BAUER Aktuell
 
Home » BAUER Aktuell » News » 2002 » Gasdichte Hochdruck-Verdichtersysteme in der Nuklearmedizin
BAUER Aktuell

News 2002

München, 19. Juli 2002

Gasdichte Hochdruck-Verdichtersysteme in der Nuklearmedizin

Die Firma BAUER KOMPRESSOREN GmbH ist im Bereich der Hochdruck-Systemtechnik für Luft, Stickstoff und Edelgase Technologieführer. Im Industriebereich kann BAUER bei der Entwicklung maßgeschneiderter Applikationen jeglicher Art für Kunden erfolgreich aus der über 50jährigen Erfahrung als Weltmarkt- und Qualitätsführer bei der Herstellung von Hochdruck-Verdichteranlagen zur Erzeugung von Atemluft schöpfen. Das Produktportfolio reicht von der einzelnen Verdichteranlage bis hin zu kompletten Systemen, die von der Verdichtung über Luft- und Gasaufbereitung, Speichersystemen hin zur Verteilung und Dosierung reichen. Dabei wird der Kunde hinsichtlich Anlagenauslegung und Aufstellung im Vorfeld beraten. BAUER übernimmt Projektierung, Installation und auf Wunsch auch die Abnahme der Anlage durch Zertifizierungsgesellschaften wie TÜV, Germanischer Lloyd und andere sowie Wartungsverträge.

BAUER-Anlagen kommen beispielsweise bei der Herstellung hochreiner Luft mit Atemluftqualität, bei der Steuerung von Kraftwerksturbinen mitttels Windkesselanlagen oder im Bereich Prüfen und Testen zum Einsatz. So erfolgt die Turbinensteuerung des Assuan-Staudamms und die Dichtheitsprüfung von Komponenten der Trägerrakete Ariane 4 mit Druckluft aus BAUER-Anlagen. Typische Anwendungen für Stickstoff-Anlagen von BAUER finden sich bei der Produktion von PET-Flaschen und der Gas-Innendruck-Technologie im Bereich der KFZ-Herstellung. Im Bereich der Nuklear-Medizin findet sich beispielsweise ein besonders interessantes Einsatzfeld, bei dem gasdicht gekapselte Helium-Verdichter von BAUER eingesetzt werden, die im Verbund mit sogenannten Zyklotronen betrieben werden. Projekte dieser Art wurden beispielsweise in der Polyklinik Rechts der Isar in München, der Charité in Berlin, der Universität in Münster, Universität in Tübingen und dem AKH in Wien erfolgreich realisiert:

Zyklotron
Zyklotron
 
"Heiße Zelle"
"Heiße Zelle"

In der Nuklearmedizin werden in mehreren Zentren Radionuklide für die Positronen-Emissions-Tomographie ( PET ) mit Hilfe eines Zyklotrons hergestellt. Es handelt sich um Fluor-18, Sauerstoff-15, Stickstoff-13 und Kohlenstoff-11. Diese Radionuklide haben sehr kurze Halbwertszeiten von 2-110 Minuten und werden daher mit hohen Aktivitäten produziert. In sogenannten "Heißen Zellen" werden diese Radionuklide von Chemikern zu Substanzen, wie z.B.mit Fluor -18 markiertem Zucker verarbeitet und dem Patienten injiziert.
Die anschließende Messung der räumlichen und zeitlichen Verteilung in sog. PET-Scannern ermöglicht Aussagen zum Zuckerstoffwechsel, der bei Erkrankungen des Herzens, des Hirns oder bei Krebs verändert sein kann. Bei dieser Verarbeitung der Radionuklide können flüchtige Substanzen entstehen, so daß die Luft der "Heißen Zellen" radioaktiv kontaminiert ist. Da diese Zellen nicht vollständig dicht sind, besteht die Gefahr, daß Radioaktivität in die Abluft gelangt.

Nach § 47 der Strahlenschutzverordnung sind Grenzwerte der Jahresaktivitätsabgabe für die am Zyklotron produzierten Radionuklide festgelegt. Sie liegen für diese Nuklide im Bereich von Promill der im Jahr produzierten Aktivität. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, effektive Rückhaltevorrichtungen der Abluft für die "Heißen Zellen" zu schaffen, damit diese Grenzwerte sicher eingehalten werden können. Aufgrund der kurzen Halbwertszeiten der Radionuklide wurde überlegt, so große Verzögerungsstrecken für die Abluft zu installieren, daß die Aktivität weitgehend zerfallen ist, bis sie nach außen abgegeben wird.
Dies führt jedoch zu sehr aufwendigen und Platz beanspruchenden Abluftsystemen. Wesentlich einfacher ist es, die Abluft der "Heißen Zellen", deren geometrisches Volumen je Zelle ca. 1 m3 beträgt, in Speicherbehälter bis auf 350 bar zu verpressen, die nach einer Standzeit von wenigen Stunden, in der die Aktivität abklingt, wieder entleert werden.

Dieses Verfahren wird schon seit einigen Jahren in verschiedenen Uni-Kliniken erfolgreich angewandt.
Der Vorteil liegt also ganz eindeutig auf der Seite der Hochdrucktechnik, die die Möglichkeit bietet, riesige Mengen radioaktiv kontaminierte Luft bis auf 1/350stel ihres Volumens zu verdichten und somit auch das geometrische Speichervolumen, gegenüber dem Niederdruck Verfahren, sehr klein bemessen bleibt. Wesentliche Voraussetzung für dieses Verfahren ist jedoch, daß das gesamte Kompressorsystem gasdicht ausgelegt ist. Derartige auf dieses technische Niveau ausgelegte HD Anlagen wie die Modelle G 180-18.5 oder G 15.1-7,5-5 und G 120-4-5 von BAUER arbeiten seit mehreren Jahren zuverlässig in den Zentren der Nuklearmedizin, wie sie eingangs namentlich aufgeführt sind. Wichtig ist, daß der eingesetzte Kompressor eine vollständige gasgekapselte Ausführung erhält, wobei Leckraten zwischen 1,2 und 1,6 mbar × l/s erreicht werden.
Zusammen also mit dem Speichersystem (8 Behälter je 50 l) eine max. Leckrate von nahezu 3 mbar × l/ Sek.
Diese Leckraten sind für Kolbenkompressoren in dieser Bauart hervorragende Werte, die nicht nur in der Tieftemperaturtechnik bei der Helium-Rückgewinnung Akzeptanz finden, sondern jetzt auch im zunehmenden Maße in der Nuklearmedizin. Als Speicherkapazität werden 2x4 Speicherflaschen mit je 50 l Wasservolumen eingesetzt. Der Betriebsdruck liegt bei ca. 330 bar. Diese Behälter können sowohl oberirdisch aufgestellt werden als auch unter Erdgleiche, wobei nur die Absperrhähne der Behälter noch sichtbar sind. Über eine zusätzliche speicherprogrammierte Steuerung kann der gesamte Ablauf vom Signal Kompressor EIN/ AUS über das Auf/ Zu der Absperrmagnetventile (am Eingang /Ausgang der Behältergruppen montiert) und einstellen der Abklingzeit, voll automatisiert werden.

Schnittzeichnung VERTICUS - Baureihe G für Edelgas

Schnittzeichnung VERTICUS - Baureihe G für Edelgas

Ludwig Kühlwein
Vertrieb Projektierung
BAUER KOMPRESSOREN GmbH


 Produkt-Info


Diese Seite

drucken

empfehlen

BAUER Aktuell BAUER KOMPRESSOREN Group