MESSTECHNIK

Lecksuch- und Reparaturprogramm für Öl- und Gasindustrie

Optische Gasdetektionskameras optimal ausschöpfen


Um die Infrarotabsorption von Gasen wie Methan (CH4), Schwefelhexafluorid (SF6), Koh-lendioxid (CO2) und Kältemitteln sichtbar zu machen, verwenden optische Gasdetektionskameras (OGI) Spektral-Wellenlängenfilter und Stirling-Kühler-Kaltfiltertechnologie. Flir stellt verschiedene Kameramodelle her, deren Filter jeweils zur Spektralabsorption des Gases passt, das die Kamera sichtbar machen soll.

Mit OGI-Technologie kann die Öl- und Gasindustrie ein sichereres, effizienteres und intelligentes „Smart LDAR“ Lecksuch- und Reparaturprogramm einführen. Dadurch können die Inspektoren flüchtige Emissionen und Lecks schneller erkennen und sofort deren Ursprung feststellen. So lassen sich umgehende Reparaturen ausführen, industrielle Emissionen reduzieren und die geltenden Vorschriften besser einhalten. Zusätzlich sparen die Unternehmen durch den Einsatz von OGI-Technologie Geld, und zwar nicht nur dank ihrer Effizienz, sondern vor allem durch die daraus resultierende höhere Sicherheit für ihre Mitarbeiter und Anlagen.

Die folgenden Tipps helfen dabei, das Potenzial von optischen Gasdetektionskamera (OGI) optimal auszuschöpfen:

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Die Anwendung und die Anforderungen kennen

Unterschiedliche Anwendungen erfordern unterschiedliche Kameras. Oder anders gesagt: Da eine Kamera allein möglicherweise nicht alle Gase erkennen kann, sollte genau ermittelt werden, welche Gase in der Betriebsumgebung erkannt werden sollen. So kann beispielsweise eine für VOCs/Kohlenwasserstoffe konzipierte OGI-Kamera kein Schwefelhexafluorid (SF6) erkennen und eine für Kohlenmonoxid (CO) entwickelte Kamera keine Kältemittel.

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Die Umgebung berücksichtigen

Die Erkennungsleistung einer OGI-Kamera hängt von den Umgebungsbedingungen ab. Je größer die Energiedifferenz zum Hintergrund ausfällt, desto einfacher kann die Kamera Gaslecks sichtbar machen und deren Ursprung erkennen. Da die aktive optische Gasdetektion ein laserbasiertes Rückstreuverfahren nutzt, ist sie auf eine reflektierende Oberfläche im Hintergrund angewiesen. Dies kann sich als schwierige Herausforderung erweisen, wenn in großer Höhe befindliche Komponenten überprüft werden und die Kamera dafür gen Himmel gerichtet werden muss. Auch Regen und starker Wind können sich auf die Erkennungsleistung auswirken. Dabei kann Regen die Erkennung deutlich erschweren, während Wind durch die von ihm verursachten Bewegungen sogar dabei helfen kann, Gase besser sichtbar zu machen.

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Gasdetektion ist eine qualitative, keine quantitative Erkennungsmethode

Durch unterschiedliche Umgebungen und Energiedifferenzen des Hintergrunds und dessen Variationen kann eine OGI-Kamera allein nicht die Art oder Menge des Gases erkennen, das aus einem Leck entweicht. Die Ausnahme von dieser allgemeinen Regel ergibt sich jedoch aus der Kombination der OGI-Kamera mit einer Begleittechnologie wie dem FLIR QL320. Durch die Verwendung dieses Produkts in Verbindung mit einer FLIR GF320, FLIR GFx320, und FLIR GF620 Kamera können die Inspektoren quantitative Messungen massenspezifischer (lb/h oder g/h) oder volumetrischer Leckraten (Kubikzentimeter pro Minute oder Liter pro Minute) für die meisten Kohlenwasserstoffe ausführen.

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Alle Funktionen der OGI-Kamera nutzen

Es ist wichtig, sich mit allen Funktionen der OGI-Kamera vertraut zu machen, zum Beispiel der automatischen GPS-Positionsdatenspeicherung oder den Bildoptimierungsmodi, und deren Möglichkeiten immer vollständig auszunutzen. Geringe Gaskonzentrationen lassen sich manchmal selbst mit einer OGI-Kamera nur schwer erkennen. Der High Sensitivity Mode (HSM) verbessert das Bild so, dass selbst geringe Gaskonzentrationen sichtbar werden. Mit Annotationsfunktionen wie der GPS-Positionsdatenspeicherung können zuständigen Monteuren wertvolle Hinweise zur genauen Position der zu reparierenden Anlage oder Komponenten geliefert werden.

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Temperatur richtig messen

Da viele OGI-Kameras temperaturkalibriert sind, lassen sie sich als duale Messsysteme nutzen. Sie eignen sich für industrielle Wartungsinspektionen, da sie Temperaturen im gesamten Zielbereich messen und aufzeichnen und die dabei ermittelten Daten als JPEG- oder Videodateien speichern können. Mit diesen Kameras lassen sich Hot-Spots und elektrische Probleme in elektrischen Hoch- und Niederspannungsanlagen oder mechanischen Anlagen erkennen sowie Rohrleitungen, Öfen und viele weitere Komponenten auf eventuell vorhandene Isolationsmängel untersuchen.

Außerdem kann die thermografische Funktion der OGI-Kamera dabei helfen, den visuellen Kontrast zwischen einer Gaswolke und dem Hintergrundbereich zu verbessern. Im Gegensatz zu anderen thermografischen Anwendungen lässt sich das Detektionsobjekt (das Gas) nämlich nicht bildlich darstellen. Die Gaswolke wird nur dadurch erkannt, indem ein Strahlungskontrast zwischen der Wolke und dem Hintergrund erzeugt wird. Die Wolke selbst reflektiert jedoch nahezu keine Strahlung. Die entscheidende Voraussetzung, um diese Wolke sichtbar zu machen, ist die Erhöhung der Temperaturdifferenz (∆T) zwischen der Wolke und dem Hintergrund.

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Die Vorteile der Kamera für eigene Sicherheit nutzen

Gasdetektionskameras sind eine schnelle und berührungslose Methode zum Aufspüren von Lecks in gefährlichen und schwer zugänglichen Bereichen. Sie sind empfindlich genug, um kleine Gaslecks aus einigen Metern Entfernung und größere Lecks aus Hunderten Metern Entfernung zu erkennen. Viele Gasdetektionskameras verfügen über Bildoptimierungsmodi wie HSM, mit denen sich Lecks, aus denen Gase mit geringer Konzentration oder in kleinen Mengen entweichen, besser erkennen lassen. Da mit OGI-Kameras Gasemissionen aus sicherer Entfernung erkannt werden können, sollten diese auch entsprechend genutzt werden.

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Mit vorgeschriebenen Genehmigungen arbeiten

OGI-Kameras sind in der Regel nicht für Gefahrenbereiche der Zone 1 ATEX-zertifiziert. Deshalb muss, bevor Messungen in Gefahrenbereichen der Zone 1 ausgeführt werden, entweder eine „Heißarbeitserlaubnis“ beantragt werden oder diese im Rahmen einer entsprechenden „Arbeitserlaubnisregelung“ benutzt werden. Solche Genehmigungen sind auch für das Ausführen von Messungen in Gefahrenbereichen der Zone 2 erforderlich, jedoch mit einer Ausnahme: der FLIR GFx320 OGI-Kamera zum Erkennen von Kohlenwasserstoffen. Einige Unternehmensrichtlinien gestatten deshalb den Einsatz dieser Kamera in Gefahrenbereichen der Zone 2 ohne „Heißarbeitserlaubnis“. Mit einer erstklassigen OGI-Kamera können erhebliche und gefährliche Lecks aus sicherer Entfernung erkannt werden – sogar von außerhalb des Anlagen- oder Betriebsgeländes.

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Investitionsrendite (ROI) im Blick behalten

In vielen Fällen rentiert sich der Einsatz von OGI-Kameras bereits am ersten Tag. Bei Studien, die mit einer OGI-Kamera durchgeführt wurden, konnte die Kamera Lecks im Vergleich zu herkömmlichen Erkennungsmethoden neun Mal schneller aufspüren. Außerdem kann eine OGI-Kamera dabei helfen, Lecks zu erkennen, die möglicherweise mit einem „Sniffer“-Detektor nicht erkannt worden wären. Zudem ist die optische Gasdetektion eine berührungslose Erkennungsmethode, die sich jederzeit im laufenden Betrieb nutzen lässt. Dadurch entgehen den Unternehmen keine Umsätze durch eine ungeplante Abschaltung ihrer Anlagen. Durch das frühzeitige Aufspüren von Lecks und deren Behebung vermeiden die Unternehmen zusätzlich hohe Bußgelder und den umsatzschmälernden Verlust von Gasen, die sie eigentlich gewinnbringend verkaufen könnten.

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Die industriellen Emissionsvorschriften von morgen

Flüchtige Gasemissionen können zur globalen Klimaerwärmung beitragen und die Mitarbeiter des Unternehmens sowie die Anwohner im näheren Umfeld der Betriebsanlagen können potenziell tödlichen Gesundheitsgefahren ausgesetzt werden. Da FLIR OGI-Kameras Dutzende flüchtige organische Verbindungen wie Benzol erkennen, können sie einen wichtigen Beitrag für eine gesündere Umwelt leisten und den Unternehmen dabei helfen, alle geltenden industriellen Emissionsvorschriften zu erfüllen. Diese Vorschriften sind nicht in Stein gehauen: Es kann jederzeit passieren, dass staatliche Regulierungsbehörden wie die US-Umweltschutzbehörde EPA oder die EU-Richtlinie über Industrieemissionen ihre Regelungen und Vorschriften bezüglich flüchtiger Emissionen weiter verschärfen. Wenn das Unternehmen dann bereits die richtigen Instrumente besitzt, um auch die neuen Vorschriften zu erfüllen, wird damit ein entscheidender Vorsprung gesichert.

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Richtige Schulungen absolvieren

Um das Potenzial optische Gasdetektionskamera optimal auszuschöpfen, kann von erfahrenen und qualifizierten OGI-Anwendern erlernt werden. Am besten eignen sich dazu hochwertige Schulungskurse, wie sie beispielsweise das Infrared Training Center (www.infraredtraining.com) anbietet. In seinem dreitägigen Zertifizierungsseminar zur optischen Gasdetektion (OGI) behandelt das ITC unter anderem die Einrichtung und Bedienung der FLIR GF-Series-Kameras, welche Gase diese Kameras sehen können und wie sich die Umgebungsbedingungen auf das Erkennen von Gaslecks auswirken können. Das Seminar umfasst anschaulichen Unterricht in Unterrichtsräumen und Studienlaboren. Am Ende erhalten die Teilnehmer „2.0 IACET Continuing Education Units (CEUs)“ Fortbildungspunkte.