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Alt 08.02.2010, 21:14   #1   Druckbare Version zeigen
hanna62  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
Explosionsgrenze und MAk-Werte

Hallo,

im Rahmen eines QM-Audits muss ich das worst case Szenario für einige Gase im Labor schreiben, deren Dämpfe explosive Atmosphären erzeugen können. Dann habe ich im Internet die unteren & oberen Explosionsgrenze und MAk-Werte gefunden.
Die folgenden Gase sind in Flasche vorhanden:



Nr., Gas, Flaschengröße (Liter), Konzentration und Druck
  1. CO in N2, 10 Liter, Konz. 10 ppm, Druck 150 bar
  2. Propan, 14 Liter, Konz. 20 Vol.-%, Druck 80 bar
  3. Ethan, 2 Liter, Konz. 50 Vol.-%, Druck 14 bar
  4. Methan, 1 Liter, Konz. 100 Vol.-%, Druck 14 bar
  5. Kohlenmonoxid, 10 Lter, Konz. 1 Vol.-%, Druck 150 bar
  6. Stickstoffmonoxid, 1 Liter, Konz. 200 ppm, Druck 14 bar
  7. Wasserstoff, 14 Liter, Konz. 100 Vol.-%, Druck 150 bar
Nun muss ich die Konzentration im Falle, dass eine Flasche umgefallen ist oder ein Leck hat.

Könnte mir jemanden dabei helfen, wie man das berechnet bitte?

Vielen dank im Voraus.

Liebe Grüße,

Michael

Geändert von hanna62 (08.02.2010 um 21:29 Uhr)
hanna62 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.02.2010, 21:30   #2   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 17.614
AW: Explosionsgrenze und MAk-Werte

Soll berechnet werden, wieviel Gas maximal aus den Flaschen entweichen kann?

Gruß

jag
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Die Lösung auf alle Fragen ist "42".
Aus gegebenem Anlass: Alle Rechnungen überprüfen, da keine Gewähr. - Fragen bitte im Forum stellen.
jag ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.02.2010, 21:35   #3   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Explosionsgrenze und MAk-Werte

Ich hoffe, das Volumen des Labors ist bekannt...

Gruß,
Franz
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Gib einem Mann einen Fisch, und Du ernährst ihn für einen Tag.
Lehre ihn das Fischen, und Du ernährst ihn für sein ganzes Leben.

Nichts, was ein Mensch sich auszudenken in der Lage ist, kann so unwahrscheinlich, unlogisch oder hirnrissig sein, als dass es nicht doch ein anderer Mensch für bare Münze halten und diese vermeintliche Wahrheit notfalls mit allen ihm zur Verfügung stehenden Mitteln verteidigen wird.

Stellt bitte Eure Fragen im Forum, nicht per PN oder Email an mich oder andere Moderatoren! Ich gucke nur ziemlich selten in meine PNs rein - kann also ein paar Tage dauern, bis ich ne neue Nachricht entdecke...

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Alt 08.02.2010, 21:39   #4   Druckbare Version zeigen
hanna62  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Explosionsgrenze und MAk-Werte

Ja richtig!
Es soll die konzenrtation des gases berechnet werden, welches maximal aus den Flaschen entweichen kann?

LG,

Michael
hanna62 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.02.2010, 21:41   #5   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 17.614
AW: Explosionsgrenze und MAk-Werte

Zur Vereinfachung würde ich da die allgemeine Gasgleichung nehmen. Ist diese bekannt?

Gruß

jag
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Aus gegebenem Anlass: Alle Rechnungen überprüfen, da keine Gewähr. - Fragen bitte im Forum stellen.
jag ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.02.2010, 21:41   #6   Druckbare Version zeigen
hanna62  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Explosionsgrenze und MAk-Werte

Das Volumen des Labors ist 120m3!

LG,

Michael
hanna62 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.02.2010, 21:53   #7   Druckbare Version zeigen
hanna62  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Explosionsgrenze und MAk-Werte

wie geht es?
Formen:



Druck, Konz. und Volumen sind bekannt!
Dann kann die masse berechnet werden und dann?

LG,

Michael
hanna62 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.02.2010, 21:55   #8   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Explosionsgrenze und MAk-Werte

Dies hier
Zitat:
Propan, 14 Liter, Konz. 20 Vol.-%, Druck 80 bar
finde ich seltsam - Propan hat bei 20 °C einen Dampfdruck von rund 8,3 bar, ist in der Flache also größtenteils flüssig. Hier soll aber wohl so getan werden, als sei es komplett gasförmig...

Dann nehmen wir mal dieses ulkige Beispiel: 14 Liter * 80 bar -> 1120 Liter bei 1 bar. Bei einem Gehalt von 20% Propan macht das 1120*0,2 = 224 Liter.
Bei einem Raumvolumen von 120 m³ wird die untere Explosionsgrenze sicherlich nicht erreicht, auch wenn ich den Wert nicht kenne.

Gruß,
Franz
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Alt 08.02.2010, 22:16   #9   Druckbare Version zeigen
hanna62  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Explosionsgrenze und MAk-Werte

UEG 1,7 Vol% und OEG 9,3 Vol%!

Das Ergebnis ist 1,8666 Vol%.

Was soll man tun?

LG,

Michael
hanna62 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.02.2010, 22:21   #10   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Explosionsgrenze und MAk-Werte

Sorry, mein Kopfrechner sagt, dass 0,224 m³ nicht 1,8666% von 120 m³ sein können...

Gruß,
Franz
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Alt 08.02.2010, 22:33   #11   Druckbare Version zeigen
hanna62  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Explosionsgrenze und MAk-Werte

Sorry Franz,
Es ergibt 1,8666 x 10-3!
Ist das nun richtig?

LG,

Michael
hanna62 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.02.2010, 22:37   #12   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Explosionsgrenze und MAk-Werte

Ja.

Gruß,
Franz
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Alt 08.02.2010, 22:56   #13   Druckbare Version zeigen
hanna62  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Explosionsgrenze und MAk-Werte


Besten Dank!

Wie sieht es bei Mischung aus? wie z.B. CO in N2, 10 Liter, Konz. 10 ppm, Druck 150 bar!
Kann ich sie als eine Einheit betrachten?
hanna62 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.02.2010, 22:59   #14   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Explosionsgrenze und MAk-Werte

Inwiefern Einheit?
10 ppm CO und 999990 ppm Stickstoff...

Gruß,
Franz
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Alt 08.02.2010, 23:10   #15   Druckbare Version zeigen
Allchemist Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.129
AW: Explosionsgrenze und MAk-Werte

Zitat:
Zitat von hanna62 Beitrag anzeigen
Hallo,

im Rahmen eines QM-Audits muss ich das worst case Szenario für einige Gase im Labor schreiben, deren Dämpfe explosive Atmosphären erzeugen können. Dann habe ich im Internet die unteren & oberen Explosionsgrenze und MAk-Werte gefunden.
Die folgenden Gase sind in Flasche vorhanden:



Nr., Gas, Flaschengröße (Liter), Konzentration und Druck
  1. CO in N2, 10 Liter, Konz. 10 ppm, Druck 150 bar
  2. Propan, 14 Liter, Konz. 20 Vol.-%, Druck 80 bar
  3. Ethan, 2 Liter, Konz. 50 Vol.-%, Druck 14 bar
  4. Methan, 1 Liter, Konz. 100 Vol.-%, Druck 14 bar
  5. Kohlenmonoxid, 10 Lter, Konz. 1 Vol.-%, Druck 150 bar
  6. Stickstoffmonoxid, 1 Liter, Konz. 200 ppm, Druck 14 bar
  7. Wasserstoff, 14 Liter, Konz. 100 Vol.-%, Druck 150 bar
Nun muss ich die Konzentration im Falle, dass eine Flasche umgefallen ist oder ein Leck hat.

Könnte mir jemanden dabei helfen, wie man das berechnet bitte?

Vielen dank im Voraus.

Liebe Grüße,

Michael

Hallo,


bevor Du rechnest, lies bitte erstmal die einschlägigen Vorschrifetn:

BGR 104 - nur noch beschränkt gültig, aber als Erkenntnisquelle nutzbar
TRBS 2152 Teil 1

findest du im WEB zum download.

Danach ist für die Beurteilung einer Explosionsgefahr nur der Normalbetrieb und vorhersehbare Störungen heranzuziehen.

Ein Leck in ner Druckgasflasche zählt mit einiger Sicherheit nicht dazu.
Daneben gibt es in BGR104 eine Formel zur Berechnung der Konzentration bei vorhandener Lüftung.

Rechnest Du zB. Deinen Wasserstoff bei kompletter Entleerung der lasche auf das Raumvolumen hoch, so kommt in grober Überschlagsrechnung raus:


0,014 m³/120m³ *150 bar/1bar= 0,0175 oder 1,75% (v/v) untere Ex-Grenze 4% v/v

wird nicht erreicht. Das gilt aber nur bei gleichmäßiger Verteilung des Wasserstoffs über den Raum. Damit kann es in der unmittelbaren Umgebung des Austrittsstelle durchaus zu gefährlichen explosiven Gemischen kommen.

Aber wie gesagt: das ganze mal nach den Vorschriften betrachten.

Übrigens bin ich mir nicht sicher, ob derartige Mengen an hochentzündlichen Stoffen überhaupt im Labor aufbewahrt werden dürfen.

Wir installieren dafür normalerweise Flaschenschränke im Freien.


Grüße Allchemist
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