CO - neue Erkenntnisse Brandgas

Uwe Starun
Werkfeuerwehr AMEH
Feuerwache der Werkfeuerwehr ArcelorMittal
in Eisenhüttenstadt
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Werkfeuerwehr AMEH
Werkfeuerwehren der Metallurgie
Spezialisten im Umgang mit Roheisen und Stahl
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Kohlenmonoxid
„neue“- Erkenntnisse (Erfahrungen) zum Brandgas“
aus Sicht einer Feuerwehr, die täglich Umgang mit diesem tödlichen Gas hat
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Hochofen 5A - ArcelorMittal Eisenhüttenstadt
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Hochofen 5A ArcelorMittal Eisenhüttenstadt
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Hochofen 5A - ArcelorMittal Eisenhüttenstadt
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Eckdaten zum Hochofen 5 A

Gestelldurchmesser
9,75 m

Arbeitsvolumen
1779 m³

Anzahl der Blasformen
26

Schmelzleistung
1,7 Mio. t/a

Heißwindtemperatur
1200 °C

Gichtgasdruck (abs.)
2,5 bar

Anzahl der Abstiche
2

Anzahl der stat. Gaswarnanlagen HO V
2

Anzahl der Messköpfe der stat. Gaswarnanlage HO
33
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(Roheisen)
“mögliche” CO - Gasaustrittsorte am Hochofen
CO-Gasleckage im Gestell
- Ofen - Risse in der Wand oder der feuerfesten Auskleidung
- Stichloch
- Heißwindringleitung - Kühler und Düsen nicht versiegelt
- Ofenschacht - Kühlwasserrohre durchbrechen Stahlmantel
- Beschickungsausrüstung - bei Beschickung der Rohstoffe
CO-Gas am Ende des Gießens
- Gasreinigungssystem - undichte Ventile
- Winderhitzer (Cowper) - um den Brenner,
undichte Ventile und Abgasfackel
Gasleckage am Abstichloch
- Staubsack
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CO-Gasleckage um Heißwinddüsen
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Zusammensetzung des Gichtgases
(Hochofengas)
20 - 25 %
Kohlenstoffmonoxid
20 - 25 %
Kohlenstoffdioxid
2-4%
Wasserstoff
46- 58 %
Stickstoff
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Nutzung von Gichtgas

Gichtgas ist ein brennbares Gasgemisch , das aufgrund seines
beträchtlichen Stickstoffgehaltes von etwa 45–60 % und einem
Kohlenstoffmonoxid Anteil von etwa 20–30 % nur einen „relativ
geringen“ Heizwert von 3,35 – 4 MJ/m³ aufweist.

die Hochofenanlage nutzt das Gichtgas, um Kompressoren für die in
den Hochofen eingeblasene Luft, den Wind, anzutreiben und diesen
Wind im Winderhitzer (Cowper) aufzuheizen um diesen Heißwind
dem Hochofen wieder zu zuführen.
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Konverterstahlwerk ArcelorMittal Eisenhüttenstadt
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Schnittbild LD-Konverter Eisenhüttenstadt
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Eckdaten zum Konverterstahlwerk

Abstichgewicht:
242 t Rohstahl

Volumen:
210 m³

O2-Durchfluss:
700 Nm³/min

O2-Druck:
1,6 Mpa

Roheisenmenge:
205 t/Charge

Schrottmenge:
60 t/Charge

Abstichtemperatur:
1650 °C

Taktzeit
42 min

Rohstahlproduktion
2,0 Mio. t/a

Anzahl der stat. Gaswarnanlagen HO V
7

Anzahl der Messköpfe der stat. Gaswarnanlage HO
17
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Zusammensetzung des Konvertergases
ca. 65 %
Kohlenstoffmonoxid
ca. 20 %
Kohlenstoffdioxid
ca. 15 %
Stickstoff
Kleine Mengen Wasserstoff und
Methan
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Kohlenmonoxid CO
- farblos
- geruchslos
- geschmacklos
- Dichte bei O°C = 1,25
- leichter als Luft
- Molekül besteht aus einem Kohlenstoff- und einen Sauerstoffatom, molekular gebunden
- brennbar ( Explosionsgrenze): 10,9 - 74 Vol. % ,
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Zündtemperatur: 605 °C )
Ist ein hochgradig toxisches Gas
Eine Kohlenmonoxidvergiftung ist schwer zu erkennen.
Bekannte Fakten zu Kohlenmonoxidvergiftungen
Eine Kohlenmonoxidvergiftung kann grippeähnliche Symptome hervorrufen. Es ist aber
auch möglich, eine Vergiftung ohne irgendwelche Symptome zu erleiden.
Eine Kohlenmonoxidvergiftung stellt eine erhebliche Gefahr für Arbeiter in
gasgefährdeten Bereichen dar.
Selbst eine nur leichte Kohlenmonoxidvergiftung führt zu geistiger Verwirrung, wodurch
der Entscheidungsprozess beeinträchtigt werden und der betroffene an der Brandstelle
gefährdet werden kann.
Außerdem kann eine leichte Kohlenmonoxidvergiftung dem Herz und Gehirn Sauerstoff
entziehen – beinahe 50 % der Todesfälle lassen sich auf Herzversagen oder
Schlaganfälle zurückführen.
Eine Kohlenmonoxidvergiftung ist mit einer beachtlichen Erhöhung langfristiger
Gesundheitsrisiken verbunden.
Bei nur einer einmaligen schweren Kohlenmonoxidvergiftung verdoppelt sich das Risiko
eines frühen Todes.
Eine dauerhafte Kohlenmonoxidvergiftung kann zu langfristigen Herzschäden und
Gehirnschaden führen.
nach Tagen bis zu drei Wochen nach einer CO-Vergiftung entwickeln 10 bis 40 % der
Opfer Folgeschäden an Herz und Nervensystem.
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CO-Vergiftungen sind
Extrem tückisch, da der Körper keine direkte Warnwirkungen erfährt
CO-Moleküle binden sich (leider) deutlich besser an das Hämoglobin als Sauerstoff- Moleküle
und bewirken somit einen Sauerstoffmangel im Blutkreislauf
Kohlenmonoxid verdrängt im Hämoglobin den Sauerstoff, da die Affinität des Hämoglobins zu
CO ca. 300 x höher ist, als zu Sauerstoff.
Eine Vergiftung ist abhängig von der Konzentration und Einwirkzeit des Kohlenmonoxids.
(Diagramm)
Das bedeutet 0,066 Vol.-% CO (660 ppm) reichen nach einer Arbeitzeit ca. 2,5 Stunden aus ,
um die Hälfte des Hb (50 %) für den Sauerstofftransport zu blockieren.
Wichtig ist zu wissen, dass, entgegen der allgemeinen Meinung, Atemnot kein Symptom für
eine CO - Intoxikation ist.
Der Tod tritt meist infolge von Atemlähmung oder Herzversagen ein
Die Bindung von CO an Hb ist voll reversibel, in CO - freier Luft wird sämtliches CO durch O2
ersetzt und die Funktionsfähigkeit des Hb voll wiederhergestellt.
Mit reinem Sauerstoff läuft der Vorgang um ein Vielfaches schneller ab. Die Schnellstmögliche
Verabreichung von medizinischen Sauerstoff ist die einzige Maßnahme zur Bekämpfung der
CO- Intoxikation
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Konsequente Einhaltung des AGW für Kohlenmonoxid
Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) für CO
(8-Stunden-Mittelwert): 35 mg/m³ bzw. 30 ml/m³ (ppm)
Kurzzeitwert (KZW) für CO
(Durchschnitt)
(15-Minuten-Mittelwert): 70 mg/m³ bzw. 60 ml/m³ (ppm)
Definition AGW:
Arbeitsplatzgrenzwerte sind Schichtmittelwerte bei in der Regel täglich achtstündiger Exposition
an 5 Tagen pro Woche während der Lebensarbeitszeit.
Definition ETW:
Der ETW ist toxikologisch so festgesetzt worden, dass unterhalb dieser Werte die Gesundheit und
Leistungsfähigkeit von Einsatzkräften ohne Atemschutz bei etwa vier-stündiger Exposition während eines
Einsatzes und in der Folgezeit nicht beeinträchtigt wird und ist bei Kohlenmonoxid 33 ppm
(Stand Sommer 2013)
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Weltweite Sicherheitsstandarts bei AMEH

Vorhandensein internationaler Standards (Konzernweit) ST 012 Spezielle
Betriebsanweisungen über das Verhalten in gasgefährdeten Bereichen
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Erste Hilfe:

Unter Eigenschutz den Verunfallten an Frischluft bringen:

Sofort Notruf absetzen:
Leitstelle AMEH Notruf über Handy: 03364 37 112
Leitstelle AMEH internes Telefonnetz: 112

Bei Atemstillstand:
Herz-Druckmassage mit Atemspende 30:2
(30 Druckmassagen : 2 Atemspenden)
Puls am Handgelenk kontrollieren

Zufuhr von reinen Sauerstoff zur Anregung des Atemzentrums.
(Sauerstoff-Packs).
Anmerkung:
Starke Raucher können nach Zigarettengenuss bis zu 15% CO-Hb bilden! Eine CO-Vergiftung ist immer abhängig von
der Konzentration und Einwirkzeit.
Siehe o.g. Diagramm
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Sofortige erste Hilfe bei CO- Intoxikationen
mit WERO- Medical Inhalationsgeräten
(medizinischer Sauerstoff)
Als Ersthelfermaßnahme ist eine Sauerstoffgabe über
die in den Leitstellen hinterlegten O2 Packs (Sauerstoffpacks)
immer richtig und wirkungsvoll.
Das O2-Pack schafft zuverlässige Hilfe, denn es kommt ohne
Druckgas aus. Der Sauerstoff wird durch eine chemische
Reaktion erzeugt und ist einfach und sicher in der Handhabung,
auch für Personen die nicht am Gerät
ausgebildet sind, erschließt sich die Funktion von selbst.
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Puls- CO- Oxymeter RAD 57
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Hilft bei der Erkennung einer
Kohlenmonoxid -Vergiftung vor Ort innerhalb
von Sekunden (unblutig)
Möglichkeiten um Kohlenmonoxid zu
erkennen
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organisatorische und technische Gasschutz- und Atemschutzlogistic
bei AMEH
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–
53 Stationäre Gaswarnanlagen mit ca. 200 Sensoren überwachen alle exponierten Bereiche
mit ca. 95 % CO –Sensoren. (Wartungsvertrag mit Dräger)
–
Wartungvertrag für die Kalibrierung und monatliche Kontrolle der stationären Gaswarnanlagen
nach T 021 und T 023 durch Dräger
–
Wartung und Pflege von 1200 tragbaren Eingasmessgeräten Dräger Pac 7000 (XX) und ca. 300
tragbaren Mehrgasmessgeräte x-am 2000-5000 für das persönliche Monitoring.
–
Ca. 50 Bumpteststationen für o. g. Eingas- und Mehrgasmessgeräte der Fa. Dräger
–
Kostenlose Bereitstellung bzw. Ausleihe von Gasmessgeräten und Atemschutztechnik an
Dienstleister und Fremde incl. deren Ausbildung und Schulungen
–
Ausgabe und Verwaltung von ca. 200 Stück CO Filterarbeitsgeräten, im täglichen Umlauf sind ca. 30
CO- Filterarbeitsgeräte als reine Arbeitsgeräte und Fluchtgeräte
– Die Gerätewarte der Atemschutzwerkstatt werden in regelmäßigen Abständen durch die
Dräger – Akademie im Atemschutz und Gasmesstechnik geschult.
– Alle Gerätewarte besitzen das Zertifikat „Freimessen“ nach BGG/GUV – G 970 und
sind unterwiesene Personen für Gasmessgeräte nach T 021, T 23 bzw. BGI 838 und BGI 518
– Bereitstellung und Kontrolle der Stationierte Sauerstoff- Inhalationsgeräte für die erste Hilfe
nach CO Intoxikationen
– Verfügbarkeit eines Puls- CO Oxymeter RAD 57
– Speziell ausgestatteter Sanitätswagen für die qualifizierte Erste Hilfe bei Unfällen mit
toxischen Gasen (Wiederbelebungsgerät, Defibrillator mit EKG,
fest installierte Sauerstoffversorgung für mehrere Personen
-
Ständig aktualisierte Betriebsanweisungen und Schulungen über das Verhalten in
gasgefährdeten Bereichen und Anlagen
- Nutzung des zentralen Druckluftsystems für die Vor–Ort- Atemluftversorgung für Arbeiten
in gasgefährdeten Bereichen und Anlagen
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Generationen verschiedener Gasmessgeräte der Fa. Dräger bei ArcelorMittal
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Feuerwehrmann mit Mehrgasmessgerät für das persönliche Monitoring
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AMEH Standartgasmessgerät Pac 7000 CO
Pac 7000 CO Ist auch als CO-HB Messgerät konfigurierbar
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Mehrgasmessgerät X-am 5000 mit X-Zone Verstärker
und Kalibrierstation X-Dock
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Bumpteststation für den arbeitstäglichen
Funktionstest
Eingasmessgeräte der Pac-Serie
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Mehrgasmessgeräte der x-am-Serie
Wie schütze ich mich vor einer
Kohlenmonoxidvergiftung ?
Uwe Starun
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CO- Filterarbeitsgerät
Spezialfilter der Gasfilterklasse 3 bis max.1 Vol.-% CO
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CO-Filterarbeitsgerät im angelegten Zustand
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Aufbau des CO-Filterarbeitsgerätes
Die Füllung der Filterbüchse besteht aus der Katalysatorschicht, Trockenmittelschicht
und Warnschicht. (siehe Schnittzeichnung)
Wirkungsweise:
Die Katalysatorschicht besteht aus Hopkalit. Hopkalit sind Mischkatalysatoren und
bestehen hauptsächlich aus Manganoxid und Kupfer(II)-oxid sowie weiteren anderen
Metalloxiden, wie beispielsweise Cobaltoxide und Silber(I)-oxid.
Hopkalite katalysieren die Oxidation giftigem Kohlenmonoxid (CO) zum relativ
harmlosen Kohlendioxid (CO2) durch (Luft-) Sauerstoff (O2) bei Raumtemperatur.
Die katalytische Umwandlung/Reaktion verläuft exotherm, das heißt,
Wärme abgebend nach der Formel:
2 CO + O2
→
2 CO2 + 280,7 kJ
Die CO-Filterbüchse ist auch gegen höhere Konzentrationen als 1 Vol.% wirksam,
allerdings entstehen hierbei bedingt durch die exotherme Reaktion solche
Temperaturen, dass die gefilterte und danach zur Einatmung gelangende Luft
unerträglich heiß wird ( > 90°C.)
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Dräger PARAT® 7500 Kombinierte
Brand- und Industriefluchthaube
Die kombinierte Brand- und Industriefluchthaube
PARAT 7500 wurde gemeinsam mit Anwendern
entwickelt – immer im Hinblick auf eine
möglichst schnelle Flucht.
Mit optimiertem Bedien- und Tragekomfort,
robustem Gehäuse und erprobtem ABEK CO P3
Filter schützt die Dräger PARAT® 7500 ihren
Träger auf der Flucht mindestens 15 Minuten vor
toxischen Gasen, Dämpfen, Partikeln und
Brandgasen.
CO bis 2500 ppm und HCN bis 400 ppm geprüft
Standzeit 16 Jahre, Filterwechsel nach 8 Jahren
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Werkfeuerwehr AMEH
Wie häufig sind CO Intoxikationen im
öffentlichen Bereich ?
CO-Vergiftungen ist häufig.
Sie stellt in den Industrienationen die häufigste tödliche
Vergiftung dar.
Für die Bundesrepublik werden jährlich 1.500 bis 2.000
Todesfälle angenommen.
In Frankreich konnte ermittelt werden, dass auf Grund
des vielfältigen Erscheinungsbildes 30% der COVergiftungen nicht richtig erkannt und behandelt
werden.
Uwe Starun
Werkfeuerwehr AMEH
Mögliche Quellen für CO Expositionen
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Werkfeuerwehr AMEH
Kohlenmonoxideinsätze bei Feuerwehr- und
Rettungsdienst gehören immer mehr zum Einsatz-Alltag
-
vermehrte Publikationen in den Fachmedien
-
Unfälle und Beinaheunfälle werden häufiger gemeldet
-
Suizid mit Holzkohlegrill in umschlossenen Räumen
„ist in Mode gekommen“
-
Preissituation bei Strom fördert „Erfindertum“,
Thema: Notstromaggregate
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erhöhte Aufmerksamkeit und Gesprächsthema
bei Feuerwehren und Rettungsdiensten
unsachgemäßer Betrieb von Hausbrandanlagen
(Kohleofen, Gasheizung),
Brände,
berufliche Expositionen,
Selbstmordversuche mit Autoabgasen, Ofenrauch etc.
Einsatz von Gasmesstechnik für Feuerwehren
Lösungsansatz:
Verwendung vorhandener Mehrgasmesstechnik nach sicher umzusetzendem
Einsatzkonzept
Einsatz von speziellen CO – Warnern und Platzierung an der PSA oder an den
Stellen, die z.B. bei Türöffnungen zwingend zum Einsatz des Warners führt
Beispiel: Spezielle CO – Warngeräte hier ein Pac 7000 CO
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Werkfeuerwehr
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Die Herausforderung für die Feuerwehr oder den Rettungsdienst
besteht darin, die Gefahr überhaupt zu erkennen
http://www.lfv-rlp.de/hp/aktuelles/startseite/strategie_co_notfall.pdf
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Studie zur Bewertung einer Gefahr durch
Kohlenmonoxid im Einsatz durch die Feuerwehr und
Rettungsdienst Wiesbaden mit der Fa. MSA Auer
Unterschätzte Gefahr? Rettungskräfte in Wiesbaden starten Studie zur
Kohlenmonoxid-Gefährdung
Wie oft ist ein nicht bemerkbares Atemgift Ursache dafür, dass sich bei einem
vermeintlich harmlosen Rettungseinsatz die Einsatzkräfte in Lebensgefahr
befinden können? Um hierzu belastbare Zahlen und Antworten zu finden,
führen Feuerwehr und Rettungsdienst in Wiesbaden erstmalig in Deutschland
eine Studie zur Bewertung einer Gefahr durch Kohlenmonoxid im Einsatz
durch.
Uwe Starun
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http://www.wiesbaden112.de/?page_id=3344
Vielen Dank für die
Aufmerksamkeit und ein
herzliches
Glück Auf
Uwe Starun
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