Jump to contentJump to search

Das neue ZCL im Bau (3.3.2017)

Das neue ZCL im Bau (13.3.2017)

Inbetriebnahme des Flüssigstickstofftanks

Druckminderer

Entnahmeventile für Druckdosen sind mit verschiedenen Merkmalen bestellbar. Diese Merkmale können im Rahmen des technisch Machbaren auch kombiniert werden. Folgende Artikel sind regulär bestellbar:

Druckdosenventile
ZCL-Nummer Beschreibung
6D100 Dosierventil mit Schlauchtülle
6D110 Dosierventil mit Manometer und Schlauchtülle
6D120 Dosierregler mit Ventil, Manometer und Schlauchtülle
6D200 Dosierventil, evakuierbar
6D210 Dosierventil, evakuierbar mit Manometer und Schlauchtülle
6D220 Dosierregler, evakuierbar mit Manometer und 1/8" NPT-Verschraubung
6D500 Wechselsatz von Schlauchtülle auf 1/8" NPT-Verschraubung

Druckminderer für reguläre Stahlflaschen können über das ZCL abgerufen werden. Die bei der Auswahl eines spezifischen Druckminderers relevanten Leistungsmerkmale sind:

  • Materialverträglichkeit (Stoff/Gemisch)
  • Gefahrenbestimmende Eigenschaften (inert, brennbar, korrosiv, brandfördernd)
  • Anspruch an die Reinheit (technisch, Reinstgase)
  • Fülldruck der Flasche (druckverflüssigt, 200 bar, 300 bar)
  • Ventilanschluß nach Gasart (DIN 477, ISO 5145)
  • Notwendige Druckkonstanz (einstufig, zweistufig)
  • Regelbereich des Hinterdrucks (bis 1,5 bar, bis 4 bar, bis 10 bar,...)

Ein Grundsortiment der im Rahmenvertrag enthaltenen Druckminderer wurde im Mach-System angelegt und kann beispielsweise an der Chemikalienausgabe eingesehen werden. Da sehr vielfältige Kombinationen der Leistungsmerkmale möglich sind, ist die Übersicht nicht abschließend und kann nach entsprechend der tatsächlichen Bedarfe fortgeschrieben werden.

Materialverträglichkeit

Als Hauptmaterialien für Druckminderer werden im Regelfall verwendet:

  • Messing, verchromt: Für Standardgase (zum Beispiel Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Edelgase) und nur toxische Gase (beispielsweise Kohlenmonoxid)
  • Edelstahl: Für reaktive Gase oder Gase, die bei hinzukommen von Feuchtigkeit reaktive Produkte bilden (zum Beispiel Schwefeldioxid, Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Chlorwasserstoff)

Insbesondere bei reaktiven oder korrosiven Substanzen oder Mischungen ist die Verträglichkeit zu den gasberührten Materialien des Druckminderers relevant. Neben den Hauptmaterialien kann im Inneren des Druckminderers Kontakt zu weiteren Bauteilen oder Dichtungsmaterialien bestehen, so daß eine Abstimmung der Verträglichkeit mit dem Hersteller umso wichtiger ist, je reaktiver das verwendete Gas ausfällt.

Edelgase und andere Inertgase stellen hier praktisch keine Sonderanforderungen, Druckminderer für Halogene in elementarer Form sollten für die Verwendung explizit freigegeben sein.

Gefahrenbestimmende Eigenschaften

Diese sind Grundlage der Einstufung im jeweiligen Sicherheitsdatenblatt. Im Gegensatz zu anderen Chemikalien ist bei Gasen eine einfachere Betrachtungsweise üblich. Die Gase oder Gasgemische können für die Einstufung eine oder mehrere der folgenden vier Eigenschaften besitzen:

  • Brennbar
  • Giftig
  • Korrosiv
  • Brandfördernd

Daneben wird - zunächst ohne Einfluß auf die Einstufung - die Gefährdung der Umwelt (Treibhauspotential, Ozonabbaukapazität) betrachtet.

Reinheit

Technische Gase liegen im Bereich von 97% bis 99,8 % (N1.7 bis N2.8). Hierfür sind preiswerte Druckminderer ausreichend.

Darüberliegende Laborqualitäten im Bereich von N3.5 bis N6.0 sollten mit Druckminderern für Reinstgase verwendet werden, um die Qualität des Gases auch bei der Entnahme zu wahren.

Fülldruck

Um die Reichweite der einzelnen Flaschen zu erhöhen sind neben den Flaschen mit 200 bar Fülldruck auch solche auf dem Markt, die mit 300 bar befüllt wurden.

Vorteil der 300 bar-Flaschen ist der in etwa anderthalbfache Inhalt mit einem entsprechenden Preisvorteil sowie ein seltener notwendiger Gasflaschenwechsel. Nachteil ist, daß die Anschlußgewinde aus Sicherheitsgründen anders gestaltet sind und somit neue Druckminderer notwendig sind.

Hilfsweise ist ein Zwischendruckminderer als Sonderartikel verfügbar, um 300 bar Flaschen mit einem vorhandenen 200 bar Druckminderer verwenden zu können. Hierbei sollte beachtet werden, daß zum einen der Aufbau an der Druckgasflasche ausladender wird, zum anderen der Hochdruckbereich mit seinem höheren Schadenspotential bei Störungen verlängert wird. Andererseits kann mittels des Zwischendruckminderers der vorhandene Bestand an Reinstgasdruckminderern in gewissem Umfang weitergenutzt werden.

Ventilanschluß

In den Ventilanschluß gehen neben dem Fülldruck auch die gefahrenbestimmenden Eigenschaften und die Gasart ein. Die untenstehende Tabelle gibt einen unvollständigen Überblick über die Zuordnungen.

Die relevanten Anschlußgewinde sind in Teil 1 der DIN 477 festgelegt. Da es sich um eine rein nationale Norm handelt und in anderen Ländern jeweils eigene Standards bestehen, können Druckminderer im Regelfall jeweils nur im Ursprungsland verwendet werden.

Die verschiedenen Gewindetypen werden zur Vereinfachung mit den Nummern ihrer Einträge aus der DIN 477 bezeichnet. Insbesondere sind - um Vertauschungen und Zweckentfremdungen zu vermeiden - für brennbare Gase jeweils Linksgewinde vorgesehen.

Druckkonstanz

Bauartbedingt sind der maximale Volumenstrom der Entnahme sowie der Hinterdruck abhängig vom Vordruck in der Druckgasflasche. Die im Laufe des Entnahmeprozesses entstehenden Veränderungen des Hinterdrucks können durch den Wechsel von einem einfacheren einstufigen zu einem höherwertigen zweistufigen Druckminderer verringert werden, so daß sich für Laborprozesse eher die Anschaffung zweistufiger Druckminderer empfiehlt.

Regelbereich

Der Entnahmedruck kann bei Standarddruckminderern etwa im Rahmen einer Größenordnung eingestellt werden. Druckminderer können also beispielsweise einen Hinterdruck von 0,1 bis 1,0 bar ermöglichen oder einen Hinterdruck von 1,0 bis 10,0 bar. Dementsprechend ist zur Auswahl die Kenntnis des später notwendigen Arbeitsbereiches erforderlich.

Gasarten Nummer nach Din 477 Gewinde Richtung

Wasserstoff

Methan

Ethan

Propan

Butan

Ethylenoxid

Arsenwasserstoff

und weitere brennbare Gase

1 W 21,80 x 1/14 links
Acetylen 3 Spannbügel ./.
Acetylen 3.1 M 24 x 2 links

Acetylen

[Flaschen bis 1 l]

4 G 3/8 links

Kohlenmonoxid

Schwefelwasserstoff

Cyanwasserstoff

und weitere toxische Gase

5 1" links

Ammoniak

Edelgase

Kohlendioxid

verschiedenste Kältemittel (CKW/FCKW)

6 W 21,80 x 1/14 rechts
Schwefeldioxid 7 G 5/8 rechts

Bortrifluorid

Chlor

Fluor

Bromwasserstoff

Chlorwasserstoff

Phosgen

Stickstoffmonoxid

und weitere Gase giftig, korrosiv

8 1" rechts

Sauerstoff

Carbogen

Prüfgasmischungen mit O2>21%

9 G 3/4 rechts
Stickstoff 10 W 24,32 x 1/14 rechts
Distickstoffmonoxid 11 G 3/8 rechts

Distickstoffmonoxid

[Flaschen bis 3 l]

12 G 3/4 Innen rechts
Druckluft 13 G 5/8 Innen rechts
Sonstige Prüfgasmischungen 14 M 19 x 1,5 links
Methylacetylen und Propadien-Gemische 15 W 21,80 x 1/14 Innen links

300 bar-Flaschen Inertgase

54 W 30 x 2 / 15,9 / 20,1 rechts
300 bar-Flaschen giftige und korrosive Gase 55 W 30 x 2 / 15,2 / 20,8 rechts
300 bar-Flaschen Druckluft 56 W 30 x 2 / 16,6 / 19,4 rechts
300 bar-Flaschen entzündbare Gase 57 W 30 x 2 / 15,2 / 20,8 links
300 bar-Flaschen entzündbare und giftige Gase, korrosiv oder nicht-korrosiv 58 W 30 x 2 / 15,9 / 20,1 links
300 bar-Flaschen oxidierende Gase 59 W 30 x 2 / 17,3 / 18,7 rechts
300 bar-Flaschen oxidierende Gase, giftige und/oder korrosiv 60 W 30 x 2 / 18,0 / 18,0 rechts

Die Ventiltypen für Flaschen mit effektivem Fülldruck bis 200 bar sind nach DIN 477-1 definiert, die für Flaschen mit 300 bar nach DIN 477-5. Dies wird künftig wechseln auf DIN 477 respektive ISO 5145. Änderungen der tatsächlichen Gewinde sind hierbei nicht zu erwarten.

Responsible for the content: