Jste zde

Analyzátory zemního plynu a bioplynu ABB Sensi+

Antonín Vojáček, 28. Duben 2025 - 22:07

Kompletní analýza plynu je nezbytným nástrojem pro účely úschovy, dodržování tarifů a monitorování procesů a současně chrání plynovody, skladovací zařízení a další kritická aktiva. S analyzátorem ABB Sensi+ lze měřit všechny hlavní kontaminanty zemního plynu současně.

Jaký je význam měření kontaminantů v zemním plynu a bioplynu (biometanu)?

Měření kontaminantů v zemním plynu (zejména H₂S, H₂O a CO₂) je klíčové pro prevenci vnitřní koroze v plynárenské infrastruktuře. Představují totiž riziko pro bezpečnost i integritu potrubí a zásobníků. Monitorování specifických kontaminantů je navíc povinné pro dodržování předpisů a tarifů.

Navíc rychlá odezva a reakce na nárůst kontaminantů v plynech pak umožňuje provádět rychlé zásahy, ať už zastavením, nebo přesměrováním toku plynu, a tím minimalizuje plýtvání produktem. Také snižuje požadavky na „nádrže na kyselé usazeniny“ při budování nové plynové infrastruktury nebo umožňuje průtok většího množství plynu ve stávající infrastruktuře.

ABB Sensi+

Analyzátor kontaminantů zemního plynu ABB Sensi+, například model GLA533-NG, je kompaktní analyzátor zemního plynu, který detekuje současně více kontaminantů zemního plynu v reálném čase v konstantních i časově proměnných průtocích zemního plynu. Současné kontinuální měření sirovodíku (H₂S), oxidu uhličitého (CO₂) a vody (H₂O), které představují riziko pro bezpečnost i integritu potrubí, také eliminuje potřebu více analyzátorů.

Tento analyzátor ABB Sensi+ GLA533-NG je založen na unikátní technologii laditelného diodového laseru (TDL) známé jako Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy (OA-ICOS™). Tato analýza zemního plynu pak poskytuje přesné měření v reálném čase, a tak pomáhá zajistit bezpečnost a provozní efektivitu spouštěním prahových alarmů a přesměrováním kontaminovaných proudů. Díky jednoduchému a uživatelsky přívětivému lokálnímu i vzdálenému ovládacímu rozhraní s funkcí AnalyzerExpert™, která poskytuje odborné poznatky provádění technické analýzy zemního plynu, není zprovoznění ani využití naměřených výsledků nijak složité.

Ukázka "vnitřností" analyzátoru ABB Sensi+ a jeho záklaní obrazovka lokálního integrovaného HMI displeje.

Pro vzdálený přístup do ovládacího webového serveru analyzátoru pak slouží integrované drátové rozhraní Ethernet nebo bezdrátové WiFi rozhraní s externí anténou. To tedy každý analyzátor umožňuje snadno buď drátově či bezdrátově napojit na lokální provozní či podnikovou ethernetovou síť (LAN) a poskytnout tak přístup do čtecího ovládacího menu z jakéhokoliv moderního IT zařízení (PC, notebook, tablet, Smart Phone) pomocí standardního běžného webového prohlížeče.

Pro napojení analyzátoru k nadřazeným monitorovacím či řídicím systémům pak slouží nejen LAN komunikační protokol MODBUS-TCP a Ethernet/IP, ale i až čtyři analogová rozhraní v podobě proudových smyček 4-20 mA, dvoustavových napěťových vstupů a reléových výstupů.

Celkově tak použití zařízení ABB Sensi+ poskytuje úsporu místa, snížení nákladů na infrastrukturu a také zjednodušuje provoz snížením nároků na školení personálu se současným zefektivněním správy celé flotily analyzátorů.

Modbus-TCP komunikace analyzátorů ABB Sense+ a dostupné přídavné vstupy a výstupy.

Technologie analyzátoru Sensi+™

ABB Sensi+ je jediný kompaktní analyzátor zemního plynu založený na jedné technologii - multiplexní laserové absorpční spektroskopii. To obsahuje unikátní technologii laditelného diodového laseru (TDL) známou jako Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy (OA-ICOS™). Ta přináší všechny výhody laserové technologie při současném šetřením místem a odstranění potřeby použití více analyzátorů.

Princip multiplexní laserové absorpční spektroskopie pro měření množství sirovodíku (H₂S), oxidu uhličitého (CO₂) a vody (H₂O) technologií Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy (OA-ICOS™).

Senzory založené na TDL měří absorpci laserového světla analyzovými plyny, aby určily množství kontaminantů v toku monitorovaného plynu. Uhlovodíky v zemním plynu však absorbují světlo spolu s kontaminujícím plynem, a to i po výběru optimálních vlnových délek zacílené přesně na kontaminující plyn. Nicméně Sensi+ je extrémně citlivý na i malé změny v absorpčním spektru díky přidanné technologii OA-ICOS™ vyznačující se dlouhé efektivní délce dráhy laserových paprsků díky odrazům od zrcadel. Navíc nedávný pokrok v algoritmech spektroskopické analýzy společnosti ABB umožňuje odlišit absorpci kontaminujícího plynu od absorpce zemního plynu.

Technologie laserové absorpce ICOS od společnosti ABB, který se využívá již více jak 15 let v nejspolehlivějších analyzátorech plynů na světě, poskytuje pokročilé spektroskopické analýzy, které nabízejí bezkonkurenční přesnost, preciznost, citlivost a spolehlivost ve srovnání s jinými TDL analyzátory. Analyzátor využívá navíc diodové lasery blízké infračervené oblasti, které zajišťují mnoho let spolehlivého nepřetržitého provozu za všech podmínek prostředí. Použitá robustní laserová technologie také eliminuje nutnost výměny zdroje světla. To zjednodušuje nasazení, provoz a servis. Díky nehořlavému provedení s dvojitým těsněním vyžaduje analyzátor pouze jednoduchou instalaci a procesní propojení bez složitého systému čištění. Navíc není nutná žádná kalibrace v terénu. Lze provést jen jednoduchou validaci v terénu a analyzátor plynů je připraven poskytovat rychlá a spolehlivá měření.

Ovládání analyzátoru Sensi+™

Analyzátory zemního plynu Sensi+ poskytují intuitivní a přehledné uživatelské rozhraní "Sensi+ Gas Analyzer Application" s Sensi+ GUI (application graphical user interface) pro lokální i vzdálený přístup postavené na moderní softwarové platformě. Lokální HMI rozhraní (člověk-stroj) analyzátoru je vybaveno 7palcovou obrazovkou, třemi informačními LED diodami a zajímavým systémem ovládání gesty. Lokální HMI nabízí více zobrazení pro podrobné informace jako například obrazovku měření plynu, obrazovku alarmů, pokročilou diagnostiku a systémové informace. Nicméně toto lokální HMI je uživatelské rozhraní pouze pro čtení a navigace se provádí pomocí ovladače gest, kde uživatel může procházet více stránkami softwaru položením ruky před integrovaný detektor gest, který je umístěný pod obrazovkou.

Příklad ovládání lokálního HMI pomocí gest.

Vzdálené HMI rozhraní je pak uživatelské rozhraní založené na HTML (webovém serveru), které tak poskytuje podrobné informace a konfiguraci bez nutnosti používat proprietární software - stačí jen běžný základní webový prohlížeč.

Vzdálené rozhraní HMI nabízí více přístupových položek a nabídek než lokální HMI, jako například obrazovku měření plynu, nastavení a konfigurace parametrů plynu, včetně fyzických rozhraní a obecných parametrů, informace o systému a alarmech, procesní události a export historických dat.

Příklady remote HMI obrazovek (integrovaného webového rozhraní) analyzátoru ABB Sensi+.

Zajímavá je i expertní funkce AnalyzerExpert™, která poskytuje odborné poznatky, výstupy spektrometrie a přesná vyhodnocení přímo z analyzátoru pro možnost provádění detailní technické analýzy zemního plynu. Tedy ani pro expertní posudky či hledání / řešení problémů není nutné využívat nějaký oddělený externí nástroj / software.