VDI 3783 Blatt 4-2004 Environmental meteorology - Acute accidental releases into the atmosphere - Requirements to an optimal system to determininig and assessing pollution of the a.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREUmweltmeteorologieAkute Stofffreisetzungen in die AtmosphreAnforderungen an ein optimales System zur Bestimmung und Bewertung der Schadstoffbelastung in der AtmosphreEnvironmental meteorologyAcute accidental releases into the atmosphereRequirements for an optimal system for

2、 determiningand assessing pollution of the atmosphereVDI 3783Blatt 4 / Part 4Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 1bVDI-RICHTLINIENZu beziehen durch / Available from Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved Verein

3、Deutscher Ingenieure,Dsseldorf 2004Vervielfltigung auchfr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal use not permittedDer Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Die deutsche Version dieser Ric

4、htlinie ist verbindlich.ICS 13.040.20 Oktober 2004October 2004The draft of this guideline has been subject to public scrutiny after announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette).No guarantee can be given with respect to the English transla-tion. The German version of this guideline shall be t

5、aken asauthoritative.Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Glossar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Verwendete Symbole . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 Anwendungs- und Gltigkeitsbereich . . . . 223 Ge

6、setzlicher Rahmen . . . . . . . . . . . . . . 234 Systembeschreibung . . . . . . . . . . . . . . 234.1 Konstantdatenbasis . . . . . . . . . . . . . 244.2 Zyklische Datenbasis . . . . . . . . . . . . 244.3 Konzentrationsmessung . . . . . . . . . . . 254.4 Modellhierarchie/Einzelmodule. . . . . . . 25

7、4.5 Systemhandhabung . . . . . . . . . . . . . 264.6 Visualisierung . . . . . . . . . . . . . . . . 264.7 Ausdruck. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264.8 Eingabemglichkeiten . . . . . . . . . . . . 264.9 Datenkommunikation . . . . . . . . . . . . 264.10 Plausibilittskontrolle. . . . . . . . . 27

8、4.11 Unsicherheiten . . . . . . . . . . . . 274.12 Ereignisdokumentation . . . . . . . . 274.13 Radioaktive Substanzen . . . . . . . 274.14 Information der Betroffenen . . . . . 274.15 Sonstiges . . . . . . . . . . . . . . . 285 Datenbasis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285.1 Allgemeine Anf

9、orderungen . . . . . . . . . 285.2 Konstantdatenbasis . . . . . . . . . . . . . 285.3 Zyklische Datenbasis . . . . . . . . . . . . 305.4 Ergnzende Informationen . . . . . . . . . 35Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10、 . 4Symbols used . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2 Application and scope. . . . . . . . . . . . . . 223 Legal framework . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 Description of the system . . . . . . . . . . . . 234.1 Constant data bas

11、is . . . . . . . . . . . . . . 244.2 Cyclic data basis . . . . . . . . . . . . . . . 244.3 Concentration measurement . . . . . . . . . 254.4 Model hierarchy/individual modules. . . . . 254.5 Handling the system . . . . . . . . . . . . . 264.6 Visualization . . . . . . . . . . . . . . . . . 264.7 Pri

12、ntout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264.8 Possible inputs . . . . . . . . . . . . . . . . 264.9 Data communication . . . . . . . . . . . . . 264.10 Plausibility check . . . . . . . . . . . 274.11 Uncertainty . . . . . . . . . . . . . . 274.12 Incident documentation . . . . . . . . 274.13 R

13、adioactive substances . . . . . . . . 274.14 Informing those affected . . . . . . . 274.15 Miscellaneous . . . . . . . . . . . . . 285 Data basis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285.1 General requirements. . . . . . . . . . . . . 285.2 Constant data basis . . . . . . . . . . . . . . 285.3 C

14、yclic data basis . . . . . . . . . . . . . . . 305.4 Supplementary information . . . . . . . . . 35Frhere Ausgabe: 11.02 Entwurf,deutschFormer edition: 11/02 draft, in German onlyKommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdLArbeitsgruppe Akute StofffreisetzungenAusschuss Luftqu

15、alittInhaltlich berprftweiterhin gltigund unverndert2009DezemberB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2004 2 VDI 3783 Blatt 4 / Part 4Page6 Emission model . . . . . . . . . . . . . . . . . 366.1 Introduction. .

16、. . . . . . . . . . . . . . . . 366.2 Substance state . . . . . . . . . . . . . . . . 376.3 Releases. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376.4 Fires. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406.5 Explosions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407 Dispersion calculation. . . . . . . . . . . . .

17、. 417.1 Quality of the model system . . . . . . . . . 427.2 Determining the mean wind field . . . . . . 477.3 Calculating the mean concentration . . . . . 488 Determining the emission by concentrationmeasurement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529 Assessment model . . . . . . . . . . . . . . .

18、5410 Description of a complete system . . . . . . 5911 Visualization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6312 Plausibility check . . . . . . . . . . . . . . . . 6413 Uncertainty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6514 Incident documentation . . . . . . . . . . . . 7315 Radioactive substances . .

19、 . . . . . . . . . . 7316 Informing those affected . . . . . . . . . . . . 74Annex A Flow diagram . . . . . . . . . . . . . . 77Annex B Equations for the emission model . . . 80B1 Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80B2 Release of a gas or gas mixture . . . . . . . 80B3 Release of liqu

20、efied gas . . . . . . . . . . . 81B4 Release of liquids. . . . . . . . . . . . . . . 86B5 Release of aerosols and dusts . . . . . . . . 87B6 Fires. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88B7 Explosions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89Annex C Example of a substance database. . . . 89Annex D

21、 Explanations and examples of thedetermination of emissions from concentration measurements (reversecalculation of the source term) . . . . . 94Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102Seite6 Emissionsmodell . . . . . . . . . . . . . . . . 366.1 Einfhrung. . . . . . . . . . . . . . .

22、. . . 366.2 Stoffzustand . . . . . . . . . . . . . . . . . 376.3 Freisetzungen . . . . . . . . . . . . . . . . 376.4 Brnde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406.5 Explosionen . . . . . . . . . . . . . . . . . 407 Ausbreitungsrechnung . . . . . . . . . . . . . 417.1 Gte des Modellsystems . . .

23、. . . . . . . 427.2 Bestimmung des mittleren Windfeldes . . . 477.3 Berechnung der mittleren Konzentration . . 488 Emissionsbestimmung durch Konzentrationsmessung . . . . . . . . . . . . 529 Bewertungsmodell . . . . . . . . . . . . . . . 5410 Beschreibung eines vollstndigen Systems 5911 Visualisieru

24、ng . . . . . . . . . . . . . . . . . 6312 Plausibilittskontrolle . . . . . . . . . . . . . 6413 Unsicherheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . 6514 Ereignisdokumentation . . . . . . . . . . . . 7315 Radioaktive Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . 7316 Information der Betroffenen . . . . . . . . .

25、 74Anhang A Ablaufschema . . . . . . . . . . . . . 76Anhang B Gleichungen zum Emissionsmodell . . 80B1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . 80B2 Freisetzung eines Gases oder Gasgemisches 81B3 Freisetzung von Flssiggas . . . . . . . . . 84B4 Freisetzung von Flssigkeiten. . . . . . . . 86B5 Fr

26、eisetzung von Aerosolen und Stuben . . 87B6 Brnde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88B7 Explosionen . . . . . . . . . . . . . . . . . 89Anhang C Beispiel einer Stoffdatenbank . . . . . 93Anhang D Erluterungen und Beispiele zurEmissionsbestimmung durchKonzentrationsmessungen(Quelltermrckrechnu

27、ng) . . . . . . . 94Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2004 VDI 3783 Blatt 4 / Part 4 3 VorbemerkungIn der Kommission Reinhaltung der Luft im VDI

28、undDIN Normenausschuss KRdL erarbeiten Fach-leute aus Wissenschaft, Industrie und Verwaltung infreiwilliger Selbstverantwortung VDI-Richtlinienund DIN-Normen zum Umweltschutz. Diese be-schreiben den Stand der Technik bzw. den Stand derWissenschaft in der Bundesrepublik Deutschlandund dienen als Ents

29、cheidungshilfen bei der Erarbei-tung und Anwendung von Rechts- und Verwaltungs-vorschriften. Die Arbeitsergebnisse der KRdL flie-en ferner als gemeinsamer deutscher Standpunkt indie europische technische Regelsetzung bei CEN(Europisches Komitee fr Normung) und in dieinternationale technische Regelse

30、tzung bei ISO(Internationale Organisation fr Normung) ein.Folgende Themenschwerpunkte werden in vier Fach-bereichen behandelt:Fachbereich I Umweltschutztechnik“Produktionsintegrierter Umweltschutz; Verfahrenund Einrichtungen zur Emissionsminderung;ganzheitliche Betrachtung von Emissionsminde-rungsma

31、nahmen unter Bercksichtigung vonLuft, Wasser und Boden; Emissionswerte frStube und Gase; anlagenbezogene messtechni-sche Anleitungen; UmweltschutzkostenrechnungFachbereich II Umweltmeteorologie“Ausbreitung von Luftverunreinigungen in derAtmosphre; strfallbedingte Freisetzungen;mikro- und mesoskalige

32、 Windfeldmodelle; Wech-selwirkung zwischen Atmosphre und Oberfl-chen; meteorologische Messungen; angewandteKlimatologie; Lufthygienekarten; human-bio-meteorologische Bewertung von Klima und Luft-hygiene; bertragung meteorologischer DatenFachbereich III Umweltqualitt“Wirkung von Luftverunreinigungen

33、auf Mensch,Tier, Pflanze, Boden, Werkstoffe und Atmosphre;wirkungsbezogene Mess- und Erhebungsverfah-ren; Erfassung und Wirkung mikrobieller Luftver-unreinigungen; Olfaktometrie; UmweltsimulationFachbereich IVUmweltmesstechnik“Emissions- und Immissionsmesstechnik fr anor-ganische und organische Gase

34、 sowie fr Partikel;optische Fernmessverfahren; Messen von Innen-raumluftverunreinigungen; Messen von Boden-luftverunreinigungen; Verfahren zur Herstellungvon Referenzmaterialien; Prfplne fr Mess-gerte; Validierungsverfahren; Messplanung; Aus-werteverfahren; QualittssicherungPreliminary noteIn the Co

35、mmission on Air Pollution Prevention ofVDI and DIN Standards Committee KRdL ex-perts from science, industry and administration, act-ing on their own responsibility, establish VDI guide-lines and DIN standards in the field of environmentalprotection. These describe the state of the art in sci-ence an

36、d technology in the Federal Republic of Ger-many and serve as a decision-making aid in the pre-paratory stages of legislation and application of legalregulations and ordinances. KRdLs working resultsare also considered as the common German point ofview in the establishment of technical rules on theE

37、uropean level by CEN (European Committee forStandardization) and on the international level byISO (International Organization for Standardization).The following topics are dealt with in four subdivi-sions: Subdivision I ”Environmental Protection Techniques“Integrated pollution prevention and control

38、 for in-stallations; procedures and installations for emis-sion control; overall consideration of measures foremission control with consideration given to theair, water and soil; emission limits for dusts andgases; plant-related measurement instructions; en-vironmental industrial cost accountingSubd

39、ivision II ”Environmental Meteorology“Dispersion of pollutants in the atmosphere; emis-sions from accidental releases; micro- and meso-scale wind field models; interaction between theatmosphere and surfaces; meteorological measure-ments; applied climatology; air pollution maps;human-biometeorologica

40、l evaluation of climateand air hygiene; transfer of meteorological dataSubdivision III ”Environmental Quality“Effects of air pollutants on man, farm animals, veg-etation, soil, materials, and the atmosphere; meth-ods for the measurement and evaluation of effects;determination of microbial air pollut

41、ants and theireffects; olfactometry; environmental simulation Subdivision IV”Environmental Measurement Techniques“Techniques for emission and ambient air measure-ments of inorganic and organic gases as well asparticulate matter; optical open-path measurementmethods; measurement of indoor air polluta

42、nts,measurement of soil air pollutants; procedures forestablishing reference material; test procedures formeasurement devices; validation procedures;measurement planning; evaluation methods; qual-ity assuranceB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Ver

43、ein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2004 4 VDI 3783 Blatt 4 / Part 4Die Richtlinien und Normen werden zunchst alsEntwurf verffentlicht. Durch Ankndigung im Bun-desanzeiger und in der Fachpresse erhalten alle inte-ressierten Kreise die Mglichkeit, sich an einemffentlichen Einspruchsverfahren zu betei

44、ligen.Durch dieses Verfahren wird sichergestellt, dassunterschiedliche Meinungen vor Verffentlichung derendgltigen Fassung bercksichtigt werden knnen.Die Richtlinien und Normen sind in den sechs Bn-den des VDI/DIN-Handbuches Reinhaltung der Luftzusammengefasst.GlossarAcute Exposure Guideline Levels

45、(AEGL)AEGL-Werte 1 reprsentieren Expositions-Hchst-grenzen fr die allgemeine Bevlkerung und sollenfr strfallbedingte Einwirkungen von weniger als1 h bis zu 8 h anwendbar sein. Dazu werden fr ver-schiedene Expositionszeiten (8 h, 4 h, 1 h, 30 min,zustzlich Kurzzeitwert fr 10 min) die jeweiligenAEGL 1

46、, 2 und 3 ermittelt.Sie werden vom National Advisory Committee forAcute Exposure Guideline Levels for HazardousSubstances (NAC/AEGL) entwickelt und im FederalRegister der Environmental Protection Agency derUSA verffentlicht und zur Diskussion gestellt. NachDurchlaufen eines vorgeschriebenen Verfahre

47、ns, indem die vorgeschlagenen Werte diskutiert und kom-mentiert und gegebenenfalls modifiziert werden, er-halten die Werte schlielich den Final“-Status undwerden von der National Academy of Sciences verf-fentlicht. Werte mit Final“-Status sind bisher nochnicht verffentlicht. Die Anwendbarkeit der AE

48、GL-Werte fr Auswirkungsbetrachtungen im Rahmender Strfallverordnung wird zurzeit in der Strfall-kommission diskutiert.Arbeitsplatzrichtwert, vorlufiger (ARW)Die vorlufigen Arbeitsplatzrichtwerte sind Werte,die fr gefhrliche Stoffe von Mitgliedern der Indus-trie erarbeitet wurden, fr die ein MAK-Wert

49、 nochnicht existiert und eine Krebs erzeugende oder repro-duktionstoxische Wirkung nach gesicherter wissen-schaftlicher Erkenntnis nicht bekannt ist.Sie verfolgen das gleiche Schutzziel wie die MAK-Werte. Art und Umfang der Daten, die zur Ableitungder Werte fhren, knnen aber beschrnkter sein. Ar-beitsplatzrichtwerte werden u.a. von Mitgliedern derIndustrie erarbeitet, vom Arbeitskreis Toxikologie“des Ausschusses fr Gefahrstoffe (AGS) berprft