Strojový překlad článku z prestižního PETRO online o produktu BARTEC HYGROPHIL F

Spolehlivé měření vlhkosti pro dodržení smluvních limitů a zajištění bezpečnosti

Polymerní elektrolytová vodní elektrolýza - Polymer Electrolyte Water Electrolysis (PEM) nebo alkalická vodní elektrolýza - Alkaline Water Electrolysis jsou vylepšené metody pro rozkládání vody na vodík a kyslík pomocí elektrického proudu.

Zjednodušené schéma výroby vodíku, měření a zavádění vodíku na základě elektrolýzy
| Zjednodušené schéma výroby vodíku, měření a zavádění vodíku na základě elektrolýzy

Elektrická energie z obnovitelných zdrojů, jako je větrná nebo solární energie, obvykle neodpovídá skutečné poptávce po elektřině. Přeměna elektrické energie na vodík je skladovatelná a lze ji přepravovat ve stávající rozvodné síti, kde může být na základě poptávky znovu elektrifikována nebo použita jako palivo pro automobily nebo jiné průmyslové procesy.

V současné době jsou běžnými nízkoteplotními principy elektrolýzní jednotky PEM a alkalického typu, kde dochází k výměně atomů a iontů odstraněním nebo přidáním elektronů z externího zdroje energie. Obvykle se dohromady kombinuje se několik jednotek pro výrobu velmi čistého a suchého vodíku, který je také již natlakován. Na kompresních, regulačních a měřicích stanicích je vodík analyzován na stopy kyslíku a dusíku, měřen průtok a hodnotu ohřevu. Analýza stopové vlhkosti je zvláště důležitá tam, kde je zapotřebí další komprese plynu pro přivádění plynu do rozvodné sítě zemního plynu.

Smluvní limity přívodu (např. 50 mg/m³ vlhkosti) jsou důležité pro prevenci kondenzace v potrubí, která vede k provozním problémům (koroze a eroze) a bezpečnostním rizikům (tvorba "vodních slin - slizu" či dokonce ucpání tvorbou hydrátu).

Zejména v případech, kde zpracování vodíku dochází v režimu load-follow je spolehlivý analyzátor vlhkosti nutností.

Senzory stopové vlhkosti BARTEC Benke jsou upraveny tak, aby poskytovaly vynikající odolnost, a dokonce (nechtěné a neočekávané) "vodní sliny - sliz" nepoškodí senzor. Spolehlivost kalibrace senzoru zajištěna a testována nezávislou a na požádání také akreditovanou laboratoří.

Většina zařízení je malých rozměrů a bez posádky, nebo se dokonce nacházejí na vrtných plošinách. Je třeba se vyhnout pravidelným výměněnám senzorů nebo rozsáhlé údržbě, aby byly provozní náklady co nejnižší. A v případě roční kontroly instalace senzoru s armaturou pro zasunutí senzoru usnadňuje údržbu, je rychlá a bez přerušení procesu.

Schéma principu měření
| Schéma principu měření

HYGROPHIL F je navržen pro potřeby plynárenského průmyslu

Jádrem senzoru vlhkosti je optický tenkovrstvý prvek vyrobený z oxidu křemičitého a oxidu zirkoničitého. Mikropórovitý svazek střídajících se optických vrstev s vysokou a nízkou lomivostí je tvořen Fabry-Pérot interferometrem s výrazným a spolehlivě detekovatelným minimem odrazu ve spektrálním rozsahu kolem 820 nm. Molekuly selektivní vůči vodě mohou difundovat do porézního prvku Fabry-Pérot, který poté provede posun minima odrazu v poměru ke skutečnému tlaku vodní páry. Spektrální posun je detekován a vyhodnocen pomocí kompaktního polychromátoru s vysokým rozlišením, který je,společně se světelnou diodou, umístěn ve vyhodnocovací jednotce.

Senzor nainstalovaný v nástroji pro zasunutí senzoru
| Senzor nainstalovaný v nástroji pro zasunutí senzoru

Díky detekci optického minima - namísto změny intenzity - může být propojovací optický kabel až 800 m dlouhý. Vyhodnocovací jednotka zpracovává a vypočítává aktuální teplotu rosného bodu a další parametry, jako je tlak vodní páry, částice na milion (ppm), mg/m³ a další. Nabízí indikaci teploty rosného bodu při aktuálním tlaku v potrubí i při různě definovaném referenčním tlaku. Volitelně lze provádět přepočet z teploty rosného bodu na mg/m³ v souladu s DIN EN ISO 18453, který zohledňuje zadané složení plynu. Pro propojení s řídicím systémem je ve standardní výbavě několik analogových výstupů, MODBUS, PROFIBUS RTU a přes TCP/IP vč. reléových kontaktů.

Tisíce instalací po celém světě dokazují výhody tohoto principu měření

  • Robustní konstrukce senzoru pro výjimečnou dlouhodobou stabilitu (ideální pro offshore aplikace)
  • K dispozici ověření senzoru ve vodíku akreditovanou a nezávislou laboratoří
  • Snadné čištění senzoru a téměř žádná údržba
  • Možná in-line instalace pomocí armatury pro zasunutí senzoru (rychlá odezva a bez emisí)
  • Flexibilní on-line řešení s přizpůsobenými systémy pro úpravu vzorků
  • Certifikováno pro bezpečný provoz v prostředí s nebezpečím výbuchu (ATEX, IECEx, CSA, TR CU)

Autor: Josef Kraus za společnost Bartec Benke GmbH

Zdroj: https://www.petro-online.com/article/analytical-instrumentatio...