Waterstofsulfide (H2S) is een gevaarlijk gas dat moet worden bewaakt rond upstream olie- en gasinstallaties. Detectoren moeten vaak in veeleisende omgevingen werken, zoals het extreme klimaat in het Midden-Oosten. Dit vormt een probleem voor traditioneleH2S-detectoren, die vertrouwen op natte chemie, waarbij het doelgas veranderingen in een elektrolyt teweegbrengt. Hoge temperaturen en een lage luchtvochtigheid hebben de neiging om de sensoren uit te drogen, wat de prestaties vermindert en leidt tot frequente vervanging en hogere kosten.
Een mogelijk alternatief is de metaaloxidehalfgeleidertechnologie (MOS), die niet onder hetzelfde probleem lijdt. MOS-sensoren hebben echter nog een aantal andere belangrijke nadelen. Het meest verontrustende is dat sommige "in slaap vallen" als ze een tijdje geen gas tegenkomen, wat een echt veiligheidsprobleem oplevert.
Bovendien moeten MOS-sensoren verwarmd worden om consistente resultaten te produceren. Ze hebben tijd nodig om op te warmen, wat resulteert in een aanzienlijke vertraging tussen het inschakelen en de sensor die correct reageert op gas. Fabrikanten raden vaak aan om MOS-sensoren 24-48 uur de tijd te geven om te equilibreren voordat ze gekalibreerd worden. Dit verlengt de tijd voor service en onderhoud en belemmert de productie.
Verwarmers zijn ook energieverslindend en kunnen leiden tot dramatische temperatuurveranderingen in de DC-voedingskabel. Dit kan resulteren in grote veranderingen in de spanning op de detectorkop en overeenkomstige onnauwkeurigheden in de gasniveaumeting.
MOS-sensoren zijn gebaseerd op halfgeleiders, die gevoelig zijn voor drift bij veranderingen in vochtigheid. De halfgeleiders in computerchips zijn omhuld met epoxyhars om dergelijke problemen te voorkomen, maar dit zou het vermogen van een gassensor om zijn werk te doen belemmeren. Het blootgestelde sensorelement is ook gevoelig voor drift wanneer het zich in een zure atmosfeer bevindt, wat typisch is voor de zanderige omgeving van het Midden-Oosten.
Drift kan leiden tot valse alarmen bijH2S-niveausdie bijna nul zijn. Dit wordt soms aangepakt met "nulonderdrukking" op het bedieningspaneel, maar dit heeft aanzienlijke gevolgen voor de veiligheid. Het bedieningspaneel kan nog enige tijd nadat hetH2S-niveaubegint te stijgen een nulwaarde blijven aangeven. Deze late registratie van lageH2S-niveauskan de waarschuwing voor een significant gaslek vertragen, waardoor de evacuatie vertraging oploopt en levens in gevaar komen.
Deze problemen kunnen worden verergerd door eventuele spanningsveranderingen bij de detectorkop en onnauwkeurigheden in de gasniveaumeting veroorzaakt door het verwarmingselement, zoals eerder vermeld.
Aan de positieve kant reageren MOS-sensoren zeer snel opH2S. De noodzaak van een sinter doet dit voordeel echter teniet.H2Sis een "kleverig" gas dat adsorbeert aan oppervlakken, inclusief sinters, waardoor de snelheid waarmee het gas het detectieoppervlak bereikt wordt vertraagd.
Een nieuwe oplossing
Er is een manier om al deze uitdagingen te overwinnen door de elektrochemische benadering vanH2S-detectieaan te passen zodat deze minder gevoelig is voor uitdroging. De Hoge Temperatuur (HT)H2S-sensorvoor XgardIQvan Crowcon gebruikt een combinatie van twee aanpassingen om verdamping te voorkomen, zelfs in het meest barre klimaat.
Ten eerste is de sensor gebaseerd op een hygroscopische (waterminnende) elektrolytische gel die is ontworpen om het vochtniveau op peil te houden. Ten tweede is de grootte van de porie waardoor gas de sensor binnenkomt verkleind, waardoor het nog moeilijker is om vocht te laten ontsnappen.
Bij opslag bij 55°C of 65°C gedurende meer dan een jaar verliest HTH2Sslechts 3% van zijn gewicht, wat overeenkomt met een zeer laag vochtverlies. Een standaardH2S elektrochemische sensor zou onder deze omstandigheden 50% van zijn gewicht verliezen in 100 dagen. Dit betekent dat de nieuwe sensor, in tegenstelling tot traditionele modellen, een levensduur van meer dan 24 maanden biedt, zelfs onder woestijnomstandigheden.
De HTH2S-sensorvan Crowcon werkt probleemloos in een bedrijfsomgeving tot 70°C bij 0-95%rh. Bij temperaturen boven -25°C heeft deze 0-200ppm sensor een T90-responstijd van minder dan 30 seconden, wat beter is dan de meeste andere elektrochemische sensoren voorH2S.
INZICHTEN IN DE INDUSTRIE
Abonneer je en ontvang de nieuwste inzichten
IN je inbox
Lees meer over Crowcon's Privacy en Cookiebeleid hier. Als je van gedachten verandert, kun je je op elk moment uitschrijven