VDI 3469 Blatt 1-2016 Emission control - Production and processing of fibrous materials - Fibrous dusts Fundamentals overview.pdf

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1、ICS 13.040.40 VDI-RICHTLINIEN September 2016 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Emissionsminderung Herstellung und Verarbeitung von faserhaltigen Materialien Faserfrmige Stube Grundlagen, berblick Emission control Production and processing of fibrous materials Fibrous dusts Fundamentals, overview VDI 3469

2、Blatt 1 / Part 1 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen. Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The draft of this standard has been subject to public scrutiny

3、 after announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette). The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English translation. Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdL Fachbereich Umweltschutztechnik VD

4、I-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 3: Emissionsminderung II Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgaben:03.07; 04.15 Entwurf, deutsch;Formereditions:03/07;04/15 Draft,in German onlyZu beziehen durch / Available atBeuth

5、Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten / AllrightsreservedVerein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2016Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 3 2 Begriffe 4 3 Technologie . 4 3.1 bersicht ber relevante Fasern . 4 3.2 Gewinnung/Herstellung der Fasern

6、8 3.3 Hauptanwendungsgebiete von faserhaltigen Produkten . 11 4 Mindern der Emissionen 14 4.1 Produktbezogene Manahmen . 15 4.2 Verfahrens- und betriebstechnische Manahmen . 16 4.3 Entstaubungs- und raumlufttechnische Manahmen . 17 5 Emissionswerte . 26 6 Messen der Emissionen . 29 6.1 Allgemeines .

7、 29 6.2 Messstrecken und Messpltze 30 6.3 Messverfahren 31 7 Abfall 32 Schrifttum 34 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3 2 Terms and definitions 4 3 Technology . 4 3.1 Overview of relevant fibres . 4 3.2 Fibre extraction/production 8 3.3 Main fields of application for fibrous products .

8、11 4 Emission control . 14 4.1 Product-related measures . 15 4.2 Process-related and operational measures 16 4.3 Dust removal and room ventilation measures 17 5 Emission values 26 6 Emission measurement . 29 6.1 General information . 29 6.2 Measurement sections and sites . 30 6.3 Measurement method

9、. 31 7 Waste . 32 Bibliography 34 B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11 2 VDI 3469 Blatt 1 / Part 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2016 Vorbemerkung Der Inhalt die

10、ser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser Richtlinie i

11、st unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Li-zenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtl

12、inienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/3469. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, m

13、icro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratit

14、ude to all honorary contributors to this standard. A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/3469. Einleitung Die Richtlinienreihe VDI 3469 umfasst die Her-stellung und Verarbeitung von faserhaltigen Mate-rialien. Dabei werden insbes

15、ondere die Emissionen faserfrmiger Stube behandelt. Weitere mit der Herstellung und Verarbeitung von faserhaltigen Materialien verbundenen Emissionen werden im Einzelfall in der Richtlinienreihe behandelt. Es wird auf die Herstellung und Verarbeitung von faserhaltigen Materialien verschiedener indus

16、triel-ler und gewerblicher Bereiche eingegangen. Die Richtlinienreihe im berblick: Blatt 1 Faserfrmige Stube; Grundlagen, berblick Blatt 2 Faserzementprodukte Blatt 3 Textilien aus organischen und anorganischen Fasern Blatt 4 Reibbelge Blatt 5 Hochtemperaturwollen Blatt 6 Mineralwolle-Dmmstoffe Blat

17、t 7 Packungen Blatt 8 Flachdichtungen auf Faserbasis In der vorliegenden Richtlinie VDI 3469 Blatt 1 sind alle branchenbergreifenden Angaben zur Technologie, Emissionsminderung, Beschrnkung der Emission, Messtechnik und zum Schrifttum enthalten. Fasereinstufung In zahlreichen Bereichen werden Stoffe

18、, Zuberei-tungen oder Erzeugnisse eingesetzt, bei deren Um-gang, z. B. bei Gewinnung, Herstellung, Verarbei-tung, Bearbeitung oder Gebrauch, faserfrmige Stube freigesetzt werden knnen. Faserfrmige Introduction The series of standards VDI 3469 concerns the production and processing of fibrous materia

19、ls. The main focus is on emissions of fibrous dusts. Individual cases of other emissions associated with the production and processing of fibrous materials are also covered in the series of standards. Produc-tion and processing of fibrous materials from dif-ferent industrial and technical sectors is

20、 entered into. Overview of the series of standards: Part 1 Fibrous dusts; Fundamentals, overview Part 2 Fibrous cement products Part 3 Textiles made of organic and inorganic fibres Part 4 Friction linings Part 5 High-temperature insulation wools Part 6 Mineral wool insulating materials Part 7 Packin

21、gs Part 8 Fibrous flat gaskets The current standard VDI 3469 Part 1 contains all cross-sector information on technology, emission control, limitation of emissions, measuring tech-niques, and on the bibliography. Classification of fibres Substances, preparations, or products are employed in numerous

22、fields which may give rise to the re-lease of fibrous dusts during handling, e. g. extrac-tion, production, processing, or use. Fibrous dusts may encourage the development of tumours, as B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCo

23、llection - Stand 2016-11All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2016 VDI 3469 Blatt 1 / Part 1 3 Stube knnen ber Tumor auslsende Wirkungen im Tierversuch verfgen, sofern sie bestimmte geometrische Abmessungen und hinreichende Be-stndigkeit im menschlichen Organismus aufwei-se

24、n 1; 2. Fr einige Fasern, beispielsweise Erionit- und As-bestfasern, wurde eine krebserzeugende Wirkung beim Menschen nachgewiesen. Insbesondere beim Umgang mit Asbestfasern wurden unter den Expo-nierten in erhhtem Mae Erkrankungen durch As-bestose, Lungenkrebs und Mesotheliom beobachtet. In Deutsch

25、land und anderen Lndern der EU besteht ein Expositionsverbot gegenber Asbestfasern. Aus-nahmen von diesem generellen Expositionsverbot werden durch besondere Vorschriften geregelt (sie-he Gefahrenstoffverordnung GefStoffV). Seit 2008 wird ein neues EU-System zur Einstu-fung, Kennzeichnung und Verpac

26、kung eingefhrt und ber die Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 ge-regelt (CLP- oder GHS-Verordnung). bergangs-weise gelten die Richtlinien 67/548/EWG ber gefhrliche Stoffe und 1999/45/EG ber gefhrli-che Zubereitungen. Nach Anhang 6 der Verordnung (EG) Nr. 1272/ 2008 gibt es fr krebserzeugende Stoffe die i

27、n Ta-belle 1 aufgefhrte Korrelation zwischen alter und neuer Einstufung. Tabelle 1. Einstufung von Fasern Einstufung nach 67/548/EWG (alt) Einstufung nach Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (neu) K1 1A K2 1B K3 2 Eine Einstufung in die Kategorie K1/Kategorie 1A (krebserzeugend beim Menschen“) basiert auf

28、 epidemiologischen Untersuchungen. Stoffe werden in die Kategorie K2/Kategorie 1B (krebserzeu-gend im Tierversuch“) eingestuft, wenn positive Nachweise auf eine krebserzeugende Wirkung im Tierversuch vorliegen. In die Kategorie K3/Kate-gorie 2 (Verdacht auf krebserzeugende Wirkung“) werden Stoffe ei

29、ngestuft, fr die aufgrund von Tierversuchen oder sonstigen Beobachtungen ein Verdacht auf eine krebserzeugende Wirkung be-steht, der jedoch noch nicht bewiesen oder wider-legt werden konnte. shown in animal experiments, if they exhibit cer-tain geometric dimensions and sufficient persis-tence in the

30、 human organism 1; 2. Some fibres, for example erionite and asbestos fibres, have been proven to be carcinogenic to hu-mans. A high incidence of asbestosis, lung cancer and mesothelioma has been reported among ex-posed employees in relation to the processing of asbestos fibres. Exposure to asbestos

31、fibres is pro-hibited in Germany and other member states of the EU. Exceptions to this general prohibition are sub-ject to special regulations (see German Hazardous Substances Ordinance (GefStoffV). Since 2008, a new EU system has been introduced on classification, labelling, and packaging, which is

32、 governed by Regulation (EC) No. 1272/2008 (CLP or GHS Regulation). Directives 67/548/EEC on dangerous substances and 1999/45/EC on dan-gerous preparations apply on a transitional basis.Table 1 gives the correlation between the old and new classification for carcinogenic substances according to Anne

33、x 6 of Regulation (EC) No. 1272/2008. Table 1. Classification of fibres Classification pursuant to 67/548/EEC (old) Classification pursuant to Regulation (EC) No. 1272/2008 (new) K1 1A K2 1B K3 2 A classification into category K1/category 1A (“known to be carcinogenic to man”) is based on epidemiolo

34、gical studies. Substances are classified into category K2/category 1B (“known to be car-cinogenic in animal studies”) if there is positive evidence for carcinogenic effects from animal stud-ies. Substances are classified into category K3/ category 2 (“suspected carcinogenicity”) that are suspected o

35、f having a carcinogenic effect based on animal studies or other observations, but which could not be verified or disproved. 1 Anwendungsbereich In dieser Richtlinie werden Verfahren beschrieben und beurteilt, durch die die Emission faserfrmiger 1 Scope This standard describes and assesses processes

36、whereby the emission of fibrous dusts can be pre-B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11 4 VDI 3469 Blatt 1 / Part 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2016 Stube vermie

37、den oder gemindert werden kann. Es wird auf die nach dem Stand der Technik einhalt-baren Emissionswerte und die anzuwendende Messtechnik hingewiesen. Diese Richtlinie behandelt die faserfrmigen Stu-be, die beim Umgang mit den in den Folgeblttern beschriebenen Produkten freigesetzt werden kn-nen. Die

38、se Folgebltter gelten nur im Zusammen-hang mit dieser Richtlinie. Diese Richtlinie gilt nicht fr den Umgang mit asbesthaltigen Materialien. vented or reduced. It quotes the emission values that are achievable based on the current state of technology and the measurement techniques that are to be empl

39、oyed. This standard deals with fibrous dusts which may be released when handling the products described in subsequent parts. The subsequent parts apply only in conjunction with this standard. This standard does not apply to the handling of materials containing asbestos. 2 Begriffe Fr die Anwendung d

40、ieser Richtlinie gelten die folgenden Begriffe: emissionsrelevante Fasern Fasern, die nach Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 eingestuft sind und durch Herstellung und Bearbei-tung freigesetzt werden faserfrmige Stube Stube, die aus Produkten freigesetzt werden, die emissionsrelevante Fasern enthalten Fa

41、serstube Stube, die bei der Herstellung und Verarbeitung von faserhaltigen Produkten freigesetzt werden knnen Anmerkung: Dabei werden Fasern mit einer Lnge von 5 m, einem Durchmesser von 5 m, a diameter of 63 % Massenanteil werden im Sol-Gel-Verfahren“ aus wsserigen Spinnlsungen ver-sponnen. Die zun

42、chst entstehende wasserlsliche Grnfaser (Vorprodukt) wird zu Aluminiumoxid (Al2O3) und Siliziumdioxid (SiO2) zersetzt und anschlieend kristallisiert. Polykristalline Kohlenstofffasern mit unterschied-lichen Kohlenstoffgehalten werden aus Polyamid, Polyacrylnitril sowie Cellulose in drei Stufen her-g

43、estellt: Stufe 1: Stabilisierung der eingesetzten Fasern, z. B. durch Zyklisierung oder Dehydratation Stufe 2: Karbonisierung bei 1000 C bis 1600 C Die so erhaltenen Fasern sind Kohlen-stofffasern. Stufe 3: Hochtemperaturbehandlung bei ca. 2800 C Ergebnis: Grafitfasern 3.2.2 Knstlich hergestellte an

44、organische glasige Fasern Knstliche anorganische glasige Mineralwollen werden aus einer silikatischen Schmelze gewon-nen, die in Glasschmelzwannenfen oder Kupol-fen erschmolzen wird. Die Schmelze wird ber feuerfeste Kanle oder Auslaufkanle zu den Zer-faserungsvorrichtungen geleitet, in denen durch B

45、lasen, Schleudern, Ziehen oder entsprechende Kombinationen dieser Verfahren die entsprechende Faser hergestellt wird. Bei dem in Bild 1 und Bild 2 dargestellten Schleuderverfahren wird die Schmelze auf einen hngend, liegend oder stehend angeordneten, rotie-renden Schleuderkrper geleitet. Dieser schl

46、eudert die Schmelze ab; dabei wird die Faser durch die Radialgeschwindigkeit in Verbindung mit der Luft-reibung gebildet. Steinwolle, AES-Wolle und Alu-miniumsilikatwolle werden nach dem Kaska-denschleuderverfahren (Bild 1) oder nach dem Dsenblasverfahren (Bild 3) hergestellt, Glaswol-le nach dem Ds

47、enschleuderblasverfahren (Bild 2).3.2 Fibre extraction/production 3.2.1 Synthetic inorganic crystalline fibres The three processes listed below are the main pro-cesses in fibre production. Whiskers are produced in the epitaxial process by separating the fibre substance from the gas phase on an elect

48、rically heated filament. Polycrystalline inorganic wools are produced with the aid of suitable primary fibres from which the desired fibre substances are obtained. Aluminium oxide wools with an aluminium oxide content of 63 % by mass are spun from aqueous spinning solutions using sol-gel synthesis.

49、The water-soluble green fibre (initial product) that is initially produced is broken down into aluminium oxide (Al2O3) and silicon dioxide (SiO2) and then subse-quently crystallized. Polycrystalline carbon fibres with different carbon contents are produced in three stages from polyam-ide, polyacrylonitrile, and cellulose: Stage 1: stabilization of the fibres employed, e. g. by cyclization or dehydration Stage 2: carbonization at 1000 C to 1600 C The fibres ob