- Behovet for gassanalyseutstyr var tidligere først og fremst knyttet til sikkerhet og myndighetenes krav til utslippsovervåking. Nå brukes utstyret stadig mer til å få bedre styring på produksjonskostnadene og til å kvalitetssikre produktene. Dette betyr også at kravene til både analysesystemene og brukerne endres, sier Jon Carlsen, ABBs gassanalyseguru i Norge.
Hvis du ikke har god kontroll på produktkvaliteten, risikerer du å lage bedre produkter enn nødvendig. Å produsere bedre kvalitet koster mer penger, men som regel kan du ikke ta høyere pris på at produktene har bedre kvalitet enn det kunden krever. Med kontinuerlig online måling av en eller flere komponenter i et produkt kan du se til at produktet holder seg tett opptil kvalitetsgrensene, og dermed optimalisere produksjonskostnadene.
Milliongevinster
- Ved å lage bensin med oktantall 0,1-0,15 nærmere minimumsspesifikasjonene kan oljeraffineriene spare flere millioner kroner i året. Tidligere ble det brukt bankemotorer til denne analysen, nå har oljeselskapene begynt å bruke analyseutstyr av typen FTNIR - nær infrarødt spektrofotometer. Nye krav til svovelinnholdet i drivstoff fører til at raffineriene nå også får behov for online analysatorer som kan analysere svovel i meget lave konsentrasjoner, forteller Carlsen.
Etter hvert har ny teknologi gjort det mulig å måle stadig flere parametere i prosessen og analysere disse online med hjelp av ulike programvareverktøy. Dermed har industriens kunnskap om hvilke parametere som kan påvirke produktkvaliteten, vokst. Dette, sammen med økende krav til sporbarhet i produksjonen, gjør at behovet for å ta i bruk kontinuerlig prosessanalyse stiger, mener Carlsen.
Borealis i Bamble kommune sparer kostnader på å redusere mengden gass som brennes av i fakkelen, ved å overvåke sammensetningen av gassene med en gasskromatograf fra Emerson Process Management. Et eksempel på online kvalitetsmåling er spesialgassproduksjonen ved Hydrogas på Rjukan. Analyseutstyr sjekker at gassen holder seg innenfor spesifikasjonene. Gjør den ikke det, blir den automatisk kassert.
Finner konsentrasjonen
Prosessanalyse går ut på å ta rede på hvor mye det er av en eller flere komponenter i en gass eller væske. Før i tiden ble dette gjort ved å ta prøver i prosessen manuelt og analysere disse på laboratoriet. I sekstiårene begynte prosessindustrien så smått med online måling, men først mot slutten av syttiårene tok bruken av kontinuerlig gassanalyse av for alvor.
ABBs siste tilskudd på analysefronten heter Limas - et industrifotometer som bruker infrarødt eller ultrafiolett måleprinsipp og kan brukes til blant annet emisjonsmåling. Fordelen med analysatoren er at den kan måle svært lave konsentrasjoner av for eksempel nitrøse gasser - helt ned til et minste måleområde på 0-10 ppm (deler per million) NOx. Måleren inngår i ABBs modulære analysekonsept Advanced Optima.
Mye forskjellig analyseutstyr er i stand til å måle den samme komponenten. Men å velge det måleprinsippet som er best egnet for de forskjellige behovene, er litt av en kunst. For gassammensetninger hvor det er vanskelig å finne komponentene du er ute etter, kan gasskromatografer være løsningen. Disse brukes særlig for hydrokarbonsammensetninger. Det kommer også stadig flere og mer sofistikerte måleprinsipper på markedet som kan takle vanskelige målinger.
Skreddersydd utstyr
Gassanalyse er et spesialområde som krever en helt annen kunnskap enn det de fleste automatikere og automatiseringsingeniører normalt besitter. Jon Carlsens råd er at du spør deg selv hva du skal bruke resultatet fra gassanalysen til, og hvilke krav du stiller til resultatet, før du velger utstyr.
-Valg av utstyr er ofte et spørsmål om prisen på utstyret kontra vedlikeholdskostnadene. Trenden er at leverandørene kommer med utstyr som er spesialdesignet for helt spesifikke anvendelser, for eksempel til å måle svovel i bensin og diesel på raffinerier, sier analyseguruen.
Problemfylt fagfelt
- Prosessanalysen fikk en skjev start, og veldig mye har gått galt. I flere tilfeller har det blitt installert kostbart utstyr som ikke har fungert eller har målt feil, og dermed blitt kastet ut igjen, sier Carlsen.
Mangelfulle spesifikasjoner har mange ganger vært hovedproblemet. Mye ansvar ligger både på brukere og leverandører for å få fram data om gassens sammensetning og tilstand før utstyret spesifiseres og designes. Ofte vet ikke brukeren selv hva som finnes i gassen, ifølge Carlsen.
- Når du skal designe gassanalysesystemer, må du holde styr på de fysikalske og kjemiske lovene. Mange faktorer spiller sammen, og ulike forhold kan være årsak til at utstyret måler feil, eller ikke fungerer i det hele tatt, eller rett og slett blir ødelagt. Du må blant annet ta rede på temperatur, trykk, støvinnhold og kondensering av forskjellige komponenter i prøveuttaket, sier Carlsen. Han mener at de fleste feilene oppstår i utstyret som håndterer gassen før den føres inn i analysatoren. Det kan føre til at analysatoren ikke klarer å håndtere gassen.
Nye krav til svovelinnholdet i drivstoff fører til at raffineriene nå også får behov for online analysatorer for å analysere svovel i meget lave konsentrasjoner.
