Vor dem Schweißen, nach dem Anlagenumbau, vor der Erstinbetriebnahme einer Gasleitung: Es muss gespült werden. Aber wie lange? Der Spülzeit-Rechner für Gasleitungen ersetzt die Daumenregel durch das Verdünnungsmodell – und spart damit Gas oder rettet die Gasqualität.
Das Verdünnungsmodell
t = V ÷ Q × ln(C0 ÷ C) – die Spülzeit hängt vom Systemvolumen V, dem Spülgasstrom Q und dem Verhältnis von Start- zu Zielkonzentration ab. Der Logarithmus ist der Kern: Von 209.000 ppm O₂ (Luft) auf 10 ppm sind es ln(20.900) ≈ 10 sogenannte Volumenwechsel – jede weitere Dekade kostet 2,3 Wechsel mehr.
Schritt für Schritt
- Volumen bestimmen: Rohrlänge und Innendurchmesser eingeben – der Rechner ermittelt das Volumen; für Behälter direkt das Volumen eintragen
- Spülgasstrom wählen: realistischer Volumenstrom in Nl/min am Durchflussmesser
- Konzentrationen setzen: Start 209.000 ppm (Luft), Ziel je nach Anwendung 100, 10 oder 1 ppm
- Ergebnis ablesen: Spülzeit, Anzahl Volumenwechsel und Gasverbrauch
Rechenbeispiel
50 m Edelstahlleitung DN10 (10 mm Innendurchmesser): Volumen ≈ 3,9 l. Mit 2 Nl/min von Luft auf 10 ppm O₂: 12,3 Volumenwechsel → Spülzeit ≈ 24 Minuten, Gasverbrauch ≈ 48 Nl. Wer stattdessen pauschal eine Stunde spült, verschenkt über 70 Nl Stickstoff – bei Helium wird derselbe Fehler richtig teuer.
Grenzen des Modells
Das Modell setzt ideale Durchmischung voraus. Totvolumina – Abzweige, Armaturenhohlräume, Sacklöcher – tauschen ihr Gas nur per Diffusion und brauchen ein Vielfaches der berechneten Zeit. In der Praxis hilft Druckwechselspülen (mehrfach Druck aufbauen und entspannen) gegen Totvolumina deutlich besser als langes Durchströmen. Verbindlich bleibt immer die Messung am Austritt: Die Rechnung sagt, wann sich das Messen lohnt.
