Kameratrio entdeckt Gaslecks

Autoren Thomas Jung Sales Manager Instruments Central & East Central Europe, Flir Frank Liebelt Freier Journalist

Essigsäure ist eine sehr vielseitig verwendbare Substanz. Ihre Herstellung erfolgt durch die Verbindung von Kohlenmonoxid und Methanol in Gegenwart eines Katalysators. Hauptproduktionsstandort für Essigsäure der BP Chemicals ist Saltend in East Yorkshire. Jahr für Jahr investiert das Unternehmen mehrere Millionen Pfund in die Verbesserung der Produktivität, die Verringerung der Umweltbelastungen und den Schutz der Mitarbeiter. Die effektive Erkennung von Leckagen hat am britischen Standort Saltend in East Yorkshire natürlich höchste Priorität und ist Teil einer Reihe von Verfahren, die für einen sicheren Betrieb sorgen. BP Chemicals führt mehrere Inspektionsprogramme durch. Damit können u. a. die EU-Richtlinie zur Sicherheit der Arbeitnehmer vor der Gefährdung durch chemische Arbeitsstoffe bei der Arbeit und die britische Arbeitsschutzrichtlinie COMAH (Control of Major Accident Hazards Regulations) erfüllt werden.

Die bereits 2005 gekaufte Flir-Gasfind IR-Kamera nimmt eine zentrale Stellung bei der Fehlersuche ein. Das aktuelle Modell dieser Gasvisualisierungskamera heißt GF320. Mit der HSX-Kamera können große Bereiche effizient untersucht und die Ursache einer Undichtigkeit lokalisiert werden. Nach dem Einschalten muss die Kamera auf die erforderliche Temperatur abkühlen, danach ist sie direkt betriebsbereit. Videoaufnahmen lassen sich mit dem Windows Media Player abspielen. Durch Objektivwechsel kann die gesamte Szene oder ein kleines Detail erfasst werden. Das 25-mm-Objektiv kommt am häufigsten zum Einsatz, aber es gibt auch ein 50-mm- und ein 100-mm-Objektiv für Inspektionen aus größerer Entfernung.

Insgesamt sind drei Wärmebildkameras der GF-Serie im Einsatz, mit denen die gesamte Produktionsstätte in Saltend untersucht wird. Mit der HSX-Ausführung lassen sich 20 unterschiedliche Gase entdecken, unter anderem Methan und Methanol, die in dieser britischen Anlage überwiegend vorkommen. Ergänzend kommt eine Langwellenversion der Kamera zum Einsatz, die in der Lage ist, Essigsäure, Essigsäureanhydrid sowie Ammoniak aufzuspüren, drei von acht in Saltend hergestellten Produkten. Vervollständigt wird das Trio durch eine weitere Kamera in der GF-Produktfamilie, das aktuell mit Flir GF346 bezeichnet wird. Dieses Modell wurde speziell für die Erkennung von Kohlenmonoxid (CO) entwickelt. Die Mehrzahl der bei BP Chemicals vorkommenden Gase ist mehr oder minder gefährlich, aber Kohlenmonoxid ist auf jeden Fall eine Klasse für sich. Selbst in geringsten Konzentrationen kann es ernsthafte Gesundheitsprobleme verursachen. Das Element Kohlenstoff in CO ist offensichtlich auch ein Problem für die Umwelt, daher ist die Erkennung von Undichtigkeiten doppelt wichtig.

Obwohl einige Prozessbereiche von BP Chemi-cals in Saltend fast 40 Jahre alt sind, befindet sich dieser Standort in einem außergewöhnlich guten Betriebszustand. Die relativ geringe Zahl an Emissionen, die während der Infrarotinspektion detektiert wurden, haben dies bestätigt. Dennoch haben alle drei Kameras ihre Aufgabe vorzüglich erledigt, indem sie mehrere Gasleckagen entdecken konnten. Im Vorfeld gab es einige Hinweise auf Undichtigkeiten am Einspeisepunkt der Anlage für Erdgas, aus dem Kohlenmonoxid hergestellt wird. Zur Verbesserung der Sicherheit wird dem Erdgas ein Geruch beigemischt. Die Mitarbeiter konnten das Leck riechen, fanden aber die genaue Position nicht. Die HSX-Kamera identifizierte einen undichten Flansch als Schuldigen. Dieser wurde unmittelbar zur Reparatur gekennzeichnet.

Eine der Hauptquellen für das im Prozess verarbeitete Erdgas ist das BP-Terminal im nahegelegenen Dimlington. Die Anlage hat einen Verbrauch von etwa 900 Mio. Nm³/d. Die Infrarotinspektion in Dimlington bestätigte, dass mehr als 99 % der Komponenten leckagefrei sind. Dennoch konnte die HSX-Kamera den Ursprung eines Gasgeruchs an einem Sammelbehälter für Kondensat sowie kleine Undichtigkeiten an den Flanschplatten eines Kompressors lokalisieren.

Die GF-HSX-Kamera wurde für den Einsatz im Außenbereich konzipiert. Die Bilderfassungsrate ist einstellbar und lässt somit eine Anpassung an die Umgebungstemperatur zu. Ist die Bilderfassungsrate zu hoch, sind die Bilder bei heißen Objekten gesättigt, bei zu niedriger Einstellung sind nicht genügend Details erkennbar. Durch die einstellbare Bilderfassungsrate kann die GF-Kamera heiße Kompressoren genauso zuverlässig untersuchen wie Produktionsstätten im ewigen Eis.

Im Gegensatz zu anderen Gasen in Saltend ist Kohlenmonoxid nicht am Geruch zu erkennen. Darum wird sein Entweichen unentdeckt bleiben, selbst wenn die Konzentration den Alarmwert eines persönlichen Spürgerätes oder eines festmontierten Detektors überschreitet. Die ersten Spuren entweichender Gase, die die GF-CO-Kamera entdeckte, stammten von einer Einspeiseleitung und dem Flansch eines Wärmetauschers, beides Teile eines elektrisch angetriebenen Kompressors. Von einer Brücke in einem benachbarten, überdachten Bereich der Anlage herab wurde die Kamera eingesetzt, um eine Reihe von dampfbetriebenen Kompressoren zu untersuchen. Zwei weitere Stellen, an denen Kohlenmonoxid entwich, wurden gefunden. Im High-Sensitivity-Modus waren beide deutlich als Gasfahnen sichtbar.

Auch die Gasfind IR LW (aktuelle Bezeichnung: GF306) hat ihre Fähigkeiten schon unter Beweis gestellt. Diese Kamera wurde primär für die Erkennung des Treibhausgases Schwefelhexafluorid (SF6) entwickelt, aber ihre übrigen Fähigkeiten haben sich bereits als wertvoll für BP erwiesen. Sie kann Essigsäure sehen und liefert darum klare Bilder von minimalen Emissionen aus dem Gasraum in Tanklastern und aus den Belüftungsöffnungen im Dach der Laderampe. Diese Kamera ist ebenfalls in der Lage, geringfügige Gasentweichungen im Bereich von automatischen Ladearmen zu lokalisieren, deren Emissionen von Rückgewinnungssystemen aufgefangen werden. Ammoniakgas lässt sich ebenfalls mit der LW-Kamera aufspüren; sie konnte dieses Gas in einer Belüftung, die sich in 20 m Höhe befindet, aus etwa 150 m Entfernung nachweisen.

prozesstechnik-online.de/cav1214417