De basisprincipes van de meetbereiken
De afkorting LEL staat voor Lower Explosion Limit (explosiegrens) en ze komt overeen met de concentratie van een stof in de lucht waarboven explosiegevaar bestaat. Voor ons is de LEL van brandbare gassen relevant, bijv. methaan, ethaan, propaan en butaan. In deze blogpost beperken we ons tot de LEL van methaan.
De meting van methaan wordt uitgevoerd in % LEL of vol.-%. Methaan wordt echter ook gemeten in ppm (parts per million). De bewaking van de LEL dient de veiligheid van personen. Want men kan zeggen: 100% LEL komt overeen met 100% gevaar voor een explosie. Bij het werken in een bereik boven de LEL kan een explosie ontstaan door een ontstekingsbron in combinatie met zuurstof.
In Europa hebben we de LEL van methaan vastgesteld op 4,4 vol.-%, wat betekent: 4,4 vol.-% methaan = 100% LEL.
Onder deze grenswaarde is ontsteking niet mogelijk omdat het mengsel van lucht en methaan te mager is.
Omdat men tijdens de metingen echter slechts per punt bewaakt, moet er met hoge veiligheidsmarges worden gewerkt. Als we bijvoorbeeld vóór het lichaam meten, kan de concentratie in de ruimte naar het plafond toe al aanzienlijk toenemen.
Een andere reden voor lage alarmdrempels is dat aardgas altijd een gasmengsel is en naast methaan nog andere componenten bevat. Zo komen naast ethaan vaak ook propaan en butaan voor. Aangezien deze gassen zelfs bij lagere concentraties explosief zijn, ligt de LEL van aardgas meestal al iets onder de 4,4 vol.-%.
Daarom worden de alarmdrempels in Nederland vastgelegd op 10% LEL voor het eerste alarm.
Wanneer meten we in % LEL, vol.-% of beter in ppm? Wat is het verschil?
Bij vol.-% spreken we van één deel op honderd en bij ppm van één deel op een miljoen.
Het meetbereik dat we bij ppm gebruiken is dus aanzienlijk kleiner dan het meetbereik bij een meting in % LEL of vol.-%. Zelfs de kleinste hoeveelheden van een gas zoals methaan kunnen met een zeer gevoelige sensor in het ppm-bereik worden gedetecteerd en weergegeven (1 vol.-% = 10.000 ppm).
Omdat het moeilijk is om informatie met veel decimalen te schatten, bijvoorbeeld 0,04 vol.-% of 0,008 vol.-%, wordt hiervoor het ppm-meetbereik gebruikt. In dit geval zou 0,04 vol.-% dan 400 ppm zijn.
Om het meetbereik te illustreren, gebruiken we een schaal.
Tabel met explosiegrenzen
Vergelijking meetbereik LEL versus ppm
100 vol.-% hebben we nodig als meetbereik voor de inspecties ‘spoelen gaszuiverheid’ of ‘inspectie bodemlucht’. Als een lege aardgasleiding wordt gevuld, kan deze weer in gebruik worden genomen wanneer ca. 100 vol.-% is bereikt. Het gaat hier dus om het bereiken van een volledige aardgasatmosfeer in de pijpleiding, zodat er tijdens de inbedrijfstelling van verbruikers zo min mogelijk verstoringen optreden.
10.000 ppm (= 23 % LEL = 1 vol.-%) meten we in het LEL-bereik voor de bewaking van het werkgebied. De metingen zijn belangrijk voor vrijgavemetingen. Dit geldt voor het betreden van schachten en holtes of voor een gasgeuralarm. Vanaf een meetwaarde van 0,44 vol.-% = 10 % LEL mag de ruimte niet worden betreden en zijn werkzaamheden aan een pijpleiding verboden.
Het ppm-bereik wordt over het algemeen gebruikt om de kleinste concentraties te bepalen. Dit is het geval bij leidingnetinspecties of bij inspecties in gebouwen aan leidingen. De meetbereiken zijn afhankelijk van het type apparaat 0 tot 1.000 ppm of 0 tot 10.000 ppm. Het meetbereik is vaak afhankelijk van het type sensoren dat wordt gebruikt.
De 10 ppm-test wordt gebruikt voor inspecties bovengronds (leidingnetinspecties), die bijv. met een sleepmat worden uitgevoerd, en meet zeer gevoelig, de kleinste concentraties methaan in de bodem in een zo klein meetbereik dat we het nauwelijks op de schaal kunnen weergeven.
In een tweede blogpost over het onderwerp LEL versus ppm zullen we aan de hand van een praktijkvideo laten zien dat de meting in het ppm-bereik bij leidingnetinspecties grote voordelen biedt. Benieuwd naar onze gasdetector?
Vraag naar onze brochure
