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.
De LEL-tabel (Lower Explosive Limit) is een essentiele waarde voor het begrijpen van de explosierisico’s die ontstaan door brandbare gassen en dampen in de lucht.
Ga naar inhoudVerzending in 1-3 dagen wereldwijd.
Voorraad in NL, VK, MEA en VSTinstraat 33, 2984 AN, Ridderkerk, Nederland.
Top 10 brandbare gassen - eigenschappen, LEL/UEL, veiligheidsinformatiebladen (SDS).
Home » Top 10 brandbare gassen - eigenschappen, LEL/UEL, veiligheidsinformatiebladen (SDS).
Bij brandbare gassen hebben we het over gassen die in de natuur voorkomen (bijv. methaan), brandbare zuivere stoffen (bijv. waterstof) en verdampingsproducten van brandbare en vluchtige stoffen of vloeistoffen (bijv. aceton).
Bij het werken met ontvlambare en explosieve gassen is het van vitaal belang om de werklimieten van deze stoffen te kennen.
Lees daarom altijd de bijbehorende veiligheidsinformatiebladen van de producten waarmee je gaat werken, om op de hoogte te blijven van de risico’s.
In dit artikel bespreken we de kenmerken van de volgende brandbare gassen: Ammoniak, Acetyleen, Butaan, Koolmonoxide, Waterstof, Methaan, Propaan, Ethaan, Ethyleen, Silaan en Chloortrifluoride.
Officiële definities van gassen en dampenPer definitie, volgens het Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS): Een ontvlambaar gas is een gas dat een ontvlambaar bereik heeft bij STP (standaardtemperatuur en -druk) van 20℃ en 101,3 kPa.
Dit worden als normale omstandigheden beschouwd.
“Gassen” verwijst naar materialen die onder normale atmosferische omstandigheden in een gasvormige toestand verkeren.
“Dampen” verwijst naar de gassen boven een materiaal dat onder normale atmosferische omstandigheden vloeibaar is, maar onder deze atmosferische omstandigheden gassen uitstoot binnen het ontvlambare bereik.
Inerte gassen, oxidatiemiddelen en brandbare gassen worden vaak onderscheiden.
Gassen worden gewoonlijk ingedeeld in drie verschillende groepen: Oxidatiemiddelen, Inerte gassen, Brandbare gassen.
Gassen kunnen een ontvlambaar bereik hebben die bepaalt wanneer ze kunnen branden of ontploffen.
De onderste explosiegrens (Lower Explosion Limit - LEL) en bovenste explosiegrens (Upper Explosion Limit - UEL) zijn zoals je je kunt voorstellen - onder de LEL of boven de UEL vormt een anders brandbaar gas geen explosiegevaar.
Waterstofgas heeft bijvoorbeeld een zeer breed bereik en creëert een explosieve atmosfeer als de concentratie in de lucht hoger is dan 4% terwijl deze onder de 76% blijft.
Ontvlambaarheidsgrenzen vs. Explosiegrenzen.
De onderste ontvlambaarheidsgrens van een specifiek brandbaar gas bepaalt de minimale concentratie van het gas gemengd met lucht die nodig is om een brandbaar mengsel te vormen.
Met andere woorden, alleen als een brandbaar gas in de juiste verhouding met zuurstof wordt gemengd, kan het ontbranden en brand veroorzaken.
Het is echter belangrijk op te merken dat een mengsel van brandbaar gas en lucht niet noodzakelijkerwijs altijd tot verbranding leidt.
Voor veel stoffen zijn de ontvlambaarheidsgrenzen en explosiegrenzen identiek, daarom worden deze termen vaak door elkaar gebruikt.
Met dat in gedachten vragen mensen zich vaak af hoe meer dan 60% van de passagiers de val van 61 meter en het neerstorten van de met waterstof gevulde zeppelin Hindenburg in 1937 overleefden.
Simpel gezegd ontbrandde het lekkende gas tijdens het opstijgen en kwam het in contact met de lucht boven de passagiers, waardoor het veel van de hitte met zich meenam.
Ja, het zijden en rubberen materiaal van het omhulsel verbrandde ook, maar het gas zelf was te geconcentreerd om per se te exploderen, het brandde op het raakvlak waar het de lucht ontmoette.
Als het was geëxplodeerd, in plaats van alleen maar te verbranden, zouden er geen overlevers zijn geweest.
[Tabel] LEL & UEL voor verschillende brandbare gassen.
De concentraties die nodig zijn om deze gevaarlijke niveaus te bereiken, variëren afhankelijk van het betrokken gas.
Concentraties onder de LEL zijn te ‘arm’ om te exploderen; concentraties boven de UEL zijn te ‘rijk’.
Laten we enkele van de meest voorkomende gassen bekijken: Gas (en dampen) LEL % UEL % Opmerking Aceton 2,2 13 Veelgebruikt als nagellakremover.
Acetyleen 2,5 10 0** Katalyseert met sommige metalen en kan explosief ontleden zonder aanwezigheid van zuurstof bij drukken >15 psi.
Ammoniak 15 28 Gelijktijdig een sterke geur die waarschuwt voor gevaarlijke concentraties.
Butaan 1,8 4 Veel gebruikt als draagbare kookbrandstof.
Koolmonoxide 12 57 4 Bijproduct van verbranding.
Dimethylether 3 27 Synthetische vervanger voor dieselbrandstof.
Di-ethylether 1,7 36 Te brandbaar voor anesthesie; veiliger alternatieven worden sinds de jaren 1960 gebruikt.
Ethaan 3 15 4 Voorloper van ethyleen in de chemische industrie.
Ethyleen 2,7 36 Wordt gebruikt voor de productie van kunststoffen.
Benzine 1,2 7 Opvallend klein explosief bereik!
Waterstof 4 75 Waterstof is het eenvoudigste atoom.
Methaan 5 17 Hoofdbestanddeel van aardgas.
Propaan 2 19 5 Brandstof met een lage koolstofvoetafdruk.
Silaan 1 100 Pyroforisch gas dat geen zuurstof nodig heeft.
Chloortrifluoride N.V.T. N.V.T. Net als zuurstof is ClF3 niet brandbaar, maar het zorgt ervoor dat alles waarmee het in contact komt brandbare bijproducten genereert.
Belangrijke feiten over de meest opvallende brandbare gassen Ammoniak (NH3) Ammoniak is een brandbaar gas dat voornamelijk wordt gebruikt om kunstmest voor gewassen te produceren.
Het wordt ook gebruikt als een commercieel koelmiddel vanwege de kosteneffectiviteit en efficiëntie; het is 3-20% efficiënter dan alternatieven, wat betekent dat het minder elektriciteit nodig heeft om dezelfde hoeveelheid koeling te produceren.
Dit maakt het ideaal voor grote toepassingen zoals ijsbanen, voedselbereiding en -conservering en grote airconditioningbehoeften.
Dit brandbare gas is bijtend en giftig voor mensen als er grote hoeveelheden vrijkomen.
Dankzij de kenmerkende en krachtige geur kunnen lekken snel worden opgespoord met weinig verlies van koelmiddel, wat geld bespaart op vervangingskosten.
Acetyleen (C2H2) Vanwege de hoge explosiviteit kan acetyleen niet veilig verder worden samengeperst dan 15 psi (1 atmosfeer).
Daarom wordt het opgeslagen en vervoerd in cilinders met een hogere druk, opgelost in aceton, dat het stabiliseert.
Om te voorkomen dat het acetyleen zich afscheidt van de aceton en geconcentreerd gas vormt, bevatten de cilinders een poreus materiaal.
Het is cruciaal om de cilinder rechtop te houden om te voorkomen dat aceton in de regelaar terechtkomt, wat veiligheids- en kwaliteitsproblemen kan veroorzaken.
Butaan (C4H10) - Brandstof voor koken Butaan is een goedkoop, kleurloos en overvloedig brandbaar gas.
De blauwe vlammen zijn ideaal voor draagbare verwarming, zoals koken.
Het is veilig genoeg om mee te koken en genereert voldoende warmte met een relatief kleine energieopbrengst.
Butaan vervliegt niet gemakkelijk in koude omstandigheden, waardoor het een van de bekendste brandbare gassen is.
Isobutaan daarentegen wordt niet gebruikt als brandstof om mee te koken, maar voornamelijk als koelmiddel.
Isobutaan is echter ook een uiterst brandbaar gas, vergelijkbaar met gewoon butaan.
Zowel butaan als isobutaan hebben vier koolstofatomen, maar ze verschillen in de structuur: butaan heeft een rechte ketenstructuur, terwijl isobutaan een vertakte structuur heeft.
Koolmonoxide (CO) CO, een giftig bijproduct van onvolledige petrochemische verbranding, is ontvlambaar en kan zelfs explosief zijn in concentraties van 12,5 tot 74% in lucht.
De giftigheid van CO komt voort uit zijn vermogen om zich te binden aan hemoglobine in rode bloedcellen, waardoor deze niet voldoende zuurstof aan het lichaam kunnen afgeven en het CO niet effectief kan worden afgegeven.
Blootstelling aan niveaus van slechts 0,03% of 300 PPM kan dodelijk zijn, wat aanzienlijk lager is dan de concentratie die nodig is voor een explosie.
Waterstof (H2) De meest voorkomende stoffen in het heelal zijn waterstof (dat kernreacties kan aandrijven) en helium.
Het mooie van waterstof is dat dit brandbare gas gemakkelijk te verkrijgen is en schoon verbrandt met alleen water en warmte als bijproduct.
Het is een van de weinige brandbare gassen zonder koolstofvoetafdruk (afgezien van de productiekosten).
Methaan (CH4) - Aardgas Aardgas bevat kleine hoeveelheden ethaan, butaan, pentaan, propaan en zelfs helium, maar het overgrote deel bestaat uit methaan.
Deze toevoeging geeft aardgas zijn karakteristieke ‘rotte eieren’ geur.
Propaan (C3H8) 12.000 mensen raakten maanden, en in sommige gevallen zelfs jaren, ontheemd terwijl ze hun huizen herbouwden nadat een propaanopslagplaats explodeerde tijdens een illegale overslag van brandstof van vrachtwagen naar vrachtwagen.
Propaan leent zich voor draagbare brandstofbehoeften van auto’s en bussen tot sleepheftrucks, of als energiebron in landelijke gebieden.
Propaan is een bestanddeel van ruwe olie en aardgas en is in de loop van miljoenen jaren gevormd als bestanddeel van deze twee fossiele grondstoffen.
Propaan heeft een ontbrandingstemperatuur van 470 °C en een calorische waarde van 12,874 kWh/kg.
Propaan vormt een explosief mengsel bij een volumefractie van 1,7 tot 10,8% (onderste en bovenste explosiegrens) in kamerlucht.
Propaan is opgelost in ruwe olie.
Propaangas wordt gewonnen door boringen in bestaande of nieuw ontdekte afzettingen van ruwe olie en aardgas.
Propaangas is geschikt voor een breed scala aan toepassingen.
Propaangas wordt opgeslagen in speciale drukhouders met een ventielbeschermkorf of ventielbeschermkap op een goed geventileerde locatie onder omstandigheden die corrosie van de houders voorkomen.
De maximale opslagtemperatuur mag nooit hoger zijn dan 50° C en de opslaglocatie moet beschermd zijn tegen zonlicht.
Omdat gelekt propaangas gemengd met lucht licht ontvlambaar is en tot explosies kan leiden, moet de elektrische apparatuur van de opslaglocatie voldoen aan de voorschriften voor explosiebeveiliging voor een potentieel explosieve atmosfeer.
Aangezien propaan explosief kan reageren bij contact met bepaalde stoffen, moet dit ook worden uitgesloten.
Opslag met de volgende stoffen is vanwege de risico’s niet toegestaan.
Zoals bij alle zware gassen bestaat ook bij propaangas het risico van ontsteking op afstand door kruipende dampen.
Een opslaglocatie voor propaangas is altijd een potentieel explosieve omgeving.
Het gedrag moet daarom worden aangepast.
Dit geldt voor een verbod op lassen in de opslagruimte en het gebruik van vonkgenererend gereedschap.
Inademing van propaangas moet koste wat het kost worden vermeden.
Als er onbedoeld propaangas ontsnapt, moeten alle ontstekingsbronnen onmiddellijk worden verwijderd en moet de ruimte voldoende worden geventileerd.
Te gelijkertijd moet het risicogebied worden geëvacueerd en moet verdere lekkage worden voorkomen.
Als er propaangas ontsnapt, of het nu vloeibaar gas is of uit leidingen zonder druk, houd er dan rekening mee dat propaan aanzienlijk zwaarder is dan lucht en zich altijd ophoopt in het vloeroppervlak of op het laagste punt van een gebouw.
Daarom moet altijd uiterste voorzichtigheid worden betracht bij het betreden van kelders of andere laaggelegen gebieden na een gaslek.
Hoewel propaangas een zwakker toxisch effect heeft dan koolmonoxide of andere gassen, kan het bij contact meer of minder ernstige gezondheidsproblemen veroorzaken.
Propaan vormt een bijzonder risico omdat het veel zwaarder is dan lucht.
Naast het eerder genoemde zuurstoftekort kunnen aandoeningen van het centrale zenuwstelsel een acuut gevolg zijn van contact met propaangas.
Bij herhaald contact met hogere concentraties propaangas van 8000 ppm of meer in de kamerlucht vertoonden vrijwilligers in een test uitdroging van de slijmvliezen, hoesten, maagdarmstoornissen of veranderingen in de hartfunctie.
Als de ademhaling wordt bemoeilijkt doordat het slachtoffer is blootgesteld aan een te hoge concentratie propaangas, moet de persoon onmiddellijk uit de gevarenzone worden gered.
Als ademhalen moeilijk is, kan zuivere zuurstof worden toegediend.
Bij koude beschadiging van de huid moet verontreinigde kleding onmiddellijk zorgvuldig worden uitgetrokken.
Hoewel propaangas in normale concentraties geen gevaar oplevert voor mensen, kan het bij hoge concentraties en herhaalde blootstelling een chronisch toxisch effect hebben.
Onder bepaalde omstandigheden kan het explosief zijn.
Bij grotere schade door koude moet onmiddellijk een arts voor spoedeisende hulp worden gebeld.
Als er propaangas in het oog komt, is onmiddellijk zachtjes spoelen met koel water de eerste keuze.
In de gids voor propaangas vind je uitgebreide informatie over propaan, de eigenschappen ervan en het veilig omgaan met het gas.
De gasdetectie-experts van Compur Monitors adviseren u graag over de reeks apparaten die het bedrijf aanbiedt voor het betrouwbaar meten van gasconcentraties in een groot aantal gebieden in uw bedrijf.
Heb je vragen over onze producten of wil je een vrijblijvend adviesgesprek?
Bidirectionele signaaloverdracht en voeding op slechts twee draden.
Europawijd zijn er een kleine 40 miljoen gasflessen in omloop.
Dit betekent dat er dagelijks miljoenen mensen met industriële gassen en gasflessen in aanraking komen.
Dit kan beroepsmatig zijn of in een particuliere omgeving.
Denk daarbij aan het flesje propaan in de caravan, of wie steekt er in de zomer niet graag eens de barbecue aan.
Ik heb me daar bij de vraag gesteld: “Zijn deze gebruikers allemaal op de hoogte hoe veilig om te gaan met gassen en gasflessen?”
Gezien mijn ervaringen bij de bedrijven waar ik dagelijks over de vloer kom, is het bij de beroepsmatige gebruikers redelijk bekend.
Daarom heeft Westfalen Gassen Nederland BV een workshop “Veilig omgaan met gassen” ontwikkeld.
Niet als we maar de eigenschappen van de gebruikte gassen kennen.
Voor brandbare gassen, bijvoorbeeld acetyleen, zijn twee dingen van groot belang namelijk de ontstekingstemperatuur, en de explosiegrens.
De ontstekingstemperatuur is de temperatuur die nodig is om een gas te doen ontbranden.
De explosiegrens geeft aan boven en onder welke concentratie het gas in lucht een explosief mengsel vormt.
Bij de explosiegrenzen moeten we rekening houden met de z.g. onderste explosiegrens en de bovenste explosiegrens.
Onderste explosiegrens wil zeggen dat er te weinig gas aanwezig is en te veel lucht om tot een ontploffing te komen.
Bij de bovenste explosiegrens is het juist andersom.
Ligt de verhouding gas in lucht tussen deze beide grenzen en is er een ontstekingsbron aanwezig zal er zich een explosie voordoen.
Brand bevorderend bijvoorbeeld zuurstof, wil zeggen dat het gas op zich niet brandbaar is maar een brand wel in hevigheid doet toenemen.
Ik noem hierbij altijd het voorbeeld van een medewerker die na een ochtendje slijpen zijn werkkleding schoon blaast met de snijbrander, daarbij de snijzuurstof nog even open draait, heb je toch wat meer druk.
En vervolgens even een sigaretje gaat roken, hij staat er op dat moment niet bij stil dat hij net zijn overall vol zuivere zuurstof heeft.
Totdat er een beetje vuur van zijn sigaret op zijn overall valt, gevolg een hevig brandende medewerker.
Want alle voorwaarden waaraan de branddriehoek moet voldoen zijn aanwezig.
Deze en vele ander onderwerpen komen aan bod in onze workshop.
De workshop kan eventueel aangepast worden op de situatie bij u in het bedrijf.
Wilt u weten wat de mogelijkheden zijn voor uw bedrijf?
Explosiegrenzen LEL en UEL bepalen wanneer brandbare gassen gevaarlijk worden.
LEL staat voor Lower Explosion Limit (onderste explosiegrens) en UEL voor Upper Explosion Limit (bovenste explosiegrens).
Deze waarden geven aan tussen welke concentraties een brandbaar gas of damp kan ontploffen wanneer er een ontstekingsbron bij komt.
Stel je voor dat je werkt met gevaarlijke stoffen zoals verfthinner. De dampen hiervan kunnen explosief zijn, maar alleen binnen een bepaald concentratiebereik.
Te weinig damp en er gebeurt niets. Te veel damp en er is te weinig zuurstof voor een explosie.
Voor de VCA examenstof is het belangrijk dat je begrijpt hoe deze explosiegrenzen werken in de praktijk.
Bij concentraties onder de LEL is er te weinig brandbaar gas voor een explosie.
In dit bereik kan het gas-luchtmengsel ontploffen bij contact met een vonk, vlam of hete oppervlakken.
Bij concentraties boven de UEL is er te weinig zuurstof voor verbranding.
Verschillende stoffen hebben verschillende explosiegrenzen, hier zijn enkele belangrijke voorbeelden die je tegenkomt in de bouw: Stof - LEL (%) - UEL (%): Methaan (aardgas) - 5,0 - 15,0; Propaan (LPG) - 2,1 - 9,5; Benzine - 1,4 - 7,6; Aceton - 2,6 - 12,8.
- Stel de principes van LEL en UEL op de werkvloer vast.
- Begrijp de concepten van druk, volume en zuurstof in explosieomstandigheden.
- Pas ventilatie toe om concentraties veilig te houden.
- Voer gasdetectie en LEL-metingen uit met geschikte apparaten.
Ventilatie verdunt gasconcentraties door verse lucht toe te voeren. Hierdoor blijven concentraties onder de LEL en is explosie uitgesloten.
Alle vonkbronnen zijn gevaarlijk: sigaretten, open vuur, elektrische vonken, hete oppervlakken, statische elektriciteit en slijpschijven.
Ja, explosiegrenzen komen regelmatig voor in VCA examens. Je moet de principes begrijpen en kunnen toepassen in praktijksituaties.
Bij een explosie verbrandt het gas-luchtmengsel plotseling met een drukgolf. Dit gebeurt alleen binnen de explosiegrenzen.
LEL- en UEL-uitleg
Oefen met realistische examenvragen over explosiegrenzen en andere VCA onderwerpen.