Brugen af naturgas, hvoraf metan er hovedkomponenten, er stigende på verdensplan. Det har også mange industrielle anvendelser, såsom fremstilling af kemikalier som ammoniak, methanol, butan, ethan, propan og eddikesyre; det er også en ingrediens i produkter så forskellige som gødning, frostvæske, plast, lægemidler og stoffer.

Naturgas transporteres på flere måder: gennem rørledninger i gasform; som flydende naturgas (LNG) eller komprimeret naturgas (CNG). LNG er den normale metode til transport af gassen over meget lange afstande, f.eks. Rørledninger er det foretrukne transportvalg for lange afstande over land (og undertiden offshore), såsom mellem Rusland og Centraleuropa. Lokale distributionsselskaber leverer også naturgas til kommercielle og indenlandske brugere på tværs af forsyningsnet inden for lande, regioner og kommuner.

Regelmæssig vedligeholdelse af gasdistributionssystemer er afgørende. Identificering og udbedring af gaslækager er også en integreret del af ethvert vedligeholdelsesprogram, men det er notorisk vanskeligt i mange by- og industrimiljøer, da gasrørene kan være placeret under jorden, overhead, i lofter, bag vægge og skotter eller på anden måde utilgængelige steder som låste bygninger. Indtil for nylig kan formodede lækager fra disse rørledninger føre til, at hele områder afspærres, indtil lækagens placering blev fundet.

Netop fordi konventionelle gasdetektorer - som dem, der anvender katalytisk forbrænding, flammeionisering eller halvlederteknologi - ikke er i stand til at detektere fjerngas og derfor ikke er i stand til at detektere gaslækager i svært tilgængelige rørledninger, har der været en masse nyere forskning i måder at detektere metangas eksternt på.

Fjernregistrering

Banebrydende teknologier er nu ved at blive tilgængelige, som gør det muligt at fjerndetektere og identificere lækager med præcis nøjagtighed. Håndholdte enheder kan f.eks. nu detektere metan i afstande på op til 100 meter, mens flymonterede systemer kan identificere lækager en halv kilometer væk. Disse nye teknologier er ved at ændre den måde, naturgas lækager opdages og håndteres.

Telemåling opnås ved hjælp af infrarød laserabsorptionsspektroskopi. Fordi metan absorberer en specifik bølgelængde af infrarødt lys, udsender disse instrumenter infrarøde lasere. Laserstrålen er rettet mod, hvor lækagen er mistænkt, såsom et gasrør eller et loft. Da noget af lyset absorberes af metan, giver det modtagne lys tilbage en måling af absorptionen af gassen. Et nyttigt træk ved disse systemer er det faktum, at laserstrålen kan trænge ind i gennemsigtige overflader, såsom glas eller belægningsstof, så det kan være muligt at teste et lukket rum, før det kommer ind i det. Detektorerne måler den gennemsnitlige metangastæthed mellem detektoren og målet. Aflæsninger på de håndholdte enheder er angivet i ppm-m (et produkt af koncentrationen af metansky (ppm) og stilængde (m)). På denne måde kan metanlækager hurtigt bekræftes ved at pege en laserstråle mod den formodede lækage eller langs en undersøgelseslinje, for eksempel.

En vigtig forskel mellem den nye teknologi og konventionelle metandetektorer er, at de nye systemer måler den gennemsnitlige metankoncentration i stedet for at detektere metan på et enkelt punkt – dette giver en mere præcis indikation af lækagens sværhedsgrad.

Applikationer til håndholdte enheder omfatter:

• Pipeline-undersøgelser
• Gasværk
• Undersøgelser af industriel og kommerciel ejendomsret
• Nødopkald
• Overvågning af gas fra lossepladser
• Undersøgelse af vejbelægning

Kommunale distributionsnet

Fordelene ved fjernteknologi til overvågning af rørledninger i bymiljøer er nu ved at blive realiseret.

Fjerndetekteringsanordningernes evne til at overvåge gaslækager på afstand gør dem yderst nyttige værktøjer i nødsituationer. Operatører kan holde sig væk fra potentielt farlige lækagekilder, når de kontrollerer tilstedeværelsen af gas i lukkede lokaler eller lukkede rum, da teknologien giver dem mulighed for at overvåge situationen uden faktisk at få adgang. Ikke alene er denne proces lettere og hurtigere, men det er også sikkert. Desuden påvirkes det ikke af andre gasser, der er til stede i atmosfæren, da detektorerne er kalibreret til kun at detektere metan – derfor er der ingen fare for at få falske signaler, hvilket er vigtigt i nødsituationer.

Princippet om fjerndetektering anvendes også ved inspektion af risers (de overjordiske rør, der transporterer gas til kundernes lokaler og normalt løber langs bygningen uden for vægge). I dette tilfælde peger operatørerne enheden mod røret efter dets rute; de kan gøre dette fra jordoverfladen uden at skulle bruge stiger eller få adgang til kundernes ejendomme.

Farlige områder

Ud over at detektere gaslækager fra kommunale distributionsnet, eksplosionssikre, kan ATEX-godkendte enheder bruges i zone 1 farlige områder såsom petrokemiske anlæg, olieraffinaderier, LNG-terminaler og skibe samt visse minedriftsapplikationer.

Ved inspektion af en LNG/LPG underjordisk tank kræves der f.eks. en eksplosionssikker anordning inden for 7,5 meter fra selve tanken og en meter omkring sikkerhedsventilen. Operatørerne skal derfor være fuldt ud klar over disse begrænsninger og udstyret med den relevante udstyrstype.

GPS-koordinering

Nogle instrumenter gør det nu muligt at foretage spotmetanaflæsninger på forskellige steder omkring et sted – f.eks. en LNG-terminal – og automatisk generere GPS-sporing af måleaflæsninger og -steder. Dette gør hjemrejsen til yderligere undersøgelser langt mere effektiv, samtidig med at den giver en god registrering af bekræftet inspektionsaktivitet – ofte en forudsætning for overholdelse af lovgivningen.

Detektion fra luften

Ud over håndholdte anordninger er der også fjernmetandetektorer, som kan monteres på fly, og som registrerer lækager fra gasrørledninger over hundreder af kilometer. Disse systemer kan detektere metanniveauer i koncentrationer helt ned til 0,5 ppm op til 500 meter væk og omfatte en realtidsflytning kortvisning af gaskoncentrationer, som undersøgelsen udføres.

Den måde, disse systemer fungerer på, er relativt enkel. En fjerndetektor er fastgjort under flyets skrog (normalt en helikopter). Som med den håndholdte enhed producerer enheden et infrarødt lasersignal, som afbøjes af enhver metanlækage inden for dens vej; højere metanniveauer resulterer i mere stråleafbøjning. Disse systemer også udnytte GPS, så piloten kan følge en real-time bevægelige kort GPS rute visning af rørledningen, med en real-time visning af fly sti, gas lækager og koncentration (i ppm) præsenteret for besætningen på alle tidspunkter. En hørbar alarm kan indstilles til en ønsket gaskoncentration, så piloten kan nærme sig til nærmere undersøgelse.

Konklusion

Rækken af fjernandetektionssystemer stiger hurtigt, og der udvikles hele tiden nye teknologier. Alle disse enheder, uanset om håndholdte eller monteret på fly, giver hurtig, sikker og meget målrettet identifikation af lækager - enten under fortovet, i en by eller på tværs af hundredvis af kilometer alaskanske tundra. Dette er ikke kun med til at forhindre spild og dyre emissioner – det sikrer også, at personale, der arbejder på eller i nærheden af rørledningerne, ikke udsættes for unødig fare.

Fordi brugen af naturgas er stigende på verdensplan, forudser vi hurtige teknologiske fremskridt inden for fjerngasdetektion i applikationer så forskellige som lækageundersøgelse, transmissionsintegritet, anlægs- og facilitetsstyring, landbrug og affaldshåndtering samt procestekniske applikationer som koks- og stålproduktion. Hvert af disse områder har situationer, hvor det kan være vanskeligt at få adgang, kombineret med behovet for at sætte personalebeskyttelse øverst på dagsordenen. Mulighederne for fjerntliggende metandetektorer vokser derfor hele tiden.