Ermittlung und Verminderung diffuser flüssiger und gasförmiger Emissionen in der chemischen und petrochemischen Industrie: Forschungsbericht 20044322
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Berlin
Umweltbundesamt
2002
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Titel: Ermittlung und Verminderung diffuser flüssiger und gasförmiger Emissionen in der chemischen und pe
Autor: Köppke, Karl-Erich
Jahr: 2002
Inhaltsverzeichnis
Kapitel 1 Vorbemerkung. 1
Kapitel 2 Übersicht über nationale und internationale
Regelwerke. 6
2.1 Europa. 7
2.2 Deutschland.10
2.3 Regelungen in weiteren Nationalstaaten.15
Kapitel 3 Definitionen und Zuordnungen.20
Kapitel 4 Methodisches Vorgehen.31
Kapitel 5 Konstruktionstechnische Maßnahmen zur
Emissionsvermeidung und -Verminderung.33
5.1 Allgemeine rechtliche Rahmenbedingungen.33
5.2 Verfahren zur Dichtheitsprüfung im Labor.34
5.3 Inventarliste potenzieller Quellen diffuser Emissionen in
Chemieanlagen.38
5.4 Flanschverbindungen.39
5.4.1 Rechtliche Rahmenbedingungen.39
5.4.2 Konstruktion von Flanschverbindungen.40
5.4.3 Werkstoffe und Konstruktion von Dichtelementen.43
5.4.4 Ursachen von Emissionen aus Flanschverbindungen.53
5.4.4.1 Flanschform.53
5.4.4.2 Dichtungsmaterial.,.54
5.4.4.3 Dichtungsbreite.56
5.4.4.4 Bauform der Dichtung.,. 57
Inhaltsverzeichnis
5.4.4.5 Einfluss von Druck und Temperatur.59
5.4.4.6 Einfluss des Betriebsmediums.62
5.4.5 Doppeldichtungssyteme mit Leckageüberwachung von
Flanschverbindungen.64
5.4.6 Stand der Technik von Flanschverbindungen.66
5.5 Dichtsysteme für Wellen und Spindeln.70
5.5.1 Stopfbuchspackungen.72
5.5.2 Gleitringdichtungen.75
5.5.3 Magnetkupplungen.76
5.6 Pumpen.76
5.6.1 Rechtliche Rahmenbedingungen.76
5.6.2 Bauarten hermetischer Pumpen.77
5.6.2.1 Pumpen mit Magnetkupplung.79
5.6.2.2 Spaltrohrmotorpumpen.81
5.6.2.3 Membranpumpen.82
5.7 Ventile.84
5.7.1 Rechtliche Rahmenbedingungen.84
5.7.2 Konstruktion emissionsarmer Ventile.85
5.7.2.1 Faltenbalgventile.85
5.7.2.2 Ventile mit Emissionskontrollmöglichkeit.86
5.7.2.3 Vorspannsystem zum Ausgleich temperaturbedingter
Dimensionsänderung von Stopfbuchsen.87
5.7.3 Fassung von Emissionen.90
5.7.4 Stand der Technik von Ventilkonstruktionen.90
5.8 Rührwerke.91
5.8.1 Rechtliche Rahmenbedingungen.91
5.8.2 Konstruktion von Rührwerksdichtungen.92
5.8.3 Stand der Technik von Rührwerksdichtungen.93
5.9 Kompressoren.94
5.10 Entleerungsstellen.94
5.11 Probenahmestellen.94
5.12 Gebäude.95
5.12.1 Rechtliche Rahmenbedingungen.95
5.12.2 Untersuchungen über Abluftemissionen aus Gebäuden.95
Inhaltsverzeichnis - III -
5.12.2.1 Messergebnisse bei der Herstellung von festem
Polyester.97
5.12.2.2 Messergebnisse bei der Herstellung von flüssigem
Polyester.99
5.12.3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen aus den
Untersuchungsergebnissen.101
Kapitel 6 Montage von lösbaren Verbindungen.103
6.1 Grundelemete einer ordnungsgemäßen Montage.103
6.1.1 Auswahl von Flanschform, Dichtungsmaterial, Schrauben,
Muttern und Unterlegscheiben.107
6.1.2 Vorbereitungen für den Einbau.107
6.1.3 Oberflächenbehandlung.108
6.1.4 Montage.108
6.1.5 Anziehen der Dichtverbindung.109
6.2 Überprüfung der Qualität der Montage.109
6.3 Einfluss von Montagefehlern und Unfällen auf die Leckagerate.111
6.3.1 Unzureichende Flächenpressung.111
6.3.2 Überschreitung der zulässigen Flächenpressung.111
6.3.3 Verzug der Rohrleitungen.113
6.3.4 Versagen der Dichtung aufgrund des Flansches.114
Kapitel 7 Überwachung der Dichtheit lösbarer Verbindungen.115
7.1 Überblick über rechtliche Grundlagen.,.115
7.1.1 Deutschland.115
7.1.2 USA.116
7.1.3 Europa.121
7.2 Vorliegende Untersuchungsergebnisse.122
7.2.1 Messmethodik.122
7.2.2 Messergebnisse verschiedener Untersuchungen.124
7.2.3 Einsatzgrenzen der Schnüffelmethode.127
7.3 Verfahren zur Detektion von Leckagen.131
Inhaltsverzeichnis ~'v"
7.3.1 Photooptische Detektionsverfahren.131
7.3.2 Tracergasverfahren.133
7.3.3 Membranschlauch-Technik (LEOS).133
7.3.4 Faseroptische Temperaturmessung.135
7.3.5 Impulsreflexionstechnik.137
7.4 Derzeitiger Stand der Überwachung und Verminderung flüchtiger
Emissionen in Praxisantagen.138
7.4.1 Anlagenüberwachung mit der Schnüffelmethode.138
7.4.2 Anlagenüberwachung durch integrale Messverfahren.138
7.4.3 Kombination von integralen Messverfahren mit der
Schnüffelmethode zur lokalen Leckagedetektion.139
7.4.4 Weitere Methoden der Leckageerkennung.140
7.5 Zusammenfassung der Ergebnisse zur Leckageerkennung und
Empfehlungen.142
Kapitel 8 Abschätzung der flüchtigen Gesamtemissionen.151
8.1 Vorbemerkung.151
8.2 Abschätzmethoden.153
8.2.1 Methode 21 der EPA.156
8.2.1.1 Ermittlung mit durchschnittlichen Emissionsfaktoren.157
8.2.1.2 Ermittlung durch Einteilung in Überprüfungsbereiche.159
8.2.1.3 Ermittlung nach der EPA-Korrelationsmethode.160
8.2.2 Ermittlung nach der VDI-Richtlinie 2440.162
8.3 Einflussfaktoren auf die Schnüffelmethode.164
8.4 Untersuchungen in einer Aromatenanlage.166
8.4.1 Untersuchungsergebnisse der Schnüffelmethode.166
8.4.2 Abschätzung nach EPA und VDI.169
8.4.2.1 Ermittlung nach EPA mit mittleren Emissionsfaktoren.170
8.4.2.2 Ermittlung nach VDI-Richtlinie 2440.171
8.4.2.3 Ermittlung nach EPA durch Einteilung in
Überprüfungsbereiche.173
8.4.2.4 Ermittlung nach EPA-Korreiationsmethode.177
8.4.3 Untersuchungsergebnisse der Einpackversuche.178
Inhaltsverzeichnis - V -
8.4.3.1 Durchführung der Untersuchungen.178
8.4.3.2 Leckagebestimmung von Flanschen.181
8.4.4 Zusammenfassung der Untersuchungsergebnisse zur Ermittlung
diffuser Gesamtemissionen und Empfehlungen.184
Kapitel 9 Schlussbetrachtung.191 |
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