VDI 4205 Blatt 1-2003 Measurement and test methods for the assessment of vapour recovery systems on filling stations - Fundamentals.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREMess- und Prfverfahren zur Beurteilung von Gasrckfhrungssystemen an TankstellenGrundlagenMeasurement and test methods for the assessment of vapour recovery systems on filling stations FundamentalsVDI 4205Blatt 1 / Part 1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/DIN-Hand

2、buch Reinhaltung der Luft, Band 5VDI-RICHTLINIENZu beziehen durch / Available from Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2003Vervielfltigung auchfr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal

3、 use not permittedDie deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.ICS 13.040.50; 75.200Juli 2003July 2003The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . .

4、 . . . . . . 2Einleitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 32 Definitionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.1 Rechtliche Grundlagen . . . . . . . . . . . 63.2 VdTV-Merkblatt 908 Prfu

5、ng von Gasrckfhrungssystemen“ . . . . . . . . . 73.3 Technische Grundlagen . . . . . . . . . . . 73.3.1 Zapfsulen . . . . . . . . . . . . . . 73.3.2 Gasrckfhrungssysteme. . . . . . . 93.3.3 Lftungsmast . . . . . . . . . . . . . 113.3.4 Einflsse durch die Betankungsvorgnge . . . . . . . . . 11Anhang

6、Explosionsschutz bei der Anwendungvon Mess- und Prfverfahren zur Beurteilung von Gasrckfhrungs-systemen an Tankstellen frOttokraftstoff . . . . . . . . . . . . . . 12Schrifttum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introductio

7、n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.1 Legal fundamentals . . . . . . . . . . . . . 63.2 VdTUEV information sheet 908 ”Testing of vapour

8、recovery systems“ . . . 73.3 Technical fundamentals. . . . . . . . . . . 73.3.1 Dispensers . . . . . . . . . . . . . . 73.3.2 Vapour recovery systems . . . . . . 93.3.3 Ventilation pipe . . . . . . . . . . . 113.3.4 Influences of refuelling processes . . 11Annex Explosion protection when usingmeasur

9、ement and test methods for theassessment of vapour recovery systemson petrol filling stations . . . . . . . . . 12Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdLArbeitsgruppe Messverfahren zur Bestimmung der Gasrckfhrungsrate

10、 an TankstellenAusschuss Messtechnische SonderfragenFrhere Ausgabe: 10.01 Entwurf,deutschFormer edition: 10/01 draft, in German onlyB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2003 2 VDI 4205 Blatt 1 / Part 1Vorbemerk

11、ungIn der Kommission Reinhaltung der Luft im VDI 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

12、der Bundesrepublik Deutschlandund dienen als Entscheidungshilfen 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 Nor

13、mung) und in dieinternationale technische Regelsetzung bei ISO(Internationale Organisation fr Normung) ein.Folgende Themenschwerpunkte werden in vier Fach-bereichen behandelt:Fachbereich I Umweltschutztechnik“Produktionsintegrierter Umweltschutz; Verfahrenund Einrichtungen zur Emissionsminderung;gan

14、zheitliche Betrachtung von Emissionsminde-rungsmanahmen unter Bercksichtigung vonLuft, Wasser und Boden; Emissionswerte frStube und Gase; anlagenbezogene messtechni-sche Anleitungen; UmweltschutzkostenrechnungFachbereich II Umweltmeteorologie“Ausbreitung von Luftverunreinigungen in derAtmosphre; str

15、fallbedingte Freisetzungen;mikro- und mesoskalige Windfeldmodelle; Wech-selwirkung zwischen Atmosphre und Oberfl-chen; meteorologische Messungen; angewandteKlimatologie; Lufthygienekarten; human-bio-meteorologische Bewertung von Klima und Luft-hygiene; bertragung meteorologischer DatenFachbereich II

16、I Umweltqualitt“Wirkung von Luftverunreinigungen auf Mensch,Tier, Pflanze, Boden, Werkstoffe und Atmosphre;wirkungsbezogene Mess- und Erhebungsverfah-ren; Erfassung und Wirkung mikrobieller Luftver-unreinigungen; Olfaktometrie; UmweltsimulationFachbereich IVUmweltmesstechnik“Emissions- und Immission

17、smesstechnik fr anor-ganische und organische Gase sowie fr Partikel;optische Fernmessverfahren; Messen von Innen-raumluftverunreinigungen; Messen von Boden-luftverunreinigungen; Verfahren zur Herstellungvon Referenzmaterialien; Prfplne fr Mess-gerte; Validierungsverfahren; Messplanung; Aus-Prelimina

18、ry noteIn the Commission 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 ar

19、t in sci-ence and 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 technic

20、al rules on theEuropean 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 preven

21、tion and control 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 cos

22、t accountingSubdivision 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-

23、biometeorological 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 micr

24、obial air pollutants 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 in

25、door air pollutants,measurement of soil air pollutants; procedures forestablishing reference material; test procedures formeasurement devices; validation procedures;B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2003

26、 VDI 4205 Blatt 1 / Part 1 3 werteverfahren; QualittssicherungDie 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 beteiligen.

27、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.EinleitungDas Bundes-Immissionsschutzgesetz d

28、efiniert auchAnforderungen an die Errichtung, die Beschaffenheitund den Betrieb nicht genehmigungsbedrftiger An-lagen. Fr Tankstellen werden diese Anforderungenin der Verordnung zur Begrenzung der Kohlenwas-serstoffemissionen bei der Betankung von Kraftfahr-zeugen (21. BImSchV) 1 nher beschrieben, s

29、oweitKraftstoffbehlter von Kraftfahrzeugen mit Otto-kraftstoff betankt werden.Wesentliches Merkmal zur Begrenzung der Kohlen-wasserstoffemissionen bei Betankungsvorgngen anTankstellen ist die Erfassung dieser Emissionen mitGasrckfhrungssystemen und die Rckfhrung derKraftstoffdmpfe in den Lagertank.

30、Die Funktion derGasrckfhrungssysteme wird durch festgelegteWerte fr verschiedene Parameter definiert.Um den bestimmungsgemen Betrieb der Gasrck-fhrungssysteme sicherzustellen, mssen in regel-migen Abstnden Prfungen der Systeme durchFachbetriebe vorgenommen werden. Darber hinauswird wiederkehrend dur

31、ch Sachverstndige die Ein-haltung der Anforderungen berwacht. Fr diese Pr-fungen und berwachungen sind Messungen vonDichtheit, Volumenflssen und weiteren Parameternotwendig.1 AnwendungsbereichDie in VDI 4205 Blatt 1 bis Blatt 3 2; 3 beschriebe-nen Mess- und Prfverfahren zur Beurteilung vonaktiven Ga

32、srckfhrungssystemen an Tankstellenwerden durch die Betreiber von Tankstellen sowievon den Sachverstndigen und den Fachbetriebenund darber hinaus von berwachungsbehrdengleichermaen angewandt, um die Funktion der Gas-rckfhrungssysteme unter Zuhilfenahme der hierbeschriebenen Mess- und Prfverfahren zu

33、ermitteln.Je nach Aufgabenstellung kommen hierfr unter-measurement planning; evaluation methods; qual-ity assuranceThe guidelines and standards are first published asdrafts. These are announced in the Bundesanzeiger(Federal Gazette) and in professional publications inorder to give all interested par

34、ties the opportunity toparticipate in an official objection procedure. Thisprocedure ensures that differing opinions can be con-sidered before the final version is published.The guidelines and standards are published in the six-volume VDI/DIN Reinhaltung der Luft (Air Pollu-tion Prevention) manual.I

35、ntroductionThe German Federal Immission Control Act also de-fines requirements for the construction, the natureand the operation of installations that are not subjectto licensing. For filling stations these requirementsare specified in the Ordinance on the Limitation ofHydrocarbon Emissions resultin

36、g from the Refuel-ling of Motor Vehicles (21. BImSchV) 1, as far asautomobile refuelling with petrol is concerned.Essential for the limitation of hydrocarbon emissionsresulting from the refuelling of motor vehicles at fill-ing stations is the recovery of these emissions withStage II vapour recovery

37、systems and the return of thepetrol vapours to the storage tank. The operation ofthese vapour recovery systems is defined by valuesspecified for different parameters.In order to ensure the proper operation of the vapourrecovery systems, they have to be checked at regularintervals by specialist compa

38、nies. Furthermore, tech-nical experts shall systematically check compliancewith the requirements. These checks and inspectionscomprise leak tests and measurements of volumetricflow rates and other parameters.1ScopeThe measurement and test methods for the assess-ment of active Stage II vapour recover

39、y systems atfilling stations as specified in VDI 4205 Parts 1through 3 2; 3 apply for operators of filling stations,technical experts and specialist companies, as well asfor inspection authorities, in order to allow the oper-ation of the those vapour recovery systems to be de-termined with reference

40、 to the measurement and testmethods described herein. Depending on the tasks tobe performed, different methods may find applicationB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2003 4 VDI 4205 Blatt 1 / Part 1schiedlich

41、e Verfahren zur Anwendung. Mess- undPrfverfahren zur Beurteilung von passiven Gasrck-fhrungssystemen werden in dieser Richtlinie nichtbehandelt.2 DefinitionenAnemometerStrmungsgeschwindigkeitsmesserBalgengaszhlerGasvolumenmesser (trockene Bauart)EmissionswirkungsgradVerhltnis aus dem Mittelwert der

42、mittels eines Gas-rckfhrungssystems in den Lagerbehlter zurckge-fhrten Masse an Kohlenwasserstoffen und dem Mit-telwert der emittierten Masse an Kohlenwasserstof-fen ohne Einsatz eines Gasrckfhrungssystems(Basisemission). Beide Mittelwerte beziehen sichhierbei auf die jeweils getankten Kraftstoffmen

43、genund das untersuchte Fahrzeugkollektiv.FachbetriebBetrieb, der ber die notwendigen Gerte sowie aus-gebildetes Personal zur gefahrlosen und richtigen Er-richtung, Instandhaltung und Instandsetzung vonGasrckfhrungssystemen verfgt und von einer zu-gelassenen Prforganisation jhrlich berwacht wirdGaspe

44、ndelsystemEinrichtung, mit der die beim Befllen eines Lager-tanks oder eines beweglichen Behltnisses verdrng-ten Dmpfe erfasst und durch eine dampfdichte Ver-bindungsleitung dem abfllenden beweglichen Be-hltnis, dem abfllenden Lagertank oder einem Puf-fertanksystem zugefhrt werdenGasrckfhrungseinhei

45、tEinrichtung zur Rckfhrung der bei der Betankungverdrngten Ottokraftstoffdmpfe gem der21. BImSchV. Beinhaltet Gaspumpe zur Unterdruck-erzeugung, Steuerung zur Einstellung der Volumen-rate, Zapfventil mit Gassauger und Zapfschlauch so-wie Rohrleitungen zur Verbindung mit der unter-irdischen Gasrckfhr

46、ungsleitung zum ErdtankGasrckfhrungsrateVerhltnis zwischen dem Volumen von rckgefhr-tem Kraftstoffdampf-Luft-Gemisch und dem in dergleichen Zeit getankten KraftstoffvolumenAnmerkung: Die Gasrckfhrungsrate ist eine spezielle Volumen-rate, die sich auf das rckgefhrte Kraftstoffdampf-Luft-Gemischbezieh

47、t.for this purpose. Measurement and test methods forthe assessment of passive vapour recovery systemsare not covered by this guideline.2 DefinitionsAnemometerFlow rate meterBellows-type gas flow meterGas volume meter (dry type)Emission efficiencyRatio between the mean value of the mass of hydro-carb

48、ons returned to the storage tank via a vapour re-covery system and the mean value of the mass of hy-drocarbons emitted in the absence of a vapourrecovery system (basic emission). Both mean valuesrelate to the amounts of fuel dispensed and the collec-tive body of vehicles checked.Specialist companyCo

49、mpany having the necessary equipment andtrained personnel to ensure the risk-free and correctconstruction, maintenance and repair of vapour re-covery systems and that is inspected annually by anauthorised test organisationVapour control systemSystem that captures vapours displaced during theloading of a storage tank or mobile container and re-turns those vapours via a vapour-tight connectionh