Ana­ly­sa­tor misst Was­ser­ge­halts in Erdgas

Die Zusam­men­set­zung des Erd­ga­ses wird bis zu einem gewis­sen Grad kon­trol­liert. Über­all dort, wo Erd­gas kom­mer­zi­ell gehan­delt wird, gibt es Vor­schrif­ten für sei­ne che­mi­schen Inhal­te und die Eigen­schaf­ten, wie zum Bei­spiel den Brenn­wert. Die loka­len Spe­zi­fi­ka­tio­nen und Wer­te­be­rei­che vari­ie­ren. Ver­brei­tet sind Grenz­wer­te für Gesamt­schwe­fel, Schwe­fel­was­ser­stoff (H2S), Koh­len­di­oxid (CO2), Sauer­stoff (O2) und Was­ser (H2O). Sie gel­ten als Ver­un­rei­ni­gun­gen. Schwe­fel und sei­ne zahl­rei­chen Ver­bin­dun­gen sind die häu­figs­ten Ver­un­rei­ni­gun­gen in allen fos­si­len Brenn­stof­fen. Sie sind für ihre Toxi­zi­tät und die bei der Ver­bren­nung ent­ste­hen­den Schad­stof­fe bekannt. Sauer­stoff zer­setzt Ami­ne und eini­ge Mer­cap­ta­ne, die bei der Erd­gas­auf­be­rei­tung ver­wen­det wer­den, und CO2 ver­rin­gert den Gesamtwärmewert.
Ein Pro­blem ent­steht dann, wenn sich die­se Schad­stof­fe mit Was­ser ver­bin­den. Es bil­den sich Säu­ren, die Koh­len­stoff­stahl-Rohr­lei­tun­gen, Ven­ti­le und ande­re Anla­gen angrei­fen und im Lau­fe der Zeit zu inne­rer Kor­ro­si­on und Metall­ver­lust füh­ren. Erd­gas­lei­tun­gen kön­nen sowohl von außen als auch von innen kor­ro­die­ren, wobei der inne­re Metall­ver­lust schwie­ri­ger zu erken­nen und zu mes­sen ist. Wenn das Was­ser kon­den­siert, kann es mit dem Koh­len­di­oxid oder Schwe­fel­was­ser­stoff reagie­ren und eine Säu­re bil­den, die sich an einer tie­fen Stel­le ansam­melt und eine Innen­kor­ro­si­on ver­ur­sa­chen kann.
 
Kor­rek­te und kon­sis­ten­te Mes­sung des Wassergehalts
Es ste­hen nur weni­ge Mess­tech­ni­ken zur Aus­wahl, die den Was­ser­ge­halt in einer Erd­gas­lei­tung bestim­men kön­nen. Bei allen wird in der Regel eine Pro­be für ein­zel­ne Tests ent­nom­men, anstatt einen Sen­sor in der Lei­tung für eine kon­ti­nu­ier­li­che Echt­zeit­mes­sung ein­zu­set­zen. Die­se elek­tro­che­mi­schen und elek­tro­me­cha­ni­schen Ver­fah­ren haben aber ein hohes Kon­ta­mi­na­ti­ons­po­ten­zi­al. Eini­ge Ver­un­rei­ni­gun­gen, etwa durch Kom­pres­sor­öl, Metha­nol und Amin, haben unge­naue Mess­wer­te zur Fol­ge. Ande­re Ver­un­rei­ni­gun­gen ver­gif­ten den Sen­sor und machen einen Aus­tausch erforderlich.
Eine zuver­läs­si­ge Mes­sung des Was­ser­ge­halts in Erd­gas lie­fern Ana­ly­sa­to­ren für die Absorp­ti­ons­spek­tro­sko­pie mit­tels durch­stimm­ba­rer Laser­di­oden (TDLAS). Sie ver­wen­den einen Laser mit infra­ro­ter Wel­len­län­ge, der die aus­ge­präg­ten Spit­zen im Absorp­ti­ons­spek­trum der Wel­len­län­ge iso­liert, die auf Was­ser und ande­re Kom­po­nen­ten im Strom hin­wei­sen. So kann eine von Gly­kol, Metha­nol, Amin oder H2S unbe­ein­fluss­te Was­ser­ge­halts­mes­sung durch­ge­führt werden.
 
Über­wa­chung im lau­fen­den Pro­zess
TDLAS-Ana­ly­sa­to­ren ermög­li­chen weni­ger Aus­fäl­le, gerin­ge­re Betriebs­kos­ten und höhe­re Zuver­läs­sig­keit, die dem Anwen­der einen nach­hal­ti­gen Wett­be­werbs­vor­teil ver­schaf­fen. Der J22 TDLAS-Gas­ana­ly­sa­tor von Endress+Hauser mit den Diagnose‑, Über­wa­chungs- und Veri­fi­ka­ti­ons­funk­tio­nen der Endress+Hauser Heart­beat Tech­no­lo­gy bie­tet eine umfas­sen­de Pro­zess­über­wa­chung. Ent­spre­chen­de Alar­me bei kri­ti­schen Mess­wer­ten kön­nen so Pro­zess­aus­fäl­le verhindern.
Der J22 Gas­ana­ly­sa­tor umfasst zudem Web­ser­ver-Funk­tio­nen, die den Zugriff auf Daten von jedem inter­net­fä­hi­gen Gerät ermög­li­chen, das einen Web­brow­ser unter­stützt, wie bei­spiels­wei­se Lap­top, Smart­pho­ne oder Tablet. Das ist beson­ders wich­tig, wenn das Gerät an einem Ort ein­ge­setzt wird, der für Tech­ni­ker und Anwen­der schwer zugäng­lich ist.
 
Ein­fa­che War­tung
Ana­ly­sa­to­ren benö­ti­gen spe­zi­el­le Gehäu­se, um ihre emp­find­li­chen Mecha­nis­men vor rau­en Umge­bungs­be­din­gun­gen zu schüt­zen. Durch das robus­te Gehäu­se in Kom­bi­na­ti­on mit einer ver­bes­ser­ten Iso­lie­rung und Gehäu­se­hei­zung, kann der J22 Gas­ana­ly­sa­tor selbst in nas­sen und kal­ten Kli­ma­zo­nen ein­ge­setzt wer­den. Wenn eine War­tung erfor­der­lich ist, kön­nen Ana­ly­sa­to­ren sehr kom­plex oder schwer zu zer­le­gen sein, so dass beim Wie­der­zu­sam­men­bau umfang­rei­che Anpas­sun­gen erfor­der­lich sind. Eini­ge Ana­ly­sa­to­ren erfor­dern auf­ein­an­der abge­stimm­te Kom­po­nen­ten­sät­ze. Dies zwingt Anwen­der, teu­re Ersatz­teil­kits zu kau­fen oder den Ana­ly­sa­tor zur Repa­ra­tur ans Werk zurück­zu­schi­cken. Dies kann die Ver­füg­bar­keit von Mes­sun­gen an kri­ti­schen Über­ga­be­punk­ten beein­träch­ti­gen. Die modu­la­re Bau­wei­se sowie ein­fach zu ent­fer­nen­de Gas­pro­ben­zel­len des J22 erlau­ben eine ein­fa­che War­tung ohne lan­ge Aus­fall­zei­ten – selbst dann, wenn das Mess­ge­rät schwer zugäng­lich ist.