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Schutzfunktion

 

Das aus dem Lateinischen stammende „inert“ könnte man mit unfähig oder träge übersetzen. Die Reaktionsträgheit inerter Stoffe kann von großem Nutzen sein, vor allem, wenn man Explosionen, Feuer oder schleichende Oxidation verhindern will. Inerte Gase können Leben retten, Anlagen schützen und die Qualität von Produkten bewahren. Sauerstoff ist dagegen ein reaktionsfreudiges Gas.

In der Stahl- und Glasherstellung ist diese Eigenschaft unerlässlich, doch auch wenn etwas explodiert, ist meist Sauerstoff beteiligt. Er verbindet sich mit manchen Stoffen plötzlich und heftig. Benzindämpfe, Kohlen- oder Getreidestaub neigen ebenso zur Explosion wie manche Grundstoffe für Düngemittel. Kontakt mit Sauerstoff muss hier möglichst verhindert werden: Man verdrängt O2 oder die explosiven Dämpfe durch ein inertes Gas wie Kohlendioxid (CO2), Stickstoff (N2) oder Argon (Ar).

Benzindampf verdrängen

Ein typischer Einsatz für solchen Explosionsschutz ist die Wartung von Ölraffinerien. Die explosiven Dämpfe in den kilometerlangen Rohrsystemen müssen raus, bevor die Arbeit in den Anlagen beginnt. Man leitet so viel Stickstoff unter leichtem Druck in die Rohrleitungen und Behälter, bis dieser alle anderen Gase und Dämpfe weitgehend verdrängt hat. Erst danach können etwa Schweißbrenner und elektrisches Werkzeug gefahrlos verwendet werden. Auch im Betriebsalltag der petrochemischen Industrie ist die Inertisierung unerlässlich. Die großen Tanks, in denen die brennbaren Flüssigkeiten gelagert werden, müssen dauerhaft vor Explosion und Feuer geschützt sein. Hier füllt der Stickstoff unter ständigem Überdruck den Kopfraum der Tanks aus. Eine N2-Versorgung und ein Druckausgleichsystem sorgen dafür, dass insbesondere während der Befüllung und Entnahme das schützende Gas immer in der richtigen Menge und ausreichender Konzentration vorhanden ist. Ähnliche Systeme verhindern das Eindringen von Sauerstoff in Reaktoren der chemischen Industrie. Ein Beispiel dafür ist das Chemiewerk Duslo in der Slowakei, das sich auf die Produktion von Düngemitteln, Kautschukchemikalien und Beschleunigern spezialisiert hat. Die Produktionsanlagen der brand- und explosionsgefährlichen Stoffe werden mit Stickstoff inertisiert. Messer hat kürzlich eine N2-Produktionsanlage auf dem Betriebsgelände installiert und in Betrieb genommen.

Pendel, Schleuse, Produktqualität

Beim Befüllen und Entladen von Tankwaggons halten Gaspendelleitungen die Explosionsgefahr in Schach: Die hereinfließende Flüssigkeit drückt das schützende Gas in den abgebenden Tank und reduziert somit den Bedarf an Inertgas. Für das Umladen von festen Stoffen kommen andere Schutzsysteme in Frage. Hier wird beispielsweise eine Inertgasschleuse benötigt: Stickstoff wird in einem stetigen Strom in den offenen gefährdeten Bereich geleitet. „Anhand von Erfahrungswerten können wir ermitteln, wieviel Gas nötig ist, um die Sauerstoffkonzentration dort unter der kritischen Grenze zu halten“, erklärt Thomas Berger von Messer. Inerte Gase verhindern auch langsame Oxidationsprozesse und schützen damit die Qualität vieler Produkte, wie Arzneimittel oder pflanzliche Öle und Fette. Die Lagerbehälter werden mit Stickstoff geflutet, um die unerwünschte Reaktion, die etwa Öl ranzig werden lässt, auszuschließen. Zudem hält N2 die Stoffe trocken: Wasser aus der natürlichen Luftfeuchtigkeit löst sich zum Beispiel in Biodiesel. Mit der Zeit würde der Wasseranteil sich so weit anreichern, dass der Treibstoff nicht mehr für Motoren geeignet ist. „Wirtschaftliches Inertisieren erfordert die Auswahl des richtigen Gases und die Installation der effizientesten Technologie“, erläutert Thomas Berger. „Mit beidem können wir unsere Kunden umfassend unterstützen.“

Autor: Redaktion