VDI 2463 Blatt 8-2014 Particulate matter measurement - Determination of suspended particulate matter in ambient air and indoor air - Non-fractioning sampling system for low-volume .pdf

1、ICS 13.040.20 VDI-RICHTLINIEN Mai 2014 May 2014 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Messen von Partikeln Erfassung von Schwebstaub in Auenluft und Innenraumluft Nicht fraktionierendes Probenahmesystem fr Low-Volume-Sampler (LVS) Particulate matter measurement Determination of suspended particulate matter in

2、 ambient air and indoor air Non-fractioning sampling system for low-volume samplers (LVS) VDI 2463 Blatt 8 / Part 8 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundesanzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen. Die deutsche Version

3、 dieser Richtlinie ist verbindlich. The draft of this standard has been subject to public scrutiny after announcement in the 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. Komm

4、ission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdL Fachbereich Umweltmesstechnik VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 4: Analysen- und Messverfahren I Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgaben:08.82;1

5、2.12 Entwurf,deutschFormereditions:08/82;12/12 Draft,in German onlyZu beziehen durch / Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten / Allrightsreserved Verein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2014Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 3

6、2 Normative Verweise 3 3 Begriffe 3 4 Gerte und Materialien . 4 4.1 Low-Volume-Sampler (LVS) 4 4.2 Probenahmesystem 4 4.3 Probenahmekopf 4 5 Grundlage des Verfahrens . 4 6 Technische Beschreibung . 5 7 Durchfhren der Messung . 6 7.1 Allgemeines . 6 7.2 Volumenbestimmung . 7 7.3 Anforderungen an das

7、Probenluftvolumen . 8 8 Berechnen des Ergebnisses 9 9 Abscheideeffizienz 9 10 Wartung . 10 Anhang Ergebnisse der WRAC-Studie zur Abscheideeffizienz . 11 Schrifttum 15 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3 2 Normative references . 3 3 Terms and definitions 3 4 Apparatus and materials 4 4.1

8、Low-volume sampler (LVS) 4 4.2 Sampling system 4 4.3 Sampling head . 4 5 Principle of the method 4 6 Technical description . 5 7 Measurement procedure 6 7.1 General 6 7.2 Volume determination . 7 7.3 Requirements to the sample air volume . 8 8 Computation of the result 9 9 Separation efficiency 9 10

9、 Maintenance 10 Annex Results of the WRAC survey concerning separation efficiency 11 Bibliography 15 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05 2 VDI 2463 Blatt 8 / Part 8 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Vorbemerkung Der Inhalt diese

10、r 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 VDI-Richtlinie

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

12、Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/2463. 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 (photocopy

13、ing, 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 licensing con-ditions specified in the VDI Notices (www.vdi.de/ richtlinien). We wish to express our

14、 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/2463. Einleitung Probenahmen und Messungen von Partikeln sowie gasfrmigen chemischen Verbindungen werden in der Auenluft seit Jahrzeh

15、nten durchgefhrt (siehe z. B. 1). Sie sind zum Teil im Bundes-Immis-sionsschutzgesetz (BImSchG) sowie in Verord-nungen (BImSchV) und Verwaltungsvorschriften, die auf Grundlage des BImSchG erlassen wurden, geregelt. Whrend bei der berwachung und Regulierung der Partikel- und Schadgasbelastung der Aue

16、nluft in den letzten Jahrzehnten teilweise groe Fort-schritte erzielt wurden, fehlen bisher noch konkrete rechtliche Vorgaben zur Begrenzung der Partikel- und Schadgaskonzentration in der Innenraumluft und zur Begrenzung der Konzentration von Bioae-rosolen. Durch Hausstaub und Schadstoffe wie PCB (p

17、olychlorierte Biphenyle) und organische Lsemitteldmpfe sowie durch Bioaerosole in der Innenraumluft knnen Hygieneprobleme, Allergien und weitere negative Gesundheitseffekte von weit-reichender Bedeutung auftreten. Die berwachung der Schwebstaubfraktionen mit aerodynamischen Partikeldurchmessern 10 m

18、 und 2,5 m ist wegen der gesetzlichen Anforde-rungen in den Vordergrund gerckt. Die nicht frak-tionierende Probenahme ist daneben fr Messun-gen von Hausstaub, Staubinhaltsstoffen und Bioae-rosolen einschlielich mikrobieller Luftverunreini-gungen sowohl in der Auen- als auch in der In-nenraumluft nac

19、h wie vor von Bedeutung. Aufgabenstellungen der nicht fraktionierenden (offenen) Probenahme zur Bestimmung der In-haltsstoffkonzentrationen von Partikeln und von Introduction Sampling and measurement of particulate matter as well as gaseous chemical compounds have been conducted in ambient air for d

20、ecades. They are partially regulated by law in the Federal Immission Control Act (BImSchG) as well as in bylaws (BImSchV) and administrative regulations that have been enacted on the grounds of the BImSchG. While great progress was partially achieved with monitoring and control of ambient air pollut

21、ion with particulate matter and gaseous pollutants dur-ing the past decades, tangible legal guidelines for the limitation of particulate matter and gaseous pollutants concentrations in indoor air as well as of the concentration of bioaerosols have been lacking so far. Hygienic problems, allergies or

22、 other nega-tive impacts on health of wide-reaching importance can occur due to domestic dust and pollutants like PCBs (polychlorinated biphenyls) and vapours of organic solvents as well as due to bioaerosols in indoor air. Monitoring of fractions of suspended particulate matter with aerodynamic par

23、ticle diameters 10 m and 2,5 m has been given priority for legal demands. In addition, sampling without frac-tioning is still relevant for measurements of do-mestic dust, dust ingredients and bioaerosols in-cluding microbial air pollutants in both ambient and indoor air. Settings of tasks for the no

24、n-fractioning (open) sampling for determination of the ingredients con-centrations of particulate matter as well as of gase- B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 2463 Blatt 8 / Part 8 3 gasfrmigen

25、 Substanzen, die zum Teil an den Par-tikeln anhaften, finden sich z. . in: DIN ISO 16000-13 VDI 2267 Blatt 1 VDI 2267 Blatt 2 VDI 2267 Blatt 12 VDI 2464 Blatt 1 VDI 2464 Blatt 2 VDI 3498 Blatt 2 VDI 4252 Blatt 2 VDI 4301 Blatt 2 VDI 4301 Blatt 5 ous substances that are in part adherent to particles,

26、 are described e.g. in: DIN ISO 16000-13 VDI 2267 Part 1 VDI 2267 Part 2 VDI 2267 Part 12 VDI 2464 Part 1 VDI 2464 Part 2 VDI 3498 Part 2 VDI 4252 Part 2 VDI 4301 Part 2 VDI 4301 Part 5 1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie beschreibt ein nicht fraktionieren-des (offenes) Probenahmesystem zur Erfassu

27、ng von Schwebstaub. Es werden Anforderungen an das Probenahmesys-tem inklusive Probenahmekopf und das gegebe-nenfalls eingesetzte Gasphasenfilter festgelegt. 1 Scope This standard describes a non-fractioning (open) sampling system for measurement of suspended particulate matter. Defined are the requ

28、irements of the sampling sys-tem including the sampling head and the utilized gaseous phase filter as appropriate. 2 Normative Verweise Das folgende zitierte Dokument ist fr die Anwen-dung dieser Richtlinie erforderlich: VDI 2463 Blatt 7:2014-05 Messen von Partikeln; Erfassung von Schwebstaub und ga

29、sfrmigen chemischen Verbindungen in der Auenluft und Innenraumluft; Aktive Probenahme mittels Low-Volume-Sampler (LVS) 2 Normative references The following document is indispensable for the application of this standard: VDI 2463 Part 7:2014-05 Particulate matter meas-urement; Determination of suspen

30、ded particu-late matter and gaseous chemical com-pounds in ambient air and indoor air; Active sampling via low-volume sampler (LVS) 3 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die Begriffe nach VDI 2463 Blatt 7 sowie die folgen-den Begriffe: Abscheideeffizienz Anteil eines jeden aerodynamis

31、chen Partikeldurch-messers, der von einem Probenahmegert in der konkreten Situation (z. B. Betriebsweise, Windge-schwindigkeit, Windrichtung) auf oder im Sammel-medium im Vergleich zum entsprechenden, in der Auenluft vorhandenen Anteil abgeschieden wird. Partikelgrenverteilung Zusammenhang zwischen

32、Mengenanteilen von Partikelgrenfraktionen und Partikelgre. Probenahmekopf Vorrichtung zur Ansaugung der Probenluft mit integriertem Filter zur Abscheidung der Partikel. 3 Terms and definitions For the purposes of this standard, the terms and definitions as per VDI 2463 Part 7 as well as the followin

33、g terms and definitions apply: Separation efficiency Portion of each aerodynamic diameter that is sepa-rated by a sampling device under the actual situa-tion (e.g. operating mode, wind velocity, wind direction) on or in the sampling medium in com-parison with the respective portion present in am-bie

34、nt air. Particle size distribution Correlation between mass proportions of particle size fractions and particle sizes. Sampling head Device for suction of sample air with integrated filter for the separation of suspended particulate matter. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stan

35、d 2014-05 4 VDI 2463 Blatt 8 / Part 8 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Stoppdistanz Distanz eines in ruhende Luft eingeschossenen Partikels bis zum Abstoppen. Stop distance Distance of a particle dashed into calm air until stoppage. 4 Gerte und Materialien 4 A

36、pparatus and materials 4.1 Low-Volume-Sampler (LVS) Das nicht fraktionierende Probenahmesystem 1 zur Erfassung von Schwebstaub ist mithilfe des LVS (siehe VDI 2463 Blatt 7 und 2) zu betrei-ben. 4.1 Low-volume sampler (LVS) The non-fractioning sampling system 1 for meas-urement of suspended particula

37、te matter shall be operated with the aid of an LVS (see VDI 2463 Part 7 and 2). 4.2 Probenahmesystem Das Probenahmesystem fr die nicht fraktionie-rende Erfassung des Schwebstaubs besteht aus dem Probenahmekopf mit integriertem Filter sowie gegebenenfalls einem nachgeschalteten Gaspha-senfilter fr di

38、e Abscheidung gasfrmiger Kompo-nenten. Weiterhin gehren entsprechende Verbin-dungsleitungen und Folgendes dazu: Strmungsplatte Ansaugkappe Unterteil zur Aufnahme der Filterkassette Schutzdach gebogenes Absaugrohr Filterkassette zur Aufnahme des Filters (siehe Bild 2 in Abschnitt 6) Zubehr: Filter mi

39、t Durchmesser von 47 mm oder 50 mm Eine detaillierte Darstellung ohne Gasphasenfilter ist in Bild 1 und Bild 2 in Abschnitt 6 wiedergege-ben. Die Anordnung und Dimensionierung der Gasphasenfilter sind in den jeweiligen technischen Regeln, die in der Einleitung aufgefhrt sind, spe-zifiziert. 4.2 Samp

40、ling system The sampling system for non-fractioning meas-urement of suspended particulate matter consists of the sampling head with integrated filter and of a downstream gaseous phase filter for the separation of gaseous components as appropriate. In addition, the respective connection conduits as w

41、ell as the following equipment pertain thereto: flow plate suction cap lower section for accommodation of the filter cartridge protective shelter a bent suction pipe filter cartridge for filter accommodation (see Figure 2 in Section 6) accessories: filter with diameter 47 mm or 50 mm A detailed desc

42、ription without a gaseous phase filter is shown in Figure 1 and Figure 2 in Sec-tion 6. The arrangement and dimensioning of the gaseous phase filters are specified in the respective technical rules listed in the Introduction. 4.3 Probenahmekopf Der Probenahmekopf besteht aus dem Ansaugteil mit integ

43、riertem Filter. Eine detaillierte Zeichnung fr einen Probenahmekopf fr die nicht fraktionie-rende Probenahme ist in der vorliegenden Richtli-nie wiedergegeben (Abschnitt 6, Bild 1). 4.3 Sampling head The sampling head comprises a suction part with integrated filter. A detailed drawing of a sampling

44、head for non-fractioning sampling is shown in the present standard (Section 6, Figure 1). 5 Grundlage des Verfahrens Die Probenluft wird von der Vakuumpumpe des LVS ber das Probenahmesystem angesaugt. Die Partikel werden auf dem Filter, der im Probe-nahmekopf integriert ist, abgeschieden und ent-spr

45、echend der Messaufgabe gegebenenfalls nach der Beaufschlagung konditioniert und gewogen. Auf die Differenzwgung vor und nach der Beauf-schlagung der Filter wird nach Messaufgabe 5 Principle of the method Sample air is sucked by the vacuum pump of the LVS through the sampling system. Particulate matt

46、er is being deposited on the filter that is inte-grated in the sampling head and, if required, is conditioned and weighted according to the meas-urement task, after loading. Differential weighting before and after sampling of the filters is accord-ing to the measurement task omitted, e.g. where B55E

47、B1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 2463 Blatt 8 / Part 8 5 verzichtet, z. B. wenn Staubinhaltsstoffe bestimmt werden und die Angabe nur auf das Probenahme-volumen bezogen wird. dust ingredients are

48、determined, and the value is based only on the sample air volume. 6 Technische Beschreibung Der Probenahmekopf wird mittels des gebogenen Absaugrohrs oder eines Schlauchs mit Schlauchtlle hngend angeordnet. Die Probenluft wird ber den Ringspalt zwischen der Strmungsplatte und der Ansaugkappe angesau

49、gt und direkt zum Filter in der Filterkassette gefhrt. Die Luft wird durch das Filter gesaugt. Das Probenahmesystem muss mit konstant geregelten Volumenstrmen zwischen 2,7 m3/h und 3,0 m3/h (bezogen auf Auenluftbedingungen in der unmittelbaren Umgebung des Probenahmekopfs) z. B. mithilfe des LVS betrieben werden. Das Schnittbild des Probenahmesystems ohne Gas-phasenfilter ist in Bild 1 wiedergegeben. 6 Tech