Gasdetektionskamera: Einsatz und Anwendungen

In diesem Artikel wird dargestellt, in welchen Branchen die Gasdetektionskameras von Amperis am häufigsten eingesetzt werden, welche Anwendungen es gibt und welche Gase sie erkennen können.

Die Gasdetektionskamera eignet sich für:

  • Erzeugung und Verteilung elektrischer Energie: Dieses Gerät dient der Lecksuche in der Hochspannungsverteilung, da in der Elektrizitätswirtschaft Schwefelhexafluorid (SF6) als Isoliergas in Schaltanlagen verwendet wird. Diese Kameras sind äußerst empfindlich gegenüber SF6.
  • Erdölraffination: In einer Raffinerie treten zwei Prozessarten auf, Trennung und Umwandlung. Die Kamera zeigt ein ausgezeichnetes Ansprechverhalten für die meisten Produkte aus Raffinerieprozessen.
  • Petrochemie: Die meisten in der petrochemischen Industrie hergestellten Chemieprodukte sind mit der Gasdetektionskamera von Amperis gut sichtbar.
  • Chemie: Mit der Gasdetektionskamera lassen sich die in dieser Branche vorkommenden Chemieprodukte sichtbar machen, sowohl Kohlenwasserstoffe als auch anorganische Chemieprodukte.
  • Erdgas: Erdgas besteht überwiegend aus Methan und Ethan, die beide von der Kamera erfasst werden. Sie wird zur Lecksuche bei Förderung, Speicherung, Transport und Verteilung von Gas eingesetzt.
  • Dienstleister: beauftragte Unternehmen, die Lecksuche und Reparatur anbieten, sowie Regulierungs- und Behördenstellen, die die Industrie überwachen und die Einhaltung der Vorschriften zur Verringerung der Emissionen in die Atmosphäre sicherstellen müssen.

Gasleck in einer Industrieanlage mit einer Infrarotkamera sichtbar gemacht

Entlüftungsleitungen in einer petrochemischen Anlage

Anwendungen

  • SF6-Detektion

Der Hauptmarkt der Gasdetektionskamera ist die elektrische Verteilung und dort insbesondere die Detektion von Schwefelhexafluorid (SF6). SF6 wird in der elektrischen Verteilung in großem Umfang als Isoliergas in Hochspannungsschaltanlagen und Transformatoren eingesetzt. Es ist ein Gas mit einem Treibhauspotenzial (GWP) von 23.900 und einer Verweilzeit in der Atmosphäre von 3.200 Jahren.

Zur Einordnung: Ein Unternehmen, das jährlich 1 Tonne SF6 als Nachfüllgas einkauft, setzt jährlich 1 Tonne dieses Gases über Lecks frei – das entspricht 23.900 Tonnen CO2. Um diese Menge Kohlendioxid zu erzeugen, müsste ein Fahrzeug 239 Millionen km fahren.
Deshalb ist es für ein Energieversorgungsunternehmen unerlässlich, seine SF6-Emissionen in die Atmosphäre zu verringern, indem Lecks mit der Gasdetektionskamera geortet und anschließend behoben werden.

In Betriebsmitteln der elektrischen Verteilung gibt es weniger Leckagepfade als in der Prozessindustrie; sie sind daher mit der Kamera leichter zu orten: Flansche, Durchführungen, Berstscheiben, Ventilspindeln. Ursachen für Lecks können sein:

  1. fehlerhafte Montage;
  2. Beeinträchtigung während der geplanten Instandhaltung;
  3. Verlust der Dichtheit im Laufe der Zeit.

Die Gasdetektionskamera von Amperis hat sich in Innen- und Freiluftschaltanlagen als sehr wirksam erwiesen, auch bei sehr kleinen Leckraten und geringen Temperaturunterschieden zwischen Leck und Hintergrund (die Kamera erkennt Lecks ab 0,25 kg/Jahr). Damit sind alle möglichen Leckagepfade auch bei unter Spannung stehenden Betriebsmitteln zugänglich.

  • Ortung von Lecks

Die am weitesten verbreitete und am häufigsten nachgefragte Anwendung von Gasdetektionskameras ist die Suche nach Gaslecks in der Industrie. Die häufigsten Stellen sind: Flansche, Ventile, Stopfen und Kappen, Maschinen, Kupplungen, Pumpendichtungen, Bohrungen, Ventilspindeln, Ablaufabdeckungen und Anschlüsse der Messtechnik.

Zu beachten ist, dass es in einem Industriebetrieb oder einer Prozessanlage sehr viele mögliche Leckagepfade gibt. Mit der Gasdetektionskamera von Amperis lassen sich daher viele potenzielle Leckagequellen in kurzer Zeit und aus der Entfernung prüfen.

  • Korrosion unter der Isolierung

Gelegentlich treten Lecks an den unerwartetsten Stellen auf, etwa an einem thermisch isolierten Bauteil, an dem die Abdichtung der Ummantelung korrodiert ist und dadurch zu einem Eindringen und zum Entstehen eines Lecks führt, das mit der Kamera aus erheblicher Entfernung erkennbar ist.

  • Höhere Sicherheit beim Anfahren der Anlage

Für die meisten Industrieanlagen gelten strenge Anforderungen zur Verringerung der Emission von Verbindungen in die Atmosphäre; dabei spielt die Gasdetektionskamera eine zentrale Rolle. Ebenso wichtig ist die Lecksuche beim Anfahren von Prozessanlagen: Auch bislang leckfreie Betriebsmittel und Bauteile, die durch Instandhaltungsarbeiten verändert wurden, können Lecks aufweisen.

Lecks in Prozessanlagen bedeuten – so klein sie auch sind – eine potenzielle Umweltschädigung und erhebliche Verluste für die Unternehmen. Deshalb ist es unerlässlich, die Prozessanlage häufig zu inspizieren, um solche Lecks zu erkennen und zu beseitigen und den Gewinn des Betreibers zu maximieren.

  • Falsche Ortung

Sie entsteht durch eine fehlerhafte Messung des Lecks mit einem anderen System. Mit der Gasdetektionskamera zeigt sich dagegen, dass die Leckstelle an einer anderen Position liegt – was dem Unternehmen beispielsweise die teilweise Abschaltung der Anlage samt dem damit verbundenen wirtschaftlichen Verlust erspart. Die Kamera zeigt die Leckagefahne in Echtzeit und erlaubt es, sie bis zu ihrem tatsächlichen Ursprung zurückzuverfolgen.

  • Chemische und petrochemische Industrie

In diesen Branchen dient die langwellige Infrarot-Gasdetektionskamera dem Schutz von Personal und Umwelt vor toxischen Gasen, der Verringerung von Produktverlusten und der Beseitigung potenziell entflammbarer Lecks.

  • Kältemittel

Die langwellige Kamera eignet sich außerdem bestens zum Nachweis von Kältemitteln in Fertigung und Instandhaltung von Haushalts- und Gewerbekälteanlagen sowie von Fahrzeugklimaanlagen und trägt so dazu bei, die Emission schädlicher Gase in die Atmosphäre zu verringern.

  • Regulierung

Weltweit ist die Zahl der mit SF6 gefüllten Betriebsmittel in Schaltanlagen gestiegen, und den Regierungen wird das damit verbundene Umweltrisiko zunehmend bewusst. Deshalb schreiben Regierungen die Verringerung der SF6-Freisetzung vor – über Bußgelder, Anreize oder Steuervergünstigungen für verringerte Gasverluste. Zudem steigen die Kosten für SF6, was den finanziellen Anreiz zur Beseitigung von Lecks weiter erhöht.
Vorschriften und externe Audits fördern die Beschaffung solcher Kameras zur Überwachung, Dokumentation und Verringerung der Unternehmensemissionen, denn für die Unternehmen ist die Anschaffung einer Gasdetektionskamera günstiger als ein Bußgeld oder eine Sanktion. In den USA verlangt die Environmental Protection Agency die Anwendung des Programms zur Lecksuche und Leckbehebung. In der Europäischen Union verbreitet sich der Einsatz der Infrarotkamera als Alternative zum herkömmlichen Verfahren.

Infrarotaufnahme einer Gasleckage, sichtbar gemacht mit der Amperis-Kamera

Spektrales Ansprechverhalten und nachweisbare Gase

Die kurzwellige Kamera zur Lecksuche (3–5 μm) ist sehr empfindlich gegenüber den in der Industrie vorkommenden Gasen. Sie kann viele Gase nachweisen; im Labor geprüft wurden 19: Benzol, Butan, Ethan, Ethylbenzol, Ethylen, Heptan, Hexan, Isopren, MEK, Methan, Methanol, MIBK, Octan, Pentan, 1-Penten, Propan, Propylen, Toluol und Xylol.

Die langwellige Gasdetektionskamera (Ansprechbereich des Detektors 10–11 μm) ist sehr empfindlich gegenüber Schwefelhexafluorid (SF6). Die Kamera kann viele Gase nachweisen; im Labor geprüft wurden 8: Schwefelhexafluorid, wasserfreies Ammoniak, Ethylcyanoacrylat („Superglue“), Chlordioxid, Essigsäure, FREON-12, Ethylen und Methylethylketon (MEK).

Neben den im Labor geprüften Gasen sind mit der Kamera auch diese 18 weiteren Gase nachweisbar: Acetylchlorid, Allylbromid, Allylchlorid, Allylfluorid, Brommethan, FREON-11, Furan, Hydrazin, Methylsilan, Methylvinylketon, Propenal, Propen, Tetrahydrofuran, Trichlorethylen, Uranfluorid, Vinylchlorid, Vinylcyanid und Vinylether.

SF6-Leckage an einem Hochspannungsisolator, aufgenommen mit der Infrarotkamera

SF6-Leckage an einem Hochspannungsisolator

Schlussfolgerungen

Die Gasdetektionskamera bietet ein breites Spektrum möglicher Einsätze in Industrie und elektrischer Verteilung, die alle konkreten Nutzen für den Anlagenbetreiber bringen. Sie ist ein alternatives Arbeitsverfahren zur herkömmlichen Lecksuche und bietet klare Zeit- und Kostenvorteile gegenüber den herkömmlichen VOC- oder Schnüffelverfahren. Auch wenn sie durch die Umgebungsbedingungen in gewissem Maß eingeschränkt ist, kann die Amperis-Kamera Lecks aus großer Entfernung erkennen und macht damit alle möglichen Leckagepfade zugänglich.

Infrarottechnik macht mit dem Auge unsichtbare Gaslecks sichtbar

Weitere Informationen:

info@amperis.com

(+34) 982 20 99 20

Infrarotkameras