Sicher Geregelt

Sicherheitseinrichtung für die Erdgasförderung

17.11.2008 Das Regeln druckluftgesteuerter Erdgassonden erfordert in der Regel einen aufwendigen und teuren Aufbau der Messstelle. Mit einem sicherheitsgerichteten Mess- und Regelinstrument lässt sich dieser deutlich reduzieren.

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Wird Erdgas durch Bohrungen in reinen Erdgasfeldern gewonnen, wird das Förderbohrloch als sogenannte Erdgassonde ausgebaut. Die Erdgassonde wird an der Erdoberfläche durch feste Verrohrung an das Eruptionskreuz angeflanscht. Das E-Kreuz bildet somit den Bohrlochabschluss – es besteht aus zwei Hauptschiebern, von denen einer als automatischer Sicherheitsabsperrschieber ausgerüstet ist. Dieser schließt bei kritischen Betriebsdrücken die Sonde geregelt ab. Das anstehende Erdgas kann dadurch kontrolliert und gefahrenfrei dem Bohrloch entnommen und in eine Pipeline eingespeist werden. Da die meisten Bohrlöcher auf freiem Feld keine elektrische Anbindung haben, wird Luft als Hilfsenergie verwendet, die sich in Druckbehältern speichern lässt.

Als Regeleinrichtung werden zwei pneumatisch gesteuerte Druckbegrenzer eingesetzt, wobei einer den minimalen und einer den maximalen Erdgasdruck überwacht. Zur Visualisierung des momentan anstehenden Prozessdruckes wird ein Manometer benötigt. Diese drei Messgeräte werden in der Regel aufgeflanscht. Ein abgesetzt montiertes Handauslöseventil wird über Steuerluftleitungen mit den beiden Druckbegrenzern verrohrt. Ein teurer und arbeitsintensiver Messstellenaufbau!
Diese und weitere Funktionen wurden nun in einem einzigen sicherheitsgerichteten Mess- und Regelinstrument untergebracht: Beispielsweise ist zusätzlich eine elektrische Kontakteinrichtung zur Überwachung der Steuerluft integriert worden. Im Falle eines Druckluftaus- oder -abfalls wird ein batteriegespeister und eigensicherer (EEx i) Min-Alarm über ein angeschlossenes GSM-Modem der übergeordneten Leitstelle gemeldet. Der aktuelle Druck der Steuerluft wird zudem deutlich angezeigt.
Die Regelung ist so ausgelegt , dass bei diesem Fehler der Sicherheitsabsperrschieber automatisch geschlossen wird. Min- und Max-Schaltpunkte sind von 0 bis 160bar frei einstellbar. Dieser weite Regelbereich garantiert eine stabile Versorgung der Gaspipeline.
Wie auch bei der Steuerluft, wird der aktuell anstehende Erdgasdruck angezeigt. Auch eine Not-Aus-Einrichtung für die manuelle Abschaltung wurde in das Mess- und Regelinstrument integriert. Die Grundlage der Prozess- und Steuerluftüberwachung bilden die bewährten und verschleißfreien Messsysteme der Manocomb-Präzisionsdruckschalter-Baureihe. Diese sind nach Druck- und Gasgeräterichtlinie baumustergeprüft und SIL-zertifiziert.
Der Prozessanschluss ist als Flanschdruckmittler aufbaut. Dieser Prozesstrenner schützt die integrierten federelastischen Sensorelemente vor Verjüngungen durch mitgeführte Feststoffe im Erdgas ebenso wie vor dynamischen Druckschlägen. Die Membran des Druckmittlers wird durch eine spezielle Einbrennbeschichtung vor Ablagerungen und abrassiven Gesteinsteilchen mechanisch geschützt. Durch die hohe Schlägzähigkeit, auch bei sehr niedrigen Temperaturen, sowie die ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit bietet diese Beschichtung zudem einen enormen Korrosionsschutz gegen auftretende Säure- und Schwefelverbindungen auch im arktischen Polarkreis. Ein aufwendig gestalteter Aufbau wird durch eine kombinierte Mess- und Regeleinrichtung hinfällig.

Heftausgabe: November 2008

Über den Autor

Andreas Grunert , Vertriebsleiter und Produktmanager, Pinter Mess- und Regeltechnik
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