1、August 2016DEUTSCHE NORM Preisgruppe 9DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 13.040.30!%R3“2471697www.din.deDIN 33897-4Arbeitsplatzatmosphre Routineverfahren zur B
2、estimmung des Staubungsverhaltens von Schttgtern Teil 4: Wiederholter Fall im QuerstromWorkplaces atmospheres Routine methods for the determination of dustiness of bulk materials Part 4: Repeated drop in the cross-flowAtmosphres des lieux de travail Procdures de routines pour la dtermination de lemp
3、oussirement d aux matriaux en vrac Partie 4: Chute rpete dans le flux transversalAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 33897-4:2009-12www.beuth.deGesamtumfang 13 SeitenDDIN-Normenausschuss Sicherheitstechnische Grundstze (NASG)DIN 33897-4:2016-08 2 Inhalt Seite V
4、orwort 3 1 Anwendungsbereich . 4 2 Normative Verweisungen . 4 3 Begriffe 5 4 Kurzbeschreibung . 5 5 Gerte . 6 5.1 Messvorrichtung 6 5.1.1 Allgemeines . 6 5.1.2 Rotierende Trommel 6 5.1.3 Grobabscheider 7 5.1.4 Probenahmesysteme mit Filter 7 5.1.5 Steuereinheit . 7 5.2 Waage . 7 5.3 Analysenwaage . 7
5、 5.4 Thermometer, Hygrometer, Barometer 7 6 Probe und Probenvorbereitung . 8 6.1 Probe 8 6.2 Probenvorbereitung . 8 7 Durchfhrung 8 8 Auswertung 9 9 Prfbericht . 10 Anhang A (informativ) Beispiel eines Prfprotokolls 11 Anhang B (informativ) Typische Staubungskenngren und relative Standardabweichung
6、des Verfahrens 12 Literaturhinweise . 13 DIN 33897-4:2016-08 3 Vorwort Diese Norm wurde vom Arbeitskreis Staub“ (NA 095-03-01-01 AK) des Arbeitsausschusses Messstrategien und Anforderungen an Messverfahren“ im DIN-Normenausschusses Sicherheitstechnische Grundstze (NASG) erarbeitet. Es wird auf die M
7、glichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 33897 Arbeitsplatzatmosphre Routineverfahren zur Bestimmung des Staubungsverhaltens von Sc
8、httgtern besteht aus: Teil 1: Grundlagen Teil 3: Verstaubung in ruhender Luft Teil 4: Wiederholter Fall im Querstrom nderungen Gegenber DIN 33897-4:2009-12 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Abgrenzung gegenber DIN EN 15051 im Anwendungsbereich neu abgefasst; b) Normative Verweisungen aktuali
9、siert; c) verwendete Terminologie an DIN EN 1540 angepasst; d) Hinweis auf verwendete Begriffe nach DIN EN 1540 als Anmerkung in Abschnitt 3 aufgenommen; e) Angabe der verwendeten Masseneinheiten in den Begriffsfestlegungen gestrichen und stattdessen in Form von Anmerkungen zu den Begriffen aufgenom
10、men; f) berschrift des Abschnitts 6 kontextbezogen angepasst; g) 6.3 als neuer Abschnitt 7 benummert und berschrift an Teil 3 dieser Normenreihe angepasst; h) Literaturhinweise ergnzt; i) Norm redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN 33897-4: 2009-12 DIN 33897-4:2016-08 4 1 Anwendungsbereich Di
11、ese Norm legt ein Routineverfahren zur Bestimmung des Staubungsverhaltens1)fest, das auf dem Prinzip wiederholter Fallvorgnge im Querstrom einer rotierenden Trommel basiert. Das beschriebene Verfahren simuliert durch kontinuierliche Bewegung in einer rotierenden Trommel Staubentstehungsvorgnge, bei
12、denen es sich sowohl um kontinuierliche Fallvorgnge als auch um Abriebvorgnge handelt, wie sie beim Handhaben (z. B. Entleerung von Scken, manuelles Ab- oder Umfllen oder Frderung/Transport) von pulverfrmigen oder granulierten Schttgtern auftreten und bei denen eine Staubfreisetzung whrend des Falle
13、ns, durch Aufwirbelung beim Auftreffen und/oder durch mechanischen Abrieb der Partikel erfolgt. Das Verfahren liefert Kenngren fr das Staubungsverhalten der einatembaren Fraktion und der alveolengngigen Fraktion der luftgetragenen Partikel von Schttgtern. ANMERKUNG Zur Festlegung der Teilchengrenver
14、teilung zur Messung luftgetragener Partikel siehe DIN EN 481. Das Verfahren kann im Routinebetrieb zur Bestimmung des Staubungsverhaltens aller pulverfrmigen oder granulierten Stoffe angewendet werden mit Ausnahme solcher pulverfrmiger Stoffe, die durch kontinuierliche Bewegung in einer rotierenden
15、Trommel ohne weitere Zugabe von Hilfsmitteln zur Granulatbildung oder Verfilzung neigen. An den gesammelten Staubfraktionen knnen weitere analytische oder physikalische Bestimmungen durchgefhrt werden. Diese Norm gilt nicht fr Messungen des Staubungsverhaltens von Schttgtern, bei denen die Einhaltun
16、g der Anforderungen nach DIN EN 15051 nachgewiesen werden muss. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe.
17、Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 33897-1, Arbeitsplatzatmosphre Routineverfahren zur Bestimmung des Staubungsverhaltens von Schttgtern Teil 1: Grundlagen DIN 55992-1, Bestimmung einer Mazahl fr die Staubentwic
18、klung von Pigmenten und Fllstoffen Teil 1: Rotationsverfahren DIN EN 1540, Exposition am Arbeitsplatz Terminologie; Dreisprachige Fassung EN 1540 DIN EN 15051-1, Exposition am Arbeitsplatz Messung des Staubungsverhaltens von Schttgtern Teil 1: Anforderungen und Auswahl der Prfverfahren DIN EN ISO 13
19、137, Arbeitsplatzatmosphre Pumpen fr die personenbezogene Probenahme von chemischen und biologischen Arbeitsstoffen Anforderungen und Prfverfahren 1) Staubentwicklungsverhalten nach DIN 55992-1. DIN 33897-4:2016-08 5 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach DIN 33897-1,
20、DIN EN 1540 und die folgenden Begriffe. ANMERKUNG Insbesondere werden in diesem Dokument die folgenden Begriffe aus DIN EN 1540 verwendet: Staubungsverhalten, einatembare Fraktion, alveolengngige Fraktion und thorakale Fraktion. 3.1 Staubungskenngre (fr alveolengngigen Staub in rotierender Trommel)
21、SA,rTQuotient aus der auf dem jeweiligen Filter gesammelten Masse an alveolengngigem Staub (A-Staub) und der Masse der Probe Anmerkung 1 zum Begriff: Die Staubungskenngre SA,rT wird in Milligramm A-Staub bezogen auf die Masse der Probe, in Kilogramm, angegeben (Einheit: mg/kg). 3.2 Staubungskenngre
22、(fr einatembaren Staub in rotierender Trommel) SE,rTQuotient aus der auf dem jeweiligen Filter gesammelten Masse an einatembarem Staub (E-Staub) und der Masse der Probe Anmerkung 1 zum Begriff: Die Staubungskenngre SE,rT wird in Milligramm E-Staub bezogen auf die Masse der Probe, in Kilogramm, angeg
23、eben (Einheit: mg/kg). 4 Kurzbeschreibung Eine Probe von etwa 100 g des zu prfenden Schttgutes wird in ein Staubentwicklungsgef vom Typ I nach DIN 55992-1 (Trommel) gegeben. Die Trommel wird in Rotation versetzt (Drehzahl: 30 min1, Dauer: 5 min), wobei durch die mechanische Beanspruchung der Probe s
24、owohl kontinuierliche Fallvorgnge als auch Abriebvorgnge simuliert werden, wie sie beim Handhaben und Transport von pulverfrmigen oder granulierten Schttgtern auftreten. Vorhandener und durch mechanische Beanspruchung erzeugter Staub wird von einem axialen Luftstrom (10 l min1) erfasst und mittels e
25、ines A- oder E-Staubmesskopfes auf einem Filter abgeschieden. Fr die gleichzeitige Bestimmung von A- und E-Staub sind zwei getrennte Versuche erforderlich. Die Masse des abgeschiedenen Staubes wird gravimetrisch bestimmt. Die nach dem Ende der Messdauer gravimetrisch ermittelten Massen auf den Filte
26、rn ergeben, bezogen auf die in die Trommel eingewogene Masse, die Staubungskenngren SA,rTund SE,rT. DIN 33897-4:2016-08 6 5 Gerte 5.1 Messvorrichtung 5.1.1 Allgemeines Die Messvorrichtung (siehe Bild 1) besteht aus einer Trommel (1), einem Grobabscheider (2), je einem A- oder E-Staubmesskopf mit Fil
27、ter (3) sowie einer Steuereinheit (4), (5), (6) und (7). Legende 1 Staubentwickungsgef (Trommel) 2 Grobabscheider 3 A-/E-Staubmesskopf mit Filter 4 Volumenmessgert (Massendurchflussmessgert) 5 Durchflussregelung mit Absperrarmatur 6 Vakuumpumpe 7 Antrieb (Motor) Bild 1 Messvorrichtung (Typ I nach DI
28、N 55992-1) mit A-/E-Staubmesskopf, schematisch 5.1.2 Rotierende Trommel Staubentwicklungsgef Typ I nach DIN 55992-1 Die Trommel (1) besteht aus einem runden Metallzylinder (Durchmesser 138,6 mm, Lnge 179,5 mm, Volumen etwa 2,2 l) mit abnehmbaren, konisch zulaufendem Deckel, drei auf der Innenseite d
29、es Metallzylinders in gleichem Abstand angebrachten Umlenkblechen (Lnge 112 mm, Hhe 25 mm, 20 gegen die Mittelsenkrechte entgegen der Drehrichtung geneigt, Anordnung siehe Bild 2) und drei Lufteintrittsffnungen auf der Befestigungswelle. Die Trommel ist an der Auenseite mit drei in gleichem Abstand
30、angebrachten Klopfern versehen, deren Klopffrequenz durch die Drehzahl bestimmt wird und die dazu dienen, Anhaftungen von Probematerial an den Gefinnenwnden whrend der Rotation der Trommel zu vermeiden. DIN 33897-4:2016-08 7 Legende 1 Umlenkbleche 2 Lufteintrittsffnung 3 Trommelwand (Blick in die ge
31、ffnete Trommel) Bild 2 Anordnung der Umlenkbleche im Inneren der Trommel 5.1.3 Grobabscheider Zum Abtrennen mitgerissener grober Teilchen wird als Grobabscheider (Bild 1, Positionsnummer 2) ein zylindrisches Gef verwendet, z. B. ein Glasgef von 100 mm Durchmesser und 325 mm Lnge (etwa 1 l Volumen).
32、5.1.4 Probenahmesysteme mit Filter Zur Probenahme des fr den whrend der Messung aus der Trommel ausgetragenen Staubs dient ein E-Staubmesskopf bzw. ein A-Staubmesskopf, ausgelegt fr einen Luftdurchsatz von 10 l min1mit einge-legtem Filter (Bild 1, Positionsnummer 3). 5.1.5 Steuereinheit Die Steuerei
33、nheit umfasst ein Volumenmessgert (Massendurchflussmessgert) (Bild 1, Positionsnummer 4), eine Durchflussregelung mit Absperrarmatur (Bild 1, Positionsnummer 5) zur Messung und Regelung des durch die Trommel geleiteten Luftstroms von 10 l min1, eine Vakuumpumpe (Bild 1, Positionsnummer 6) nach DIN E
34、N ISO 13137 zu dessen Erzeugung sowie den Antrieb (Bild 1, Positionsnummer 7) fr die Trommel, deren Drehzahl von 0 min1bis 60 min1regelbar ist. 5.2 Waage Die Waage muss auf 10 mg ablesbar sein. 5.3 Analysenwaage Die Analysenwaage muss auf 0,01 mg ablesbar sein. 5.4 Thermometer, Hygrometer, Barometer
35、 Diese Gerte dienen zur Messung der Raumluftbedingungen. DIN 33897-4:2016-08 8 6 Probe und Probenvorbereitung 6.1 Probe Die erforderliche Gesamtmasse des Prfgutes ergibt sich aus der Anzahl der vorgesehenen Einzelmessungen (in der Regel jeweils drei Messungen fr A-Staub und fr E-Staub). Im Regelfall
36、 werden etwa 750 g bis 1 500 g des Prfgutes bentigt. 6.2 Probenvorbereitung Zur Charakterisierung des Prfgutes sollten folgende Untersuchungen durchgefhrt werden: a) Granulometrische Untersuchungen (siehe DIN 33897-1); b) Messung der Korngrenverteilung (zum Beispiel Q3-Verteilungssumme bzw. q3-Verte
37、ilungsdichte nach DIN ISO 9276-1); c) Messung der spezifischen Dichte und der Schttdichte nach DIN EN 15051-1; d) Messung des Feuchtigkeitsgehaltes (der Gutfeuchte“) nach DIN EN 15051-1. Da die ausgetragene Staubmenge von der relativen Feuchte der zur Messung durch die Trommel strmenden Luft beeinfl
38、usst wird, muss vor Beginn jeder Messreihe die relative Feuchte der Messluft (Umgebungsluft) ermittelt und aufgezeichnet werden. Weiterhin mssen die Raumtemperatur und der Luftdruck ermittelt und im Prfprotokoll festgehalten werden. Die Messung sollte bei einer relativen Feuchte der Umgebungsluft vo
39、n (50 5) % und einer Raumtemperatur von (20 2) C durchgefhrt werden. Im Allgemeinen wird die Prfung des Probematerials im unvernderten Anlieferungszustand durchgefhrt. Eine Konditionierung der Proben ist somit im Regelfall nicht vorgesehen, es sei denn, dies wird im Einzelfall besonders vereinbart.
40、7 Durchfhrung Der vollstndige Messvorgang ist mindestens dreimal durchzufhren. Zwischen jeder Messung sind die Trommel, der Grobabscheider und der jeweilige Staubmesskopf zu reinigen. Die Messung wird mit einer Trommeldrehzahl von 30 min1und einem Luftdurchsatz von (10 0,5) l min1bei einer Messdauer
41、 von 5 min (entspricht einem Messvolumen von 50 l) durchgefhrt. Der Staubmesskopf wird vor jeder Messung mit einem neuen Filter belegt, die Masse des unbelegten Filters wird auf 0,01 mg bestimmt und als m11(A-Staubbestimmung) bzw. m31(E-Staubbestimmung) notiert. Die festgelegte oder vereinbarte Mass
42、e der Probe m2(A-Staubbestimmung) bzw. m4(E-Staubbestimmung), vorzugsweise (100 0,5) g, wird auf 10 mg eingewogen und in die Trommel bergefhrt. Die Trommel wird in Rotation versetzt und die Messung mit den festgelegten oder vereinbarten Parametern durchgefhrt. Nach Ablauf der Messdauer wird das mit
43、Staub beladene Filter aus dem Messkopf entnommen, auf 0,01 mg gewogen und die Masse als m12(A-Staubbestimmung) bzw. m32(E-Staubbestimmung) notiert. Bei der Bestimmung der Filtermasse mit und ohne Staubbelegung ist auf die Filterkorrektur, insbesondere in Bezug auf die relative Feuchte der Messluft,
44、zu achten (siehe z. B. DIN ISO 15767 und Literaturhinweis 1). DIN 33897-4:2016-08 9 Die bliche Masse des zu prfenden Schttgutes betrgt etwa 100 g. Diese kann im Bedarfsfall abhngig von der spezifischen Dichte und dem Schttvolumen des zu prfenden Schttgutes extrem leichte (z. B. organische Pigmente),
45、 schwere (z. B. Bleioxide) oder voluminse Schttgter (z. B. pyrogene Kieselsure) sowie der zu erwartenden Staubmenge (stark staubende Schttgter) variieren. Wird bei extrem leichten oder voluminsen Schttgtern bei einer Masse von etwa 100 g ein Volumen des Probegutes von etwa 250 ml berschritten, ist d
46、ie Masse entsprechend zu reduzieren. Andererseits ist bei extrem schweren oder kompakten Schttgtern sowie bei geringen Probemengen darauf zu achten, dass ein Probevolumen von etwa 50 ml nicht unterschritten wird. Bei einem Vergleich des Staubungsverhaltens von Stoffen unterschiedlichen Schttvolumens
47、 ist die Einwaage so zu bemessen, dass vergleichbare Fallhhen und Probevolumina in der Trommel sichergestellt sind. Bei der Messung brennbarer oder explosionsfhiger Stube sind die beim Umgang mit diesen Stoffen erforderlichen Schutzmanahmen zu beachten. Die Messung ist gegebenenfalls unter Inertgas
48、durchzufhren. Bei der Messung feuchtigkeitsempfindlicher oder hygroskopischer Stube ist die Messluft vor dem Durchleiten durch die Trommel mit geeigneten Trocknungsmitteln (Blaugel, Calciumchlorid) zu trocknen. 8 Auswertung Die Staubungskenngren SA,rTund SE,rTfr die Staubentwicklung nach dem Verfahr
49、en durch wiederholten Fall im Querstrom, in Milligramm je Kilogramm, werden nach den Gleichungen (1) bis (4) berechnet: 1= 12 11(1) 3= 32 31(2) A,rT=12(3) E,rT=34(4) Dabei ist 1die Masse des bei der A-Staub-Messung abgeschiedenen Staubes, in Milligramm; 11die Masse des Filters vor der A-Staub-Messung, in Millig
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