06 Apr Wie Gaslecks bei der MTU Maintenance Berlin-Brandenburg aufgespürt werden
Gaslecksuche auf Gasturbinen
Wie Gaslecks bei der MTU Maintenance Berlin-Brandenburg aufgespürt werden
Ein Leck in einer Leitung für Druckluft, Dampf, CO2, CH4 oder H2 kann neben einem finanziellen Risiko auch für Leib und Leben gefährlich sein. So kann in der Gasturbineneinhausung eine Leckage zu erheblichen Risiken für die Arbeitssicherheit und am Ende auch für die Gesundheit der Mitarbeiter führen. Auf Ölplattformen führen diese im schlimmsten Fall zu Bränden.
Gaslecksuche auf Gasturbinen
Wie Gaslecks bei der MTU Maintenance Berlin-Brandenburg aufgespürt werden
Ein Leck in einer Leitung für Druckluft, Dampf, CO2, CH4 oder H2 kann neben einem finanziellen Risiko auch für Leib und Leben gefährlich sein. So kann in der Gasturbineneinhausung eine Leckage zu erheblichen Risiken für die Arbeitssicherheit und am Ende auch für die Gesundheit der Mitarbeiter führen. Auf Ölplattformen führen diese im schlimmsten Fall zu Bränden.
„Wir die Arbeitssicherheit und minimieren das Risiko ungeplanter Anlagenstillstände“
Die Distran Ultra Pro zeigt den genauen Ort des Lecks an und schätzt die Leckrate in Echtzeit. Das Gerät erkennt dabei den Ultraschall, den der Gasstrom erzeugt, wenn er durch kleine Löcher, Nähte und Risse strömt. Die akustische Bildgebung wird in Echtzeit auf ein optisches Bild übergelagert und soll so eine klare Lokalisierung von Lecks ermöglichen.
Die in einer Fabrik üblichen Lecksuchmethoden wie Seifenspray, Laser oder relativ einfache Handdetektoren („Schnüffler“) relativ problemlos anwendbar – doch bringen sie nicht immer das gewünschte Ergebnis, wie Matthias Witt, Leiter IGT Field Service & Package bei MTU Maintenance Berlin-Brandenburg in Ludwigsfelde weiß.
Der Ludwigsfelder Field Service prüft bei den von ihm betreuten Gasturbinen beispielsweise Leckagen im Brennstoffversorgungssystem nach Modifizierungen oder Instandhaltungsmaßnahmen: „Diese Leckagen sind zum Teil sehr schwer zu orten und führen zu ungeplanten Anlagenstillständen sowie Risiken im Betrieb der Anlage. Undichte Verbindungselemente am Verdichter oder Sperrluftsystemen können langfristig zu Maschinenschäden führen. Beschädigte, also undichte Kompensatoren und Verbindungselemente im Luftsystem sowie im Abgastrakt führen zu ungeplanten Stillständen und somit zum Anlagenausfall“.
„Wir die Arbeitssicherheit und minimieren das Risiko ungeplanter Anlagenstillstände“
Die Distran Ultra Pro zeigt den genauen Ort des Lecks an und schätzt die Leckrate in Echtzeit. Das Gerät erkennt dabei den Ultraschall, den der Gasstrom erzeugt, wenn er durch kleine Löcher, Nähte und Risse strömt. Die akustische Bildgebung wird in Echtzeit auf ein optisches Bild übergelagert und soll so eine klare Lokalisierung von Lecks ermöglichen.
Die in einer Fabrik üblichen Lecksuchmethoden wie Seifenspray, Laser oder relativ einfache Handdetektoren („Schnüffler“) relativ problemlos anwendbar – doch bringen sie nicht immer das gewünschte Ergebnis, wie Matthias Witt, Leiter IGT Field Service & Package bei MTU Maintenance Berlin-Brandenburg in Ludwigsfelde weiß.
Der Ludwigsfelder Field Service prüft bei den von ihm betreuten Gasturbinen beispielsweise Leckagen im Brennstoffversorgungssystem nach Modifizierungen oder Instandhaltungsmaßnahmen: „Diese Leckagen sind zum Teil sehr schwer zu orten und führen zu ungeplanten Anlagenstillständen sowie Risiken im Betrieb der Anlage. Undichte Verbindungselemente am Verdichter oder Sperrluftsystemen können langfristig zu Maschinenschäden führen. Beschädigte, also undichte Kompensatoren und Verbindungselemente im Luftsystem sowie im Abgastrakt führen zu ungeplanten Stillständen und somit zum Anlagenausfall“.
Matthias Witt hatte vom Einsatz der Distran-Ultraschallkamera von NASA, mit der Distran Ultra Pro nach Luftlecks in der Internationalen Raumstation (ISS) suchen, gehört und eine Testphase mit dem Gerät gestartet: „Wir wollen das Messgerät hauptsächlich für einen standardisierten Leckage Check-Up nach Wiederinbetriebnahme von Gasturbinen anwenden. Damit steigern wir die Arbeitssicherheit und minimieren das Risiko ungeplanter Anlagenstillstände“, erklärt er.
Sein Team und er testeten das System in einem Prüfstand für Industriegasturbinen. «Die von uns simulierten Luftleckagen wurden sehr schnell erkannt, auch bei starker Belüftung der Testzelle.» Weitere Tests in kommerziell betriebenen Anlagen folgten. «Undichtigkeiten konnten aus sicherer Entfernung angezeigt werden, ein echter Gewinn in puncto Arbeitssicherheit», sagt Witt. Da das System mobil ist, wird es in der Zwischenzeit auch bei weltweiten Serviceeinsätzen und im R&D-Bereich eingesetzt. «Auch eine Anwendung im Bereich der Flugtriebwerke wäre denkbar und wird aktuell in den relevanten Konzernbereichen geprüft.»
Die Ultraschallkamera lokalisiert die Lecks aus der Ferne.
Die Leckanzeige und die Schätzung der Leckrate werden in Echtzeit auf dem Bildschirm des Geräts angezeigt.
Matthias Witt hatte vom Einsatz der Distran-Ultraschallkamera von NASA, mit der Distran Ultra Pro nach Luftlecks in der Internationalen Raumstation (ISS) suchen, gehört und eine Testphase mit dem Gerät gestartet: „Wir wollen das Messgerät hauptsächlich für einen standardisierten Leckage Check-Up nach Wiederinbetriebnahme von Gasturbinen anwenden. Damit steigern wir die Arbeitssicherheit und minimieren das Risiko ungeplanter Anlagenstillstände“, erklärt er.
Sein Team und er testeten das System in einem Prüfstand für Industriegasturbinen. «Die von uns simulierten Luftleckagen wurden sehr schnell erkannt, auch bei starker Belüftung der Testzelle.» Weitere Tests in kommerziell betriebenen Anlagen folgten. «Undichtigkeiten konnten aus sicherer Entfernung angezeigt werden, ein echter Gewinn in puncto Arbeitssicherheit», sagt Witt. Da das System mobil ist, wird es in der Zwischenzeit auch bei weltweiten Serviceeinsätzen und im R&D-Bereich eingesetzt. «Auch eine Anwendung im Bereich der Flugtriebwerke wäre denkbar und wird aktuell in den relevanten Konzernbereichen geprüft.»
Die Ultraschallkamera lokalisiert die Lecks aus der Ferne.
Die Leckanzeige und die Schätzung der Leckrate werden in Echtzeit auf dem Bildschirm des Geräts angezeigt.
Wie die Ultraschallkamera funktioniert, erklärt Florian Höchli, DACH Sales Manager beim Hersteller Distran: „Da Gaslecks bekanntermaßen Ultraschallgeräusche erzeugen, erkennt die ALI-Technologie (Acoustic Leak Imaging) sie anhand ihrer akustischen Emissionen. Eine Ultraschallkamera besteht aus einer Anordnung von Mikrofonen (ausgelegt für Ultraschall), die auf einer 2D-Platte zusammen mit einer optischen Kamera verbaut sind. Wenn eine Ultraschallwellenfront an dieser Platte ankommt, erreicht die Welle jedes einzelne Mikrofon zu einem anderen Zeitpunkt. Anhand der resultierenden Zeitdifferenzen kann die Kamera die Position der Schallquelle rekonstruieren. Die akustischen Informationen zur Leckposition überlagern in Echtzeit das von der optischen Kamera erfasste Bild. Dieses wird auf den integrierten Bildschirm angezeigt, sodass der Benutzer die Lecks buchstäblich ’sehen‘ kann.»
Diese Technologie ist noch relativ jung: Die erste Ultraschallkamera wurde 2013 in Zusammenarbeit mit Alstom (später General Electric) für die Inspektion von Kraftwerksanlagen entwickelt. Die Technologie von Distran ist in verschiedenen Typen von Wärmekraftwerken im Einsatz: Gas- und Dampfkraftwerken, Kohlekraftwerken, aeroderivative Gasturbinenkraftwerken, Müllheizkraftwerken sowie Kernkraftwerken.
Wie die Ultraschallkamera funktioniert, erklärt Florian Höchli, DACH Sales Manager beim Hersteller Distran: „Da Gaslecks bekanntermaßen Ultraschallgeräusche erzeugen, erkennt die ALI-Technologie (Acoustic Leak Imaging) sie anhand ihrer akustischen Emissionen. Eine Ultraschallkamera besteht aus einer Anordnung von Mikrofonen (ausgelegt für Ultraschall), die auf einer 2D-Platte zusammen mit einer optischen Kamera verbaut sind. Wenn eine Ultraschallwellenfront an dieser Platte ankommt, erreicht die Welle jedes einzelne Mikrofon zu einem anderen Zeitpunkt. Anhand der resultierenden Zeitdifferenzen kann die Kamera die Position der Schallquelle rekonstruieren. Die akustischen Informationen zur Leckposition überlagern in Echtzeit das von der optischen Kamera erfasste Bild. Dieses wird auf den integrierten Bildschirm angezeigt, sodass der Benutzer die Lecks buchstäblich ’sehen‘ kann.»
Diese Technologie ist noch relativ jung: Die erste Ultraschallkamera wurde 2013 in Zusammenarbeit mit Alstom (später General Electric) für die Inspektion von Kraftwerksanlagen entwickelt. Die Technologie von Distran ist in verschiedenen Typen von Wärmekraftwerken im Einsatz: Gas- und Dampfkraftwerken, Kohlekraftwerken, aeroderivative Gasturbinenkraftwerken, Müllheizkraftwerken sowie Kernkraftwerken.
„Aufgrund der Vielzahl verwendeter Gassysteme (Methan, Dampf, Druckluft und Vakuum) sowie der hohen Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Anlagen kommen die Ultraschallkameras besonders in Gas- und Dampfturbinenkraftwerken zum Einsatz“, sagt Höchli. Angst vor großen Namen hat das junge Unternehmen dabei nicht: „Zu unseren Kunden zählen unter anderem große Industrieunternehmen wie General Electric, Air Liquide, Shell, TotalEnergies, RWE oder BASF“. Und – sozusagen als abgehobenstes Beispiel – die Astronauten der ISS.
„Aufgrund der Vielzahl verwendeter Gassysteme (Methan, Dampf, Druckluft und Vakuum) sowie der hohen Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Anlagen kommen die Ultraschallkameras besonders in Gas- und Dampfturbinenkraftwerken zum Einsatz“, sagt Höchli. Angst vor großen Namen hat das junge Unternehmen dabei nicht: „Zu unseren Kunden zählen unter anderem große Industrieunternehmen wie General Electric, Air Liquide, Shell, TotalEnergies, RWE oder BASF“. Und – sozusagen als abgehobenstes Beispiel – die Astronauten der ISS.