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Gasmesstechnik

Überwachung zum Schutz vor Kohlenmonoxid-Vergiftungen

27.09.2006 | Redakteur: Victoria Sonnenberg

Bei industriellen Prozessen der Eisen- und Stahlindustrie entsteht das toxische und brennbare Gas Kohlenmonoxid. Schon wenige Lungenfüllungen des Gases sind tödlich. Die Kohlenmonoxid-Überwachung ist zum Schutz vor Vergiftungen und Explosionen dringend geboten.

Bei der Eisen- und Stahlproduktion wird an den verschiedensten Stellen Kohlenmonoxid (CO) gebildet. Zum Schutz von Mitarbeitern und Anlagen ist eine kontinuierliche Überwachung unerlässlich.

Kohlenmonoxid bindet sich 300 mal schneller als Sauerstoff an Hämoglobin

Kohlenmonoxid ist ein farbloses und geruchloses Gas, genauso schwer wie Luft, das bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigem Material freigesetzt wird. Es bindet sich 300 mal schneller als Sauerstoff an das Hämoglobin (rote Blutkörperchen) im Blut und verdrängt ihn dort. Die in der Lunge normalerweise stattfindende Bindung von Sauerstoff an das Hämoglobin wird dadurch verhindert. Dem Körper fehlt letztlich für die Stoffwechselvorgänge der notwendige Sauerstoff und es treten ähnliche Symptome wie bei einer Erstickung auf.

Bereits geringe Konzentrationen von Kohlenmonoxid reichen aus, um das Hämoglobin zu blockieren. Man merkt es nicht, wenn man Kohlenmonoxid einatmet. Das macht das Kohlenmonoxid so gefährlich.

CO-Hämoglobin verhindert den Transport von Sauerstoff

Die Verbindung aus CO und Hämoglobin wird als CO-Hämoglobin (Hb-CO) bezeichnet. Diese Verbindung führt dazu, dass die roten Blutkörperchen nicht mehr genug Sauerstoff transportieren können. Und bei nur 0,066 Volumenprozent CO (660 ppm) in der Atemluft ist bereits die Hälfte unseres Hämoglobins blockiert. Wenn 20 % des Hämoglobins mit Kohlenmonoxid anstelle von Sauerstoff besetzt sind, treten die ersten schwereren Vergiftungserscheinungen auf. Ist etwa die Hälfte des Hämoglobins mit Kohlenmonoxid besetzt, kann die tödliche Menge schon erreicht sein.

Schwindel bis hin zur Bewusstlosigkeit sind Symptome einer Kohlenmonoxidvergiftung

Die Symptome einer Kohlenmonoxidvergiftung beginnen mit Übelkeit, Erbrechen und einer Unruhe bis hin zu Tobsuchtsanfällen. Der Betroffene klagt über Kopfschmerzen, Benommenheit und Schwindel. Bei einer schwereren CO-Vergiftung kommt es zu Bewusstlosigkeit, Krämpfen und Tod durch Atemlähmung. Als Spätfolgen drohen Schäden des Herzmuskels und des Gehirns.

Bereits bei niedrigen Vergiftungen (von 2 bis 5 % CO-Hämoglobin) kann das starke Atemgift zu Auswirkungen auf das zentrale Nervensystem führen, wie Beeinträchtigung der Zeitempfindung, der Helligkeitsempfindung und Sehleistung sowie psychomotorische Störungen. Ab 10 bis 20 % tritt leichter Kopfschmerz, Mattigkeit, Unwohlssein, Kurzatmigkeit bei Anstrengung und Herzklopfen ein. Bei 20 % und mehr kommt es zu Schwindel, Bewusstseinseinschränkung, Gliederschlaffheit und -lähmung. Zwischen 30 und 40 % CO-Hämoglobin treten schließlich Bewusstseinsschwund, verflachte Atmung und Kreislaufkollaps ein. Bei noch höheren Konzentrationen kann es zur tiefen Bewusstlosigkeit unter Umständen mit Todesfolge kommen.

Die Hb-CO-Symptome

  • 3 bis 5 %: Verminderung der körperlichen Leistungsfähigkeit bei größeren Anstrengungen. Herzkranke möglicherweise mit Beschwerden.
  • 5 bis 15 %: leichte, aber durch Messungen feststellbare Sehschwäche
  • 8 %: um 10 % verringerte Sauerstoffaufnahme
  • 10 bis 20 %: leichte Kopfschmerzen, Müdigkeit, Unwohlsein, Herzklopfen
  • 20 bis 30 %: Schwindel, Bewusstseinstrübung, Schlaffheit/Lähmungen
  • 30 bis 40 %: rosa-Färbung der Haut, Bewusstseinsverlust, Kreislaufkollaps
  • 40 bis 60 %: tiefe Bewusstlosigkeit, Lähmungen, Körpertemperatur sinkt
  • ab 60 %: tödlich in wenigen Minuten.

Die Bindung von CO im Blut ist hierbei von verschiedenen Faktoren abhängig:

  • dem CO-Gehalt in der Atemluft (ppm),
  • der Aufenthaltsdauer (Std.) in der mit CO-angereicherten Luft,
  • der Intensität der Atemtätigkeit (sitzen, gehen, arbeiten),
  • der Höhenlage über dem Meer.

Bei einer Vergiftung durch Kohlenmonoxid muss der Betroffene sofort aus dem toxischen Gefahrenbereich entfernt und mit Sauerstoff beatmet werden.

Messung von Kohlenmonoxid mit stationären und tragbaren Gasmessgeräten

Die unsichtbare Gefahr durch Kohlenmonoxid kann durch stationäre oder tragbare Gaswarngeräte sichtbar und hörbar gemacht werden. Das tragbare Mini-Gasmessgerät Micro III der GfG - Gesellschaft für Gerätebau mbH, Dortmund, warnt rechtzeitig und sicher vor den Gefahren durch Kohlenmonoxid – mit 95 dB unüberhörbar laut und durch grelle Alarmlampen. Auch in sehr lauter Umgebung sorgt das robuste Messgerät für die zuverlässige Warnung bei Gasgefahr.

Eine AA-Batterie versorgt das Gerät bis zu 9 Monate im 24-Stunden-Betrieb mit Energie. Die steckbaren und langlebigen Gassensoren lassen sich schnell und einfach gegen vorkalibrierte Sensoren austauschen und sind sofort betriebsbereit. Der CO-Sensor hat eine erwartete Lebensdauer von 3 bis 4 Jahren und damit minimale Folgekosten. Für das Ansaugen von Gasproben aus Räumen oder Schächten kann eine leistungsstarke Pumpe aufgesteckt werden. So kann schon vor dem Betreten eines Bereiches festgestellt werden, ob dort Gasgefahren vorliegen.

Bei der stationären CO-Überwachung meldet der Transmitter EC24, wenn die Konzentration einen kritischen Wert annimmt. Die Gaskonzentration wird in ein elektrisches Signal umgewandelt und an der Digitalanzeige der Auswerteeinheit kontinuierlich angezeigt. Per Tastendruck sind hier Messbereich, Gasart und Maßeinheit abrufbar.

Innerhalb des Messbereiches können drei Alarmschwellen mit potentialfreien Kontakten eingestellt werden. Im Alarmfall werden automatisch sicherheitstechnische Maßnahmen eingeleitet, beispielsweise optische und/oder akustische Alarmgebung, Einschalten von Lüftungen, Abschalten von Betriebsmitteln.

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