Rechtsanwälte
Rechtsanwalt
Fachanwalt
Notar
Patentanwalt
Steuerberater
Wirtschaftsprüfer
Sachverständiger
Unternehmensberater
Mediator
Übersetzer
Dolmetscher
Detektei

Inertgase / Inertisierung

Technology-Consulting

Autor: Herr Olaf Babel - Unternehmensberater, verfasst am 13.06.2012 (1366 Zugriffe)

Inertgase gelten als Gase, die sehr reaktionsträge (inert lat. für untätig, unbeteiligt, träge) sind und nur an wenigen chemischen Reaktionen beteiligt sind.

Zu den Inertgasen gehören beispielsweise:

Inertgase finden z.B. Verwendung, wenn oxidierende Gase von chemischen Reaktionen ferngehalten werden sollen. Inertgase werden regelmäßig im Explosionsschutz eingesetzt. Dies kann auch z.B. bei Strömungsprozessen der Fall sein, wenn Stäube oder brennbare Substanzen in einem Rohrleitungssystem transportiert werden und die Gefahr einer Entzündung besteht (z.B. elektrostatische Aufladung oder Erwärmung durch Druck). Als Transportmedium wird in solchen Fällen oft Stickstoff eingesetzt um ein zündfähiges Gemisch zu verhindern. Gleiches gilt bei der Überlagerung von mit brennbaren Flüssigkeiten gefüllten Lagertanks. In der Regel dienen Inertgase also dazu, den Sauerstoffanteil zu reduzieren oder ganz zu ersetzen und die Reaktionswärme aufzunehmen, so dass sich eine Verbrennung nicht weiter fortpflanzen kann.

Bei dem Spülen von Räumen mit Inertgasen wird von einer totalen Durchmischung ausgegangen. Was bedeutet das z.B. für die Spülung eines mit Luft gefüllten Raumes mit Stickstoff?

Es wird 1 Volumenteilchen Stickstoff in den Raum gegeben, während ein Teilchen Luft entnommen wird. Hierbei entsteht ein neues Gemisch mit einem reduzierten Anteil an Sauerstoff und einem erhöhten Anteil an Stickstoff. Im nächsten Schritt wird wieder ein Volumenteilchen Stickstoff in den Raum gebracht und ein Teilchen des im vorherigen Schritt veränderten Gemischs wird entnommen. Die Volumenteilchen entsprechen jeweils einem Bruchteil des gesamten Volumens.

Der Vorgang wird durch eine Exponentialgleichung beschrieben.

Zum einfachen Verständnis kann man aber überschlägig rechnen, dass sich der Anteil des ursprünglichen Gases oder Gemisches pro Raumgasaustauch halbiert. Ein Beispiel soll das verdeutlichen:

Ein Raum hat ein Volumen von 100 Kubikmetern. Es wird von totaler Durchmischung beim Spülen ausgegangen. Der Raum ist zu Beginn mit Luft gefüllt und der Sauerstoffgehalt soll reduziert werden. Die Tabelle zeigt den Verlauf für den Austausch des Raumvolumens mit der überschlägigen Methode und der Berechnung auf Basis der genauen Gleichung.

 

Restsauerstoff = 20,9% / EXP(Anzahl Volumenaustausch)

Vergleich der vereinfachten Abschätzung mit der genauen Methode:

 

Sauerstoff Restgehalt in %

Anzahl Austausch Raumvolumen

e-Funktion

Halbierungsgleichung

0

20,9%

20,9%

1

7,69%

10,45%

2

2,83%

5,23%

3

1,04%

2,61%

4

0,38%

1,31%

5

0,14%

0,65%

6

0,05%

0,33%

7

0,02%

0,16%

8

0,01%

0,08%

9

0,00%

0,04%

10

0,00%

0,02%

 

Das Beispiel zeigt, dass für eine überschlägige Berechnung der Halbierungsansatz ausreichend ist. Für genaue Berechnungen ist natürlich die e-Funktion relevant.


Autor:
Herr Olaf Babel - Unternehmensberater, Rocholzallee 17c, 58285 Gevelsberg, Deutschland
Telefon: 02332-609018, Telefax: 02332-609023, E-Mail: olaf.babel@unternehmensberatung-babel.de
nach oben
Sie lesen gerade: Inertgase / Inertisierung