1. Inleiding
Ex-Ox-Tox is een absoluut onafhankelijke jonge, dynamische onderneming. Ex-Ox-Tox heeft twee belangrijke invalshoeken.
Ten eerste is Ex-Ox-Tox gespecialiseerd in het onderhouden van draagbare gasdetectie instrumenten ongeacht het fabrikaat. Ten tweede heeft Ex-Ox-Tox zich tot doel gesteld om zijn afnemers van vast opgestelde gasdetectie instrumenten een zo optimaal onafhankelijk advies, ontwerp en installatie aan te bieden. Met deze korte uiteenzetting verwachten wij u enig inzicht te geven in het onderwerp gasdetectie. Met nadruk willen wij erop wijzen dat er naast de hier beschreven zaken vele andere aspecten zijn die van doorslaggevend belang zijn om een goede meting uit te voeren. Dit is dan ook geen handleiding om veilig te kunnen werken met gasdetectie instrumenten; hiervoor dient u een aparte cursus van vele dagen c.q. weken te volgen. Ex-Ox-Tox: uw betrouwbare partner voor al uw gasdetectie.
2. Wat is gasdetectie?
Gasdetectie is het bepalen van een ontoelaatbaar verschil of hoeveelheid van zuurstof, gassen en/of dampen in lucht met behulp van een meetinstrument. De gassen en dampen kunnen zowel brandbaar als giftig zijn. Het meetinstrument dient de gebruiker vroegtijdig te waarschuwen voor dreigend gevaar.
3. Samenstelling van lucht:
Buitenlucht:
Zuurstof 20,9%
Stikstof 78,1%
Sporen edelgas± 1% zoals:
- Argon 0,9325%
- Kooldioxide 0,03%
- Waterstof 0,01%
- Neon 0,0018%
- Helium 0,0005%
- Krypton 0,0001%
- Xenon 0,000009%
Uitgeademde lucht:
| Zuurstof | ± 17% |
| Stikstof | 78,1% |
| Kooldioxide | ± 4% |
| Sporen edelgas | ± 1% |
4. Zuurstof detectie
Normaal behoort er 20,9 volume procenten zuurstof in lucht te zitten. Dit is nodig om als mens normaal te kunnen ademhalen. Indien er te veel zuurstof aanwezig is, zal dit andere materialen/brandstoffen sneller doen ontsteken. Ook zullen de meeste materialen sneller oxideren. Indien er een tekort aan zuurstof aanwezig is, zal dit voor de mens tot ademnood leiden en indien er weinig of geen zuurstof aanwezig is, zal dit tot de dood leiden.
5. Effect op de mens
Zuurstofpercentage:
| > min. 19,5% | Nodig om normaal te ademen |
| > 14 – 19,5% | Dreigend gevaar, zoek direct een veilig heenkomen |
| > 12 – 14% | Diepere ademhaling, verhoogde pols en slechte coördinatie. |
| > 10 – 12% | Ademhaling sneller en ondiep, duizelig, desoriëntatie en blauwe lippen. |
| > 8 – 10% | Misselijkheid, overgeven, bewusteloos en lijkwit gezicht. |
Bij blootstellen aan 8 tot 10%:
na 8 min. is 100% fataal.
na 6 min. is 50% fataal.
> 4 – 8% In coma in 40 seconden, stuiptrekkingen, ademhaling stopt, dood volgt.
> 0 – 4% Bewusteloos, in 10 sec. dood.
6. Brandbare gassen en dampen
Deze gassen en dampen behoren normaal niet of in grote hoeveelheden in de omgevingslucht te zitten.
Brandbare gassen zijn bijv. methaan, acetyleen, butaan, propaan, LPG en waterstof. Aardgas bestaat voor ca. 81% uit methaan.
Brandbare dampen zijn o.a. die van aceton, benzine, dieselolie, petroleum, stookolie en terpentijn.
7. Giftige gassen en dampen
Deze gassen en dampen behoren normaal ook niet of in grote hoeveelheden in de omgevingslucht te zitten. Wij noemen:
Giftige gassen zijn o.a. koolmonoxide, stikstofdioxide en zwavelwaterstof.
Giftige dampen zijn bijv. die van ammoniak, styreen en chloor.
8. Concentratie
Vele gassen en dampen zijn zowel giftig als brandbaar. Met deze en vele andere eigenschappen en in combinatie met de technisch haalbare meettechnieken wordt er bepaald hoe we een gas het makkelijkste en betrouwbaarste kunnen detecteren. Dit dient dan ook nog eens in het juiste meetbereik te zijn.
Wij kennen in de gasdetectie drie gangbare aanduidingen om de hoeveelheid (concentratie) aan te duiden.
> volume percentage 0 – 100% (met name bij zuurstof en brandbare gassen/dampen)
> procenten LEL (Lower Explosion Limet) 0 – 100%LEL (alleen bij brandbare gassen/dampen)
> ppm (Parts Per Million) 0 – 1.000.000 ppm meestal bij giftige gassen/dampen
De relatie tussen volume percentage en ppm is:
| 0% | = 0 ppm |
| 1% | = 10.000 ppm |
| 10% | = 100.000 ppm |
| 100% | = 1.000.000 ppm |
9. Procenten LEL
Procenten LEL worden gebruikt binnen het bereik van de volume percentage. En wel zo, dat de laagste concentratie waarbij een gas of damp in lucht explosief is, 100% LEL wordt genoemd. De zgn. “onderste explosiegrens” (OEG).
Dit punt ligt bij de volgende stoffen op “x” van het volume percentage:
| aardgas | 4,4 in NL |
| aceton | 2,3 |
| acetyleen | 2,3 |
| ammoniak | 15,0 |
| benzine | 0,6 |
| butaan | 1,3 |
| chloor | —– |
| dieselolie | 0,6 |
| koolmonoxide | 11,0 |
| LPG | 1,5 |
| methaan | 4,4 |
| petroleum | 0,7 |
| propaan | 1,7 |
| stikstofdioxide | —– |
| stookolie | 1,5 |
| styreen | 1,1 |
| terpentijn | 0,8 |
| waterstof | 4,0 |
| zwavelwaterstof | 4,0 |
10. Explosie gevoeligheid
U ziet het, sommige gassen en dampen zijn niet explosief, maar deze zijn dan giftig. Enkele zijn zowel explosief als giftig, bijv. ammoniak, koolmonoxide en zwavelwaterstof.
Verder ziet U dat de hoogte van de onderste explosiegrens verschilt van stof tot stof. Daarnaast speelt de gevoeligheid van het meetinstrument t.o.v. de verschillende stoffen nog een eigen rol.
De mate waarin de stoffen explosief kunnen zijn, is ook afhankelijk van de temperatuur en de benodigde ontstekingsenergie die per stof verschilt, dus onderschat hoge onderste explosie grenzen niet.
Om al deze redenen is het van belang dat uw instrument op een relatief ongevoelige stof is gekalibreerd, zodat het instrument bij de andere stoffen u eerder zal waarschuwen.
11. Volume percentage
Volume percentage, ook vaak uitgedrukt in percentage, wordt gebruikt om de hoeveelheid zuurstof aan te duiden. Een voorbeeld hiervan is de eerder genoemde 20.9%, wat de normale grenswaarde voor zuurstof in lucht behoort te zijn.
De grenswaarden voor zuurstof detectie zijn:
19,5% dit is de zgn. onder-alarm
en
22% dit is het zgn. boven-alarm
In de praktijk komt men nogal eens de grenswaardes van respectievelijk 19% en soms 18% en 23% tegen.
Dit zijn achterhaalde grenswaardes, daar in het verleden de instrumenten minder stabiel waren, de uitlezing minder nauwkeurig was, alarmniveaus moeilijker in te stellen waren en men een vals alarm wilde voorkomen.
De huidige instrumenten dienen van die kwaliteit te zijn dat ze minder dan 5% van de schaal verlopen in een periode van een half jaar tijd. U wilt uiteindelijk toch op tijd gewaarschuwd worden voor het dreigende gevaar?
12. ppm
De aanduiding ppm wordt gebruikt bij giftige gassen en dampen. Veel voorkomende aanduidingen zijn:
0 – 300 ppm koolmonoxide
0 – 10.000 ppm kooldioxide
0 – 100 ppm zwavelwaterstof
0 – 500 ppm ammoniak
Als voorbeeld nemen we nu zwavelwaterstof. Op de meeste instrumenten is de schaal 0 – 100 ppm H2S.
Het alarm is TWA afgesteld op 1,6 ppm H2S. Als wij dit omrekenen naar het volume percentage, krijgen wij:
1,6 ppm / 1.000.000 ppm = X volume% / 100 volume%
X = 1,6 ppm x 100 volume% / 1.000.000 ppm = 0,00016 volume%
De uitdrukking in volume percentage kan hier snel tot fouten leiden en daarom gebruiken wij dus ppm om de concentratie aan te duiden.