Anhang 2:

Beispielrechnungen

Folgendes ist bei Berechnungen von kritischen Gas-Konzentrationen rund um die Getränkeschankanlage immer zu beachten:

Es ist die maximal zu erwartende Kohlendioxid-Konzentration bzw. die minimal zu erwartende Sauerstoffkonzentration (bei N2-Flaschen/-behältern/-erzeugern) zu ermitteln.

Beispiel CO2-Flasche, minimale Raumgröße

Ausgangsfrage: Ist die Raumgröße für die größte angeschlossene CO2-Flasche groß genug, um ein Ersticken zu verhindern?

Aus einer Kohlendioxidflasche mit einem Füllgewicht von 10 kg wird bei Austreten des gesamten Flascheninhalts eine Gasmenge von ca. 5,1 m3 Kohlendioxid freigesetzt. Für diesen Fall sind bei einem Raumvolumen von 170 m3 und mehr keine weiteren Schutzmaßnahmen erforderlich. Das Raumvolumen begrenzt dann die Kohlendioxid-Konzentration auf maximal 3 Vol.-% (→ gerade noch akzeptierte Gaskonzentration im Störungsfall). Für das zu betrachtende Raumvolumen können alle Räume bzw. Bereiche berücksichtigt werden, die durch großflächig, ständig miteinander verbundenen Öffnungen verbunden sind.

Berechnungsformel:

Gleichung 1: Zur orientierenden Bestimmung der zu erwartenden Kohlendioxid-Konzentration in Abhängigkeit vom Raumvolumen siehe auch Anhang 1.

Gleichung 1: Zur orientierenden Bestimmung der zu erwartenden Kohlendioxid-Konzentration in Abhängigkeit vom Raumvolumen siehe auch Anhang 1.

Beispiel N2-Flasche, minimale Raumgröße

Ist die Raumgröße für die größte angeschlossene N2-Flasche groß genug, um eine Mindest-Sauerstoff-Konzentration von 13 Vol-% zu gewährleisten?

Ein begehbarer Kühlraum hat ein Volumen von 15 m3. Es ist eine 20 kg-Stickstoffflasche (= 8,55 m3 Gasvolumen bei Normbedingungen) angeschlossen.

Die Rechnung ergibt:
Im Falle, dass der gesamte Inhalt einer vollen 20-kg-Stickstoffflasche in den 15 m3-Kühlraum ausströmt, bleibt eine O2-Konzentration von 16,6 Vol.-%. Ein kurzzeitiger Aufenthalt eines gesunden Menschen ist relativ unproblematisch.

Orientierende Berechnung des Sauerstoffanteils (O2) bei Austritt von Stickstoff in den Raum:

Gleichung 2: Zur orientierenden Bestimmung der zu erwartenden Sauerstoff-Konzentration bei Austritt von Stickstoff in einen Raum.

Gleichung 2: Zur orientierenden Bestimmung der zu erwartenden Sauerstoff-Konzentration bei Austritt von Stickstoff in einen Raum.

 

 

Autor: Hartmann
2020-11-19