MultiWarn II

1
Tragbare Gasmessgeräte Grundlagen
2
Zusammensetzung der natürlichen - trockenen)-
Luft (runde Zahlen in Vol.) )ohne jeglichen
Wasserdampfgehalt
Genaue Zahlen gemäß VDI 2104
Bestandteil Vol. Sauerstoff (O2)
20,93 Stickstoff (N2) 78,10 Argon
(Ar) 0,9325 Kohlendioxid (CO2)
0,03 Wasserstoff (H2) 0,01 Neon (Ne)
0,0018 Helium (He) 0,0005 Krypton
(Kr) 0,0001 Xenon (Xe) 0,000009
Steffen Kühn 10/2000
3
Konzentrationsbezeichnungen ppm und Vol.- für
Gase
1 ppm 1 cm3
10 dm3 1 Vol.- 10.000 ppm
1 m3
4
Gase und Dämpfe
Vergiftungsgefahr z. B. Wirkung
durch toxische Gase CO, Cl2, H2S, HCN, usw.
im ppm-Bereich
Explosionsgefahr
durch brennbare Gase und Dämpfe CH4, KWs,
Lösemittel, usw. im Vol.--Bereich
Erstickungsgefahr
durch Sauerstoffmangel CH4, CO2, N2, usw.
im Vol.--Bereich
5
Chemisch/Physikalische Grundlagen
Partialdruck Dampfdruck Molmasse Explosionsgrenzen
Flammpunkt Brennpunkt Zündtemeratur Temperaturkla
sse Explosionsgruppe Schmelzpunkt Siedepunkt Dicht
e Dichteverhältnis
6
Partialdruck
Der normale atmosphärische Luftdruck beträgt 1013
hPa. Dies ist der Druck, der durch sämtliche in
der Luft vorhandene Gasmoleküle in Meereshöhe
ausgeübt wird. Da Luft im wesentlichen zu 79
Vol.- aus Stickstoff und 21 Vol.-
Sauerstoff besteht, setzt sich der Luftdruck aus
dem Druck, der durch die Stickstoff- moleküle
ausgeübt wird, und dem Druck der
Sauerstoffmoleküle zusammen. - Die Summe der
Teildrücke der Einzelgase ergibt den Gesamtdruck.
Diese Teildrücke bezeichnet man als
Partialdrücke. - Die Partialdrücke verhalten sich
wie die Raumteile. Partialdruck des Stickstoffs
1013 x 79 / 100 800 hPa Partildruck des
Sauerstoffs 1013 x 21 / 100 213
hPa Luftdruck 800 213 1013 hPa
7
Dampfdruck
Als Dampfdruck bezeichnet man das Bestreben von
Flüssigkeits- oder Feststoffmolekülen in
den Gasraum zu verdampfen. Dieses Bestreben ist
stark temperaturabhängig. Dampfdruckkurven geben
den Sättigungsdampfdruck in Abhängigkeit von der
Temperatur an. Jeder Stoff hat seine spezifische
Dampfdruckkurve.
P mbar
1000
Dampfdruckkurve von Wasser
500
100
C
10
100
50
0
8
Flammpunkt Über jeder freien Flüssigkeitsoberfläch
e bildet sich durch Verdunstung Dampf. Hierbei
steigt der Dampfdruck in der Luft über der
Flüssigkeit mit der Temperatur. Unter konstanten
Druckverhältnissen (Atmosphärendruck) verdunstet
aus einer brennbaren Flüssigkeit bei einer
spezifischen Temperatur soviel Dampf, dass das
Luft/Dampf-Gemisch entflammbar wird. Diese für
jede brennbare Flüssigkeit spezifische Temperatur
ist der Flammpunkt. Brennpunkt Die bei Erreichen
des Flammpunktes entwickelte Dampfmenge wird bei
Zündung kurz aufflammen, ohne jedoch dauerhaft
weiter zu brennen, da die Nachentwicklung neuer
Dämpfe nicht schnell genug stattfindet. Um ein
dauerhaftes Fortbrennen der Flamme zu
gewährleisten, ist eine weitere Erhöhung der
Temperatur bis zum Brennpunkt nötig, so dass erst
ab dieser Temperatur eine Explosion ausgelöst
werden kann. Der Brennpunkt liegt i. a. 10 bis 15
K oberhalb des Flammpunktes. Zündtemperatur Die
Zündtemperatur ist die niedrigste Temperatur
einer heißen Oberfläche,bei der eine
Zündung explosionsfähiger Atmosphäre möglich ist.
9
CO2
Kohlendioxid CO2 Dichteverhältnis (Luft
1) 1.56 Sublimationstemperatur -
78.50C MAK-Wert 5000 ppm in Umgebungsluft
vorhanden ca. 350 ppm Eigenschaften Farbe
farblos, in festem Zustand weiß Geruch
geruchlos Nicht brennbar Mäßig wasserlöslich. Gas
ist schwerer als Luft. Wirkung von
Kohlendioxid 2 Vol. 50 ige Steigerung
der Atemfrequenz 8 - 10 Vol. Kopfschmerzen,
Ohrensausen,Schwindelgefühl und Blutdruckanstieg
gt 10 Vol. Bewußtlosigkeit sowie Krämpfe gt 15
Vol. Schlaganfall 25 Vol. tödlich
10
CO
Kohlenmonoxid - CO Kohlenmonoxid (CO) ist
geruchlos und unsichtbar. MAK-Wert 30
ppm Dichteverhältnis (Luft 1) 0.97 UEG 12.5
Vol. OEG 74 Vol. Affinität zum Hämoglobin
im Verhältnis zum Sauerstoff 240
1 Eigenschaften Farbe farblos Geruch
geruchlos Hochentzündliches Gas. Großes
Diffusionsvermögen. Gas ist etwas leichter als
Luft. Wirkung von CO 800 ppm Kopfschmerzen,
Brechreiz und Schwindel nach 45 Minuten 1.600
ppm obige Symptome nach 20 Minuten 3.200
ppm Bewußtlosigkeit und Tod nach 20 Minuten 6.400
ppm Schwindel nach 2 - 3 Minuten, Tod nach 10 -
15 Minuten (nach Hommel 1987)
11
H2S
Schwefelwasserstoff H2S Hydrogensulfid Geruchssc
hwelle, untere 0.04 - 0.1 ppm obere 200 -
300 ppm MAK 15 mg/m3 10 ppm UEG 4.3
Vol. OEG 45.5 Vol. Dichteverhältnis (Luft
1) 1.19 Eigenschaften Farbe farblos Geruch
nach faulen Eiern Hochentzündliches Gas. Mit
Wasser mischbar. Gas ist schwerer als
Luft. Wirkung von H2S 50 - 100
ppm Reizung der Augen und der Atemwege nach einer
Stunde 200 - 300 ppm starke Reizung der
Augen und der Atemwege 500 - 700
ppm Schwindel, Kopfschmerzen und Übelkeit
innerhalb von 15 Minuten 700 - 900
ppm führen schnell zur Bewußtlosigkeit und wenige
Minuten später zum Atemstillstand 1.000 - 2.000
ppm sofortiger Atemstillstand (nach
Hommel 1987)
12
Chlor
Chlor Cl2 Dichteverhältnis (Luft 1)
2,486 Siedepunkt -34,05 C Spez. Gewicht bei
0C 3.214 g/ml Geruchsschwelle 0.003
ppm MAK-Wert 0,5 ppm Eigenschaften Farbe
gelbgrün stechender Geruch nicht brennbar Löslich
in Wasser. Gesundheitsgefährdung Chlor reizt
erheblich die Atmungsorgane. Vergiftungen führen
zunächst zu heftigem, schmerzhaftem,
keuchhustenartigem Husten, der stundenlang
anhalten kann. Es kommt zu entzündlichen
Prozessen und zur Zerstörung des Lungengewebes.
Toxische Reaktionen finden besonders an den
Membranen und Muskelgeweben der Lungen statt,
wobei auch die Cilien in Bronchien und Luftröhre
geschädigt werden. Hohe Konzentrationen können
zum Lungenödem führen, dem eine mehrstündige
Latenzzeit vorausgehen kann.
13
Möglichkeiten der Gasanalyse
1. Laboranalyse (chemisch) hoher
Aufwand kein direktes Ergebnis 2.
Gaschromatographie wie 1. 3. Physikalische
Messgeräte Messprinzipien z.B.
Halbleiter,Wärmetönung, Wärmeleitfähigkeit,
Elektrochemische Sensoren, Infrarot,
Photoionisation, Flammenionisation, u.a.
direktes Ergebnis 4. Prüfröhrchenverfahren
direktes Ergebnis, einfach und ausreichend genau
14
O2 - Kapsel Messprinzip Der DrägerSensor O2 ist
ein elektrochemischer Messwandler, der nach
dem Prinzip einer galvanischen Zelle
arbeitet.. Sauerstoffmoleküle aus dem
zu messenden Gasgemisch diffundieren durch eine
Kunststoffmembran in den flüssigen Elektrolyt des
Sensors und werden an der Messelektrode
elektrolytisch reduziert. Gleichzeitig wird die
Gegenelektrode oxidiert. Der durch die Zelle
fließende Strom ist proportional dem
Sauerstoffpartialdruck in dem zu messenden
Gasgemisch.
1 Gas 2 Staubfilter 3 Kunststoffmembran 4
Messelektrode 5 Elektrolyt 6 Gegenelektrode
15
PacSensoren II
DrägerSensor EC CO zur Überwachung der
Kohlenmonoxid- Konzentration in der
Umgebungsluft. Meßbereich 0 bis 500 ppm
CO minimal 0 bis 100 ppm CO maximal 0 bis
2 000 ppm CO DrägerSensor EC H2S 100 ppm, zur
Überwachung von Schwefelwasserstoff- Konzentration
en in der Umgebungsluft. Meßbereich 0 bis 100
ppm H2S minimal 0 bis 20 ppm
H2S DrägerSensor EC O2 LS zur Überwachung der
Sauerstoff-Konzentration in der
Umgebungsluft. Meßbereich 0 bis 25 Vol.-
O2 DrägerSensor EC H2S 500 ppm, Meßbereich 0 bis
500 ppm H2S minimal 0 bis 100 ppm H2S maximal 0
bis 600 ppm H2S
16
XS-Sensoren
DrägerSensoren XS zur Überwachung von Stoffen in
der Umgebungsluft. DrägerSensor XS EC
Hydride DrägerSensor XS EC PH3 500 DrägerSensor
XS EC NH3 DrägerSensor XS EC SO2 DrägerSensor XS
EC Cl2 DrägerSensor XS EC NO DrägerSensor XS EC
NO2 DrägerSensor XS EC HCN DrägerSensor XS EC
CO DrägerSensor XS EC H2S 100 DrägerSensor XS EC
O2 LS DrägerSensor XS EC Odorant DrägerSensor XS
EC Organic Vapors DrägerSensor XS EC Organic
Vapors A DrägerSensor XS EC CO2 DrägerSensor XS
EC Amine DrägerSensor XS EC CO HC DrägerSensor XS
EC H2
17
Funktionsprinzip des elektro-chemischen Sensors
Messprinzip Die DrägerSensoren EC sind
elektrochemische Meßwandler zur Messung des
Partialdruckes des jeweiligen Gases
unter atmosphärischen Bedingungen. Die zu
überwachende Luft diffundiert durch eine Membran
in den flüssigen Elektrolyt des Sensors. In dem
Elektrolyt befinden sich eine Messelektrode, eine
Gegenelektrode und eine Referenzelektrode. Eine
elektronische Potentiostat- schaltung sorgt
dafür, daß zwischen Messelektrode und
Refe- renzelektrode stets eine konstante
elektrische Spannung herrscht. Die Spannung, der
Elektrolyt und das Elektroden- material sind so
gewählt, daß das zu überwachende Gas an der
Messelektrode elektrochemisch umgewandelt
wird. Die bei der Reaktion fließenden Elektronen
e sind ein Maß für die Gaskonzentration. An der
Gegenelektrode findet gleichzeitig eine
elektrochemische Reaktion mit Sauerstoff aus der
Umgebungsluft statt.
1 Meßgas 5 Elektrolyt 2 Staubfilter
6 Referenzelektrode 3 Membran 7
Gegenelektrode 4 Meßelektrode
18
Infrarot-Sensor
DrägerSensor IR CO2 zur Überwachung der CO2
(Kohlendioxid)- Konzentration in der
Umgebungsluft. Meßbereich 0 bis 5 Vol.- minimal
0 bis 1 Vol.- maximal 0 bis 25 Vol.- (von der
BAM bis 5 Vol.- CO 2 funktionsgeprüft) kleinste
Auflösung 0,01 Vol.- der Digitalanzeige
DrägerSensor IR Ex HC zur Überwachung von
Kohlenwasserstoff- Konzentrationen in der
Umgebungsluft. Meßbereich 0 bis 100 UEG bzw.
zur Überwachung von Methan. Meßbereich 0 bis 100
Vol.- CH4. kleinste Auflösung 0,1 Vol.- bzw. 1
UEG der Digitalanzeige
19
Infrarot-Sensor Funktionsprinzip
1 Strahler 2 Fenster 3 Küvette 4 Spiegel 5
Fenster 6 Strahlteiler 7 Interferenzfilter 8
Meßdetektor 9 Interferenzfilter 10
Referenzdetektor
20
Wenn alle Voraussetzungen des Dreiecks erfüllt
sind, steht das Dreieck. Das Feuer brennt.
Brennstoff Sauerstoff (Luft) Wärme
(Zündtemperatur)
Fehlt eine Voraussetzung, fällt das Dreieck
zusammen. Das Feuer erlischt.
Steffen Kühn 10/2000
21
Brennbare Gas-Luftgemische
Brennbare Gas-Luft-Gemische Beispiel Methan
(CH4)
Erstickungsgefahr durch O2 Mangel
28
zu fett abbrennbar nur unter zusätzlichem Luftzutr
itt
16,5
Explosiver Bereich Verbrennung mt
selbst- ständiger Flammenfortpflanzung
Vol.- Gas (Methan) in Luft
4,4
zu mager weder abbrennbar noch explosibel
0
Steffen Kühn 10/2000
22
Explosive Stoffe
Beurteilung der Gefährlichkeit explosiver Stoffe
Wichtige Daten einiger
brennbarer Gase und Dämpfe Substanz UEG)
Vol.- OEG) Vol.- Zündtemp. C Flammpunkt
C Methan 4,4 16,5 595
- Ethan 2,7 12,7 515
- Propan 1,7 10,9 470
- 42 n-Butan 1,4 9,3 365
- 60 Heptan 1,1 6,7
215 - 4 Octan 0,8 6,5
210 12 Acetylen 2,3
85,0 305 - Benzol 1,2
8,0 555 - 11 Toluol 1,2
7,0 535 6 Methanol
5,5 44,0 455 11 Ethanol
3,5 15,0 425 12 Aceton
2,5 13,0 540 -
19 n-Nonan 0,7 5,6 205
31 Wasserstoff 4,0 77,0 560
- )alle Konzentrationen beziehen sich
auf 20C und 1013 mbar
Steffen Kühn 10/2000
23
DrägerSensor Cat Ex
Der Sensor dient zur Überwachung von Gemischen
brennbarer Gase oder Dämpfe mit der
Umgebungsluft. Meßbereiche 0 bis 100
UEG oder 0 bis 100 Vol.- CH4 Auflösung der
Digitalanzeige 1 UEG für den Meßbereich 0
bis 100 UEG 0,1 Vol.- für den Meßbereich 0
bis 5 Vol.- CH4 1 Vol.- für den Meßbereich
5 bis 100 Vol.- CH4 Umweltbedingungen 20
bis 55 C 700 bis 1300 hPa 10 bis 95
r.F. Empfohlen 0 bis 30 C Lagerbedingungen
30 bis 80 r.F. Erwartete Sensorlebensdauer
gt36 Monate
24
Funktionsprinzip des katalytischen Ex Sensors
Meßprinzip Die Umgebungsluft diffundiert durch
die Sintermetall- scheibe in den Sensor. Dort
werden die brennbaren Gase oder Dämpfe an einem
aufgeheizten Detektor- element (Pellistor)
katalytisch verbrannt. Der für die Verbrennung
notwendige Sauerstoff wird der Um- gebungsluft
entnommen.Durch die dabei entstehende Verbrennungs
wärme wird das Detektorelement erwärmt. Diese
Erwärmung hat eine Widerstandsänderung des
Detektorelements zur Folge. Sie ist proportional
zum Partialdruck der explosiblen Gase oder
Dämpfe. Im Sensor befindet sich außer dem
katalytisch aktiven Detektorelement ein ebenfalls
aufgeheiztes inaktives Kompensatorelement. Beide
Elemente sind Teil einer Wheatstoneschen Brücke.
Umwelteinflüsse wie Temperatur, Luftfeuchte oder
Wärmeleitung wirken auf beide Elemente in
gleichem Maße ein, wodurch diese Einflüsse auf
das Meßsignal nahezu vollständig kompensiert
werden. Aus der Brückenspannung des Sensors wird
die Gaskonzentrationin UEG oder Vol.- bestimmt.
1 Umgebungsluft 2 Sintermetallscheibe 3
Kompensatorelement 4 Detektorelement
25
Wärmetönung-Wärmeleitung
Wärmetönung/Wärmeleitung
100
Anzeige ( UEG)
50
5
100
75
Anzeige (Vol.-)
50
25
75
50
25
UEG OEG
Methan Konzentration (Vol.-)
Meßbereich Wärmetönung
Meßbereich Wärmeleitung
Steffen Kühn 10/2000
26
Wärmeleitfähigkeit
Wärmeleitfähigkeit von einigen Gasen (Stand
02/1984)
Gas Formel Wärmeleitfähigkeit
l mw/cmgrd bei 25C Wasserstoff H2 181
0 Methan CH4 337 Luft 260 Kohlenmonoxid
CO 249 Ethan C2H6 212 Propan C3H8 180 Ko
hlendioxid CO2 164 n-Butan C4H10 163 n-Pent
an C5H12 150
Nur geeignet, wenn die Gaszusammensetzung gut
bekannt ist (in der Industrie relativ
selten). Daher besonders gut geeignet für
Bergbaueinsätze.
Steffen Kühn 10/2000
27
Gerät mit Methan kalibriert
UEG
1
2
3
4
5
6
7
8
Methan Ethen Wasserstoff Propan Aceton Ethylen To
luol n-Nonan
1,10 0,67 1,00 0,43 0,63 0,58 0,30 0,18
2,20 1,35 2,00 0,85 1,25 1,15 0,60 0,35
3,30 2,02 3,00 1,28 1,88 1,73 0,90 0,53
4,4 2,7 4,0 1,7 2,5 2,3 1,2 0,7
Vol
1 2 3 4 5 6 7 8
Dargestellt sind Mittelwerte. Die aktuellen Wete
können je nach Gerät um - 30 schwanken.
28
Gerät mit Toluol kalibriert
UEG
Gerät mit Toluol kalibriert
1
2
3
4
5
6
7
8
Toluol Methan Ethen Wasserstoff Propan Aceton Eth
ylen n-Nonan
0,30 1,10 0,67 1,00 0,43 0,63 0,58 0,18
0,60 2,20 1,35 2,00 0,85 1,25 1,15 0,35
0,90 3,30 2,02 3,00 1,28 1,88 1,73 0,53
1,2 4,4 2,7 4,0 1,7 2,5 2,3 0,7
Vol
7 1 2 3 4 5 6 8
Dargestellt sind Mittelwerte. Die aktuellen Wete
können je nach Gerät um - 30 schwanken.
Steffen Kühn 10/2000
29
Katalysatorgifte

• Irreversible Katalysatorschädigung durch
• flüchtige Schwefel-, Blei-, Quecksilberverbindung
  en und Silikone
• Korrosive Substanzen wie Halogene und
  halogenisierte Kohlenwasserstoffe
• Reversible Katalysatorschädigung durch
• polymerisierende Substanzen wie Acrylnitrat,
  Butadien, Styrole und Vinylchlorid
• Der Katalysator kann bei diesen Stoffen häufig
  durch Wasserstoffaufgabe regeneriert werden.

30
Kalibriermedium
Kalibrieren des Gaswarngerätes
Wahl des Kalibriermediums Die Empfindlichkeit des
Gaswarngerätes ist an die zu erwartende
explosible Atmosphäre anzupassen. 1 Das zu
überwachende Gas-Luftgemisch ist bekannt. -
Kalibrierung mit Prüfgas mit einer Konzentration
unterhalb der UEG 2 Das zu überwachende
Dampf-Luftgemisch ist bekannt. - Kalibrierung
mit definiertem Dampf-Luftgemisch und
Kalibrierkammer 3 Eine bekannte Mischung aus
mehreren Komponenten wird überwacht. -
Kalibrierung mit der Komponente, für die das
Gerät die geringste Empfindlichkeit hat. 4 Das
explosible Medium ist unbekannt. -
Kalibrierung mit Dampf-Luftgemisch für die das
Gerät eine sehr geringe Empfindlichkeit hat.
Steffen Kühn 10/2000
31
Kennzeichnung Exschutz
Gerätekennzeichnung für den Ex-Schutz
Explosionsschutz-Kurzzeichen Beispiel
EEx d II B T4 E Konformität mit
der europäischen Normung wird bestätigt
Ex Elektrisches Betriebsmittel für
explosionsgefährdete Bereiche
d Zündschutzart II
B Explosionsgruppe T4 Temperaturklasse
Zündschutzart Verschiedene Buchstaben stehen
für unterschiedliche Zündschutzarten
d Druckfeste Kapselung p Überdruck
Kapselung i Eigensicher
o Ölkapselung e erhöhte
Sicherheit g Sandkapselung
m Vergußkapselung
Steffen Kühn 10/2000
32
Explosionsgruppen
Explosionsguppen
In den europäischen Normen werden die
Betriebsmittel in zwei Hauptgruppen unterteilt,
von denen die zweite noch in drei Untergruppen
unterteilt wird. Gruppe I Elektrische
Betriebsmittel für schlagwettergefährdeten
Grubenbau Gruppe II Elektrische Betriebsmittel
für alle übrigen explosionsgefährdeten
Bereiche II A Aceton, Ammoniak, Ethylalkohol,
Benzin, Benzol, Methan, Propan II B Ethylen,
Stadtgas, Acetaldehyd II C Wasserstoff,
Schwefelkohlenstoff, Acetylen, Ethylennitrat In
der Gruppe II C sind die gefährlichsten Stoffe
eingeteilt. Geräte die diese Zulassung haben
können auch in der Gruppe II B und II A
eingesetzt werden. Das gleiche gilt auch für die
Gruppe II B, Geräte die diese Zulassung
haben, können bei Stoffen der Gruppe II A
eingesetzt werden.
Steffen Kühn 10/2000
33
Zoneneinteilung
Zoneneinteilung
Steffen Kühn 10/2000
34
Temperaturklassen
Temperaturklassen
zulässige Oberflächentemperatur
Zündtemperaturbereich
Temperaturklasse der elektr. Betriebsmittel
der Gemische T 1 450 C gt
450 C T 2 300 C gt 300...lt450 C T 3 200
C gt 200...lt300 C T 4 135 C gt 135...lt200
C T 5 100 C gt 100...lt135 C T 6 85
C gt 85...lt100 C
Steffen Kühn 10/2000
35
Wahl des Kalibriermediums
Die Empfindlichkeit des Gaswarngerätes ist an
die zu erwartende explosible Atmosphäre
anzupassen. 1 Das zu überwachende
Gas-Luftgemisch ist bekannt. - Kalibrierung
mit Prüfgas mit einer Konzentration unterhalb der
UEG 2 Das zu überwachende Dampf-Luftgemisch ist
bekannt. - Kalibrierung mit definiertem
Dampf-Luftgemisch und Kalibrierkammer 3 Eine
bekannte Mischung aus mehreren Komponenten wird
überwacht. - Kalibrierung mit der Komponente,
für die das Gerät die geringste Empfindlichkeit
hat. 4 Das explosible Medium ist unbekannt. -
Kalibrierung mit Dampf-Luftgemisch für die das
Gerät eine sehr geringe Empfindlichkeit hat.
36
Liste Kalibriergase/-dämpfe
Folgende Messgaseinstellungen sind möglich Für
den CAT Ex-Sensor Formel Name Menge ul UEG
Vol Molg. G/Mol Dichte g/ml p20 hPa Flammp.
C CH4 Methan Gas 4,4 16,4 0,0007 1460
----- H2 Wasserstoff Gas 4,0
2,0 0.07 ----- ----- C2H2 Acetylen Gas 2,3
26,0 0,0017 ----- ----- C2H4
Ethylen Gas 2,3 28,1 0,0013 ----- -100 C2H5OH
Ethanol 127 3,5 46,1 0,79 59 12 C2H6
Ethan Gas 2,7 30,1 0,0014 ----- ----- C3H8
Propan Gas 1,7 44,1 0,002 ----- -42 C4H9OH
n-Butanol Satt. 1,4 74,1 0,81 6,9
35 C4H10 n-Butan Gas 1,4 58,1 0,0027 ----- -6
0 C5H12 n-Pentan 100 1,4 72,2 0,63 573 -40 C6
H5CH3 Toluol 79 1,2 92,1 0,87 29
6 C6H6 Benzol 66 1,2 78,1 0,88 100 -11 C6H14
n-Hexan 81 1,0 86,2 0,66 160 -22 C7H16
n-Heptan 92 1,0 100,2 0,68 48 - 4 C8H18
n-Octan 81 0,8 114,4 0,70 15 12 C9H20
n-Nonan Satt. 0,7 128,3 0,72 5,0
31 CH3COOH Essigsäure Satt. 4,0 60,1 1,05
15,7 15,7 C5H11OH n-Amylalkohol Satt. 1,3
88,2 0,81 3,0 3 C8H10 Xylol Satt. 1,0 10
6,2 0,88 6,7 6,7 Ex (für die Messung
weiterer brennbaren Gase und Dämpfe)
37
UEG-Anzeige für Prüfgas ermitteln
A einzustellender Anzeigewert in UEG P
Prüfgaskonzentration der Flasche UEG
Untere Explosionsgrenze des Gases in Vol.
Beispiel Methan (UEG 4,4 Vol.) Prüfgas mit
1,95 Vol. A (100/4,4) x 1,95 44,3
UEG
38
Dampfdruckkurve
UEG
VOL
100 UEG
0,7
0,6
0,5
0,4
50 UEG
0,3
0,2
0,1
Flammpunkt
C
10
20
30
16
0
Unterer Explosionspunkt
Dampfdruckkurve n-Nonan (UEG 0,7 Vol.-
Vol.--Werte gelten für 1013 hPa)
39
Volumen der Kalibrierflüssigkeit berechnen
F notwendiges Flüssigkeitsvolumen (ccm,
20C, 1013 hPa V Volumen der Kalibrierkammer
(ccm) U 50 UEG (Vol.) M Molmasse (g) j
Spezifisches Gewicht (g/ccm) t
Umgebungstemperatur (C)
V x U x M x 2,73
F
22400 x (273 t) x j
Beispiel Toluol V 3000 ccm U 0,6
Vol. M 92,14 g j 0,86 g/ccm t
20C
0,080 ccm
40
Kalibrierkammer vorbereiten
- Bei der Kalibrierung mit der Kalibrierkammer
ist die Betriebsanleitung des entsprechenden
Gaswarngerätes genau zu beachten. - Kammerdeckel
(A) öffnen und prüfen, ob der Ventilator (B)
frei laufen kann. Ventilatormotor mit einigen
Umdrehungen aufziehen und den Ventilator bei
offenem Kammerdeckel laufen lassen. Dieses
ist notwendig, um die Kammer zu belüften, damit
alle Gas- und Dampfreste herausgespült
werden. - Die Verdampferschale (C) in den dafür
vorgesehenen Halter in die Kammer setzen. Bei
allen Kalibriervorgängen muß sich die
Verdampferschale in der Kammer befinden. -
Anschlussöffnungen für andere Messköpfe (D)
verschließen. - Gummidichtung für CAT-Ex Sensor
(E) einsetzen.
41
Schwefeldioxid
Schwefeldioxid SO2 Dichteverhältnis (Luft 1)
2.26 Siedepunkt - 10 C Spez. Gewicht bei
10C 1.46 g/ml Geruchsschwelle 0.3 1
ppm MAK-Wert 2 ppm Eigenschaften
farbloses Gas stechender Geruch nicht
brennbar bildet in Wasser ätzende schwefelige
Säure Gesundheitsgefährdung Reizung der Augen
und der Atemwege sowie der Lunge bis hin zu
Lungenödem (kann mit einer Verzögerung bis zu
zwei Tage auftreten). Stimmritzenkrampf
möglich Einatmen von Konzentrationen gt 400 ppm
über einige Minuten lebensgefährlich
42
Stickstoffoxid
Stickstoffoxid - NO Dichteverhältnis (Luft 1)
1.04 Siedepunkt - 151.7C MAK-Wert 25
ppm Eigenschaften farbloses Gas geruchlos verbin
det sich mit dem Sauerstoff der Luft zu nitrosen
Gasen (NO2, N2O3) Gesundheitsgefährdung Das
Gas führt in Minuten zu zentralnervösen
Erscheinungen bis zu Bewußtlosigkeit wegen der
Umsetzung zu NO2 ist das Erscheinungsbild damit
gleichzusetzen (Bildung von Lungenödem evtl. auch
erst nach zwei Tagen). Brennen der Augen
verursacht durch das Entstehen von Salpetersäure
(Feuchtigkeit). (nach Hommel 1987)
43
Stickstoffdioxid
Stickstoffdioxid NO2 Dichteverhältnis (Luft
1) 3.2 Siedepunkt 21C MAK-Wert 5
ppm Geruchsschwelle ca. 0.5 ppm Eigenschaften
gelbroter bis braunroter Dampf stechender,
säureähnlicher Geruch nicht brennbar bei Kontakt
mit flüssigen Brennstoffen erfolgt heftige
Reaktion bei Kontakt mit Wasser entsteht
Salpetersäure Gesundheitsgefährdung Bei
Einatmung hochgiftig durch Entstehung eines
Lungenödems (kann mit Verzögerung bis zu zwei
Tagen auftreten). Bei hohen Konzentrationen
können schon wenige Atemzüge tödlich
sein. Folgende Dosis-Wirkungs-Beziehungen wurden
für eine 60 min. Exposition des Menschen
dargestellt 100 ppm - Lungenödem mit Todesfolge,
50 ppm - Lungenödem mit möglicher Folge einer
subakuten oder chronischen Lungenschädigung, 25
ppm - Atemtraktirritation und Brustschmerz.
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Toluol
Toluol C6 H5 CH3 Bezeichnung Methylbenzol
Lösemittel Farben, Lacke, Klebstoff UEG 1,2
Vol. OEG 7 Vol. Flammpunkt
6C Zündtemperatur 535C Dichte 0,87
g/cm³ MAK-Wert 50 ppm (190 mg/m³) Eigenschafte
n Farblose Flüssigkeit benzolähnlicher
Geruch Dämpfe schwerer als Luft
(3.181) Gesundheitsgefährdung 100 ppm
leichte Befindlichkeitsstörungen (Müdigkeit,
Kopfschmerz), z.T.auch Leistungsminderung. 200
ppm Beeinflussung der Reaktionszeit. 400 ppm
Euphorie, Verwirrtheit, Müdigkeit, Übelkeit.
600 ppm Trunkenheitsgefühl, Verwirrtheit,
Übelkeit, Sehstörungen, Kopfschmerz, Tage nach
der Exposition anhaltende
Nervosität, Schlaflosigkeit, Muskelschwäche,
Verlust des Erinnerungsvermögens 2000 ppm über
30 min können tödlich wirken. 4000 ppm innerhalb
von Minuten Verlust der Selbstkontrolle.
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Ethylenoxid
Ethylenoxid C2H4O Geruchsschwelle,
untere 0.75 ppm obere 700 ppm TRK 1
ppm UEG 2,6 Vol. OEG 99
Vol. Dichteverhältnis (Luft 1) 1.52 Eigenscha
ften Farbe farblos Geruch süßlich,
etherisch Hochentzündliches Gas. Flüssigkeit mit
Wasser mischbar, reagiert neutral. Wirkung von
Ethylenoxid Hauptsymptome einer inhalativen
Exposition resultieren aus dem starken
neurotoxischen Wirkpotential Kopfschmerzen,
Schwindel, anhaltendes periodisches Erbrechen,
starke Erregung und Bewußtlosigkeit. Zusätzlich
traten Atembeschwerden (durch Obstruktion der
Atemwege), Herzrhythmusstörungen und eine
vermehrte Ausscheidung von Gallenfarbstoffen
auf. Es besteht der Verdacht, dass die Substanz
ein krebserzeugendes Potential besitzt.
Expositionen oberhalb 800 ppm können tödlich
wirken. Exposition kann zu vererbbaren Schäden
führen. Eine Schädigung der DNA war bislang bei
Expositionsspiegeln ab 5-10 ppm feststellbar.
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Blausäure
Cyanwasserstoff HCN Blausäure,
Hydrogencyanid Geruchsschwelle untere 0.2
ppm Es gibt Personen, die völlig
geruchsunempfindlich sind. MAK 10
ppm UEG 5,4 Vol. OEG 46,6
Vol. Dichteverhältnis (Luft 1) 0,95 Eigenscha
ften Farbe farblos Geruch
bittermandelartig Hochentzündliche
Flüssigkeit Mit Wasser mischbar. Sehr leicht
flüchtig. Wirkung von HCN Das
Zentralnervensystem ist hinsichtlich einer
HCN-Vergiftung das empfindlichste Organ
(frühzeitige Stimulation, gefolgt von
Depression). Symptome sind Benommenheit,
Schwindelgefühl, Beschleunigung der Atemfrequenz,
Übelkeit, Erbrechen, Gefühl des Eingeschnürtseins
und Erstickens, Verwirrtheit, Ruhelosigkeit,
Angstgefühl. Schwere Vergiftungen führen schnell
zu Koma, Nackensteifigkeit, Krämpfen, starren
weiten Pupillen und Tod. Als toedliche
Konzentrationen werden folgende Werte angesehen
110 ppm/1 h, 135 ppm/30 min, 181 ppm/10 min, 270
ppm/ wenige Sekunden. Besonders gefährdet sind
Personen, die Alkohol, selbst in geringen Mengen,
aufgenommen haben.