Spülzeit und Gasverbrauch beim Verdünnungsspülen von Gasleitungen berechnen: t = V/Q × ln(C₀/C) - für Inbetriebnahme und Qualitätsumstellung von Reinstgasleitungen.
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Wie lange muss eine Gasleitung gespült werden?
Beim Verdünnungsspülen sinkt die Verunreinigung exponentiell: C(t) = C₀ × e^(−Q·t/V). Nach t = V/Q × ln(C₀/C) ist die Zielkonzentration erreicht. Die praktische Konsequenz: Jeder Volumenwechsel reduziert die Verunreinigung um den Faktor e ≈ 2,7 – von Luft-Sauerstoff (209.000 ppm) auf 1 ppm braucht es ln(209.000) ≈ 12,3 Volumenwechsel.
Praxisbeispiel Inbetriebnahme
Neue Edelstahlleitung 12×1 mm (ID 10 mm), 50 m lang: Volumen = π × (0,005 m)² × 50 m = 3,9 Liter. Bei 20 Nl/min Stickstoff-Spülfluss: t = 3,9/20 × 12,3 = 2,4 Minuten theoretisch, mit Sicherheitsfaktor 1,5 rund 4 Minuten und 72 Nl Stickstoff. Dass in der Praxis trotzdem länger gespült wird, liegt an Totvolumina – und an der Feuchte, die an Rohrwänden haftet und deutlich langsamer desorbiert als sich Sauerstoff verdünnt.
Warum die Formel bei Feuchte nicht reicht
Wasser ist die zäheste Verunreinigung: Es adsorbiert an der Oberfläche und desorbiert über Stunden bis Tage. Die Verdünnungsformel liefert hier nur die absolute Untergrenze. Bewährt: mit trockenem Gas (Taupunkt ≤ −70 °C) spülen, Leitung auf Temperatur halten und den Fortschritt mit unserem Taupunkt-ppm-Rechner überwachen.
Alternative: Druckwechselspülen
Bei verzweigten Systemen und Sackleitungen ist Druckwechselspülen effizienter: Leitung auf p₁ füllen, auf p₂ entspannen – pro Zyklus sinkt die Verunreinigung um den Faktor p₁/p₂. Drei Zyklen 10 → 1 bar entsprechen einem Faktor 1000.
Häufige Fragen
Welcher Spülfluss ist richtig? So hoch, dass turbulente Strömung entsteht (Re > 4000) – sonst schiebt das Gas laminar durch und Randbereiche bleiben unberührt. Für ID 10 mm sind 20 Nl/min ein guter Startwert.
Gilt der Rechner auch fürs Inertisieren von Behältern? Ja – Behältervolumen als Zusatzvolumen eintragen, gleiche Formel.
