LEL og brennbare gasser

I mange situasjoner hvor det foretas gassmålinger er atmosfæren ukjent på forhånd. Da er det viktig å måle for brennbar gass, som kan skape spesielt farlige situasjoner. Vi bruker ofte uttrykket "å måle LEL", når vi egentlig måler for brennbare gasser. Man har gjerne 4-5 sensorer i en gassmåler, hvorav en av disse er LEL-sensor. Under gir vi en innføring i LEL og brennbare gasser.

LEL står for «Lower Explosive Limit» - nedre eksplosjonsgrense. Dette er grensen for hvor mye brennbar gass som må være til stede i luften før det kan oppstå eksplosjon eller brann.

En svært liten mengde propan i et rom vil ikke utgjøre brannfare. Ingenting vil skje om vi tenner en fyrstikk eller skaper en gnist i rommet. 

Dersom mengden propan øker, for eksempel som følge av gasslekkasje, vil atmosfæren etterhvert bli antennelig, og kan eksplodere av en gnist. LEL representerer nettopp punktet hvor luften blir brennbar.

Alle brennbare gasser har et eksplosjonsområde - et intervall hvor atmosfæren er brennbar. Dette området starter ved LEL - nedre eksplosjonsgrense, og ender med UEL - øvre eksplosjonsgrense. Om luften i et rom inneholder 40% propan er gassblandingen for "tykk" til å kunne antennes. Vi har oversteget UEL, og atmosfæren er ikke lenger antennelig, fordi det ikke lenger er nok oksygen til stede til å støtte en brann. Både LEL og UEL varierer fra gass til gass.

Vi kan bruke to ulike brennbare gasser som eksempel:

Metan (CH4): Nedre eksplosjonsgrense for metan i luft er rundt 5 volumprosent. Dette er ISO-referansen. Når SG Safety kalibrerer gassmålere går vi ut i fra EU-referansen på 4,4 volumprosent. Hvis atmosfæren inneholder mindre enn 5 volumprosent metan, er mengden gass for liten til at luften kan antennes. Når innholdet av metan overstiger 5 volumprosent, øker brannfaren. UEL for metan er rundt 15 volumprosent. Vi kan dermed si at vi har en brannfarlig atmosfære dersom det er mellom 5-15 volumprosent metan i luften.

Propan (C3H8): LEL for propan i luft er rundt 2,1 volumprosent. UEL for propan er rundt 9,5 volumprosent. Brannfarlig atmosfære for propan ved normalt oksygennivå er derfor mellom 2,1-9,5 volumprosent.

Vi kan altså se at det skal mindre propan til i et rom for å overstige LEL, enn metan. Det er stor variasjon i eksplosjonsområdet til ulike gasser. 

LEL- og UEL-verdiene må brukes som generelle retningslinjer da både trykk, temperatur og andre stoffer i luften kan ha en påvirkning på verdiene. 

Endring i oksygennivå i luften har direkte innvirkning på eksplosjonsområdet. Figuren over må derfor leses som en teoretisk fremstilling i ideelle og kontrollerte blandingsforhold. I praksis vil blandingsforholdene i for eksempel en tank variere, avhengig av hva som har vært i tanken og hvor i tanken en befinner seg. 

Alle gassmålere varsler ved 10% LEL, uavhengig av hvilken gass de kalibreres mot. På denne måten kan vi være sikre på at en gassmåler kalibrert mot metan, vil varsle før farlig atmosfære oppstår, selv om det er propan eller annen brennbar gass til stede. 

En LEL-sensor kalibreres som regel mot en spesifikk, brennbar gass – som metan. Det må som nevnt være rundt 5 volumprosent metan i luften for å skape brannfarlig atmosfære. Skalaen for LEL går fra 0 – 100%, hvor 100% LEL er den mengden metan som skal til for at luften inneholder den farlige volumprosenten på 5. 50% LEL metan vil dermed oversettes til halvparten - 2,5 volumprosent i luft, mens 10% LEL metan vil tilsvare 0,5 volumprosent. 

Vi finner brennbar gass i en rekke bransjer og industrier. I privat sammenheng har vi brensel som propan og butan i gassovn eller som oppvarming, gjerne i fritidsboliger eller kjøretøy. I næringslivet kommer utfordringer med lekkasjer og utilsiktede utslipp. Noen vanlige steder man kan finne brennbare gasser er:

• Industrielle anlegg: Raffinerier, kjemiske fabrikker, petrokjemiske anlegg og andre produksjonsanlegg kan håndtere og lagre brennbare gasser som propan, metan og hydrokarboner.
• Bygg- og anleggsbransjen: Her kan eksempelvis propan brukes til sveising, oppvarming eller drivstoff til kjøretøy og utstyr.
• Kjøretøy: Biler, lastebiler og busser som bruker drivstoff som bensin, diesel eller naturgass kan utgjøre en risiko for brennbarhet.
• Olje- og gassindustrien: Oljebrønner, produksjonsanlegg, lageranlegg og oljetankere håndterer og lagrer ofte brennbare gasser som metan og propan.

Ettersom ulike brennbare gasser har forskjellige egenskaper kan vi ikke si noe nøyaktig om helsefarene uten å gå inn på eksponering for de enkelte gasstypene. Hydrogen er for eksempel en brennbar, men ikke-giftig gass. Den er lettere enn luft, og vil ved lekkasje svært raskt fortynnes til ufarlige konsentrasjoner. Propan er en annen brennbar gass med lav toksisitet, men som kan gi ulike symptomer ved høye konsentrasjoner. Propan fortrenger oksygen i lukkede rom, og vil følgelig kunne føre til oksygenmangel. 

Felles for gassene som måles med en LEL-sensor er at de alle er brennbare og eksplosjonsfarlige ved visse konsentrasjoner. På generell basis kan vi si at brennbare gasser er helseskadelige i varierende grad, og at den åpenbare helsefaren ligger i brannrisikoen.

I miljøer hvor farlige gasser kan være til stede kan vi ikke stole på at sansene våre skal guide oss til kloke valg og beslutninger. Vi kan lukte tilstedeværelsen av noen gasser, mens andre lammer luktesansen eller er luktfrie. Bruk av gassmåler er derfor den eneste sikre måten å avdekke om det finnes brennbare gasser i området. Disse instrumentene kan ikke måle alle farlige gasser samtidig - derfor er det viktig at brukeren kjenner de mulige eksponeringene på arbeidsplassen. På denne måten kan gassmåleren utstyres med de nødvendige sensorene, og måle for mellom 1-5 gasser samtidig.

Mengden brennbar gass som skal til for å skape en farlig atmosfære er høyere enn for giftgasser som H2S og SO2, og LEL-måling er derfor mest relevant i lukkede rom eller dårlig ventilerte områder. Det bør gjøres en vurdering rundt behovet for andre sensorer, avhengig av hvilke risikoer som finnes i omgivelsene det skal måles i. 

Ved tankentring skal det ikke finnes målbare konsentrasjoner av brennbare gasser, altså skal det være mindre enn 1% LEL til stede. 

Ulike gasser har ulik damptetthet. Dette betyr at de kan være tyngre eller lettere enn luften ellers i rommet. Eksempelvis er propan tyngre enn luft, og vil legge seg nederst i rommet. Derfor er det viktig å utføre gassmålinger i ulike høyder, både i toppen, midten og bunnen av rommet. 

Under er en kort veileder over forholdsregler en bør ta ved mistanke om LEL i omgivelsene:

• Evakuering av området og varsling til nødetater.
• Bruk av gassmåler og verneutstyr: I alle tilfeller hvor atmosfæren er ukjent, er oksygenfattig, har svært høy luftfuktighet eller inneholder svært farlige konsentrasjoner av gass skal alltid trykkluft benyttes.
• Unngå kilder til gnister og åpen ild.
• Ventilasjon: Sørg for god ventilasjon dersom det er trygt. 
• Forhåndskunnskap: Vit hva du holder på med før du entrer et lukket rom. Ta kontakt med oss for kurs eller produktopplæring.

Under kan du se hvordan det går når vår maskot Tommy Teknikk skal lage en grill, uten å ha kjennskap til LEL og farene brennbare gasser kan utgjøre.

For å beskytte seg mot giftig gass er det hovedsakelig to typer verneutstyr å ta høyde for – gassmåler og åndedrettsvern. Valg av riktig verneutstyr avhenger av forholdene på din arbeidsplass eller i ditt hjem, så ikke nøl med å ta kontakt med oss for kurs eller råd. 

Som nevnt tidligere oppstår farlige konsentrasjoner av brennbare gasser som regel i lukkede rom eller områder med dårlig ventilering. 

Ved LEL-måling skal det alltid fjernmåles med gassmåler før entring.

Personlig gassmåler skal benyttes først etter at tanken er vurdert fri for brennbar gass, som en ekstra sikkerhet i tilfelle tilsig av brennbare gasser eller ufullstendig, initiell måling.

Verneutstyret vi anbefaler under har èn viktig begrensning - de beskytter ikke i en atmosfære som antenner og eksploderer. Derfor er det essensielt med kunnskap og forholdsregler før en utfører LEL-målinger.

Se våre kurs og tjenester nedenfor.

En gassmåler overvåker atmosfæren og varsler om farlige nivåer av farlig gass. Disse kan fås som stasjonære instrumenter som detekterer en eller flere gasser samtidig på ett sted, eller som bærbare varslere du kan ha festet til klærne. Lyd- og lysalarm vil utløses når LEL-nivået overstiger myndighetenes grenseverdier for gassen instrumentet er kalibrert mot.

Dersom gassvarsleren detekterer for høye nivåer av LEL, er det eneste man kan gjøre for å fjerne eksplosjonsfaren, å fjerne innholdet av brennbar gass i rommet. Dette kan være et vanskelig og møysommelig arbeid. Det er også viktig, selv om rommet er klarert og tilsynelatende gassfritt - å ha kontinuerlig overvåkning av gass mens arbeidet pågår. Det må vurderes om man trenger åndedrettsvern ved måling fra utsiden av rommet. Valg av åndedrettsvern må videre vurderes ved entring etter klarering.

Se vårt webinar om trykkluft som pusteluft under.