Was man an einem Gasdetektor mit offener Messstrecke prüft.
Ein Gasdetektor mit offener Messstrecke (Sichtlinie) strahlt einen Infrarotstrahl von einem Sender zu einem Empfänger, mitunter zehn oder über hundert Meter voneinander entfernt, und misst, wie viel dieses Strahls von brennbarem Gas verschluckt wird, das die Linie quert. Er meldet einen über die Strecke aufsummierten Wert in LEL-Metern statt einer Konzentration an einer einzelnen Stelle, und das ist der grundlegende Unterschied zu einem Punktdetektor oder einem katalytischen Perlenfühler an einem Ort. Wo ein Punktdetektor ein Leck verpassen kann, das seinen Einlass nie erreicht, deckt ein Gerät mit offener Messstrecke die…
Was diese Bauart ausmacht
Ein Gasdetektor mit offener Messstrecke (Sichtlinie) strahlt einen Infrarotstrahl von einem Sender zu einem Empfänger, mitunter zehn oder über hundert Meter voneinander entfernt, und misst, wie viel dieses Strahls von brennbarem Gas verschluckt wird, das die Linie quert. Er meldet einen über die Strecke aufsummierten Wert in LEL-Metern statt einer Konzentration an einer einzelnen Stelle, und das ist der grundlegende Unterschied zu einem Punktdetektor oder einem katalytischen Perlenfühler an einem Ort. Wo ein Punktdetektor ein Leck verpassen kann, das seinen Einlass nie erreicht, deckt ein Gerät mit offener Messstrecke die ganze Linie zwischen Sender und Empfänger ab, was es für große offene Flächen wie Decks von Offshore-Plattformen, Ladungsbereiche von LNG-Tankern und Deckenbereiche von Maschinenräumen eignet, wo ein Raster aus Punktdetektoren unpraktisch wäre.
Hauptkomponenten
Sender
Beherbergt die Infrarotquelle, üblich eine Xenon-Blitzlampe oder einen abstimmbaren Diodenlaser, mit fester Folge gepulst, damit der Empfänger das Signal von Sonnenlicht oder Reflexionen unterscheiden kann.
Empfänger
Enthält den optischen Filter und das Empfängerelement, abgestimmt auf das Absorptionsband des Zielgases (üblich um 3.3 Mikrometer bei Kohlenwasserstoffen), dazu die Elektronik, die die Absorption in eine über die Strecke gemittelte Konzentration umsetzt.
Ausrichthalterungen
Verstellbare Halter, die Sender und Empfänger trotz Schwingung und Wärmebewegung der Struktur in Linie halten; ein Ausrichtfehler ist der mit Abstand häufigste Fehler an einer offenen Messstrecke.
Regler / Ausgangsstufe
Setzt den Streckenwert in ein 4-20 mA-Signal oder einen digitalen Busausgang zur Brand- und Gasanlage um und treibt die örtliche Alarmanzeige.
Auswahl / Auslegung
- Streckenlänge: längere Strecken verringern die Zahl der nötigen Geräte, senken aber die Empfindlichkeit für ein kleines örtliches Leck, das sich über die Entfernung verdünnt.
- Zielgas und Absorptionsband: Kohlenwasserstoffe (Methan oder allgemein HC) oder eigene Bänder für bestimmte Gase.
- Gefahr der Strahlunterbrechung: Krane, Gerüste und Ladungsarbeit dürfen die Linie nicht regelmäßig queren.
- Gehäuseeinstufung: eine Bescheinigung als Ex d oder Ex ia, passend zur Zone des explosionsgefährdeten Bereichs, dazu eine Einstufung für die Schiffsumgebung mit Salzgischt und Schwingung.
- Alarmschwellen in LEL-Metern gesetzt, mit der Logik der Brand- und Gasanlage abgestimmt statt als einzelner Prozentwert an einem Punkt.
Vorschriften / Klasse
Die feste Gasdetektion in explosionsgefährdeten Bereichen fällt unter die Brandschutzanforderungen von SOLAS Kap. II-2 und auf Gastankern unter die Bestimmungen des IGC-Codes zur Gasdetektion im Ladungsbereich. Die Klassifikationsgesellschaften verlangen, dass die Bescheinigung des Detektors für explosionsgefährdete Bereiche zu der Zone passt, in der er angebracht ist, und die wiederkehrende Funktionsprüfung gehört zur Besichtigungsordnung der Brand- und Gasdetektionsanlage als Ganzes. Es gibt keine eigene Klassevorschrift nur für offene Messstrecken über das hinaus, was für feste Gasdetektion allgemein gilt, doch Prüfungen von Ausrichtung und Kalibrierung werden üblich in den Instandhaltungsplan geschrieben, weil ein falsch ausgerichtetes Gerät lautlos versagen kann.
Typische Fehler
| Fehler | Folge |
|---|---|
| Ausrichtfehler des Strahls durch Schwingung oder Bewegung der Struktur | Das Signal fällt unter die Empfängerschwelle, das Gerät geht auf Störung statt auf Alarm, und die Abdeckung dieser Linie ist bis zum Neuausrichten verloren |
| Verschmutzung des optischen Fensters durch Salzablagerung, Abgasruß oder Farbnebel | Verringerte Signalstärke führt zu falsch niedrigen Werten oder störenden Fehlauslösungen |
| Strahl durch ein Behelfsgerüst, Ladung oder einen abgestellten Container unterbrochen | Vollständiger Verlust der Abdeckung dieser Strecke, oft unbemerkt bis zur nächsten Funktionsprüfung |
| Alterung der Xenonlampe | Der Störabstand fällt, was sowohl verpasste Meldungen als auch Fehlalarme mehrt |
| Feuchtigkeitseintritt an den Kabelverschraubungen | Aussetzender Signalverlust oder ein hängender Regler, bei der Fehlersuche schwer nachzustellen |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Eine Baumusterzulassung für den Schiffseinsatz (nicht bloß eine industrielle Ex-Bescheinigung), die Schwingung, Feuchte und Temperaturwechsel nach den Vorschriften der einschlägigen Klassifikationsgesellschaft abdeckt.
- Belegte Daten zur Querempfindlichkeit gegenüber dem Zielgas und den üblichen Störstoffen an Bord wie Wasserdampf und Dieselabgas.
- Örtliche Unterstützung mit Ausrichtwerkzeug und Ersatz-Xenonlampen oder Lasermodulen, denn ein Neuausrichten des Strahls nach Werftarbeit ist der Regelfall und keine Ausnahme.
- Klare Hinweise zur größten praktisch sinnvollen Streckenlänge für das jeweilige Gas und die Umgebung, nicht bloß zur theoretisch größten Reichweite.
Die Ausgangssignalstärke jedes Geräts mit offener Messstrecke bei der Inbetriebnahme aufzeichnen; ein langsamer Rückgang über Monate ist die früheste Warnung vor Fensterverschmutzung oder Lampenverschleiß, lange bevor das Gerät auf Störung geht.