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| Thema | Gaswarner UEG auf Methan oder Pentan kalibrieren? | 8 Beträge | |||
| Rubrik | ABC-Gefahren | ||||
| Autor | Mark8us 8S., Seevetal / Nds | 817491 | |||
| Datum | 23.02.2016 13:16 | 5882 x gelesen | |||
| Moin, wir haben neues Gasmessgerät bekommen. Bei Vorgänger-Modell war UEG-Sensor auf Methan kalibriert, nun ist er auf Pentan kalibriert. Frage: Welche Vorteile (oder auch Nachteile) hat das Kalibrieren auf Pentan gegenüber dem auf Methan? Danke für die Hilfe Grüße Schulzi | |||||
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| Autor | Heik8o H8., Untergrombach / Baden Württemberg | 817542 | |||
| Datum | 24.02.2016 09:46 | 4580 x gelesen | |||
| Hallo Markus, hierfür ist denke ich eine kurze Einführung in das Messprinzip erforderlich. Prinzipiell basiert das Messprinzip eures UEG-Messgeräts aller Wahrscheinlichkeit nach auf einem katalytischen Wärmetönungssensor. Dieser beinhaltet zwei Heizelemente, welche auf etwa 500 °C erhitzt werden. Eines der Heizelemente dient hierbei als Referenzelement um beispielsweise die Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit zu kompensieren. Das zweite, sensorisch genutzte Heizelement (Pellistor) ist mit einer katalytischen Schicht überzogen durch welche, in Verbindung mit der Heiztemperatur, das zu messende brennbare Gas umgesetzt wird. Die Reaktion des Gases an der katalytischen Oberfläche des Heizelements bringt zusätzliche Energie in das System ein und führt somit zu einer Temperaturerhöhung des Pelistorelements. Anhand der Temperaturerhöhung des Elements (gemessen über die Zunahme des elektrischen Widerstandes des Heizwendels) kann daraufhin auf die eingebachte Energie geschlossen werden. Die eingebrachte Energie setzt sich hierbei zusammen aus der Anzahl der reaktiven Moleküle im Gasgemisch (Konzentration) und der Energie pro Umsetzung eines Moleküls. Da sich die UEG-Konzentrationen und die Energie pro Umsetzung eines Moleküls gasspezifisch unterscheiden, muss innerhalb des Messgerätes hinterlegt werden, welche Energie, welchem prozentualen Anteil der UEG entspricht (Kalibrierung). Dies führt dazu, dass bei der Messung eines von der Messgerätskalibrierung abweichenden Gases der prozentuale Anteil UEG (also letztlich die Gaskonzentration) falsch interpretiert wird. In deinem Fall Methan zu n-Pentan weicht der Wert um den Faktor 2.2 ab. D.h. zeigt euer auf n-Pentan kalibriertes Messgerät bei der Messung von Methan eine Konzentration von 40% UEG an, entspricht dies einer Methankonzentration von 18 % UEG. Da dies den Herstellern bekannt ist ;-), bieten diese meistens Korrekturfaktoren für Ihre Kalibrierung an, mit welchen bei Kenntnis des gemessenen Gases die reale Konzentration errechnet werden kann. Hier habe ich eine Beispieltabelle gefunden: http://www.draeger.com/sites/assets/PublishingImages/Products/cin_catalytical_ex_sensors/UK/9023916_07_2007_de_en.pdf Weiterhin wird meist an die jeweilige Kalibrierung auch die Warnschwelle angepasst. Aus der Kalibrierung auf Methan resultiert eine in den meisten Fällen zu niedrige Interpretation der Konzentration anderer Gase. Dementsprechend wird in diesem Fall die Warnschwelle relativ niedrig angesetzt. Den Vorteil der Kalibrierung auf n-Pentan kannst du dir einfach aus meiner aufgeführten Tabelle der Korrekturfaktoren für Methan erschließen. Mit einem Korrekturfaktor von 2.2 weißt n-Pentan ein durchschnittliches energetisches Verhalten im Vergleich mit weiteren Kohlenwasserstoffen auf. Dementsprechend weißt die Kalibrierung auf n-Pentan bei einer breitbandigen Betrachtung über alle Kohlenwasserstoffe einen deutlich geringen Messfehler auf, als die Kalibrierung auf Methan. Ist demnach die Art des Gases bei der Messung nicht bekannt, ist die Ausgabe des prozentualen Anteils der UEG mit der Kalibrierung auf n-Pentan deutlich verlässlicher. Daraus erschließe ich mir jedenfalls den Vorteil der Kalibrierung auf n-Pentan. Allerdings basiert diese Annahme lediglich auf meiner oben aufgeführten Herleitung. Vielleicht kann jemand, der sich im Rahmen einer Beschaffung näher mit den Herstellern unterhalten hat, diese Annahme widerlegen oder ergänzen Gruß Heiko | |||||
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| Autor | Oliv8er 8B., Köln / NRW | 817571 | |||
| Datum | 24.02.2016 22:24 | 4002 x gelesen | |||
| Hallo! Den von H. beschriebenen physikalischen Grundlagen kann man im Grunde nichts hinzufügen. Einfach gesagt: Eine Justage auf ein "schlechter detektierbares" Gas hat beim CatEx ein anderes Anzeigeverhalten zur Folge. Ein auf Methan justierter Sensor zeigt andere brennbare Gase mit UEG <4,4 Vol.-% Faktor X niedriger an. Ein auf Pentan justierter Sensor zeigt andere brennbare Gase mit UEG > 1,4 Vol.-% Faktor X höher an. WICHTIG: Man kann das NICHT einfach im Dreisatz umrechnen! Ist aber eigentlich sch*** egal, denn das Signal des CatEx ist immer ein Summensignal aller brennbaren Gase. Wenn das Gerät auf Methan steht bekommt man eine relativ korrekte Aussage über die %-UEG von Methan wenn es in der Luft liegt - wen interessiert´s? Bewertungskriterium ist doch Ex oder nonEx. Fiktives Beispiel für Methanjustage: Tatsächlich 60% UEG durch Flüssiggas -> Anzeige am Gerät 35% UEG Fiktives Beispiel für Pentanjustage Tatsächlich 40% UEG durch Flüssiggas -> Anzeige am Gerät 55% UEG oder Tatsächlich 11% UEG durch Methan -> Anzeige am Gerät 33% UEG Gewisse Bundesländer sehen die Justage auf Nonan vor, welche oft durch Ersatzgasjustage mit Pentan erfolgt, dies ist vielleicht auch bei euch der Fall, mal im Display schauen. Das Warngerät ist dann sehr empfindlich justiert und wird fast bei jedem brennbarem Gas/Dampf "zu viel" anzeigen. Meine Meinung: Alarmgrenzen auf A1 10% UEG, A2 20% UEG und gut. Selbst wenn Nonan in der Luft liegt reißt man die A2-Warnschwelle wenn das Gerät auf CH4 steht. .... Kleine Spitze: Die Frage wäre einer "Unterwiesenen Person" gem. DGUV Information DGUV Information 213-057 (T023) nicht gekommen *zwinker zwinker* Unwissenheit schützt vor Strafe nicht Viele Grüße Olli | |||||
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| Autor | Mark8us 8H., Auerbach / Bayern | 817657 | |||
| Datum | 27.02.2016 18:28 | 3879 x gelesen | |||
| Hi, wie bereits in den vorherigen Beiträgen richtig beschrieben hat die Kalibrierung einen entscheidenden Einfluss auf die Anzeige des Geräts und damit auch auf die Auslösung der Warnschwellen. Aus fachlicher Sicht kann ich Olli nicht ganz zustimmen. Die entscheidenden Fragen sind: Wann reiße ich die Alarmschwellen mit der Methankalibrierung und kommt die Warnung des Gerätes dann noch rechtzeitig? Bei Nonan und Benzin (um mal zwei Stoffe mit sehr niedriger UEG zu nehmen) habe ich z.B. bereits über 50 % UEG, wenn das Methan-kalibrierte Gerät mit katalytischem Ex-Sensor den ersten Alarm (Alarmschwelle 1, 10 % UEG Methan) auslöst und bin im explosionsgefährdeten Bereich (100 % UEG erreicht), bevor der zweite Alarm (Alarmschwelle 2, 20 % UEG Methan) losgeht. Hier kann die Warnung also tatsächlich zu spät kommen, wenn der vorgehende Trupp den angezeigten Wert falsch interpretiert oder der Trupp nicht weiß, mit welchem Stoff er es zu tun hat und dummerweise ein unbekannter Stoff mit entsprechend niedriger UEG vorliegt. Da uns im Feuerwehreinsatz oftmals unbekannte Stoffe und Stoffgemische begegnen können, rate ich von der Methankalibrierung ab, da mit dieser die Warnung des Ex-Warngeräts zu spät kommen kann. Der Gefahrenbereich sollte spätestens bei 10 % UEG beginnen. Der Trupp sollte höchstens bis 50 % UEG vorgehen (in abwassertechnischen Anlagen gemäß UVV sogar nur bis 20 % UEG). Es gibt Stoffe, da liegen bereits über 50 % UEG vor, wenn das Methan-kalibrierte Gerät den ersten Alarm (A1 = 10 % UEG erreicht) auslöst. Wenn der vorgehende Trupp das nicht auf dem Schirm hat bzw. sich blind aufs Gerät verlässt (ohne die angezeigten Werte deuten zu können) und erst reagiert, wenn das Gerät pfeift und blinkt kanns schnell eng werden. In abwassertechnischen Anlagen ist gemäß Unfallverhütungsvorschriften das Vorgehen bis maximal 20 % UEG erlaubt. Auslaufendes Benzin ist im Abwasser durchaus enthalten. Wie weit gehst du mit dem Methan-kalibrierten Gerät vor und auf welchen angezeigten Wert reagierst du? Ein paar weiterführende Informationen zur Anzeige der Ex-Messgeräte sind im Blog auf abc-gefahren-de zu finden. schöne Grüße, Markus | |||||
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| Autor | Oliv8er 8B., Köln / NRW | 817663 | |||
| Datum | 27.02.2016 23:22 | 3621 x gelesen | |||
| Hallo nochmal. ich möchte mich an dieser Stelle nicht streiten, verweise aber ausdrücklich auf meinen vorherigen Beitrag: "WICHTIG: Man kann das NICHT einfach im Dreisatz umrechnen!" Die tatsächlichen Anzeigewerte lassen sich ausschließlich messtechnisch ermitteln, eine Umrechnung per Dreisatz ist nicht möglich. Die "einfachen" Diagramme die z.B. eine Übersicht bzw. Vergleichbarkeit bieten sind grafisch als linearer Verlauf dargestellt, dem ist aber nicht so, nicht ohne Grund steht dort im Kontext: bis zu 30% Abweichung... wäre ja nicht notwendig zu schreiben wenn´s linear wäre. Weiter gibt es noch erhebliche Abweichungen bei den WT-Sensoren was das Anzeigeverhalten unterschiedlicher Hersteller angeht. Zum Beispiel Methan Justage, Nonan als Zielgas: Siehe hierzu z.B. Sensordatenblatt Dräger CatEx125 PR Ein auf Methan justierter Sensor auf Methan (PTB) zeigt bei 0,35 Vol.-% Nonan (tatsächlich 50% UEG) 15% UEG an .... wer würde da noch große Experimente machen wenn man nicht weiß welcher Stoff dort vorliegt? Grundsätzlich bin ich ja auch auf dem Standpunkt 10% / 20% UEG .... Wer gerne super empfindliche Sensoren haben möchte, kann ja auf Nonan Justieren, aus meiner persönlichen Sicht jedoch nicht sinnvoll... ich persönlich kenne nur einen Betrieb in Deutschland die sich einen eigenen Nonanverdampfer gebaut haben, andere benutzen Kalibierkammern für die Dampfjustage auf Nonan. An dieser Stelle behaupte ich das die wenigsten eine wirkliche Dampfjustage auf Nonan durchführen, sondern Pentan als Ersatzgas verwenden, incl. der deutlichen Abweichungen über den Messbereich - was ist nun genau? ("WICHTIG: Man kann das NICHT einfach im Dreisatz umrechnen!") Und wer prüft sein auf Nonan justiertes Gerät ob es wirklich auf Nonan reagiert (T90 oft bei >300 sek.). Wenn der vorgehende Trupp das nicht auf dem Schirm hat bzw. sich blind aufs Gerät verlässt (ohne die angezeigten Werte deuten zu können) und erst reagiert, wenn das Gerät pfeift und blinkt kanns schnell eng werden. ... Welchen Informationswert erhalte ich? Ob 3, 33, oder 100% UEG, in jedem Fall wird doch jegliche Zündquelle vermieden, und wenn >100% UEG??? ich kann ja nicht nach Hause fahren und warten bis sich die Wolke "in Luft aufgelöst" hat oder die Suppe von Köln nach Düsseldorf getrieben ist. Es ändern sich lediglich die Bewertungskriterien - Erkunden, bewerten, Maßnahmen. Wir sind ja nicht im Arbeits- sondern im Notfalleinsatz. Da ich niemals die genaue Konzentration kenne (da meist bis zu 30% Abweichung), bewerte ich mit meinem auf Methan justierten Gerät einfach z.B.: Bei Flüssiggas (70/30) ... ok, vermutlich mehr oder bei z.B. Ottokraftstoff ... ok, vermutlich viel mehr. Selbst wenn ein auf Nonan justieres Gerät nur 3 % UEG anzeigt verhalte ich mich doch so als besteht Explosionsgefahr. *Ironie an* Mir sind glücklicher Weise nicht viele Fälle bekannt bei dem jemand sagte "oh, ich dachte bei 20% UEG darf man noch rauchen".... gleiches gilt übrigens für die Massen an Motorradfahrer die auf Ölspuren ausrutschen weil die Feuerwehr nicht sofort zur Stelle war oder Skelette von verhungerten Katzen die man ständig oben im Baum findet. Zum Glück gibt es Kanonen um die Spatzen von der Wäscheleine zu ballern. *Ironie aus* Sicher sollte man sich mit der Thematik beschäftigen. Wer unsicher ist sollte sich unbedingt mit dem Hersteller seines Sensors in Verbindung setzten ob dieser für die angestrebte Messaufgabe geeignet ist. Grüße Olli | |||||
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| Autor | Oliv8er 8B., Köln / NRW | 817665 | |||
| Datum | 28.02.2016 00:32 | 3385 x gelesen | |||
| ... ich hoffe ich habe das Excel-Tool richtig angewendet. Hier mal das Ergebnis wenn man im Dreisatz mit dem Tool rechnet: Die UEG ist real mit jeweils 50% bei dem jeweiligen Stoff auf einen auf Methan justierten Sensor gegeben worden (messteschnisch nachgewiesen E. Brandes, W. Möller: Sicherheitstechnische Kenngrößen, PTB, ISBN 978-3-86509-811-5, Ausgabe 2008): Stoff_________Anzeige real_____Anzeige Excel-Tool:_____Abweichung: Aceton__________31% UEG___________28% UEG________________-3 % UEG Benzol__________25% UEG___________13% UEG_______________-11% UEG Butan___________26% UEG___________16% UEG_______________-10 % UEG Cyclohexan_____21% UEG____________11% UEG_______________-10 % UEG Methanol________40% UEG___________68% UEG_______________+28 % UEG Nonan__________15% UEG_____________8% UEG_______________-7 % UEG Propan__________29% UEG___________19% UEG_______________-10 % UEG Gruß Olli | |||||
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| Autor | Mark8us 8H., Auerbach / Bayern | 817666 | |||
| Datum | 28.02.2016 01:29 | 3449 x gelesen | |||
| Hi, als grober Schätzwert (+ / - 30 %) reicht die einfache Umrechnung aus. Wir verwenden im Feuerwehreinsatz grobe Schätzeisen (auch die Prüfröhrchen haben einen Spielraum von +/- 15 - 30 %) um zu überprüfen ist nichts da, ist etwas da weit unterhalb des Grenzwertes oder ist etwas da in der Nähe oder überhalb des Grenzwertes. Der Handlungsbedarf besteht in der Ausbildung: wie oft sieht man Messtrupps rumlaufen, die ihre Augen nicht auf dem Display haben? Oder die mit dem Wert auf dem Display nichts anfangen können und deswegen einfach weiter arbeiten als wäre nichts? Meiner bisherigen Erfahrung nach findet das Gerät beim eingesetzten Trupp nur zu oft erst Beachtung, wenn es pfeift und blinkt. Vorher wird es gerne nicht weiter beachtet (und auch wenns was anzeigt verhalten sich die Wenigsten wie bei Gefahr im Verzug). Und deswegen kann das Gerät nicht früh genug blinken und pfeifen, um immer rechtzeitig auch den größten Schläfer im Einsatz zu wecken. Die Interpretation bzw. Auswertung von Messwerten im Einsatz ist eine weitere Baustelle. Und die Probleme mit der Nonan-Kalibrierung ebenfalls. Hier ist in der Tat die Kalibrierung mit Ersatzgas gängige Praxis und bereitet immer wieder Schwierigkeiten. schöne Grüße, Markus | |||||
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| Autor | Volk8er 8H., Ludwigshafen / Rheinland-Pfalz | 819171 | |||
| Datum | 06.04.2016 20:01 | 3243 x gelesen | |||
| Je länger die Kohlenwasserstoffkette ist, desto kleiner wird die UEG. Da allerdings oberhalb C9 sich bei "normalen" Temperaturen kein explosionsfähiges Gemisch mit Luft mehr bilden kann, die Dampfdrücke sind zu gering, ist Nonan die aus messtechnischer Sicht sinnvollste Kalibriersubstanz. Ein Nonanprüfgas muss man sich über eine Verdampferanlage herstellen, es gibt dafür im wesentlichen 2 unterschiedliche Ansätze: erzwungene Verdampfung über Volumendosierung und isotherme Verdampfung aus flüssigem Nonan im Wasserbad. Da diese Nonanprüfgasherstellung einiges an technischem Wissen erfordert, beschränkt man sich oft auf Pentan, das als Prüfgas verfügbar ist. Hexan als Prüfgas wäre zu aufwändig (anderes Thema). Methan ist als alleiniges Prüfgas wenig sinnvoll, da es aufgrund seiner hohen UEG keine besonderen Anforderungen an die Sensitivität des Pellistors stellt. Allerdings ist eine zusätzliche Kalibrierung mit Methan nach Justierung auf Pentan schon sinnvoll, da es am schlechtesten am KAT umgesetzt wird, also Vergiftungen des KAT (bspw. durch Silikone, HalogenKW, Schwefelverbindungen) am sichersten aufdecken kann. Einige Hersteller, deren GWG keine Nonanprüfung hat (Dekra, BAM), weisen auf die ebenso gute Kalibrierung und Justierung mit Pentan hin, wenn dazu ein herstellerspezifischer Faktor berücksichtigt würde: dies ist nach meiner Erfahrung Unsinn; insbesondere wegen den in GWG (mit Pumpen) verbauten Elastomeren, die als starker Absorber für Nonan wirken. Aber auch ohne diesen Grund ist die erforderliche Sensitivität des Pellistors für Nonan höher als für Pentan und ändert sich wahrscheinlich auch stoffspezifisch über die Zeit. Grundsätzlich gilt für jeden beliebigen Sensor eine individuelle Sensitivität auf jede individuelle Substanz. Zusätzlich muss die UEG der betreffenden Substanz bei der Beurteilung der Eignung eines Sensors für einen spezifischen Einsatzzweck beachtet werden. | |||||
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