Hoe bepaalt u de alarmwaarde bij een PID-meter?

Omdat PID-technologie geen selectieve meting kan uitvoeren, zijn er een drietal mogelijke situaties waarbij de alarmwaarde niet direct bekend is en nader bepaald dient te worden. Bij het bepalen van deze alarmwaarde dient u enerzijds rekening te houden met de specifieke grenswaarde, die afhankelijk is van de toxiciteit van de stof, en anderzijds de responsfactor van het gas ten opzichte van het referentie-/kalibratiegas (isobutyleen)

Eén bekend gas met een bekende grenswaarde meten

In het geval een enkel en bekend gas aanwezig is dat gemeten dient te worden, is het gemakkelijk om de grenswaarde op te zoeken die bij dit gas hoort en daarna de juiste alarmwaarde en responsfactor in het toestel in te stellen. Men meet dan per definitie specifiek/selectief omdat er sprake is van slechts één gas met de daarbij behorende alarmwaarde, er hoeft niets berekend te worden.

Alarmwaarde berekenen bij gasmix van bekende samenstelling en verhouding

Bij veel processen is niet slechts 1 toxische stof betrokken, maar een mix van meerdere toxische stoffen. Hierbij dient extra aandacht te worden besteed aan het bepalen van de alarmwaarde. Omdat de samenstelling van het gas en individuele concentraties bekend zijn, kan de gewogen alarmwaarde door onderstaande formule worden berekend.

Waarbij GW de grenswaarde is van elk individueel gas (meestal TGG8) en A het procentueel aandeel van elk gas. Op een soortgelijke wijze wordt de responsfactor van de gasmix berekend met de volgende formule:

Het toepassen van deze formules lijkt op het eerste gezicht misschien ingewikkeld, maar met het volgende voorbeeld wordt het snel duidelijk. In een ruimte wordt gewerkt met een gasmix van de stoffen styreen en xyleen. Na onderzoek blijkt het aandeel van styreen 17% en xyleen 83% te zijn.

De alarmwaarde voor deze mix wordt dan 1/(0,17/20 + 0,83/47) = 38,2 ppm. Hierbij staat 0,17 voor 17% styreen, 20 voor de grenswaarde van styreen, 0,83 voor 83% xyleen en 47 voor de grenswaarde van xyleen. De responsfactor van deze mix is 1/(0,17/0,35 + 0,83/0,33) = 0,33. Hierbij staan 0,35 en 0,33 voor de responsfactoren van respectievelijk styreen en xyleen.

Alarmwaarde berekenen bij gasmix van bekende samenstelling en onbekende verhouding

Bij een proces zijn de stoffen die aanwezig zijn veelal bekend, maar kunnen de concentraties van elk gas in de mix variëren. In sommige gevallen, zoals bij rampbestrijding, is de mengverhouding geheel onbekend. Omdat de verhoudingen onbekend zijn dient u (dikwijls) uit te gaan van de meest toxische stof in de mix en die te hanteren voor de alarmering. Indien u veilig bent voor het meest schadelijke bestanddeel, dan bent u veilig voor het hele mengsel. Hierbij spelen de responsfactoren van de bestanddelen echter nog steeds een belangrijke rol!

Als voorbeeld nemen we een mengsel van aceton, ethanol en styreen. De grenswaarden voor deze stoffen zijn respectievelijk 500, 135 en 20 ppm, waarbij styreen het meest toxische component is. U zou naar aanleiding van deze grenswaarden geneigd zijn de andere twee stoffen te negeren en de alarmwaarde in te stellen op styreen, namelijk 20 ppm. Zoals al eerder aangegeven is de alarmwaarde van een PID instrument afhankelijk van de grenswaarde én de responsfactor. Door een besluit te nemen op basis van uitsluitend de grenswaarden komt u dit keer wellicht bedrogen uit. In de tabel hieronder zijn de drie stoffen vermeldt met hun responsfactor en grenswaarde.

De rechterkolom toont de alarmwaarde van elk van de VOC’s, omgerekend naar het referentiegas (isobutyleen), zodat de gassen op gelijke wijze met elkaar kunnen worden vergeleken. Hieruit blijkt dat hoewel styreen het meest toxische component is, ethanol de stof is waarop het alarmniveau moet worden ingesteld, door de relatief grote responsfactor van ethanol. Het PID instrument kan in dit voorbeeld dus op isobutyleen blijven afgesteld maar met een alarmwaarde van 16 ppm. Zolang de alarmwaarde niet wordt overschreden zijn geen speciale maatregelen noodzakelijk.