DIN EN 1093-4:2008 Безопасность машин. Оценка выбросов вредных веществ в воздух. Часть 4. Эффективность улавливания выхлопной системы. Трассерный метод; Английская версия DIN ISO 1093-4:2008-09

Стандартный №: DIN EN 1093-4:2008
Дата публикации: 2008
Разместил: German Institute for Standardization
состояние: быть заменен
быть заменен: DIN EN 1093-4:2008-09
Последняя версия: DIN EN 1093-4 Berichtigung 1:2009-02
заменять: DIN EN 1093-4:1996 DIN EN 1093-4/A1:2008

сфера применения

Обзор стандарта и техническая база

DIN EN 1093-4:2008-09 «Безопасность машин. Оценка выбросов опасных веществ в атмосферу. Часть 4. Эффективность улавливания вытяжных систем. Метод трассера» — ключевой технический стандарт, разработанный Европейским комитетом по стандартизации (CEN) и являющийся ключевым компонентом серии стандартов EN 1093. Этот стандарт официально вступил в силу 1 сентября 2008 года, заменив версию 1996 года и включив в себя редакцию A1:2008.

Техническое сопровождение данного стандарта в Германии осуществляет рабочая группа «Выбросы машин» Комитета по стандартизации NASG. Он полностью гармонизирован с Директивами ЕС по машинам и механизмам 98/37/EG и 2006/42/EG. Как гармонизированный стандарт, соответствие этому стандарту дает производителям презумпцию соответствия соответствующим требованиям Директивы по машинам.

Основные технические принципы и методология

Основной принцип метода трассера для оценки эффективности улавливания всасывающей системы основан на теории баланса масс. Согласно определению в статье 3.1 стандарта, эффективность улавливания ηc относится к отношению массового расхода конкретных загрязняющих веществ воздуха, непосредственно улавливаемых всасывающей системой, к массовому расходу неконтролируемых загрязняющих веществ, выбрасываемых оборудованием.

Главы 4-5 стандарта подробно описывают принцип измерения: путем выпуска трассерных веществ, имитирующих аэродинамическое поведение реальных загрязняющих веществ воздуха, измеряются общий массовый расход выбросов трассерных веществ (qE) и массовый расход, улавливаемый всасывающей системой (qc), соответственно, и, наконец, рассчитывается процент эффективности улавливания.

Параметры измерения	Символ	Определение	Метод измерения
Суммарный массовый расход выбросов	qE	Суммарный выброс трассерных веществ	Q(C2-C1)
Скорость массового расхода улавливания	qc	Масса трассерных веществ, уловленная системой	Q'(C3-C'1)
ηc	Процентное отношение qc к qE	(qc/qE)×100%

Процедура испытаний и технические требования

Проектирование процесса испытаний

Согласно главе 6 стандарта, полная процедура испытаний состоит из четырех основных этапов: измерение фоновой концентрации (этапы 1 и 4), измерение выбросов трассерного газа в воздуховоде (этап 2) и измерение трассерного газа, имитирующее реальные выбросы загрязняющих веществ (этап 3). Каждый этап требует сбора данных с использованием сложных аналитических приборов и расходомеров.

Во время испытания должно быть обеспечено полное смешивание трассерного вещества и воздуха. Для систем с прямыми воздуховодами следует следовать методу, указанному в ISO 4053-1. При необходимости длину смешивания можно сократить, установив дополнительные устройства во всасывающем воздуховоде.

Технические требования к измерению концентрации

Раздел 6.2 стандарта особо подчеркивает анализ временных характеристик измерений концентрации C3. При резком изменении массового расхода источника выбросов от нуля до qE концентрация C3 постепенно увеличивается с течением времени, демонстрируя две различные постоянные времени: меньшая первая постоянная времени соответствует накоплению трассерного вещества в зоне прямого воздействия системы впрыска; большая вторая постоянная времени соответствует накоплению трассерного вещества в оставшемся объеме.

Для обеспечения точности измерений стандарт требует постоянной времени 10 секунд и интервала выборки, равного или большего постоянной времени измерительной системы. Для обеспечения надежности статистического анализа требуется не менее трех независимых испытаний.

Ключевые параметры контроля и факторы влияния

Критерии выбора материала трассера

В разделе 7.1.1 стандарта подробно описаны требования к выбору материала трассера. Для газообразных загрязнителей воздуха, поскольку коэффициент турбулентной диффузии намного больше коэффициента молекулярной диффузии, общее поведение массопереноса всех газов можно считать по существу одинаковым. Подходящие газы-трассеры должны быть нетоксичными или иметь очень низкую токсичность, быть химически стабильными при ожидаемой температуре процесса, не мешать существующим загрязнителям воздуха внутри помещений и иметь низкие фоновые концентрации. Для загрязнителей аэрозольного типа мелкие частицы (особенно те, которые имеют важное значение для гигиены труда) можно моделировать с помощью материалов-трассеров. Стандарт утверждает, что наблюдаемые различия в пропускании увеличиваются с размером частиц свыше 3-4 мкм, но ниже 10 мкм эти различия все еще меньше, чем те, которые обусловлены другими неопределенностями измерений. Моделирование характеристик источников выбросов. В разделах 7.1.2–7.1.3 стандарта подчеркивается важность точного моделирования геометрии, компоновки и аэродинамических характеристик источников выбросов. Формы источников выбросов должны быть максимально приближены к формам реальных источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и могут быть разделены на точечные, площадные или трёхмерные. Выбросы точечных источников можно моделировать с помощью открытых воздуховодов, создающих струи с переменными аэродинамическими характеристиками, или путём впрыскивания трассирующего материала с низкой скоростью в спечённые материалы. Площадные и трёхмерные источники можно моделировать с помощью соответствующим образом распределённых сетей точечных источников или перфорированных воздуховодов.

Тип источника выбросов	Метод моделирования	Технические требования	Применимые сценарии
Точечный источник	Открытая труба, спечённый материал	Переменные характеристики струи, низкоскоростная струя	Локальная точка выброса
Поверхностный источник	Сеть точечных источников, перфорированная труба	Соответствующая плотность распределения	Площадь поверхностного выброса
Трёхмерный источник	Массив многоточечных источников	Пространственно равномерное распределение	Объём выброса источник

Анализ неопределенности измерений и контроль качества

В Приложении А к стандарту представлен упрощенный метод расчета неопределенности случайной составляющей C3 (95%). Если предположить гауссово распределение для концентрации C3, неопределенность минимальной эффективности захвата ηc(95%) зависит от нескольких параметров, включая случайную составляющую неопределенности C3(95%). Методы статистического анализа позволяют определить такие результаты, как минимальная эффективность захвата или относительное стандартное отклонение. Значение C3(95%) можно рассчитать из среднего значения и стандартного отклонения C3 по формуле: C3(95%) = C3 – 1,64 × σ(C3). Результаты измерений всегда должны быть представлены вместе с их неопределенностью. Согласно Главе 8 стандарта, отчеты об испытаниях должны содержать не менее 15 ключевых пунктов информации, включая: ссылку на стандарт, описание испытательной машины или системы улавливания, рабочие данные во время испытания, описание системы аспирации, описание процедуры измерения, используемый прибор и его последние данные калибровки, результаты трех измерений, информацию об испытательной лаборатории и данные об окружающей среде. Особое значение имеет описание типа трассирующего вещества, расхода, направления и скорости распыления, а также обоснование выбора используемого трассирующего вещества.

Соответствие Директиве ЕС

Приложения ZA и ZB к настоящему стандарту четко демонстрируют соответствие основным требованиям Директив ЕС по машинам и оборудованию 98/37/EG и 2006/42/EG. Соответствие всем разделам настоящего стандарта обеспечивает презумпцию соответствия основным требованиям Приложения I, Раздела 1.5.13, относительно выбросов опасных материалов и веществ в рамках настоящего стандарта.

Производителям следует учитывать, что к изделиям, подпадающим под действие настоящего стандарта, могут применяться другие требования и дополнительные директивы ЕС. В процессе проектирования и сертификации оборудования рекомендуется проводить комплексную оценку соответствия нормативным требованиям.

Технологическое развитие и влияние на отрасль

По сравнению с версией 1996 года основные технические обновления DIN EN 1093-4:2008-09 включают добавление информационного Приложения ZA о взаимосвязи между настоящим стандартом и основными требованиями Директивы ЕС по машинам 98/37/EG и информационного Приложения ZB о взаимосвязи между настоящим стандартом и основными требованиями Директивы ЕС по машинам 2006/42/EG.

Эти обновления отражают развитие системы регулирования безопасности машинного оборудования ЕС и обеспечивают постоянную координацию стандартов и технических регламентов. Для производителей оборудования принятие последней версии стандарта не только помогает гарантировать соответствие продукции новейшим требованиям безопасности, но и повышает сопоставимость качества продукции и конкурентоспособность на рынке благодаря стандартизированным методам испытаний.

В промышленном применении этот стандарт обеспечивает научную основу для оценки и совершенствования систем контроля выбросов машинного оборудования, особенно в таких отраслях, как деревообработка, металлообработка и химическое производство, где существует риск выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, и имеет важное практическое значение.

DIN EN 1093-4:2008 Ссылочный документ

EN 292-1:1991 Безопасность техники; основные понятия, общие принципы проектирования; часть 1: основная терминология, методология
EN 292-2:1991 Безопасность техники; основные понятия, общие принципы проектирования; часть 2: технические принципы и характеристики
ISO 4053-1 Измерение расхода газа в трубопроводах; Трассирующие методы; Часть I: Общие сведения

DIN EN 1093-4:2008 История

2009 DIN EN 1093-4 Berichtigung 1:2009-02 Безопасность машин. Оценка выбросов вредных веществ в воздух. Часть 4. Эффективность улавливания выхлопной системы. Трассерный метод; Немецкая версия EN 1093-4:1996+A1:2008, исправление к DIN EN 1093-4:2008-09.
2009 DIN EN 1093-4 Berichtigung 1:2009 Безопасность машин. Оценка выбросов вредных веществ в воздух. Часть 4. Эффективность улавливания выхлопной системы. Трассерный метод; Немецкая версия EN 1093-4:1996+A1:2008, исправление к DIN EN 1093-4:2008-09.
2008 DIN EN 1093-4:2008-09 Безопасность машин. Оценка выбросов вредных веществ в воздух. Часть 4. Эффективность улавливания выхлопной системы. Трассерный метод; Немецкая версия EN 1093-4:1996+A1:2008 / Примечание: DIN EN 1093-4 (1996-05) остается действительным наряду с этим стандартом...
2008 DIN EN 1093-4:2008 Безопасность машин. Оценка выбросов вредных веществ в воздух. Часть 4. Эффективность улавливания выхлопной системы. Трассерный метод; Английская версия DIN ISO 1093-4:2008-09
0000 DIN EN 1093-4:1996

Безопасность машин. Оценка выбросов вредных веществ в воздух. Часть 4. Эффективность улавливания выхлопной системы. Трассерный метод; Английская версия DIN ISO 1093-4:2008-09