Druckprüfung von Rohrleitungen

v Druckprüfung mit Luft als Prüfmedium.

Druckprobe von unsichtbaren Rohrleitungen | TÜV Süd-Gruppe

Gasrohre der oeffentlichen und nicht oeffentlichen Gasversorgungen, Wasserrohre oder andere Produktrohre muessen erstmals und wiederholt einer Druckprobe unterworfen werden. Dies kann zu Problemen führen, insbesondere wenn die Rohre aufgrund ihrer Dämmung nicht sichtbar sind oder unter der Erde liegen. Wir beraten Sie bei der Vorbereitung der Prüfungen und führen alle erforderlichen Nachmessungen durch.

Druckprüfungen an unsichtbaren Rohrleitungen - davon profitiert man: Sie bekommen wichtige Informationen über die Funktionssicherheit der Leitung, denn die Prüfungen werden von einem Spezialisten durchgeführ. Zwei separate Druckmessstrecken können an den Messschlitten angekoppelt und simultan erprobt werden. Die Methode ist für alle Kabel anwendbar, die während der Festigkeits- und Dichtigkeitsprüfung nicht voll inspiziert werden können.

Berechnen von Sicherheitsdistanzen für Druckversuche. Druckausrüstung -

Im folgenden Artikel soll eine Grundlage für die Sicherheit von Personen entwickelt werden, die an der Durchführung von Druckprüfungen an Druckgeräten beteiligt sind. Mithilfe einer Ableitung aus verschiedenen internationalen Vorschriften wurde ein praxistaugliches Verfahren zur Ermittlung der erforderlichen Sicherheitsabstände für Druckprüfungen entwickelt. Druckbehälter sind Behälter, Dampfbecher, Rohrleitungen, Geräte mit Sicherheitsfunktion und Druckhalteeinrichtungen sowie Druckgasflaschen, die geschlossene Behälter sind.

Die Druckverhältnisse im Inneren unterscheiden sich vom Umgebungsdruck. Je nach eingeschlossenem Füllgut, Volumen und Betriebsdruck besteht ein Gefährdungspotential. Das Inverkehrbringen und der Einsatz von Druckgeräten unterliegen daher besonderen gesetzlichen Anforderungen. Um den Anforderungen gerecht zu werden, müssen Druckprüfungen (Festigkeitsprüfungen) durchgeführt werden, bei denen das Druckgerät einem erhöhten Prüfdruck ausgesetzt wird.

Die Druckprüfung soll sicherstellen, dass die drucktragenden Wände gegen das Prüfmedium unter Prüfdruck abgedichtet sind und keine sicherheitsrelevanten Verformungen auftreten. Der erhöhte Prüfdruck bietet Sicherheit im Vergleich zu normalen Betriebsbedingungen, aber die Messung selbst schafft ein erhöhtes Gefährdungspotenzial für die Zeit der Durchführung, insbesondere für die während der Messung anwesenden Personen.

Mögliche Versagensformen von Druckgeräten oder Druckgeräteteilen bei Druckprüfungen und die damit verbundenen Gefahren sind im Wesentlichen: Die Richtlinie 97/23/EG (Druckgeräterichtlinie, PED)[1] legt in der Europäischen Gemeinschaft die Grundsätze des Inverkehrbringens und damit die Auslegung, Herstellung und Konformitätsbewertung von Druckgeräten und Baugruppen mit einem maximal zulässigen Betriebsdruck von mehr als 0,5 bar fest. Nach dem ProdSG (Abs. 1, §2, 30) sind Druckgeräte überwachungsbedürftig.

Auch die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV)[3] und das Gesetz über Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz (ProdSG) stellen Anforderungen an wiederkehrende Prüfungen. Das Inverkehrbringen wird von einer Benannten Stelle geprüft (Konformitätsbewertungsstelle), wiederkehrende Prüfungen werden von zugelassenen Prüfstellen (ZÜS) durchgeführt. Um den Anforderungen der DGRL[1] gerecht zu werden, muss die Zulassung von Druckgeräten eine Druckfestigkeitsprüfung umfassen, die normalerweise in einer hydrostatischen Druckprüfung durchgeführt wird.

Für wiederkehrende Prüfungen hinsichtlich des Prüfdrucks gilt das Gleiche; die Prüfdauer wird nach BetrSichV[3] festgelegt. TRBS 1201[4] spezifiziert die Anforderungen der BetrSichV[3] im Geltungsbereich. Werden die technischen Vorschriften eingehalten, kann der Arbeitgeber davon ausgehen, dass die entsprechenden Anforderungen der Verordnung eingehalten werden.

Entscheidet sich der Arbeitgeber für eine andere Variante, muss er mindestens das gleiche Maß an Sicherheit und Gesundheitsschutz für die Arbeitnehmer erreichen. TRBS 1201, Teil 2[5], befasst sich mit der Prüfung von Gefahren durch Wasserdampf und Gas. Obwohl hier Schutz- und Sicherheitsmaßnahmen definiert sind, werden bei den Druckprüfungen keine spezifischen Sicherheitsabstände für die an der Prüfung beteiligten Mitarbeiter festgelegt.

Die Berufsgenossenschaft für die Rohstoff- und Chemieindustrie legt die Anforderungen an die Durchführung von Druckprüfungen in Merkblatt T 039[6] weiter fest. Darin ist festgelegt, dass insbesondere bei Gasdruckprüfungen besondere Personenschutzmaßnahmen zu treffen sind. Je nach örtlichen Gegebenheiten muss der Raum um die mit Gas beaufschlagten Druckbehälter oder Rohrleitungen, die nicht z.B. durch andere Anlagenteile, Bauwerke oder Mauern abgeschirmt sind, deutlich und sichtbar abgesperrt werden.

Die Grenzen des abgesperrten Bereiches, ggf. gemeinsam mit der Fachkraft für Arbeitssicherheit und ggf. aufgrund besonderer Umstände, werden in Abstimmung mit den betroffenen und zuständigen Behörden festgelegt. Die Aussagen der an der Testdurchführung beteiligten Experten sind daher nicht nur für die eigene, sondern auch für die Sicherheit Dritter von besonderer Bedeutung.

Die AD 2000-Merkblätter HP30[7] beziehen sich auf die Kennzeichnung von Gefahrenzonen und Sperrgebieten für Wasser- und Gasdruckprüfungen, enthalten jedoch keine spezifischen Informationen. Insgesamt enthalten die Anforderungen an die Durchführung von Druckprüfungen keine verbindlichen Vorschriften oder Empfehlungen zur Festlegung von Sicherheitsabständen oder Schutzmaßnahmen für das an der Untersuchung beteiligte Personal.

Die Vorsorgepflicht des Arbeitgebers nach dem Arbeitsschutzgesetz führt zum Ziel, Sicherheitsabstände auf der Grundlage nachvollziehbarer Bewertungsmaßstäbe festzulegen. Hierbei sind die erforderlichen Arbeitsschutzmaßnahmen unter Berücksichtigung der jeweiligen Gegebenheiten, die die Sicherheit und Gesundheit der Mitarbeiter am Arbeitsplatz beeinflussen können, zu treffen. Internationale Vorschriften enthalten Ansatzpunkte zur Bestimmung von Sicherheitsabständen für Druckprüfungen.

Aufgrund der deutlich höheren Speicherenergie steht dort das Themengebiet der Gasdruckprüfung im Vordergrund. Vielerorts wird das Gefährdungspotenzial der gespeicherten Energie in TNT-Äquivalente angegeben. Der Forschungsbericht [8] der britischen Health & Safety Executive (HSE) beschäftigt sich ausführlich mit dem Sicherheitsthema bei Druckprüfungen. Anschließend wird zunächst die bei hydrostatischen (Flüssigkeits-) und pneumatischen (Gas-) Druckprüfungen gespeicherte Energie ermittelt.

In Unfällen im Bereich der Druckprüfung wird hinsichtlich der Auswirkungen auf mögliche Geschosseffekte und Druckwellen unterschieden: 35 % der gespeicherten Energie gehen bei Ausfall in den Geschosseffekt, 65 % in die Druckwelle. Die ASME-Norm PCC-2[9] beinhaltet in Annex II ein explizites Verfahren zur Bestimmung der gespeicherten Energie bei Gasdruckprüfungen.

Daraus werden Biegeradien abgeleitet, innerhalb derer sich kein Personal während der Druckprüfung aufhalten sollte: Die NASA legt in[10] ein auf TNT-Äquivalente basierendes Schema fest, nach dem ein Gebiet zu definieren ist, in dem während der Messung kein Personal anwesend sein darf (Gasdruckprüfungen). Anhand dieser Empfehlungen können Sicherheitsabstände aus dem im Druckgerät gespeicherten Druckvolumen durch Umrechnung in TNT-Äquivalente ermittelt werden, abhängig vom zu bestimmenden Gefährdungspotential für das zu schützende Gerät.

Auf der Grundlage des Methodenvergleichs[8],[9],[10] und[11] soll nachfolgend ein einheitlicher Lösungsansatz zur Ermittlung der Sicherheitsabstände formuliert werden. Unter Vernachlässigung des chemischen Reaktionspotentials (Druckprüfung mit Stickstoff/Luft ) kann die in einem Druckgerät gespeicherte Gesamtenergie als Summen der Ausdehnungsenergie und der Dehnungsenergie ausgedrückt werden.

Fällt ein Druckgerät aus, wird die gespeicherte Energie umgewandelt und ist einfach die Addition der kinetischen Energie der Fragmente und der Stoßwelle. Mit einem Polynom zweiter Ordnung kann die Ausdehnungsenergie pro Volumeneinheit für das im Diagramm angegebene Volumen für die vereinfachte mathematische Umrechnung angenähert werden. mit pa = Atmosphärendruck.

Bei den bereits erwähnten Verfahren HSE[8], ASME[9] und NASA[10] wird auf TNT-Äquivalente Bezug genommen, um Sicherheitsabstände für Bereiche zu ermitteln, in denen keine Personen bei Druckprüfungen ungeschützt bleiben dürfen. Die ASME[9] gibt die Mindestsicherheitsabstände in Abhängigkeit von der Ausdehnungsenergie in Stufen an. Mit einem Skalierungsfaktor von Rskaliert = 30 m²/kg1/3 aus einer Vergleichsrechnung wurde bei allen Verfahren eine gute Übereinstimmung bei den Sicherheitsabständen erlangt.