VDI 3490 Blatt 3-1980 Measurement of gases specifications for transfer of calibration gas mixtures.pdf

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1、DK 543.27.089.68.135.1.002.65061.22 (430) VDI (083.132) VDI-RICHTLINIEN Dezember 1980VEREINDEUTSCHERINGENIEUREMessen von GasenPrfgaseAnfor(derungen und Manahmen fr (den TransferVDI 3490Blatt 3Measurement of gases.Specif ications for transfer ofcalibration gas mixtures.Der Entwurf dieser Richtlinie w

2、urde mit Ankndigungim Bundesanzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Inhalt SeiteVorbemerkung 21. Anforderungen an die Werkstoffe 22. Anforderungen an die Bauteile des Transfer-Leitungssystems 23. Vorbereitende Manahmen fr den Gastransfer 33.1. Dichtheitsprfung 33.2. Evakuieren und

3、 Trocknen 33.3. Periodisches Splen 3Schrifttum 40)0)O)Ioo0)sN0)n.SC0)sx0)x;03CD1oS:(a.20)VDI-Kommission Reinhaltung der LuftArbeitsgruppe Prfgase im Ausschu Messen von GasenVDI-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 5 Register-Nr. 9Preisgr. 4B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65

4、CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11- 2 - VDI 3490 Blatt 3VorbemerkungDas vorliegende Blatt 3 der Richtlinie VDI 3490 behandelt den Transfer von Prfgasen von der Quelle zum Oftdes Verbrauches ber ein Leitungssystem, das Druckminderventile, Druck- und/oder Durc

5、hflumegerte bzw.diesen hnliche Armaturen und ggf. Pumpen enthaltenkann.Das Prfgas soll in seiner Reinheit und Zusammensetzungunverndert der Quelle entnommen werden und an denOrt des Gebrauches gelangen. Es darf whrend der berfhrung (Transfer) vor allemnicht verunreinigt oder durch andere Gase,z.B. B

6、estandteile und Verunreinigungen der Luft,verflscht oderin seiner Zusammensetzung, z.B. durch Ab- bzw.Adsorption, Permeation oder chemische Umsetzungen (Zerfall, Disproportionierung, Redoxreaktionenu.a.), nicht verndert werden.Die Richtlinie behandelt nicht alle mglichen Flle desTransfers von Gasen,

7、 da Einzelmanahmen u. a. von derNatur der Prfgase, deren Konzentration usw. abhngen.1. Anforderungen an die WerkstoffeDie mit dem Prfgas beim Transfer in Berhrung kommenden Werkstoffe sollen folgenden Anforderungengengen:Undurchlssieit gegenber allen Gasen,mglichst geringe Sorption,Indifferenz gegen

8、ber den chemischen Eigenschaftender Gase.Tafel 1 gibt eine bersicht ber die Eignung verschiedener Werkstoffe je nach Zusammensetzung der zu berfhrenden Prfgase und unter Bercksichtigung aller inAbschn. 2 und 3 erwhnten Vorsichtsmanahmen.a geeignet b mit Vorbehalt geeignet c ungeeignet“) Polymere sin

9、d im allgemeinen durchlssig. Ihre Verwendunghngt von der Art des Prfgases, seiner Konzentration und denDurchflubedingungen ab.2. Anforderungen an die Bauteile des TransferLeitungssystemsDie Dichtheit und Reinheit angeschlossener Armaturen(einschlielich Flaschenventile), Leitungen und Verbindungsstel

10、len der Entnahmesysteme mssen gewhrleistetsein. Im allgemeinen soll die zugelassene Leckrate detMeaufgabe angepat sein. Als Richtwert fr die Leckrate von Einzelteilen gilt 10 bar cm s 1.Der Volumengehalt an verunreinigender Luft im Prfgasdurch Undichtheiten des Entnahmesystems ist proportional zur L

11、eckrate des Entnahmesystems und umgekehrtproportional zum Volumenstrom des Prfgases, und esgilt:Darin bedeuten:c Volumengehalt in ppm,L Leckrate in bar cm s ,V Volumenstrom des Prfgases in /hBeispiel : Bei einem Prfgasvolumenstrom von 40 /h durch einEntnahmesystem mit einer Leckrate von 10-5 bar.cm

12、s“! tritteine Verunreinigung des Prfgases an Luft mit einem Volumengehalt von ca. 1 ppm ein. Das bedeutet einen Verunreinigungsgehalt des Prfgasvolumens an Luftsauerstoff von ca. 0,2 ppm.Armaturen und Rohrverbindungen mit geringen Totrumen sind zu bevorzugen. Totrume enthalten insbesondere Feuchtigk

13、eit und Luft und sind schwer zu evakuieren und zu splen, Bild 1. Alle Leitungen sind so kurzwie mich zu halten und sollten ausheizbar sein.Der Druckminderer sollte vakuumdicht und ausheizbarsein, damit sorbierte Gasanteile entfernt werden knnen.Im Falle von vorhandener Feuchte ist eine Ausheiztemper

14、atur von 100 C erwnscht, wenn alle Bauteile derTransfer-Leitung (Druckminderer, Ventile, Pumpen usw.)in ihrer Funktion dadurch nicht beeintrchtigt werden.Ein Dosier- bzw. Absperrventil am Gasaustritt des Druckminderers ist u. a. zur Vermeidung von Rckdiffusionenzu empfehlen.2) Die Angaben gelten nur

15、 bei Abwesenheit von Wasserdampf,3) fr Volumengehalte 100 ppm,fr Volumengehalte 1000 ppm.Tafel 1. Beispiele fr die Eignung verschiedener Werkstoffe fr den GastransferGasWerkstoffEdelgase02 SO2 KW-VerbindungenCOCO2CI2trockenN0 0z zH2S NH3 HClKupfer / Messing a a c b a c b c cnichtrostender Stahl a a

16、a a a b a a a2) a2)Glas / Quarzglas a a a a a a a a a aGummi ) c c c c c c c c c cButvl-Kautschuk“* ) a b c c b b c cPTFE1) a b a b b b b b b3) b4)Aluminium a a b a a b b b cB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - St

17、and 2016-11VDI3490 Blatts -3-Falsch Richtig71Biid 1. Beispiele fr Anschlsse und Rohrverbindungen1 Dichtung2 Ltstelle3 Verbindungsschlauch3. Vorbereitende Manahmen fr den GastransferOberflchen, die mit dem Gas in Berhrung kommen,mssen frei von Fett, l und sonstigen Verunreinigungensein.Reinigungsverf

18、ahren, z.B. Beizen, Passivieren und anderegeeignete chemische Oberflchenbehandlungen sowiemechanische Reinigungsverfahren zum Gltten und Polieren, wie z.B. Ultraschallreinigung, sind zweckmig.In bestimmten Fllen kann eine Passivierung die Korrosionsfestigkeit verbessern, jedoch unter Umstndenauch ei

19、ne Vergrerung der Sorption bewirken.Soll das Prfgas einem Druckgasbehlter entnommen werden, so ist sicherzustellen, da dessen Temperatur nichtunter 5 C liegt.Ist zu befurchten, da der Druckgasbehlter mit Inhaltzwischenzeitlich, z.B. whrend des Transportes, niedrigeren Temperaturen ausgesetzt war, so

20、 mu der Behlter mindestens zwei Tage in horizontaler Lage bei Raumtemperatur gelagert werden.3.1. Dichtheitsprfung (nach DIN 40046 1)Hierzu sind vor allem die Leitungen, Schraubverbindungen und auch Lt- und Schweiverbindungen, wenn vorhanden, sorgfltig auf Dichtheit zu prfen. Bei kleinstenUndichthei

21、ten, die in porsen Schwei- oder Ltverbindungen auftreten knnen, findet ein Austausch von Gasmoleklen in beiden Richtungen statt. Dieser ist um sostrker, je grer die Differenz der Partialdrcke der beteiligten Gasarten innerhalb und auerhalb der Leitungist.3.2. Evakuieren und TrocknenEvakuieren mittel

22、s Vakuumpumpe allein ist wegen derkonstruktiv bedingten geringen Querschnitte in Ventilenund Druckminderem wenig wirksam, kann jedoch durchAufwrmen der zu evakuierenden Armaturen, z.B. mittels Heizbndem, in seiner Wirksamkeit verbessert werden.Rckdiffusion von ldmpfen aus der Vakuumpumpemu z.B. durc

23、h Zwischenschalten eines Filters verhindert werden.3.3. Periodisches SplenEinfaches Splen, bei dem das Prfgas den Druckminderer, die Ventile und Leitungen durchstrmt, ist wenigsinnvoll, weil vorhandene Totrume noch nach StundenGasreste und Feuchtigkeit enthalten, die in das strmendeGas gelangen.Eine

24、 wirkungsvollere Methode ist das periodische Splendurch mehrfach wiederholten Druckaufbau und Entspannung. Hierbei dringt das Gas in die Totrume ein undmischt sich dabei mit den darin befindlichen Gasresteneinschlielich des Wasserdampfes, so da die Gasreste beider Entspannung entsprechend dem Entspa

25、nnungsdruckverhltnis anteilig ausgetragen werden.Die Versuchsvorrichtung fr den periodischen Spltestan einem Druckminderer kaim entsprechend dem inBild 2 angegebenen Schema aufgebaut werden.Bild 2. Versuchsauf bau fr den periodischen Spltest an einemDrucknninderer (Beispiel)1 Spl gas-Eintritt (N2 +

26、2 ppm O2)2 Druckminderer3 Splventil4 Analysengert5 Schreiber6 Bypass zur Kalibrierung des Analysengertes7 DosierventileEs ist darauf zu achten, da sich der Druck im Leitungssystem nicht bis zum vollen Behlterdruck aufbaut, umeine Vermischung der im Behlterventil und im Hochdruckteil des Druckmindere

27、rs eingeschlossenen Gasresteund Feuchtieit mit dem Splgas zu verhindem.Das Ergebnis eines derartigen Spltests ist in Bild 3dargestellt.Zur Vermeidung von mglichen chemischen Reaktionenkarm es erforderlich sein, ein Splgas (trockenes Inertgasbzw. Grundgas des Prfgases) in der oben beschriebenenWeise

28、in den Stutzen zwischen Flaschenventil und Druckminderer einzuspeisen, Bild 4.Das Splgas dringt dann sowohl in die Totrume des Behlterventils als auch in den Hochdruckteil des Druckminderers ein und verdrngt hier die Gasreste.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686

29、BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11- 4 - VDI 3490 Blatt 3g 50y40.cui 302010n .202Gehalt des Splgases -0,5hO . 7,5Spul zeit 2,0 2,5Bild 3. Ergebnis des periodischen Spltests an einem Druckminderer bei der ersten Inbetriebnahme1 ohne Splen, Durchflu 10 /h2 fnfmaliger Drucka

30、ufbau auf 3 barund Entspannen ber Splventil3 siebenmaliger Druckaufbau auf 3 barund Entspannen ber Splventil4 zehnmaliger Druckaufbau auf 3 barund Entspannen ber SplventilIBild 4. Beispiel des Aufbaues fr den periodischen Spltest einesDruckminderers mit einem trockenen InertgasPrfgasSplgas (02-frei)

31、Drei WegeventilDruckminderer5 Dosierventil6 Leitung7 berstrmventil8 Absperrventil9 zum VerbraucherSchrifttum1DIN 40046 Teil 15 (08.68) DIN-Normen fr Dichtheitsprfungen. Prfungen fr die Elektrotechnik. Prfung Q: Dichtheit.DIN 40046 Teil 102 (08.73) Ergnzung zu DIN 40046 Teil 15(08.68).B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11