🌿 Staub in Abgasen — Messung der Massenkonzentration und des Massenstroms nach dem gravimetrischen Verfahren (PN-Z-04030-7)

Umwelt PN-Z-04030-7

Übersicht

ANWENDUNGSBEREICH AUS DER KATALOGKARTE DES PKN, WÖRTLICH ZITIERT (unsere Übersetzung): „Die Norm betrifft manuelle Messungen im Bereich der Staubkonzentrationen in Abgasen von 0,001 bis 100 g/Kubikmeter. Das Verfahren kann zur Kalibrierung automatischer Messungen angewendet werden. Es werden Anforderungen für drei Arten von Messungen angegeben: genaue, technische und orientierende. In den Anhängen und zusätzlichen Informationen werden Leitlinien zur Bestimmung von Hilfsgrößen sowie zur Fehlerbeurteilung angegeben. Hilfstabellen sowie Schemata typischer Messanordnungen sind enthalten“.

DER HÄUFIGSTE IRRTUM: DIES IST KEINE NORM ÜBER STAUB AM ARBEITSPLATZ. Die Reihe PN-Z-04030 umfasst mehrere Blätter mit sehr unterschiedlichem Gegenstand. Die Blätter 05 und 06 betreffen die Bestimmung von Gesamtstaub und alveolengängigem Staub an Arbeitsplätzen nach dem Filtrations-Wäge-Verfahren — und sie werden bei Untersuchungen der Arbeitsumgebung zitiert. Blatt 7 betrifft etwas anderes: Staub in ABGASEN, also die Emission aus einer stationären Quelle. Eine Verwechslung dieser Blätter ist leicht, weil die Reihennummer und die ersten Glieder des Titels gemeinsam sind und der Unterschied erst im dritten Glied beginnt. Ein Laboratorium, das „PN-Z-04030-7“ bei einer Untersuchung der Luft am Arbeitsplatz einträgt, zitiert ein Dokument außerhalb des Anwendungsbereichs.

DREI ARTEN VON MESSUNGEN — UND DAS IST DER KERN DIESER NORM. Die Karte nennt Anforderungen für genaue, technische und orientierende Messungen. Das sind weder Synonyme noch Grade der Sorgfalt des Ausführenden: Es sind drei verschiedene Sätze von Anforderungen, von denen abhängt, wie viele Messachsen und Messpunkte zu erfassen sind und mit welcher Unsicherheit das Ergebnis behaftet ist. Die Angabe der bloßen Normnummer ohne Angabe der Messart sagt noch nicht, was eigentlich gemacht wurde.

ANFORDERUNGEN AN DEN MESSPLATZ. Die Norm ist in Polen das grundlegende Dokument, das entscheidet, wo ein Messquerschnitt im Kanal angeordnet werden darf. Eine Fachausarbeitung über Messplätze zählt auf, dass die Norm festlegt: die Lage des Messquerschnitts, die Bedingungen für Schornsteinzüge mit Austritt in die Atmosphäre, die Regeln für die Wahl des Messquerschnitts, wenn die Erfüllung dieser Bedingungen unmöglich ist, sowie die Mindestanzahl der Messachsen — und von ihr hängt die Anzahl der Messstutzen ab, die im Kanal anzubringen sind. Letzteres hat unmittelbare Folgen für Investitionen: Die Stutzen werden in einen bestehenden Schornstein gebohrt und lassen sich nicht während der Messung „hinzufügen“.

BEZIEHUNG ZUM EUROPÄISCHEN VERFAHREN. Für niedrige Staubkonzentrationen gilt PN-EN 13284-1 — das europäische Referenzverfahren für Konzentrationen unter 50 mg/m³, in dieser Datenbank gesondert beschrieben. Die polnische Verordnung über Emissionsmessungen lässt bei der Kontrolle kontinuierlicher Messungen PN-EN 13284-1 oder PN-Z-04030-7 zu, was bedeutet, dass beide Dokumente parallel bestehen, jedes in seinem Konzentrationsbereich: Die nationale Norm beginnt bei 0,001 g/m³, also bei 1 mg/m³, und reicht bis 100 g/m³, umfasst also auch Konzentrationen, die deutlich über dem Bereich des europäischen Verfahrens liegen.

KALIBRIERUNG AUTOMATISCHER MESSUNGEN. Der Anwendungsbereich lässt ausdrücklich die Verwendung dieses Verfahrens zur Kalibrierung automatischer Messungen zu. Für einen Betrieb mit installiertem kontinuierlichem Staubmessgerät bedeutet das, dass die manuelle gravimetrische Messung das Referenzverfahren ist, an dem die Anzeigen des Geräts überprüft werden — und keine zu ihm konkurrierende Untersuchung.

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Den Text der Norm haben wir nicht — das PKN stellt ihn kostenpflichtig zur Verfügung (36 Seiten, KT 280 Luftqualität, ICS 13.040.40, Veröffentlichungsdatum 30-12-1994). Daher GEBEN WIR NICHT AN: konkrete Abstände des Messquerschnitts von Strömungsstörungen, die Mindestanzahl der Achsen und Punkte für die einzelnen Messarten, die Abmessungen der Stutzen, Formeln für den Massenstrom oder Grenzwerte der Fehler. Alle diese Zahlen sind Inhalt der Norm und ihrer Anhänge.

Prinzip der Methode

Durch einen Stutzen in der Kanalwand wird eine Sonde mit Düse eingeführt und ein Gasstrom durch ein Filterelement gesaugt, auf dem der Staub zurückgehalten wird. Bedingung für die Richtigkeit ist die isokinetische Probenahme: Die Geschwindigkeit des in die Düse eintretenden Gases muss der Geschwindigkeit des Gases im Kanal an diesem Punkt entsprechen, andernfalls trennt sich der Strom an Partikeln unterschiedlicher Trägheit, und die Probe ist nicht mehr repräsentativ. Die Staubmasse wird durch Wägung des Filterelements vor und nach der Messung bestimmt, die Konzentration durch Bezug dieser Masse auf das durchgesaugte, auf Normbedingungen umgerechnete Gasvolumen. Der Staubmassenstrom wird aus der Konzentration und dem Volumenstrom der Gase im Kanal berechnet. Die Norm unterteilt die Messungen in genaue, technische und orientierende und stellt an jede von ihnen andere Anforderungen; sie enthält auch Hilfstabellen und Schemata typischer Messanordnungen.

Anwendungen

• Messungen der Staubemission aus stationären Quellen — Kesselhäuser, Heizwerke, Industrieanlagen
• Kalibrierung und Überprüfung automatischer Staubmessgeräte an Abgaskanälen
• Beurteilung der Wirksamkeit von Entstaubungseinrichtungen — Messung vor und hinter der Einrichtung
• Planung von Messplätzen: Wahl des Querschnitts, Anzahl der Achsen, Anzahl und Lage der Stutzen
• Messungen bei Konzentrationen oberhalb des Bereichs von PN-EN 13284-1 (die nationale Norm reicht bis 100 g/m³)

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-Z-04030-7:1994

Titel (PL)

Ochrona czystości powietrza -- Badania zawartości pyłu -- Pomiar stężenia i strumienia masy pyłu w gazach odlotowych metodą grawimetryczną

Title (EN)

Air purity protection — Tests for dust content — Measurement of dust concentration and mass flow rate in waste gases by the gravimetric method

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Festlegung der Messart

   Genau, technisch oder orientierend — davon hängen die weiteren Anforderungen ab. Die Art wird im Bericht vermerkt.

2. Wahl des Messquerschnitts

   Gemäß den Anforderungen der Norm an die Lage des Querschnitts; wenn sie nicht erfüllt werden können, gibt die Norm Regeln für das Ersatzvorgehen an.

3. Vorbereitung des Filterelements

   Trocknen und Wägen vor der Messung.

4. Messung der Gasparameter

   Geschwindigkeit, Temperatur, Druck und Feuchte im Querschnitt — Daten für die Wahl der Düse und für die Berechnungen.

5. Isokinetische Probenahme

   Absaugen durch die Düse mit einer Geschwindigkeit, die der Gasgeschwindigkeit am Probenahmepunkt entspricht, an Punkten, die auf den Messachsen verteilt sind.

6. Wägung und Berechnung

   Erneute Wägung des Filterelements, Berechnung der Konzentration unter Normbedingungen und des Staubmassenstroms. FORMELN UND GRENZWERTE GEBEN WIR NICHT AN — sie stehen im Text der Norm.

7. Bericht

   Vollständige Bezeichnung der Norm mit Jahr, Messart, Lage des Querschnitts, Anzahl der Achsen und Punkte, Bedingungen im Kanal.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Die Messung erfolgt an einem in Betrieb befindlichen Abgaskanal — heiße Gase, Verbrennungsgefahr, Arbeit oft in der Höhe am Schornstein
• Abgase enthalten Kohlenmonoxid und andere toxische Stoffe — Überwachung der Atmosphäre und Schutz des Teams erforderlich
• Das Öffnen eines Stutzens an einem Kanal unter Überdruck führt zum Austritt von heißem Gas und Staub
• FACHLICHER HINWEIS: Die Angabe dieser Norm bei der Untersuchung von Staub am Arbeitsplatz ist die Angabe eines Dokuments außerhalb des Anwendungsbereichs — dort sind die Blätter 05 und 06 der Reihe PN-Z-04030 maßgebend

Häufige Fragen