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- Le basi degli intervalli di misura -
LEL è l’acronimo di Lower Explosion Limit (limite inferiore di esplosività) e corrisponde alla concentrazione di una sostanza nell’aria al di sopra della quale sussiste il rischio di esplosione. Il LEL di gas infiammabili come metano, etano, propano e butano è rilevante per noi. In questo articolo ci limiteremo al LEL del metano.
Il metano si misura in % LEL o % per volume (vol.-%). Il metano si misura anche in ppm (parti per milione). Il monitoraggio del LEL serve alla sicurezza delle persone, perché si può affermare che il 100% di LEL corrisponde al 100% di rischio di esplosione. Quando si lavora in un’area al di sopra del LEL, una fonte di combustione in combinazione con l’ossigeno può causare un’esplosione.
In Europa, abbiamo fissato il LEL del metano a 4,4 vol.-%. Al di sotto di questo limite, la combustione non è possibile perché la miscela di aria e metano è troppo bassa.
Tuttavia, poiché le misure vengono monitorate solo in punti specifici, è necessario lavorare ad alti livelli di sicurezza. Ad esempio, se misuriamo davanti al corpo, la concentrazione nella stanza potrebbe aumentare significativamente verso il soffitto.
Un’altra ragione dei bassi livelli di allarme è che il gas naturale è sempre una miscela di gas e contiene altri componenti oltre al metano. Ad esempio, oltre all’etano si trovano spesso anche propano e butano. Poiché questi gas sono esplosivi anche a concentrazioni più basse, il LEL del gas naturale è di solito leggermente inferiore a 4,4 vol.-%.
Per questo motivo, in Germania i livelli di allarme sono impostati al 20% di LEL o spesso già al 10% di LEL per il primo allarme.
Quando misuriamo in LEL o in % per volume o meglio in ppm? Qual è la differenza?
Con % per volume si parla di una parte per cento e con ppm si parla di una parte per milione.
Il campo di misura in cui operiamo in ppm è quindi notevolmente più piccolo di quello di una misurazione in % LEL o vol.-%.
Le più piccole quantità di un gas come il metano possono essere rilevate e visualizzate nell’intervallo dei ppm con un sensore altamente sensibile (1 vol.-% = 10.000 ppm).
Poiché è difficile stimare valori con molti decimali, ad esempio 0,04 vol.- % o 0,008 vol.- %, a questo scopo si utilizza l’intervallo di misurazione ppm. In questo caso 0,04 vol.-% corrisponderebbe a 400 ppm.
Per illustrare il campo di misura utilizziamo un regolo pieghevole.
Confronto del campo di misura LEL (= UEG) rispetto a PPM
Utilizziamo 100 vol.-% come intervallo di misura per la purezza del gas di spurgo o per il pin point. Se un gasdotto vuoto viene riempito, può essere rimesso in funzione quando raggiunge circa 100 vol.-%. L’obiettivo è quello di ottenere un’atmosfera completa di gas naturale nel gasdotto, in modo da ridurre al minimo i disturbi per i consumatori al momento della messa in funzione.
10.000 ppm (= 23% LEL = 1 vol.-%) sono misurati nell’area LEL per i lavori in spazi confinati. La lettura è importante per la misurazione della clearance. Questo vale quando si entra in pozzi e cavità o quando si avverte puzza di gas. A partire da un valore misurato di 2,2 vol.-% = 50 % LEL, non è possibile accedere al locale ed è vietato lavorare su una conduttura.
L’intervallo ppm viene generalmente utilizzato per rilevare le concentrazioni più piccole. Questo è il caso dell’ispezione delle condutture o delle tubature negli edifici. Gli intervalli di misura vanno da 0 a 1.000 ppm o da 0 a 10.000 ppm, a seconda del tipo di dispositivo. L’intervallo di misura dipende spesso dal tipo di sensori utilizzati nel dispositivo.
Il test a 10 ppm è per i test in superficie (ispezione della rete di tubature), che vengono eseguiti ad esempio con una sonda a tappeto e misurano concentrazioni molto sensibili e minime di metano nel terreno in un intervallo di misurazione così piccolo che difficilmente possiamo rappresentarlo su una scala.
In un secondo post del blog in cui confrontiamo LEL e PPM, utilizzeremo un video pratico per dimostrare che le misure nell’intervallo ppm presentano grandi vantaggi nell’ispezione delle condutture.