Schweißen mit Gas

- Die wichtigsten Industriegase

Beim Schweißen kommen verschiedene Gase zum Einsatz, die für unterschiedliche Verfahren geeignet sind. Hier möchten wir Dir die wichtigsten Industriegase und ihre Eigenschaften, Anwendungsmöglichkeiten, Sicherheitshinweise sowie wichtige Regeln vorstellen.

In diesem Artikel findest Du Informationen zu den folgenden Industriegasen:

• Acetylen (C2H2)
• Argon (Ar)
• Flüssiggas
• Sauerstoff (O2)
• Stickstoff (N2)
• Wasserstoff (H2)
• Kohlendioxid (CO2)

Acetylen (C2H2)

Eigenschaften/Herstellung

Acetylen ist ein farbloses schwach riechendes Brenngas, das etwas leichter als Luft ist. Es wird in Acetylenentwicklern aus Carbid oder petrochemisch gewonnen.

Hauptanwendungen/Lieferformen

Universell verwendbares Brenngas für autogene Schweiß- und Schneidverfahren. Acetylen wird in Druckgasflaschen mit poröser Füllmasse in Aceton gelöst transportiert und gelagert (kastanienbraune Flaschenschulter).

Sicherheit

Acetylen ist ein nicht toxisches, brennbares Gas. Acetylen bildet mit Luft explosionsfähige Gemische (Zündbereich: 1,5 - 83 Vol.%). Das energiereiche Acetylenmolekül kann unter ungünstigen Umständen ohne Mitwirken von Sauerstoff zerfallen und dabei Energie freisetzen. Dieser Selbstzerfall kann dadurch eingeleitet werden, dass eine Acetylenflasche großer Hitze ausgesetzt wird oder durch einen Flammenrückschlag in die Flasche (erkennbar ist der Beginn des Zerfalls durch Wärmeentwicklung in der Flasche).

Gegenmaßnahmen

Gefahrenbereich räumen. Flasche aus sicherer Entfernung mit großen Wassermengen kühlen.

Wichtige Regelwerke

Acetylenverordnung und Technische Regeln für Acetylen (TRAC).

Argon (Ar)

Eigenschaften/Herstellung

Argon, ein farb- und geruchloses reaktionsträges Gas, wird aus der Luft gewonnen (Volumenanteil 0,93 %).

Hauptanwendungen/Lieferformen

Inertgas in der Metallurgie und beim Lichtbogenschweißen. Argon wird in der Schweisstechnik in zahlreichen Gemischvarianten verwendet, wobei Argon meist die Hauptkomponente ist und so die Eigenschaften dominiert. Argon wird gasförmig in Druckgasflaschen (dunkelgrüne Flaschenschulter) oder tiefkalt verflüssigt in vakuumisolierten Tanks transportiert und gelagert (Siedepunkt: minus 186° C).

Sicherheit

Argon ist ein nicht toxisches, inertes Gas, das praktisch keine chemischen Verbindungen eingeht. Wie Stickstoff kann Argon den zum Atmen nötigen Sauerstoff verdrängen. Da Argon schwerer ist als Luft, sammelt es sich bei Leckagen vor allem in Bodennähe und in Vertiefungen (O2-Gehalt überprüfen!). Direkter Hautkontakt mit flüssigem Argon ist zu vermeiden (Schutzhandschuhe und Schutzbrille tragen!).

Wichtiges Regelwerk

UVV Gase (Neue BGV-Nr. B6, alt VBG 61)

Flüssiggas

Eigenschaften/Herstellung

Flüssige Brenngase sind Kohlenwasserstoffe, die im Allgemeinen aus Mineralöl gewonnen werden. Im Industriegas-Bereich finden in nennenswertem Umfang vor allem Propan/Butan-Gemische Verwendung.

Sammelbegriff

Flüssiggas nach DIN 51622. Flüssiggas lässt sich schon bei normalen Umgebungstemperaturen unter relativ geringem Druck verflüssigen.

Hauptanwendungen/Lieferformen

Heizgas für Gewerbe und Haushalt sowie für autogene Schneidverfahren. Flüssiggas wird in Druckgasflaschen (keine einheitliche Kennfarbe) und Fässern transportiert und gelagert oder per Tankfahrzeug zu stationären Tankanlagen geliefert.

Sicherheit

Flüssiggas ist ein nicht toxisches, brennbares Gas. Flüssiggas bildet mit Luft explosionsfähige Gemische (Zündbereich 1,7 - 9,5 Vol. %). Da Gase in flüssigem Zustand nur einen Bruchteil ihres Normalvolumens beanspruchen, sind in Flüssiggas-Behältern beträchtliche Energiemengen gespeichert. Flüssiggas ist schwerer als Luft. Bei Leckagen kann es zu gefährlichen Anreicherungen in Bodennähe, in Vertiefungen und Kellerräumen kommen.

Wichtiges Regelwerk

Technische Regeln Flüssiggas (TRF) des DVGW/DVFG.

Sauerstoff (O2)

Eigenschaften/Herstellung

Sauerstoff, ein farb- und geruchloses Gas, wird aus der Luft gewonnen (Volumenanteil 21 %).

Hauptanwendungen / Lieferformen

Intensivierung von Verbrennungsvorgängen, z.B. in der Stahlindustrie und bei autogenen Schweiß- und Schneidverfahren. Sauerstoff unterstützt außerdem biologische Prozesse, z.B. den Abbau von Schadstoffen in Kläranlagen. In besonders reiner Form wird er als medizinischer Sauerstoff zur Beatmung verwendet. Sauerstoff wird gasförmig in Druckgasflaschen (weiße Flaschenschulter) oder tiefkalt verflüssigt in vakuumisolierten Tanks transportiert und gelagert (Siedepunkt: minus 183 °C).

Sicherheit

Sauerstoff ist ein nicht toxisches Gas. Sauerstoff brennt nicht. Er fördert jedoch die Verbrennung. Eine geringfügige Erhöhung des Sauerstoffgehaltes der Luft kann Verbrennungsvorgänge erheblich beschleunigen. In reinem Sauerstoff brennen sogar vermeintlich unbrennbare Stoffe wie Stahl. Direkter Hautkontakt mit flüssigem Sauerstoff ist zu vermeiden (Schutzhandschuhe und Schutzbrille tragen!).

Wichtige Regelwerke

• UVV »Sauerstoff« (neue BGV-Nr. B7, alt VBG 62)
• UVV »Schweißen und Schneiden« (neue BGV-Nr. D1, alt VBG 15).
• BG-Information »Umgang mit Sauerstoff« (neue BGI-Nr. 617, alt ZH 1-307)
• BG-Information »Gefahren durch Sauerstoff« (neue BGI-Nr. 644, alt ZH 1-383)
  

  Stickstoff (N2)

Eigenschaften/Herstellung

Stickstoff, ein farb- und geruchloses, reaktionsträges Gas, wird aus der Luft gewonnen (Volumenanteil 78 %).

Hauptanwendungen/Lieferformen

Als Inertgas zum sicheren Lagern von brennbaren Flüssigkeiten und Stäuben, als Schutzgas beim Glühen von Metallen, in tiefkaltem verflüssigtem Zustand als Kälteträger, z. B. in der Lebensmittelindustrie und in der industriellen Fertigung. Stickstoff wird gasförmig in Druckgasflaschen (schwarze Flaschenschulter) oder tiefkalt verflüssigt in vakuumisolierten
Tanks transportiert und gelagert (Siedepunkt: minus 196 ° C).

Sicherheit

Stickstoff ist ein nicht toxisches, inertes Gas. Beim Umgang mit Stickstoff ist zu beachten, dass er den zum Atmen nötigen Sauerstoff in der Luft verdünnen bzw. verdrängen kann. Beim Verdampfen von flüssigem Stickstoff entsteht etwa das 700-fache Gasvolumen. Verdampfender Flüssigstickstoff kann daher in geschlossenen Räumen den Sauerstoff-Gehalt merklich herabsetzen. Diese Gefahr ist durch Lüften oder Absaugen zu beseitigen. Direkter Hautkontakt mit flüssigem Stickstoff ist zu vermeiden (Schutzhandschuhe und Schutzbrille tragen!).

Wichtiges Regelwerk

UVV »Gase«(neue BGV-Nr. B6, alt VBG 61)
Wasserstoff (H2)
Eigenschaften/Herstellung
Wasserstoff, ein brennbares, nicht toxisches Gas, wird durch die Chloralkali- Elektrolyse aus Wasser und chemisch aus Erdöl oder Erdgas gewonnen.

Wasserstoff (H2)

Hauptanwendungen/Lieferformen

Schutzgas bei der Wärmebehandlung von Metallen, für Hydrierprozesse in der chemischen Industrie, als Prozessgas in der Elektronikindustrie und Lebensmitteltechnik, Brenngas für Sonderverfahren, z.B. für die Raketentechnik. Wasserstoff wird gasförmig in Druckgasflaschen (rote Flaschenschulter) oder tiefkalt verflüssigt in vakuumisolierten Tanks transportiert und gelagert (Siedepunkt minus 253 ° C).

Sicherheit

Wasserstoff bildet mit Luft explosionsfähige Gemische (Zündbereich 4 - 75 Vol. %). Wasserstoff ist wesentlich leichter als Luft und steigt bei Leckagen rasch nach oben. Die Gefahr einer Explosion besteht daher beim Ausströmen von Wasserstoff meistens nur für kurze Zeit (im Gegensatz zum Flüssiggas). Wasserstoff verbrennt mit Luft in einer fast farblosen, nahezu unsichtbaren Flamme.

Wichtiges Regelwerk

BG-Information »Wasserstoff« (neue BGI-Nr. 612, alt ZH 1-288)

Kohlendioxid (CO2)

Eigenschaften/Herstellung

Kohlendioxid, ein farb- und geruchloses, reaktionsträges, gut in Wasser lösliches Gas, wird aus natürlichen Quellen oder durch Nachreinigung von Rohkohlendioxid aus unterschiedlichen chemischen Prozessen der Erdöl- und Erdgasverarbeitung gewonnen.

Hauptanwendungen/Lieferformen

Zur Karbonisierung von Getränken, als Inertgas zum Abdecken und pneumatischen Fördern von explosions- oder brandgefährdeten Siloschüttgütern, als Schutzgas zum Lebensmittelverpacken und Schweißen, zur Wachstumsförderung in Gewächshäusern, zur Konservierung bei der Lagerung von Obst, Gemüse und Getreide, zur Neutralisation alkalischer Abwässer, Aufhärtung von Trinkwasser, Wasserbehandlung, im medizinischen Bereich, als Treibmittel in der Kunststoffverarbeitung, zur Hochdruckextraktion von z. B. ätherischen Essenzen aus pflanzlichen Produkten, in flüssigem Zustand als Kälteträger, z. B. in der Lebensmittel- und Kunststoffindustrie, als Feuerlöschmittel, als Trockeneis zu unterschiedlichsten Kühlzwecken. Kohlendioxid wird bei Umgebungstemperatur unter Druck verflüssigt in Druckgasflaschen (graue Flaschenschulter), tiefkalt verflüssigt in speziell isolierten Tanks transportiert und gelagert (z. B. Temperatur minus 20 ° C bei Druck von 20 bar) oder als Trockeneis in Form von Blöcken, Scheiben oder »Pellets«.

Sicherheit

Kohlendioxid ist ein sehr schwach toxisches, nahezu inertes Gas. Beim Umgang mit Kohlendioxid ist zu beachten, dass es den zum Atmen nötigen Sauerstoff in der Luft verdünnen bzw. verdrängen kann. Kohlendioxid ist 1,5-mal schwerer als Luft. Bei größeren Gasaustritten kann es deshalb zu gefährlichen Anreicherungen in Bodennähe, in Vertiefungen und Kellerräumen kommen. Direkter Hautkontakt mit Trockeneis (Temperatur minus 78 ° C) ist zu vermeiden (Schutzhandschuhe und Schutzbrille tragen!).

Falls Du Dir nicht sicher bist, welches Gas zu dem von Dir gewünschten Verfahren passt, hilft Dir unser Gasfinder weiter. Die Schweisshelden wünschen Dir viel Erfolg bei Deinem nächsten Heldenprojekt!

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