Mobile Gasmesstechnik: robust in der Anwendung, empfindlich im Messverhalten

Harte Schale, weicher Kern

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Seit Einführung der Gehäuseschutzart IP 67 ist die mobile Gasmesstechnik robuster geworden: Wasser, Staub und Schmutz können diesen Geräten nichts mehr anhaben. In puncto Einsatzbereich hingegen lohnt sich ein genauerer Blick auf die Performance. Nur wenige Geräte verfügen in ihrer harten Schale über feine Sensoren, die sowohl explosible als auch höhermolekulare Kohlenwasserstoffe und Lösemittel detektieren.

Christine Reimann

Der Alltag in Chemieunternehmen, auf Ölplattformen und Industrieanlagen stellt heute komplexe Anforderungen an die Sicherheit am Arbeitsplatz. Potenzielle und tatsächliche Gefahren müssen schnell erkannt und gebannt werden. Im Unglücksfall ist sicherzustellen, dass Betroffene rechtzeitig gewarnt werden und gegebenenfalls die Gefahrenzone verlassen können. Entweichen bei Explosionen oder Leckagen giftige Gase, müssen diese schnell und zuverlässig gemessen und angezeigt werden. Dies gewährleisten moderne mobile Gasmessgeräte als Bestandteil der persönlichen Schutzausrüstung.
Gut verpackt in rauer Umgebung
Detektoren in industrieller Umgebung müssen häufig wahre Allroundtalente sein. Stark verschmutzte Arbeitsumgebungen dürfen ihnen ebenso wenig anhaben wie ein Einsatz bei Regen. Neben explosiblen Stoffen sollen sie auch Lösemittel oder höhermolekulare Kohlenwasserstoffe erkennen, die insbesondere in der chemischen und petrochemischen Industrie weit verbreitet sind. Beispiele hierfür sind Benzin- oder Kerosindämpfe. Viele Geräte, die zur Detektierung von Explosionsgefahren in der Umgebungsluft eingesetzt werden, können zusätzlich diese nicht explosiblen Gase und Dämpfe anzeigen. Das gilt häufig auch dann, wenn der Hersteller ihnen diese Fähigkeit nicht explizit zugeschrieben hat. Zahlreiche Anwender machen sich diese Eigenschaft seit Langem zunutze.
Allerdings sind nicht alle Geräte ausreichend robust und damit für den industriellen Einsatz geeignet.
Die Gehäuseschutzart IP 67 verleiht Gaswarngeräten eine Tauglichkeit für den industriellen Alltag. Sie verhindert, dass Wasser, Staub oder Schmutz ins Innere des Detektoren gelangen und ihn in seiner Messfähigkeit beeinträchtigen. Dazu verkleiden viele Hersteller ihre Geräte mit einer speziellen Membran. Diese schützt die Sensoren sowie die Pumpe und die Elektronik. Selbst bei kurzem Eintauchen ins Wasser nehmen die Geräte keinen Schaden und bleiben voll funktionstüchtig. Dies senkt nicht zuletzt die Wartungskosten der Messtechnik im Unternehmen. Allerdings kann die schützende Membran – abhängig von ihrer Qualität – unter Umständen das Diffundieren größerer Gasmoleküle verhindern. In diesem Fall gelangen höhere Kohlenwasserstoffe oder Lösemittel nicht zum Sensor und werden nicht detektiert.
Dies hat den MEWAGG, den Arbeitskreis für Mess- und Warngeräte für gefährliche Gase der BG Chemie, jüngst dazu veranlasst, eine Warnung auszusprechen. Ex-Messgeräte, die über die Gehäuseschutzart IP 67 verfügen, sind nicht zwangsläufig in der Lage, höhermolekulare Gase und Dämpfe zu messen. Allerdings seien durchaus Geräte mit den gewünschten beschriebenen Messeigenschaften auf dem Markt verfügbar. Die Anwender sollten sich daher beim Anbieter rückversichern. Beispiele für Geräte, die die gewünschten Messeigenschaften aufweisen und gleichzeitig mit dem IP 67-Gehäuseschutz das Tauglichkeitssiegel für raue Umgebungsbedingungen tragen, sind die Geräte der Produktfamilie Dräger X-am. Deren Sensoren werden durch spezielle gas- und dampfdurchlässige Membranen geschützt. Gase – und eben auch organische Dämpfe – diffundieren durch diese Membran zum Sensor und können damit gemessen werden. So zeigen die Geräte die Konzentration von Lösemitteldämpfen und höheren Kohlenwasserstoffen zuverlässig an. Das dahinter stehende Funktionsprinzip ist mit den dampf-, aber nicht wasserdurchlässigen Goretex-Membranen aus der Bekleidungsbranche vergleichbar. Die Messgeräte des Lübecker Unternehmens für Sicherheitstechnik sind im Design und in der Handhabung auf den industriellen Einsatz abgestimmt. Darüber hinaus eignen sie sich für Freigabemessungen und sind in der Anwendung somit wahre Allrounder.
Auch bei Geräten, die sowohl über die Gehäuseschutzart IP 67 als auch über die Fähigkeit zur Detektion höhermolekularer Kohlenwasserstoffe und Lösemittel verfügen, muss beachtet werden, dass jene zwei- bis dreimal langsamer als explosible Gase durch die IP 67-Membran diffundieren. Außerdem kann es durch die Absorbierung der Gase in den Ansaugschläuchen der Geräte zu Verzögerungen in der Anzeige kommen, was die Ansprechzeit des Gerätes um ein bis zwei Minuten verlängern kann. Transparente Schläuche aus Tygon absorbieren die Lösemitteldämpfe besonders stark und eignen sich daher weniger für die beschriebenen Messgeräte. Schläuche aus Viton hingegen weisen eine vergleichsweise geringe Absorptionsrate von Gasen auf und zeigen diese somit schneller an. Geräte aus der Reihe Dräger X-am sind mit Viton-Schläuchen erhältlich.
Zielsichere Justage
Ex-Messgeräte, denen der Hersteller die Messfähigkeit höhermolekularer Gase und Dämpfe bescheinigt, müssen regelmäßig auf eben solche justiert werden. Eine Zieldampfjustage ist meist nur schwer durchführbar, da nicht alle Hersteller entsprechende Justagewerkzeuge anbieten. In diesem Fall sollte mindestens der Funktionstest mit Lösemitteln oder höhermolekularen Kohlenwasserstoffen am Gerät durchgeführt werden. Damit wird im Fortgang eine sichere Messung gewährleistet. Katalytische Ex-Sensoren werden oft auf höhermolekulare Kohlenwasserstoffe wie Nonan justiert. So wird sichergestellt, dass sie maximal empfindlich eingestellt sind. Dies macht die Sensoren insbesondere für den Einsatz in unbekannten Gefahrenlagen zu zuverlässigen Begleitern. Die Justage erfolgt bei solchen Geräten meist mit Pentan. Die Geräte werden dann nach Herstellerangaben über einen Faktor auf die Empfindlichkeit von Nonan eingestellt.
Die Gasmessgeräte der Dräger-X-am-Familie ermöglichen eine Zieldampfjustage. Hierbei werden Dämpfe wie z. B. Nonan mithilfe einer Dampfkalibrierkammer auf den Sensor aufgegeben. Die Empfindlichkeit des Sensors kann dann auf die höhere Empfindlichkeit eingestellt werden. Im Display wird in diesem Beispiel Nonan angezeigt.
Auch bei solchen Messgeräten, die Lösemittel und Dämpfe diffundieren lassen und somit messbar machen, gilt: Ihre Lebenszeit ist umso länger, je häufiger und gründlicher sie gepflegt werden. Hier lässt sich ihre Wasserdichte leicht zunutze machen. Gründlich mit Wasser gesäubert und anschließend getrocknet ist ein dauerhafter Einsatz der Geräte über mehrere Jahre hinweg sichergestellt.
cav 403

Mehr zu den Gasmessgeräten der X-am-Familie
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