Überblick über die verfügbaren Gasdetektionstechnologien (EU/OSHA)

Sie haben beschlossen, dass Ihre Anlage von der Installation und Implementierung eines Gasdetektionssystems profitieren würde. Herzlichen Glückwunsch zu diesem großen Schritt zur Verbesserung der allgemeinen Sicherheit Ihrer Anlage und Ihrer Mitarbeitenden. Jetzt kommt der spannende Teil: die Auswahl der richtigen Technologie für die Anforderungen Ihrer Anwendung. Auch wenn diese Aufgabe überwältigend erscheinen mag, sind Sie damit nicht allein, denn es gibt Fachleute auf diesem Gebiet, die Ihnen helfen können, genau zu verstehen, was Sie brauchen und warum.

Wenn Sie im Vorfeld einige Nachforschungen anstellen möchten, könnte ein guter Ausgangspunkt darin bestehen, sich über die verfügbaren Technologien zu informieren und herauszufinden, wo und warum Sie die eine der anderen vorziehen könnten. Da keine einzelne Technologie die Lösung für alle Anwendungen ist, erhöht die Verwendung eines mehrschichtigen Ansatzes für Ihr Detektionssystem die Wahrscheinlichkeit einer Risikominderung – aber zuerst müssen Sie Ihre Optionen kennen.

Die folgende Liste soll Ihnen helfen, die Technologien zu verstehen, aus denen die meisten der heutigen industriellen Gasdetektoren bestehen, sowie einige der wichtigsten Bereiche/Anwendungen, in denen Sie eine bestimmte Technologie einsetzen könnten:

Katalytischer Sensor (CB): Katalytische Gassensoren messen die Konzentration brennbarer Gase in der Luft um die untere Explosionsgrenze (UEG). Ihr Funktionsprinzip beruht auf der katalytischen Verbrennung. Ein beheizter Katalysator (eine beschichtete Drahtspule) verbrennt das zu messende Gas. Mit zunehmender Temperatur des Drahts steigt auch sein elektrischer Widerstand. Eine klassische Wheatstone-Messbrücke mit zwei Drahtspulen (eine zur Erkennung und eine zum Abgleich) wandelt aufkommende Temperaturänderungen in ein Signal für das vorhandene brennbare Gas um.

• Wo Sie den Einsatz der katalytischen Sensortechnologie in Betracht ziehen könnten: Sie eignen sich am besten zur Erkennung von Kohlenwasserstoffgas sowie von Wasserstoff und Acetylen in Klimazonen mit extremen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und in der Nähe von heißen oder vibrierenden Maschinen.

Elektrochemischer Sensor (EC): Elektrochemische Detektoren können als Wandler betrachtet werden, die die Gaskonzentration in einen elektrischen Strom umwandeln. Sie nutzen einen Elektrolyten und Elektroden, um eine elektrochemische Reaktion zu erzeugen, die einen zur Gaskonzentration proportionalen Strom erzeugt.  Für bestimmte toxische Gase wie Kohlenmonoxid, Schwefelwasserstoff, Sauerstoffüberschuss/-mangel usw. wurden verschiedene Zelltypen entwickelt.

• Wo Sie den Einsatz der elektrochemischen Sensortechnologie in Betracht ziehen könnten: Sie eignet sich am besten zum Aufspüren von toxischen Gasen im ppm-Bereich (parts per million) oder zur Feststellung von Sauerstoffüberschuss/-mangel in beengten Räumen.

Punkt-Infrarot (PIR): Infrarot-Gasdetektoren nutzen zwei Wellenlängen – eine aktive Wellenlänge, die von Gas absorbiert wird, und eine Referenzwellenlänge, die vom Gas nicht absorbiert wird. In Punkt-IR-Detektoren wird die Konzentration von Kohlenwasserstoffgas über die Infrarotabsorption eines optischen Strahls, des so genannten aktiven Strahls, gemessen. Ein zweiter optischer Strahl, Referenzstrahl genannt, folgt demselben Strahlengang wie der aktive Strahl, enthält aber Strahlung mit einer Wellenlänge, die vom Gas nicht absorbiert wird.

• Wo Sie den Einsatz der Punkt-Infrarottechnologie in Betracht ziehen könnten: PIR-Detektoren eignen sich am besten zum Aufspüren von Kohlenwasserstoffgas, insbesondere in sauerstoffarmen Umgebungen wie Kanälen oder unzugänglichen Bereichen wie Decken, da sie nur minimalen Wartungsaufwand erfordern. Sie können auch in Umgebungen eingesetzt werden, in denen es bekannte Konzentrationen von Silikonen, Hydridgasen oder halogenierten Kohlenwasserstoffen gibt. Brennbarer Wasserstoff ist durch IR-Absorption nicht nachweisbar, kann aber gut von katalytischen Gasdetektoren erkannt werden.

Open-Path-Infrarot (OPIR): Ähnliches Funktionsprinzip wie die oben beschriebene Punkt-IR-Technologie, nur dass der Erfassungsbereich des IR-Strahls auf mehr als 100 Meter erweitert wird. OPIR-Detektoren können einen Rückstrahler oder separate IR-Sender und -Empfänger verwenden, die in verschiedenen Gehäusen untergebracht sind, um eine Gaswolke im IR-Strahlengang zu erkennen. OPIR-Detektoren sind mit einer Überwachungsfunktion sowohl für LEL-m- und ppm-m-Reichweiten erhältlich, um kleine und große Leckagen zu erkennen.

• Wo Sie den Einsatz der Open-Path-Infrarottechnologie in Betracht ziehen könnten: Sie eignen sich am besten für große offene Flächen, entlang einer Linie mit mehreren möglichen Austrittsstellen wie einer Reihe von Tanks, Ventilen oder Pumpen.

Laserbasierte Gasdetektionstechnologie (ELDS): Der verbesserte Laserdiodenspektroskopie-Gasdetektor (ELDS) ist eine berührungslose Methode zur Erkennung bestimmter toxischer oder brennbarer Gase. Im Falle einer Gasleckage erkennt und analysiert die laseroptische Technologie des ELDS-Sensors den speziellen „Harmonic Fingerprint“ eines Gases. Fehlalarme durch Störgase, wie sie bei anderen Detektionstechnologien auftreten, sind bei ELDS-Detektoren aufgrund der hochselektiven Harmonic-Fingerprint-Technologie kein Problem. Im Gegensatz zu elektrochemischen Zellen sind ELDS-Sensoren auch immun gegen Sensorvergiftungen, da sie ein optisches Gerät sind.

• Wo Sie den Einsatz laserbasierter Technologie in Betracht ziehen können: ELDS-Detektoren eignen sich optimal zur Überwachung von Außenbereichen entlang von Grundstücksgrenzen und warnen, wenn ein bestimmtes toxisches Gas über die Grenzen der Einrichtung hinausgelangt.

Ultraschall (UGLD) Im Gegensatz zu herkömmlichen Gasdetektoren, die die UEG in % messen, reagieren Ultraschall-Gasleckdetektoren auf das Ultraschallgeräusch, das durch ein unter Druck stehendes Gasleck erzeugt wird. Dieses Ultraschallgeräusch ermöglicht die Bestimmung der Austrittsgeschwindigkeit und dient zur Festlegung von Warn- und Alarmschwellen. Das Gas muss das Sensorelement nicht erreichen, da der Detektor das Gasleck „hört“.

• Wo Sie den Einsatz der Ultraschalltechnologie in Betracht ziehen könnten: Diese Detektoren eignen sich am besten für Außen- und Innenbereiche mit starker Durchlüftung.

Indem Sie die in Ihrer Anlage möglichen Gasgefahren berücksichtigen, können Sie entsprechende Schutzmaßnahmen ergreifen, um das Risiko zu mindern und die Sicherheit der Mitarbeitenden zu gewährleisten. Punkt-Gasdetektoren in der Nähe von möglichen Austrittsstellen wie Rohren, Ventilen, Pumpen, Kompressoren, Tanks und dergleichen sind die erste Verteidigungslinie. UGLD- und/oder ELDS-Detektoren bieten zusätzliche Schutzschichten für eine verbesserte Sicherheit von Menschen, Geräten und Anlagen.