Druckminderer für Gase und Druckluft in Gasflaschen mit Fülldruck bis 200 und bis 300 bar
Um hochverdichtete Gase aus Gasflaschen mit Fülldruck 200 bar oder 300 bar zu entnehmen werden Druckminderer benötigt. Für neutrale Gase, wie zum Beispiel Stickstoff oder Argon, werden Geräte aus Messing mit Dichtwerkstoffen aus EPDM, NBR und Nylon eingesetzt. Auch für Sauerstoff ist der Werkstoff Messing eine gute Wahl; jedoch gelten für Sauerstoffarmaturen besondere Vorschriften.
Sauerstoff ist ein farbloses und geruchloses Gas, das in unserer Atemluft zu etwa 21 % enthalten ist. Aufgrund seiner Eigenschaft, mit beinahe allen Elementen Verbindungen einzugehen, sind bei seiner Handhabung in komprimiertem Zustand erhöhte Vorsichtsmassnahmen zu beachten.
Wenn eine Sauerstoffverbindung, auch Oxydation genannt, sehr schnell entsteht, kann daraus ein Brand resultieren, der sich explosionsartig ausbreitet. Die Heftigkeit der Reaktion ist abhängig vom oxydierten Material.
Da hochverdichteter Sauerstoff auch mit Metallen reagieren und zu fatalen, explosionsartigen Verbrennungen führen kann, müssen Druckminderer für Sauerstoff so konstruiert sein, dass sich der Sauerstoff darin nicht von selbst entzünden kann.
Dies wird sichergestellt, indem Sauerstoff Flaschendruckminderer (für den Einsatz in Europa) einer speziellen Prüfung unterzogen werden müssen. Diese Prüfung wird auch Sauerstoff Ausbrennprüfung genannt und wird aufgrund der komplizierten, genormten Prüfvorschriften nur von sehr wenigen Prüfinstitutionen durchgeführt.
In Deutschland wird diese Prüfung von der Bundesanstalt für Materialprüfung bzw. BAM, durchgeführt.
Was diese Prüfung jedoch nicht vermag, ist die pflegliche Behandlung des Gerätes vor und nach dem Gebrauch. Von überragender Bedeutung ist es, dass auf oder gar in dem Gerät keinerlei Spuren von Ölen oder Fetten vorhanden sind. Dies kann (und wird) gegebenenfalls zu dem gefürchteten Sauerstoffbrand führen.
In diesem Zusammenhang ist es auch wichtig, dass die Gasflasche vor jedem Gebrauch langsam und keinesfalls ruckartig geöffnet wird. Der Flaschendruckminderer muss nach jedem Einsatz entspannt werden, um Sauerstoff Druckstösse im Gerät zu vermeiden und so zusätzlichen Gefahren entgegenzuwirken.
Für den gewerbsmässigen Betrieb von Sauerstoff Druckminderern im Bereich Schweissen und Schneiden, sind die berufsgenossenschaftlichen Regeln für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit, die BGR 500 Teil 2, Kapitel 2.26 massgebend.
Weitere wichtige Einsatzgebiete für Druckminderer
Gase werden heute nicht mehr nur für Arbeiten wie Schneiden und Schweissen von Metallen eingesetzt, sondern auch immer mehr für Analyse und für Messaufgaben. Häufig werden für derartige Anwendungen hochreine Gase verwendet, nebst Druckminderern, die konstruktionsbedingt gewährleisten, dass das im Flaschendruckminderer reduzierte Gas durch die Armatur nicht verunreinigt wird.
Diese sogenannten Reinstgasdruckminderer werden aus hochwertigen, oberflächenveredelten Metallen und Dichtwerkstoffen hergestellt. Reinstgasdruckminderer werden für Gasreinheiten von 5.0 bis 7.0 eingesetzt.
Druckminderer für korrossive Gase oder Gase mit geringsten Anteilen korrossiver Elemente müssen aus Edelstahl oder einem anderen beständigem Metall gefertigt sein. Dies gilt auch für die im Druckminderergehäuse sitzende Dichtwerkstoffe und für die Membrane bzw. bei höherem Arbeitsdruck auch Kolben.
Generell gilt, dass hochwertige Flaschendruckminderer für reine Gase aus Messing oder Edelstahl gefertigt sein sollten.
Druckminderer haben gasartspezifische Anschlüsse
Der Eingangsanschluss eines Flaschendruckminderers unterscheidet sich nach der zur Anwendung kommenden Gasart. In Deutschland wird dieser Anschluss gemäss der deutschen Norm DIN 477 ausgelegt. Man muss jedoch genau wissen, ob man das Gerät für eine 200 bar Flasche oder eine 300 bar Gasflasche einsetzen will. Druckminderer für Gasflaschen mit 300 bar Fülldruck werden mit Flaschenanschluss nach DIN 477, Teil 5 gefertigt bzw. geliefert, Geräte für 200 bar Flaschen gemäss DIN 477, Teil 1.
Die Anschlüsse des Normenabschnittes DIN 477, Teil 1 passen nicht auf die nach Teil 5 gefertigten und umgekehrt, mit einer Ausnahme, nämlich Druckluft, die immer noch nach einer etwas älteren Ausgabe der DIN 477 Teil 5 verwendet werden (Gewinde G 5/8). Festzuhalten bleibt, dass man bei der Auswahl des benötigten Druckminderers nicht nur die Gasart, sondern auch den maximalen Flaschenfülldruck benötigt (nicht zu verwechseln mit dem Flaschen-Prüfdruck!).
Weltweit haben die meisten Länder entweder eine eigene Norm oder man lehnt sich dort einfach an die Norm eines anderen Landes an. Die Anschlüsse für die Gasarten fast aller Länder werden gesammelt, gepflegt und veröffentlicht. Die Zeichnungen stehen allen Druckmindererherstellern zur Verfügung, sodass auch für das Ausland produziert werden kann.
Folgende Parameter sind für die Druckmindererauswahl wichtig:
Flaschendruckminderer Druckluft
Gasart
maximaler Vordruck
Arbeitsdruck Regelbereich
benötigte Gas – Durchflussmenge
Flaschenanschluss und Einsatzland
Gasreinheit
Ausgangsanschluss
Das Bild links zeigt einen Druckregler für Druckluft mit 300 bar Anschluss und Regelbereich bis 50 bar Hinterdruck.
Dieser Druckminderer kann ausnahmsweise für 200 bar und auch für 300 bar Druckluftflaschen verwendet werden.