VDI 3469 Blatt 8-2016 Emission control - Production and processing of fibrous materials - Fibrous flat gaskets.pdf

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1、ICS 13.040.40 VDI-RICHTLINIEN September 2016 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Emissionsminderung Herstellung und Verarbeitung von faserhaltigen Materialien Flachdichtungen auf Faserbasis Emission control Production and processing of fibrous materials Fibrous flat gaskets VDI 3469 Blatt 8 / Part 8 Ausg. d

2、eutsch/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 after announcement in t

3、he Bundesanzeiger (Federal Gazette). The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdL Fachbereich Umweltschutztechnik VDI-Handbuch Reinhaltung d

4、er Luft, Band 3: Emissionsminderung II Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgaben:02.09;04.15 Entwurf,deutschFormereditions:02/09;04/15 Draft,in German onlyZu beziehen durch /Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle

5、 Rechte vorbehalten /Allrightsreserved Verein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2016Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 2 2 Normative Verweise 3 3 Technologie . 3 3.1 Werkstofftypen 3 3.2 Einsatzgebiete 3 3.3 Werkstoffherstellung 4 3.4 Dichtungsherstellung

6、 . 5 3.5 Emissionsquellen . 7 4 Technische Mglichkeiten zur Verminderung der Emissionen 7 4.1 Werkstoffspezifische Staubminderung 8 4.2 Verfahrens- und betriebstechnische Manahmen . 8 4.3 Handhabung von Dichtungen . 9 5 Abflle 9 5.1 Anfallende Abflle . 9 5.2 Entsorgung . 9 Schrifttum 10 Preliminary

7、note . 2 Introduction 2 1 Scope . 2 2 Normative references . 3 3 Technology . 3 3.1 Types of material . 3 3.2 Applications . 3 3.3 Material production . 4 3.4 Gasket production 5 3.5 Emission sources . 7 4 Technical options for emission control 7 4.1 Dust reduction specific to materials . 8 4.2 Proc

8、ess-related and operational measures 8 4.3 Gasket handling . 9 5 Waste . 9 5.1 Waste that is produced . 9 5.2 Disposal . 9 Bibliography 10 B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11 2 VDI 3469 Blatt 8 / Pa

9、rt 8 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2016 Vorbemerkung Der Inhalt dieser 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

10、 der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser Richtlinie ist 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 Erarbeitun

11、g dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe 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

12、standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro 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 l

13、icensing con-ditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude 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 Richtlinienrei

14、he VDI 3469 umfasst die Her-stellung und Verarbeitung von faserhaltigen Mate-rialien. Dabei werden insbesondere die Emissionen faserfrmiger Stube behandelt. Weitere mit der Herstellung und Verarbeitung von faserhaltigen Materialien verbundenen Emissionen werden im Einzelfall in der Richtlinienreihe

15、behandelt. Es wird auf die Herstellung und Verarbeitung von faserhaltigen Materialien verschiedener industriel-ler und gewerblicher Bereiche eingegangen. Die Richtlinienreihe im berblick: Blatt 1 Faserfrmige Stube; Grundlagen, berblick Blatt 2 Faserzementprodukte Blatt 3 Textilien aus organischen un

16、d anorganischen Fasern Blatt 4 Reibbelge Blatt 5 Hochtemperaturwollen Blatt 6 Mineralwolle-Dmmstoffe Blatt 7 Packungen Blatt 8 Flachdichtungen auf Faserbasis Introduction The series of standards VDI 3469 concerns the production and processing of fibrous materials. The main focus is on emissions of f

17、ibrous 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 entered into. Overview of the series o

18、f 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 Packings Part 8 Fibrous flat gaskets 1 Anwend

19、ungsbereich Diese Richtlinie umfasst die Anforderungen hin-sichtlich der Minderung faserfrmiger Stube bei der Herstellung von Flachdichtungen auf Faserba-sis und gilt nur im Zusammenhang mit der Richt-linie VDI 3469 Blatt 1. Alle branchenbergreifenden Angaben zur Techno-logie, Emissionsminderung, Be

20、schrnkung der Emission und Messtechnik sind in Richtlinie VDI 3469 Blatt 1 enthalten. 1 Scope This standard covers the specifications with refer-ence to the reduction of fibrous dusts during the manufacture and processing of fibrous flat gaskets and is valid only in conjunction with standard VDI 346

21、9 Part 1. All cross-sector information on technology, emis-sion control, limitation of emissions, measuring techniques, and on the bibliography is given in standard VDI 3469 Part 1. B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollect

22、ion - Stand 2016-11All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2016 VDI 3469 Blatt 8 / Part 8 3 2 Normative Verweise Das folgende zitierte Dokument ist fr die Anwen-dung dieser Richtlinie erforderlich: VDI 3469 Blatt 1:2016-09 Emissionsminderung; Herstellung und Verarbeitung von

23、faserhaltigen Materialien; Faserfrmige Stube; Grundlagen, berblick 2 Normative references The following referenced document is indispensa-ble for the application of this standard: VDI 3469 Part 1:2016-09 Emission control; Pro-duction and processing of fibrous materials; Fi-brous dusts; Fundamentals,

24、 overview 3 Technologie 3.1 Werkstofftypen Faserverbundwerkstoffe fr Flachdichtungen ha-ben Bahn- oder Tafelform. Sie sind entweder reine Faserverbundwerkstoffe oder Faserverbundwerk-stoffe auf Trgermaterialien. Reine Faserverbundwerkstoffe fr Flachdichtungen knnen nach dem derzeitigen Stand der Tec

25、hnik zu 5 % bis 50 % aus Fasern bestehen. Die weiteren Bestandteile sind 5 % bis 30 % Bindemittel (Elas-tomere, Harze) sowie Zuschlags- und Fllstoffe. Als Faserstoffe werden organische Fasern, z. B. Aramid- und Zellulosefasern, und anorganische Fasern, z. B. Glas-, Stein-, Kohle- und Keramikfa-sern,

26、 eingesetzt. Faserverbundwerkstoffe auf Trgerbasis sind nach dem Sandwichprinzip aufgebaut. Die mittlere Lage ist beispielsweise ein Stahlblech, z. B. Edelstahl, oder ein Stahldrahtgewebe. Auf dem Trgermateri-al laminiert sind beidseitig Faserverbundwerkstoffe wie vorstehend beschrieben. Zur Verstrk

27、ung der Haftung zwischen Weichstoff und Trgermaterial ist das Stahlblech hufig perforiert. Auch Klebstof-fe werden zur Untersttzung der Haftung einge-setzt. Das Weichstoffmaterial ist hnlich wie die reinen Faserwerkstoffe aufgebaut. 3.2 Einsatzgebiete Flachdichtungen aus Faserverbundwerkstoffen werd

28、en in fast allen Industriezweigen eingesetzt. Hauptanwendungsgebiete sind: Kraftfahrzeugindustrie chemische Industrie Schiffbau Raffinerien Anlagenbau Kompressoren und Khlanlagen allgemeiner Maschinenbau Flachdichtungen auf Trgermaterialbasis (nach dem Sandwichprinzip) werden in der Regel einge-setz

29、t, wenn thermisch und mechanisch hohe Bean-spruchungen vorliegen, z. B. bei Zylinderkopfdich-tungen in Verbrennungsmotoren. 3 Technology 3.1 Types of material The fibre composite materials from which flat gas-kets are produced come in either sheets or strips. These materials may be either pure fibre

30、 composite materials (unsubstrated) or fibre composite materi-als that are bound to a matrix (substrated). Based on the current state of technology, the fibre content in unsubstrated fibre composites for flat gaskets can range between 5 % and 50 %. The other components are binders (elastomers, resin

31、s), at 5 % to 30 %, as well as other supplementary materials and fillers. Organic fibres (e. g. aramide and cellulose fibres) and inorganic fibres (e. g. glass, rock, graphite and ceramic fibres) are used as the fibrous materials. Substrated fibre composites are built up in a sand-wich arrangement.

32、The middle layer is either a steel sheet (e. g. stainless steel) or steel wire mesh. The fibre composite is then laminated on both sides of the substrate, as described above. The steel sheet is often perforated to strengthen the bond between the fibrous material and the substrate. Adhesives may also

33、 be used to promote bonding. The soft material has much the same structure as the unsub-strated fibre composites. 3.2 Applications Flat gaskets made of fibre composites are used in almost all branches of industry. Their principal fields of application are in: the automobile industry the chemical ind

34、ustry shipbuilding refineries plant engineering compressors and refrigeration units general mechanical engineering Substrated flat gaskets (based on a sandwich ar-rangement) are generally used in applications where a high tolerance to heat or where great me-chanical strength is required, e. g. cylin

35、der head gaskets in combustion engines. B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11 4 VDI 3469 Blatt 8 / Part 8 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2016 3.3 Werkstoffherstell

36、ung Die Herstellung der bahn- und tafelfrmigen Dich-tungswerkstoffe auf Faserbasis erfolgt im Kalan-der- oder Beaterverfahren. Flachdichtungswerkstoffe auf Trgerbasis nach dem Sandwichprinzip werden im Kalanderverfah-ren (siehe Bild 1) hergestellt. Dabei wird der Werkstoff entweder als pastse Mischu

37、ng aus Fa-sern, Bindemitteln und Fllstoffen direkt auf den Metalltrger aufgetragen oder in Form eines im Beaterverfahren vorgefertigten Bands aus Faser-verbundwerkstoff zwischen den Kalanderwalzen und dem metallischen Trger laminiert. 3.3 Material production Gasket material made of fibre composites

38、is pro-duced in sheets or strips either by calendering or in the beater process. Substrated flat gasket materials based on the sand-wich principle are manufactured using the calen-daring process (see Figure 1). The material is either applied directly to the metal substrate in a paste-like mixture of

39、 fibres, binders and fillers, or strips of fibre composites prefabricated in the beat-er process are laminated onto the metal substrate using the calender rollers. Bild 1. Herstellung von lt-/CAF-/CNAF-Dichtungsplatten im Kalanderverfahren / Figure 1. Production of lt/CAF/CNAF gasket panels in the c

40、alendering process 1 Fasern / fibres 2 Mhle / mill 3 Behlter / receptacle 4 Fliehkraftabscheider / centrifugal separator 5 Filter / filter 6 Lfter / ventilation 7 Fllstoffe und Zustze / fillers and additives 8 Tank / tank 9 Bindemittel / binder 10 Lser / solvent 11 Mischer / mixer 12 Walzwerk / roll

41、ers 13 Lfter / ventilation 14 Recycling / recycling B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2016 VDI 3469 Blatt 8 / Part 8 5 Die im Kalande

42、rverfahren hergestellten trgerlosen Dichtungswerkstoffe wurden frher als It1)- oder CAF2)-Materialien bezeichnet. In DIN 28091-2 wer-den sie Dichtungsmaterial auf Faserbasis“ genannt. Im englischen Sprachraum ist die Abkrzung CNAF (compressed non asbestos fibres) gebruchlich. Bei der Herstellung wir

43、d die Mischung aus Fasern, Bin-demitteln und Fllstoffen schichtweise in Lagen mit einer Dicke von etwa 0,02 mm bis 0,05 mm pro Um-drehung auf eine beheizte Walze aufgewalzt, bis die gewnschte Enddicke (blicherweise 0,25 mm bis 5,0 mm) erreicht ist. Die jeweilige Auftragsdicke wird hauptschlich von d

44、er Konsistenz der Mischung und dem Walzendruck bestimmt. Im Gegensatz zu dem Kalanderverfahren wird im Beaterverfahren (siehe Bild 2) die gesamte Mate-rialdicke in einer Aufbringung erreicht. Die Mate-rialdicke und das Flchengewicht werden durch Mengendosierung und Siebgeschwindigkeit ge-steuert. Be

45、i Faserverbundwerkstoffen auf Metalltrgerbasis (siehe Bild 3) wird entweder die gesamte Schicht-dicke in einem Walzendurchgang aufgetragen oder im blichen Kalanderverfahren schichtweise von beiden Seiten auf den Metalltrger kalandriert. Die genannten Herstellungsverfahren sind weitge-hend unabhngig

46、vom Fasertyp. Je nach Fasertyp erhlt man aber Dichtungsmaterialien mit unter-schiedlichen Eigenschaften. Die Rohstoffe fr die Weichstoffmischungen (Fa-sern, Bindemittel, Zuschlags- und Fllstoffe) wer-den einzeln in geschlossenen Systemen Misch- oder Rhrwerken zugefhrt. Dort werden sie unter Zugabe v

47、on Lsemitteln zu Massen verarbeitet, in denen alle Rohstoffe weitgehend gleichmig ver-teilt sind. Die Rhrwerkstypen, die Zugabereihen-folge und die Mischweisen sind unterschiedlich und abhngig vom Typ der eingesetzten Fasern und der Art des Dichtungswerkstoffs. The unsubstrated gasket materials prod

48、uced by calendering used to be known as It1)or CAF2)ma-terials. In DIN 28091-2, they are called fibre-based gasket material. The abbreviation CNAF (com-pressed non asbestos fibres) is commonly used in English-speaking areas. During production, the mixture of fibres, binders, and fillers is rolled ou

49、t in layers onto a heated roller at a thickness of about 0,02 mm to 0,05 mm per revolution until the de-sired final thickness (usually 0,25 mm to 5,0 mm) is achieved. The specific application thickness is mainly determined by the consistency of the mix-ture and by roller pressure. In contrast to calendering, the final thickness of the material is obtained in a single run when it is pro-duced in the beater process (see Figure 2). This thickness of