Das sollten Sie wissen

April, April!

In der April-Ausgabe wurde über die Möglichkeit berichtet, mit einem Smartphone die Dichtheitsprüfung an Kälteanlagen durchzuführen. Ein weiteres Thema war die neue EG-Verordnung über die Sachkunde an mobilen bodenfernen Einrichtungen.

Die Leser haben es sicher schon geahnt. In der April-Ausgabe ist der eine oder andere Beitrag eher zum Schmunzeln gedacht und sollte nicht ganz wörtlich genommen werden. Leider ist es in diesem Jahr noch nicht so weit, dass austretendes Kältemittel mit einem Smartphone aufgespürt werden kann, aber wenn die Entwicklung so rasant weitergeht

Ebenso ist der Bericht über die Sachkunde an Kälte- und Klimaanlagen in Flugzeugen frei erfunden. Noch müssen keine Sachkundeprüfungen in Flughöhen von über 8 000 m abgelegt werden.

KältemittelEntsorgung

Frage Wir haben den Auftrag bekommen, das Kältemittel R 290 (Propan) aus einer Wärmepumpe mit einer Kältemittelfüllmenge von rund 3 kg zu entsorgen. Allerdings verfügen wir nicht über ein spezielles Entsorgungsgerät für brennbare Kältemittel. Wie ist vorzugehen?

Antwort Ein spezielles Entsorgungsgerät für das Kältemittel R 290 ist uns zurzeit auch nicht bekannt. Daher ist Ihre Frage, wie das Kältemittel zu entsorgen ist, durchaus berechtigt.

Das Kältemittel R 290 gehört nach der Einstufung der DIN EN 378-1 Anhang E in die Sicherheitsgruppe A3. Dies bedeutet, dass das Kältemittel als gering giftig¹ eingestuft ist, aber eine große Brennbarkeit² aufweist.

• untere Explosionsgrenze (UEG, LFL) etwa 2,1 Vol.-% (≈ 39 g/m³)
• obere Explosionsgrenze (OEG) etwa 9,5 Vol.-% (≈ 177 g/m³)
• Selbstzündungstemperatur etwa 470 °C
• schwerer als Luft (molare Masse 44 g/mol)

Der Einfluss auf die globale Erderwärmung ist bei diesem Kältemittel, gegenüber den HFKW Kältemitteln, sehr gering (GWP³ = 3). Daher ist das Ablassen in die Atmosphäre die bisher übliche Vorgehensweise, um dieses Kältemittel zu entsorgen. Es sind aber gewisse Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, die das Auftreten einer explosionsfähigen Atmosphäre weitestgehend minimieren. Diese Sicherheitsvorkehrung für die Entsorgung des Kältemittels oder auch bei Reparaturen, sollen einmal beispielhaft genannt werden.

• Alle Stromkreise sind vom Gerät zu trennen, um die Gefahr einer elektrischen Zündquelle (Zündfunken) auszuschließen.
• Bei Geräten die innen aufgestellt sind, den Kältemittelschlauch ins Freie verlegen und das Schlauchende befestigen (Haltevorrichtung). Im Bedarfsfall werden die Halte­vorrichtung und das Schlauchende durch eine zweite Person beobachtet.
• Achtung: Beim Ablassen des Kältemittels ist darauf zu achten, dass das Kältemittel nicht in Belüftungsöffnungen, Lichtschächte, Türöffnungen, Bodenklappen, Garagen oder ähnliche Öffnungen eindringen kann.
• Den Kältemittelüberdruck (Stillstandsdruck) erst gefahrlos ablassen.
• Die Anlage mit Stickstoff spülen und verschließen (Schutzfüllung).

Die Entsorgung des Kältemittels ist damit abgeschlossen. Bei einer Reparatur sind weiter folgende Schritte zu beachten.

• Vakuumpumpe an der Anlage anschließen und evakuieren, danach Pumpe demontieren.
• Auszubauendes Teil unter Stickstoffspülung auslöten und ausbauen.
• Ersatzteil unter Stickstoffspülung einlöten.
• Reparierten Kältemittelkreislauf mit Vakuumpumpe wieder evakuieren.
• Anlage mit Kältemittel R 290 befüllen (Angaben des Herstellers beachten, Füllmenge).
• Dichtheitskontrolle mit geeignetem Lecksuchgerät vornehmen.
• Anlage wieder in Betrieb nehmen.

1 Gruppe A (geringe Toxizität): Kältemittel mit einer zeitgewichteten, gemittelten Konzentration, die keine nachteiligen Auswirkungen auf die meisten Mitarbeiter hat, die Tag für Tag während eines normalen 8-Stunden-Arbeitstages und einer 40-Stunden-Arbeitswoche die­ser Konzentration ausgesetzt sind, deren Wert gleich oder größer als 400 ppm Volumenanteil ist.

2 Ein Einstoff-Kältemittel sollte der Gruppe 3 zugeordnet werden, wenn es die beiden folgenden Bedingungen erfüllt:

bei Prüfung mit 60 °C und 101,3 kPa kommt es zu einer Flammenausbreitung;

die untere Explosionsgrenze (LFL) ist ≤ 3,5 Vol.-% oder die Verbrennungswärme ist ≥ 19000 kJ/kg

3 GWP = Global Warming Potential

Acetylen-Druckgasflaschen

Frage Wir verwenden Acetylen als Schweißgas. Warum ist der Umgang mit den Acetylen-Druckgasflaschen eigentlich so gefährlich?

Antwort Bei der Verbrennung von Acetylen (chemisch Ethin) kann eine sehr hohe Flammentemperatur von über 2 500 °C erreicht werden. Deshalb eignet es sich besonders als Schweißgas für autogenes Schweißen.

Acetylen bildet, wie auch andere niederen Kohlenwasserstoffe, mit Luft leicht entzündbare Gemische. Zusätzlich ist die Verbindung relativ instabil und neigt daher zum explosiven Selbstzerfall in die Elemente. Die Mindestzündenergie ist mit 0,019 mJ ex­trem niedrig. Der Selbstzerfall von Acetylen kann durch verschiedene Quellen wie Reaktionswärme, heiße Oberflächen, elektrostatische Entladungen, Kompressionswärme oder mechanische Schockwellen ausgelöst werden.

Aufgrund seiner Instabilität kann Acetylen nicht wie andere Gase verflüssigt in Druckbehältern bzw. Druckgasflaschen ge-lagert werden. Es wird daher in Lösungsmitteln wie Aceton, in dem es eine hohe Löslichkeit besitzt, gelöst. Zusätzlich sind die Druckgasflaschen für Acetylen mit einem porösen Material gefüllt, das geeignet ist um die Ausbreitung einer Acetylenzersetzung zu stoppen. Nicht geeignete oder beschädigte poröse Materialien können einen Acetylenzerfall nicht aufhalten, sodass die Temperatur- und Druckerhöhung letztendlich zum Bersten der Acetylenflasche führt.

Ist eine Acetylenflasche einer hohen Temperatur, etwa bei einem Brand, ausgesetzt, ist ein besonderes Vorgehen der Feuerwehr notwendig, da die Flasche auch noch mehrere Stunden nach dem Brand bersten kann (siehe auch TRG 280 Betreiben von Druckgasbehältern). Verantwortlich dafür ist das relativ langsame Fortschreiten des ausgelösten Acetylenzerfalls im porösen Material der Flasche. Dem Bersten der Flasche kann mit langfristiger Kühlung entgegengewirkt werden. Im Einzelfall kann es trotzdem dazu kommen.

Merkmale einer beginnenden Acetylenzersetzung:

• Temperatur der Flaschenwand steigt ohne äußere Einwirkung.
• Die Acetylenflamme zeigt Verfärbungen und Rußbildung.
• Das aus dem Ventil ausströmende Gas hat einen abnormen Geruch und führt Ruß oder Qualm mit.

Die Zersetzung kann auch durch eine Rückzündung durch das Ventil ausgelöst werden. Beim Schweißen kann so viel Wärme entstehen, dass dies ein Zurückschlagen der Flamme in den Brenner verursacht, was sich durch ein knallendes Geräusch bemerkbar macht. Der Flammenrückschlag sollte durch eine bauartzugelassene Sicherheitseinrichtung gegen Gasrücktritt und Flammendurchschlag verhindert werden.

Maßnahmen:

• Ventil sofort schließen
• Falls bei neuerlichem Öffnen Ruß- bzw. Flammenbildung auftritt, hat die Selbstzersetzung eingesetzt!

Flaschen, in denen eine Acetylenzersetzung begonnen hat, sollten, solange sich die Oberfläche noch nicht zu stark erwärmt hat, um sie mit ungeschützter Hand anzufassen, ins Freiean einen geeigneten Ort transportiert werden. Dann die Flasche aus sicherem Abstand mit Wasser kühlen. Danach ist die Flasche mindestens für 24 Stunden an einem sicheren Platz zu lagern. Die Lagerung sollte zweckmäßigerweise in einem Wasserbad zur Kühlung erfolgen. Aufgrund der Gefährlichkeit der Zersetzung von Acetylen sollte in jedem Fall die Feuerwehr benachrichtigt werden.

Im Übrigen darf Acetylen niemals selbst umgefüllt werden. Es muss ein ganz bestimmtes Verhältnis aus poröser Masse, Lösungsmittel (z. B. Aceton) und Acetylen ­eingehalten werden, was beim eigenen Abfüllen nicht gewährleistet ist. Sind diese Voraussetzungen nicht erfüllt, kann es schon bei geringem Druck zu einem Zerfall des Acetylens kommen. Außerdem ist darauf zu achten, dass in den Versorgungsleitungen kein Druck von mehr als 1,5 bar auftritt, da sonst Zersetzungs­reaktionen in den Leitungen stattfinden können.

Im Internet sind unter https://www.diekaelte.de/ alle Themen der letzten Jahre gesammelt.

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