Deze zomer is bij Fluxys Belgium een omvangrijk project afgerond waarin meer dan 100 nieuwe micro-GC’s zijn geïnstalleerd voor de bepaling van de calorische waarde van het aardgas, dat door het 4000 kilometer tellende leidingennetwerk wordt getransporteerd. Een team van elf analytici en technici staat borg voor de kwaliteit van de metingen. Hoofd van het Metering labo Marcio Teixeira da Silva en Johan Tuypens, team leader van de field activities, laten zien wat er allemaal bij komt kijken om op het scherpst van de snede de samenstelling van aardgas te analyseren. In de nabije toekomst komen daar ook waterstof en andere te transporteren moleculen bij.

Saïda Ben Ayad heeft de afgelopen jaren de meer dan 100 door Da Vinci Laboratory Solutions geleverde Agilent 990 micro-GC’s gevalideerd voor de aardgasanalyse langs het 4000 kilometer tellende leidingennetwerk van Fluxys.

Voor het meten van de gassamenstelling en andere parameters, die van belang zijn voor de facturatie, heeft Fluxys op strategische plekken bij het leidingennetwerk meetstations ingericht. Naast ongeveer 60 containergrote cabines, die verspreid zijn door heel België, zijn dat een tiental meetopstellingen in vaste gebouwen bij de verschillende grensstations.

Elk van die meetstations is uitgerust met één of meer micro-GC’s, die iedere vijf minuten de gassamenstelling meten. Dat kan in principe sneller, omdat de totale analysetijd slechts twee minuten is. “Om de kans op storingen te minimaliseren wachten we tot vijf minuten, zodat we er zeker van zijn dat de zware fracties uit het GC-systeem zijn”, vertelt Johan. “Het eens in de vijf minuten meten is in de meeste gevallen meer dan voldoende om te borgen dat de fluctuaties in de gassamenstelling in de leiding worden meegenomen. Bij de grensstations, waar veel grotere stromen passeren, hanteren we een hogere meetfrequentie. Door minimaal drie micro-GC’s in cascade te schakelen hebben we elke anderhalve minuut een update van de meting en kunnen we nog beter de variatie volgen.”

De laatste tranche van de gevalideerde micro-GC’s staat klaar voor installatie bij verschillende meetstations.

Het centrale laboratorium in Anderlecht (Brussel) heeft voor de GC-analyses twee hoofdtaken: het valideren van nieuw aangeschafte micro-GC’s voordat ze in het veld worden geplaatst en het periodiek kalibreren van deze apparaten in het veld. In dit lab, dat ook is toegerust voor het valideren en kalibreren van onder meer de druk- en temperatuurinstrumenten, werken vier mensen.

Voor het valideer- en kalibreerwerk is het lab uitgerust met een drietal Agilent GC’s van het type 8890. Deze door Da Vinci Laboratory Solutions geleverde GC’s zijn specifiek aangepast voor optimale prestaties betreffende met name herhaalbaarheid en lineariteit. “Ons laboratorium is volgens ISO/IEC 17025 als certificeringsinstantie geaccrediteerd voor de GC-analyse van onder meer aardgas. Een accreditatie die we iedere twee jaar moeten vernieuwen middels een uiterst strenge keuring. Deze accreditatie betekent dat we zelf de kalibratiegassen mogen certificeren waarmee we de micro-GC’s, die in het veld staan, kalibreren”, licht Marcio toe.

De optimalisering voor de herhaalbaarheid en lineariteit zit hem met name in de regeling van verschillende onderdelen als bijvoorbeeld de valves. Deze expertise is wereldwijd maar bij enkele specialisten voorhanden. Da Vinci schakelt hiervoor het Amerikaanse bedrijf Wasson-ECE in, dat op dit gebied een naam hoog te houden heeft. De GC’s die certificeringsinstanties als VSL voor dergelijke analyses gebruiken, hebben een soortgelijke configuratie.

Fluxys kent momenteel vier hoofdactiviteiten:

• Transport van geïmporteerd aardgas naar eindgebruikers in België, met name gascentrales, industriële bedrijven en distributiestations van waar het gas in lagere druk naar kleinverbruikers gaat.
• Het transit-transport, van de ene grens naar de andere grens, wat goed is voor circa 60% van de inkomsten van de NV.
• Het beheer van LNG-terminals. Naast de terminal van Zeebrugge is Fluxys ook eigenaar van LNG-terminals in Frankrijk en Chili.
• Ondergrondse opslag van maximaal een miljard kubieke meter aardgas in Loenhout, wat voldoende is voor vijf dagen gebruik in België.

In de afgelopen tijd heeft Fluxys zich ontwikkeld van pure aardgastransporteur naar meer algemeen gastransporteur. Voor het transport van waterstof is vorig jaar dochterbedrijf Fluxys Hydrogen opgericht. Dat zal investeren in infrastructuur en het uitbaten er van voor de import van waterstof uit zuidelijke landen die efficiënt zonne-energie kunnen omzetten in waterstof. Een soortgelijke bedrijfsconstructie is in de maak voor CO₂. Hierbij gaat het om de import van gasvormig CO₂, dat vervolgens in België vloeibaar wordt gemaakt voor opslag in binnen- of buitenland.

Voor het valideren van de nieuw aangeschafte micro-GC’s gaan ze bij Fluxys niet over een nacht ijs. “Hierin zijn we heel streng. Dat is nodig omdat de micro-GC’s te allen tijde optimaal moeten functioneren. Als je dat ietsje minder streng valideert, dan kom je qua betrouwbaarheid en herhaalbaarheid nooit tot een optimum”, stelt Johan.

Inmiddels zijn de meer dan 100 Agilent 990 micro-GC’s gevalideerd. Deze zijn aangeschaft in het kader van een omvangrijk vervangings- en innovatieproject, dat een kleine drie jaar geleden van start is gegaan. De laatste tranche heeft afgelopen zomer het lab in Anderlecht (Brussel) verlaten om te worden geïnstalleerd in de verschillende meetstations in België. Bij deze benchmarktesten is het een kwestie van goed of fout. Voldoet de micro-GC aan de strenge specificaties, dan wordt die in het veld geïnstalleerd en gaat verder mee in het kalibratieprotocol. Voldoet hij niet aan de eisen, dan gaat de micro-GC retour naar Da Vinci. In de regel wordt er dan een nieuwe module ingebouwd, en voert Fluxys opnieuw de strenge benchmark uit. Overigens test Da Vinci zelf ook al de instrumenten voordat ze worden uitgeleverd, om de kans op terugzenden (en bijkomende vertraging in het validatieproces bij Fluxys) te minimaliseren.

In het in 2016 nieuw gebouwde, met Köttermann labmeubilair ingerichte, laboratorium van Fluxys in Brussel is ongeveer een derde gereserveerd voor kalibraties van niet-GC apparatuur, zoals druk-en temperatuurmeters.

Naast de benodigde periodieke vervanging van het arsenaal aan micro-GC’s heeft Marcio dit project aangegrepen om de functionaliteit van deze toestellen te vergroten door ze ook geschikt te maken voor de analyse van waterstof, specifiek de scheiding van stikstof, zuurstof en waterstof. “Er zijn plannen om in de nabije toekomst een percentage aan waterstof, bijvoorbeeld 2%, in aardgas te injecteren. Met het bestaande chromatografiepark waren we niet in staat om dat te analyseren. Door te investeren in micro-GC’s met een derde module, voor waterstofanalyse, hebben we ons instrumentarium gereed om aan de toekomstige wensen te voldoen.”

“Juist die waterstofmodule, met een Molsieve kolom, is wat stabiliteit betreft een uitdagend kanaal, hebben we de afgelopen tijd ondervonden”, zegt Saïda Ben Ayad, die in de afgelopen twee jaar alle micro-GC’s heeft gevalideerd. “Die instabiliteit heeft impact op de retentietijd en de uiteindelijke scheiding van de componenten. Als dat optreedt, dan kan je in eerste instantie gewoon het kanaal uitstoken. Maar omdat we 24/7 willen meten, is dat geen ideale situatie. Samen met Da Vinci zijn we op zoek gegaan naar de ideale module waarmee we zo lang mogelijk stabiel kunnen draaien. Voor de twee andere modules, voor het aardgas-gedeelte, is een jaarlijkse kalibratie meer dan toereikend; die zijn echt superstabiel. Dan wil je niet elke maand moeten kalibreren voor het waterstof-gedeelte!”