Druckprüfungen von Druckbehältern und Rohrleitungen

Lexikon der Firma A. B-A-D in Deutschland

Gemäß der Druckgeräterichtlinie muss die Zulassung von Druckgeräten während der Herstellung eine Druckprüfung umfassen, die in der Regel in Gestalt einer Wasserdruckprüfung durchführt wird. Für Druckbehälter muss der Druck der Wasserdruckprüfung gegebenenfalls dem 1,43-fachen des maximal zulässigen Druckes entspricht. Bei Druckgeräten der Klasse I kann diese Untersuchung auf einer statistischen Basis erfolgen.

Wenn die Wasserdruckprüfung schädlich oder nicht praktikabel ist, können andere Tests nachweisbar sein. Bei anderen als der Wasserdruckprüfung sind vorab weitere Vorkehrungen, wie z. B. die zerstörungsfreien Versuche oder andere vergleichbare Methoden, zu treffen. Die Gasdruckprüfung und die damit verbundenen Prüfdruckbeiwerte werden in der Druckgeräterichtlinie nicht unmittelbar genannt.

Allerdings wird auch im Produktionsprozess von Gasdruckgeräten nach PED die Möglichkeiten einer Gasdruckprobe erschlossen, da auch andere Prüfverfahren als die der hydrostatischen Druckprüfung eingesetzt werden können, wenn dies als ungünstig oder nicht zutreffend ausgeschlossen ist. Bei Verwendung niedrigerer Testdrücke - z.B. bei einer Gasdruckprobe mit dem zuvor angewandten Prüfdruckfaktor 1,1 - muss die gleichwertige Unbedenklichkeit der Erzeugnisse durch zusätzliche Massnahmen belegt werden.

Die Zusatzmaßnahmen beziehen sich sowohl auf die Konstruktion und Herstellung der betroffenen Geräte als auch auf Prüfungen, die über die Prüfung des reinen Gasdrucks hinausgehen. Der Einsatz einer Gasdruckprobe mit vermindertem Druck gegenüber der Wasserdruckprüfung nach 3.2.2 in Anlage I der DGRL bei der Annahme der Geräte muss in der Entwurfs-, Konstruktions- und Herstellungsphase miteinbezogen werden.

Bei der Fertigung von Druckbehältern nach der Norm 87/404/EWG wird eine hydraulische Druckprüfung oder eine gleichwertige Druckprüfung mit einem dem 1,5-fachen des Berechnungsdruckes entsprechenden Luftdruck Ph durchgeführt, um deren Dichtheit zu prüfen. Für die Aufstellung, den Einbau und den Einsatz von Druckbehältern oder Druckbehältersystemen ist die BetrSichV zu befolgen.

Es folgen Wiederholungsprüfungen für Anlagenkomponenten von Dampfkessel-, Druckkessel-, Abfüllanlagen für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase und überwachungsbedürftige Rohrleitungen, die auch Festigkeitsuntersuchungen mit einbeziehen. Bei Druckgeräten und einfachen Druckbehältern sind die periodischen Belastungsprüfungen mindestens alle zehn Jahre vorzunehmen. Das dazugehörige Regelwerk des Betriebssicherheitsausschusses ist noch nicht publiziert.

Nachdem die bisher geltenden Regelwerke für drucktragende Behälter, Rohrleitungen, Dampferzeuger und andere betrieblich zu überwachende Systeme bis zu ihrer Revision durch den Betriebssicherheitsausschuss und Ankündigung durch das Bundesarbeitsministerium fortgeführt wurden, können die sich wiederholenden Druckprüfungen auch als Festigkeitsprüfungen auf dieser Basis fortgesetzt werden. Das heißt zunächst, dass die dort gemachten Angaben über die Prüfdruckhöhe weiterhin gültig sind (mindestens das 1,3-fache des maximal zulässigen Drucks bei Fluiddruckprüfungen (Bild) bzw. das 1,1-fache des maximal zulässigen Drucks bei der Gasdruckprüfung; im Einzelfall sind erhöhte Prüfsummen zulässig).

Ein Flüssigkeitsdrucktest wird in der Regel mittels des Wassers ausgeführt, sofern die Konstruktion oder Funktionsweise des Druckbehälters bzw. der Rohrleitungen oder des Beschichtungsmaterials dies zulässt. Der Test ist bei Raumtemperatur auszuführen. Eine hydraulische Druckprüfung darf bei Raumtemperaturen von 0 C nur erfolgen, wenn gewährleistet ist, dass das Prüfmittel, das Druckmessgerät und die Versorgungsleitungen nicht erstarren.

Zur Ermittlung des Prüfdrucks sind Zusatzlasten, z. B. durch einen höheren Differenzdruck in Außenschalen mit negativem Druck oder den zusätzlichem statischem Druck der Prüfmittelsäule gegenüber dem Betriebsmittel (mit seiner Dichtheit und seinem maximalen Füllstand) zu berücksicht. Die Abnahme der Festigkeitswerte der eingesetzten Materialien und Materialverbindungen bei zunehmender Erwärmung ist im Rahmen der Druckprüfungen bei der Herstellung von Druckeinrichtungen nach PED zu berücksicht.

Unterschreitet die Versuchstemperatur (in der Regel Zimmertemperatur ) die zulässige Höchsttemperatur (für die das Prüfgerät bestimmt ist), so ist der Versuchsdruck mit dem Faktor 1,25 im Vergleich zu den Festigkeitswerten bei Versuchstemperatur oder der Bemessungstemperatur zu berichtigen, und dieser Faktor ist als Versuchsdruckfaktor zu benutzen, wenn diese Berichtigung zu einem Versuchsdruckfaktor über 1,43 geführt hat.

Die Druckkammer ist so zu belüften, dass sie komplett mit Testflüssigkeit befüllt ist. Leckagen können in der Regel nicht auf dem Manometerdisplay erkannt werden. Der Prüfling sollte schrittweise bis zum erlaubten Arbeitsüberdruck nach vorne gedrückt werden. Nur dann muss der Luftdruck allmählich auf den vorgeschriebenen Testdruck erhöht und dann für eine ausreichende Zeit, in der Regel für eine halbstündige Dauer, gehalten werden.

Anschließend den Testdruck schrittweise auf den erlaubten Arbeitsdruck reduzieren. Es sind vor der Gasdruckprobe, interne Tests, nicht zerstörende oder andere Tests und, falls erforderlich, externe Tests an Druckbehältern vorzunehmen. Vor der Gasdruckprobe sind diese Versuche einschließlich ihrer Bewertung abzuschließen. Die Gasdruckprobe kann mit ihrem höheren Gefährdungspotential nur ausgeführt werden, wenn die Resultate aller im Vorfeld durchgeführten Tests keine sicherheitstechnischen Beschwerden ergeben.

Grundsätzlich darf eine Gasdruckprobe nur nach zerstörungsfreier, objektgebundener Prüfung der Schweißungen metallischer Werkstoffe erfolgen. Es empfiehlt sich, den Anpressdruck schrittweise auf den Testdruck zu erhöhen und eine Dichtigkeitsprüfung des zu untersuchenden Druckgefäßes oder Rohres im Messbereich von 0,2 bis 0,5bar im Stopbereich durchzuführen. Zu diesem Zweck werden die druckführenden Bauteile an besonders zu beachtenden Punkten (z.B. Schweißnähten, Abdichtungen oder Fittings ) mit einer schaumbildenden Substanz durchfeuchtet.

An den anderen Haltestellen (der höchstzulässige Betriebsdruck ist zur Hälfte oder ganz erreicht) werden die Druckgefäße oder Leitungen in der Regel durch Sicht- und Schallschutz geprüft. Durch die Zulassung wird der Luftdruck weiter gesteigert. Die Aufrechterhaltung des Prüfdrucks muss für einen ausreichenden Zeitraum, in der Regel für eine halbstündige Dauer, gewährleistet sein. Druckschwankungen durch Temperaturkompensation müssen berücksichtigt werden.

Der Absperrbereich darf nicht eingegeben werden, solange der Betriebsdruck über dem erlaubten Überdruck liegt. Nachdem der Prüfdruck auf den erlaubten Arbeitsüberdruck reduziert wurde, wird die Dichtigkeit erneut überprüft. Dies geschieht in der Regel durch Sicht- und Lärmschutz oder durch Schäumer. Die Umgebung der unter hohem Vordruck stehenden Behälter oder Rohrleitungen, die nicht durch andere Systemkomponenten, Bauwerke oder Wandungen geschützt sind, muss je nach örtlicher Gegebenheit klar und gut einsehbar abgesperrt sein.

Der Zutritt zu diesem Raum darf nur von den mit der Durchführung der Prüfungen betrauten Stellen und mit einem Unterdruck unter dem erlaubten Betriebsüberdruck erfolgen.