5 Schädigung der drucktragenden Wandung

Aus der bestimmungsgemäßen Betriebsweise oder auch aus Abweichungen von den zulässigen Betriebsparametern können sich Schädigungen der drucktragenden Wandung, z. B. Korrosion, Zeitstandbeanspruchung, Wechselbeanspruchung (Druck- und/oder Temperaturwechsel, äußere Einwirkungen), ergeben, die zu Gefährdungen für Beschäftigte und andere Personen im Gefahrenbereich führen.

5.1 Ermittlung von Gefährdungen

Ursachen für Gefährdungen infolge von Schädigungen der drucktragenden Wandung können insbesondere sein:

5.1.1 Korrosion

(1) Zum Beispiel in Form von:

  1. innerer Korrosion durch korrodierend wirkende Fluide ggf. beeinflusst durch Temperatur und mechanische Beanspruchung,
  2. äußerer Korrosion durch atmosphärische Feuchte, Kondensate, langzeitige/permanente Feuchtigkeit unter Wärme-/Kältedämmungen, spezielle Umgebungseinflüsse.

(2) Hierbei können unterschiedliche Korrosionsmechanismen wirksam sein, z. B.

  1. allgemein abtragende Korrosion,
  2. Muldenkorrosion,
  3. Lokalkorrosion bei unlegierten oder niedrig legierten Stählen,
  4. Korrosionserosion,
  5. Kontakt- bzw. selektive Korrosion,
  6. Spaltkorrosion,
  7. interkristalline Korrosion,
  8. Lochkorrosion,
  9. Spannungsrisskorrosion,
  10. Schwingungsrisskorrosion,
  11. Hochtemperaturkorrosion (z. B. in Folge einer Auf- bzw. Entkohlung, Nitrierung, Sulfidierung, Verzunderung oder Hochtemperaturkorrosion in heißen Schmelzen).

5.1.2 Erosion

Zum Beispiel in Form von:

  1. innerer Erosion, z. B. bei erosiven Fluideigenschaften, hohen Strömungsgeschwindigkeiten,
  2. äußerer Erosion, z. B. durch Ascheanteil im Rauchgas bei Dampfkesseln.

5.1.3 Kavitation

Zum Beispiel in Form von Dampfblasenbildung und -zerfall hinter Armaturen oder in Pumpengehäusen.

5.1.4 Zeitstandschädigung im höheren Temperaturbereich

Zum Beispiel beim Betrieb von Bauteilen mit zeitabhängigen Werkstoffeigenschaften.

5.1.5 Schädigung durch Wechselbeanspruchung (Ermüdung)

Zum Beispiel infolge von:

  1. Druck- und/oder Temperaturwechselbeanspruchungen,
  2. zyklischen äußeren Einwirkungen.

5.1.6 Versprödung von metallischen Werkstoffen

Zum Beispiel infolge von:

  1. Fluidbeanspruchung (z. B. wasserstoffinduzierte Versprödung),
  2. hoher Temperatur (Bildung versprödender Phasen, Anlassversprödung),
  3. Einsatz bei tiefen Temperaturen.

5.1.7 Alterung von Kunststoffen

Zum Beispiel infolge von UV-Strahlung sowie thermischer, mechanischer, biologischer, atmosphärischer und chemischer Einflüsse.

5.1.8 Einflüsse aus Umgebungsbedingungen

Zum Beispiel:

  1. Windlasten, Schneelasten und ggf. Erdbeben
  2. Möglicher Auftrieb durch Grundwasser oder Hochwasser
  3. Witterungsverhältnisse
  4. Nähe zu Verkehrsbereichen

5.1.9 Verpuffung/Deflagration in Feuerungseinrichtungen

Verpuffung/Deflagration in Feuerungseinrichtungen von Druckanlagen zum Beispiel infolge der Ansammlung von zündfähigen Gas- oder Staub-/Luftgemischen in Feuerungseinrichtungen und in den Rauchgaszügen von Druckanlagen, die eine Verpuffung/Deflagration hervorrufen kann.

 

5.2 Bewertung der Gefährdungen

5.2.1 Bewertung im Rahmen der Beschaffung

Zum Beispiel:

  1. Berücksichtigung möglicher Korrosion, Erosion, Zeitstandschaden, Versprödung, Wechselbeanspruchung usw.,
  2. Berücksichtigung betrieblicher Einflüsse (z. B. Fließgeschwindigkeiten, Fluideigenschaften, Umgebungsbedingungen),
  3. Berücksichtigung von Möglichkeiten für die Prüfung der drucktragenden Wandung (z. B. Mannlöcher, Besichtigungsöffnungen, Nullmessung, Online-Überwachung).
  4. Berücksichtigung von Vorgaben aus anderen Rechtsbereichen (z. B. Standsicherheitsnachweise nach Baurecht).

5.2.2 Bewertung während der Verwendung

Zum Beispiel durch

  1. zerstörungsfreie Prüfungen bei Anlagenstillständen oder im laufenden Betrieb (z. B. US-Wanddickenmessung, Farbeindringprüfung, Durchstrahlung, Schallemissionsprüfung),
  2. zerstörende Prüfungen (z. B. Zug-/Kerbschlagbiegeversuch, Glasgehalt im GFK),
  3. Korrosionsproben oder Erfassung der Korrosionsverhältnisse durch Monitoringsysteme,
  4. Erfassung von Druck- und/oder Temperaturwechselbeanspruchungen (z. B. Chargenbetrieb),
  5. Untersuchungen zum Zeitstandverhalten,
  6. Prognose über den Fortschritt der Schädigung der drucktragenden Wandung (z. B. rechnerische Erfassung und Bewertung),
  7. Ermittlung möglicher Versagensszenarien im Einzelfall.

 

5.3 Festlegung von Schutzmaßnahmen im Rahmen der Beschaffung

Neben den nachfolgend beschriebenen Schutzmaßnahmen ist organisatorisch sicherzustellen, dass in den Beschaffungsprozess Fachkundige eingebunden sind, siehe z. B. EmpfBS 1113.

Folgende beispielhaft genannten Schutzmaßnahmen können sich bei der Beschaffung zum Schutz der drucktragenden Wandung ergeben:

5.3.1 Schutzmaßnahmen gegen Korrosion und andere chemische Einwirkungen

Schutzmaßnahmen hierzu sind zum Beispiel:

  1. Vorgabe der vorgesehenen Fluide und Betriebsparameter als Basis für die Werkstoffauswahl durch den Hersteller auf Basis von bekannten Korrosionswirkungen und Ergebnissen aus Laborversuchen,
  2. Vorgabe der zu verwendenden Werkstoffe. Basis für die Werkstoffauswahl können z. B. anerkannte Werkstoff-Beständigkeitstabellen, Werkstoff-Fluidzuordnungen aus einschlägigen Betriebserfahrungen oder Laborversuche sein,
  3. Vorgabe von spezifischen Korrosionszuschlägen zur Berücksichtigung von gleichmäßigem Korrosionsabtrag über die vorgesehene Betriebsdauer,
  4. Vorgabe geeigneter Innenbeschichtungen oder Auskleidungen, wie z. B. Emaille, Kunststoffauskleidung, Gummierung, Plattierung,
  5. Vorgabe betriebsbewährter Konstruktionsdetails, wie z. B. Schweißnahtausführungen bei metallischen Werkstoffen, Anschlüsse und Übergänge bei Kunststoffauskleidungen oder Gummierungen,
  6. Vorgabe eines geeigneten Korrosionsschutzes für Anlagenteile, die durch äußere Korrosion beansprucht werden, wie z. B. Farbanstrich oder kathodischer Korrosionsschutz.

5.3.2 Schutzmaßnahmen gegen Erosion

Schutzmaßnahmen hierzu sind zum Beispiel:

  1. Vorgabe der vorgesehenen Fluide und Betriebsparameter als Basis für die Werkstoffauswahl oder Ableitung weiterer geeigneter Schutzmaßnahmen durch den Hersteller,
  2. Vorgabe geeigneter Werkstoffe und konstruktiver Schutzmaßnahmen, wie z. B. Krümmungsradien, Umlenkeinbauten, Strömungsquerschnitte,
  3. Vorgabe von Wanddickenzuschlägen oder Auskleidungen in Bereichen, in denen Erosion auftreten kann,
  4. Vorsehen einer Filtration zur Verhinderung des Eindringens von abrasiv wirkenden Fremdkörpern,
  5. Vermeidung von Erosionsbeanspruchung durch z. B. Festlegung und Sicherstellung maximaler Strömungsgeschwindigkeiten bei Gasströmen mit Feststoffanteilen.

5.3.3 Schutzmaßnahmen gegen Kavitation

Beispiele sind:

  1. Auswahl von Pumpen, Rohrleitungsteilen, Armaturen, sodass unter Berücksichtigung der Aufstellungs- und Betriebsbedingungen (speziell Zulauf- oder Ansaughöhen, Vordrücke, hydrostatische Höhenunterschiede, Druckverluste, Dampfdruck der Fluide bei den höchsten Betriebstemperaturen, gelöste Gase etc.) an allen Punkten der Druck des Fördermediums den Dampfdruck nicht erreicht oder unterschreitet,
  2. Vorgabe der maximal zulässigen Haltedruckhöhe (NPSH) von Pumpen bei deren Austausch bzw. Neubeschaffung zur Vermeidung von Kavitation bei allen Betriebsbedingungen,
  3. Vorgabe maximal zulässiger Druckverluste beim Ersatz oder der Neubeschaffung von Rohrleitungsarmaturen, wenn durch die erhöhten Druckverluste die Gefahr besteht, dass an bestimmten Punkten der Rohrleitung der Druck des Fördermediums den Dampfdruck erreichen oder unterschreiten kann,
  4. soweit sicherheitstechnisch erforderlich (z. B. bei verflüssigten Gasen zur Vermeidung der Dampfbildung), Vorsehen von Einrichtungen, die die Einhaltung von Mindestbetriebsdrücken sicherstellen.
  5. Dokumentation der zulässigen Parameter Druck/Temperatur/Massenstrom in Form eines Kennfeldes als Vorgabe für den Betrieb.

5.3.4 Schutzmaßnahmen bei Zeitstandbeanspruchung

Geeignete Schutzmaßnahmen hierzu sind zum Beispiel:

  1. Werkstoffauswahl, Konstruktion und Berechnung für definierte Zeitstandeinflüsse durch den Hersteller gemäß Vorgabe der vorgesehenen Betriebsparameter, wie z. B. Temperatur, Druck, An- und Abfahrvorgänge, Zusatzlasten.
  2. Vorgabe von Messstellen/Messmöglichkeiten zur Registrierung der für die Bewertung der Zeitstandbeanspruchung maßgeblichen Prozessparameter. Zielführend hierbei ist ein Messstellenplan mit Festlegung der Messstellen und -aufgaben. Gegebenenfalls kann es erforderlich sein, Temperaturen von druckbeaufschlagten Wandungen zu erfassen.
  3. Vorgabe zur Durchführung zusätzlicher Prüfungen, z. B. Nullzustandsprüfungen/Messungen zur Dokumentation des Ausgangszustandes beim Hersteller, als Vergleichsgrundlage für wiederkehrende Prüfungen.

5.3.5 Schutzmaßnahmen bei Ermüdung

Geeignete Schutzmaßnahmen hierzu sind zum Beispiel:

  1. Konstruktion und Berechnung durch den Hersteller gemäß Vorgabe der vorgesehenen Betriebsparameter, aus denen sich die Ermüdungseinflüsse ergeben, wie z. B. zyklische Druckbeanspruchung, zyklische äußere Lasten, Temperaturwechsel,
  2. prüfgerechte Gestaltung, wie Beschleifen von Schweißnähten zur Durchführung von Ultraschall-Prüfungen auf Anrisse oder Oberflächenrissprüfungen,
  3. Vorgabe zur Durchführung zusätzlicher Prüfungen, z. B. Nullzustandsprüfungen/Messungen zur Dokumentation des Ausgangszustandes beim Hersteller, als Vergleichsgrundlage für wiederkehrende Prüfungen.

5.3.6 Schutzmaßnahmen gegen Versprödung von metallischen Werkstoffen

Schutzmaßnahmen hierzu sind zum Beispiel:

  1. Vorgabe der vorgesehenen Fluide und Betriebsparameter, die zu einer Versprödung führen können, wie z. B. Einsatz bei tiefen Temperaturen, Druckwasserstoff, als Basis für Werkstoffauswahl, Konstruktion und Auslegung durch den Hersteller,
  2. Festlegung von spezifischen Prüfungen im Rahmen des Herstellungsprozesses zur Vermeidung von fertigungsbedingt indizierter Versprödung,
  3. Vorgabe von betriebsbegleitenden Werkstoffproben, die aus denselben Chargen wie die Bleche der drucktragenden Wandungen hergestellt werden (Chargen mit der höchsten Versprödungsneigung verwenden).

5.3.7 Schutzmaßnahmen gegen Alterung von Kunststoffen

Es werden die Einflussfaktoren (z. B. UV-Strahlung, thermische, mechanische, biologische, atmosphärische und chemische Einflüsse) ermittelt und Maßnahmen zu deren Vermeidung oder Begrenzung festgelegt. Beispiele dafür sind:

  1. Einrichtungen gegen UV-Strahlung, die auf z. B. Abdeckungen, Anstriche einstrahlt,
  2. Verwendung von UV-stabilisierten Kunststoffen,
  3. Konstruktive Entlastung von hochbeanspruchten Stellen,
  4. Ausweisen der vorgesehenen Gebrauchsdauer.

5.3.8 Schutzmaßnahmen bei Einflüssen aus Umgebungsbedingungen

Schutzmaßnahmen hierzu sind zum Beispiel:

  1. Dämpfungsmaßnahmen, wenn aus dem Umgebungsbereich der Anlagenteile Schwingungen/Vibrationen einwirken, z. B. unerwartetes Auftreten von Rohrleitungsschwingungen infolge Druckpulsation durch einen Verdichter,
  2. Realisierung eines geeigneten Schutzes gegen mechanische Beschädigungen, z. B. durch Anfahrschutz und Schutzabstände,
  3. Realisierung eines ausreichenden Schutzes gegen Witterungseinflüsse, z. B. Korrosionsschutz, Beheizung in Form von
    a) Gewährleistung der Zugänglichkeit für erforderliche Prüfungen und Kontrollen,
    b) Möglichkeit zur Überprüfung des Einschaltzustandes der Fremdstromanlage bei der Verwendung einer kathodischen Korrosionsschutzanlage,
    c) Vorgabe von Schichtdicken-Kontrollmessungen für einen Farbanstrich im Rahmen des Herstellungsprozesses und Dokumentation durch den Hersteller.
  4. Standsicherheitsnachweis, z. B. über die Verankerung und Eigenstatik des Druckbehälters sowie von weiteren Anlagenkomponenten.

5.3.9 Schutzmaßnahmen zur Vermeidung einer Verpuffung/Deflagration

Schutzmaßnahmen zur Vermeidung einer Verpuffung oder Deflagration in befeuerten Druckanlagen sind zum Beispiel:

  1. technischen Einrichtungen, mit deren Hilfe sichergestellt wird, dass
    a) Feuerraum und Rauchgaswege vor dem Zünden ausreichend durchlüftet werden.
    b) der Brennstoff nur dann in den Feuerraum eingebracht wird, wenn der Brennstoff durch
    • eine Zündeinrichtung oder
    • ein ausreichendes Grundfeuer oder
    • eine ausreichende Zündtemperatur
    bei jedem Betriebszustand sicher gezündet wird.
    c) die Brennstoffabsperrarmaturen zeitlich begrenzt für den Zündvorgang freigegeben (Flammenwächterüberbrückung im Zündvorgang) und im Betrieb von der Flammenüberwachung in Offen-Stellung gehalten werden.
    d) Brennstoff und Verbrennungsluft in Abhängigkeit voneinander geregelt oder gesteuert werden. Bei Unterschreitung des sicherheitstechnisch erforderlichen Luft-/Brennstoff-Verhältnisses wird z. B. die Feuerung abgeschaltet.
    e) bei einer unterstöchiometrisch betriebenen Feuerung eine unkontrollierte Luftzufuhr verhindert wird.
  2. In Betriebsanweisungen wird festgelegt:
    a) Bei Gas- und Ölfeuerungen werden die Absperreinrichtungen für die Brennstoffzufuhr auf Gangbarkeit und innere Dichtheit geprüft.
    b) Änderungen an der Luftführung, den Düsen und der Brennstoff/Luft-Regelung während des Betriebes (z. B. infolge veränderter Betriebsbedingungen oder Änderung der Brennstoffqualität werden durch entsprechend fachkundige Beschäftigte durchgeführt unter Beachtung, dass z. B.
    • die maximale Feuerungswärmeleistung des Brenners nicht überschritten wird,
    • die Flammenstabilität erhalten bleibt,
    • die verbrennungstechnischen Kennwerte in zulässigen Grenzen bleiben.

 

5.4 Festlegung von Schutzmaßnahmen im Rahmen der Montage und Installation

Schutzmaßnahmen hierzu sind zum Beispiel:

  1. Dauerhafte Verbindungen werden nur mit zuvor geprüften Verfahren erstellt, bei denen die Kompatibilität von Werkstoffen und Zusatzwerkstoffen nachgewiesen ist.
  2. Die Montage wird so ausgeführt, dass keine bei der Auslegung nicht berücksichtigten Beanspruchungen entstehen, wie z. B. Vorspannungen von Rohrleitungen, Zusatzkräfte an Stutzenanschlüssen.
  3. Anlagenkomponenten aus unterschiedlichen metallischen Werkstoffen werden galvanisch entkoppelt, wenn ansonsten Korrosion zu befürchten ist.
  4. Die vorgabengerechte Ausführung des Korrosionsschutzes wird überprüft.
  5. Formgebende Verfahren werden zuvor im Hinblick auf die zu erwartenden mechanisch-technologischen Eigenschaften der Werkstoffe für die drucktragende Wand geprüft.
  6. Materialien werden ordnungsgemäß gelagert und verarbeitet, wie z. B. Trennung von austenitischen und ferritischen Materialien, Trennung von Werkzeugen zur Bearbeitung der betreffenden Materialien, sachgerechte Lagerung und Verarbeitung von Schweißzusatzwerkstoffen und Hilfsstoffen.
  7. Bei Abweichungen von Planungsunterlagen wird überprüft, ob zusätzliche Schutzmaßnahmen erforderlich werden, z. B.
    a) bei einer erforderlichen Änderung der Rohrleitungsverlegung wird rechnerisch geprüft, ob bei der Rohrleitung selbst und im Bereich des Anschlusses der Rohrleitung an Druckgeräte die zulässigen Spannungen noch eingehalten sind,
    b) bei geänderter Pumpenaufstellung und Rohrleitungsführung wird geprüft, ob an allen Punkten der Rohrleitungen der Druck des Fördermediums den Dampfdruck bei Betriebstemperatur nicht erreicht oder unterschreitet.

 

5.5 Festlegung von Schutzmaßnahmen während der Verwendung

5.5.1 Schutzmaßnahmen während Erprobung sowie An- und Abfahren

Die für die Erprobung sowie für besondere betriebliche Abläufe wie das An- und Abfahren geeigneten Schutzmaßnahmen legt der Betreiber in Betriebsanweisungen fest. Beispiele für Schutzmaßnahmen sind:

  1. Die bei Spül-, Probe- und Prüfvorgängen verwendeten Fluide werden so ausgewählt, dass durch diese keine Schädigungen bewirkt werden, wie z. B. Spannungsrisskorrosion bei austenitischen Stählen durch chloridhaltiges Spülwasser.
  2. Aufheizvorgänge werden überwacht, um eine Beanspruchung drucktragender Wandungen über die vorgesehenen Werte hinaus zu vermeiden, insbesondere bei eingeschränkter Werkstoffzähigkeit.
  3. Um Wasserschläge und Thermoschock beim Anfahren von Dampfkesselanlagen oder dampfführenden Rohrleitungen zu vermeiden, werden Ventile und Absperreinrichtungen langsam geöffnet. Anschlussleitungen werden erforderlichenfalls entwässert und entlüftet.
  4. Anlagenteile, die einem Zähigkeitsabfall über die Betriebsdauer unterliegen, werden beim Anfahren erst mit Druck beaufschlagt, wenn sich die Werkstofftemperatur im Bereich der Kerbschlagzähigkeitshochlage befindet.

5.5.2 Schutzmaßnahmen im Betrieb und während der Instandhaltung

5.5.2.1 Verfolgung der Betriebsparameter

Die während des Betriebes einer Druckanlage vorhandenen Betriebsparameter sind die wesentlichen Einflussgrößen für den Verlauf zeitabhängiger Schädigungen. Zur Verfolgung und Beurteilung des Schädigungszustandes kann es deshalb erforderlich sein, die Betriebsparameter über den Betriebszeitraum zu verfolgen.

Beispiele für Schutzmaßnahmen hierzu sind:

  1. Bei zyklisch beanspruchten Anlagenkomponenten werden die Lastwechsel (Anzahl, Amplituden) verfolgt, um einen Vergleich zwischen Auslegungsdaten und akkumulierten Betriebsdaten herstellen zu können.
  2. Die Einhaltung der Vorgaben für Roh-, Einsatz-, Zwischen- und Endprodukte bzw. von Betriebsstoffen oder Heiz- und Kühlmedien wird verfolgt, um sicher zu stellen, dass die korrosionstechnischen Rahmenbedingungen eingehalten sind. Hierzu können Analyseergebnisse aus Probenahmen oder auch einer Online-Analytik dienen.
  3. Bei Dampfkesseln wird die Qualität des Speise- und Kesselwassers verfolgt, um rechtzeitig organisatorische Schutzmaßnahmen wie z. B. Konditionierung, Absalzen durchzuführen.
  4. Bei einer Änderung der Betriebsparameter, z. B. infolge einer Anlagenänderung oder Prozessoptimierung, wird überprüft, ob dadurch Schädigungsmechanismen beeinflusst werden oder neue Schädigungsmechanismen hinzukommen, wie z. B.
    a) Änderung der Korrosionsbedingungen beim Wechsel von Roh-, Einsatz- und Hilfsstoffen oder Temperaturen,
    b) Änderung der Bedingungen hinsichtlich Ermüdung durch Erhöhung von Lastwechselzyklen/-amplituden,
    c) Änderung im Zeitstandverhalten infolge Druck- bzw. Temperaturerhöhung,
    d) Auftreten von Kavitation infolge von z. B. Erhöhung von Betriebstemperaturen, Ersatz von Armaturen durch solche mit höheren Druckverlusten, Absenken von Druckniveaus oder mit erhöhtem Dampfdruck verbundener Änderung des Fluids,
    e) Erosion aufgrund höherer Strömungsgeschwindigkeiten.
  5. Um Thermoschock in Anlagenteilen hinter Verdampfern für tiefkalt-verflüssigte Gase infolge Flutens der Verdampfer zu vermeiden, können Gefährdungen durch Undichtigkeiten in nachgeschalteten Anlagenteilen vermieden werden durch z. B.
    a) Überwachung der Temperatur in der Rohrleitung hinter dem Verdampfer und Einleitung von selbsttätig wirkenden Schutzmaßnahmen im Störungsfall, z. B. Abschalten/Verriegeln von Förderpumpen, Schließen von Absperrarmaturen am Verdampferausgang,
    b) Verringerung der Abnahmeleistung.
  6. Um Thermoschock beim Befüllen von drucklosen Anlagenteilen mit druckverflüssigten Gasen zu vermeiden, kann vor dem Befüllen eine Druckbeaufschlagung mit Gasphase erfolgen.

5.5.2.2 Instandhaltungsmaßnahmen

Die Wirksamkeit schädigungsverhindernder Schutzmaßnahmen wird über regelmäßige Instandhaltungsmaßnahmen sichergestellt. Beispiele solcher Schutzmaßnahmen sind:

  1. Ausmauerungen in Druckanlagen zum Schutz der drucktragenden Wandung gegen chemische bzw. thermische Einwirkungen werden überwacht, schadhafte Stellen werden in Stand gesetzt.
  2. Innen-/Außenbeschichtungen werden regelmäßig überprüft, schadhafte Stellen werden in Stand gesetzt.
  3. Kathodische Korrosionsschutzanlagen werden regelmäßig kontrolliert.
  4. Ablagerungen werden über regelmäßige Reinigungsmaßnahmen beseitigt.
  5. Korrosionsschutzanstriche werden nach Arbeiten an Anlagenkomponenten wieder vorgabengerecht ausgeführt.

5.5.2.3 Ermittlung und Beurteilung des aktuellen Schädigungszustandes

(1) Zur Gewährleistung der Sicherheit für Beschäftigte und andere Personen im Gefahrenbereich ist es erforderlich, Schädigungsfortschritte zu verfolgen, Prüffristen anzupassen oder Instandsetzungsmaßnahmen bzw. den Austausch von Anlagenteilen zu veranlassen.

(2) Schutzmaßnahmen hierzu sind z. B.:

  1. Korrosion:
    a) Prüfintervalle zur Ermittlung der Ist-Wanddicke über zerstörungsfreie Prüfungen festlegen,
    b) Vergleich der Ist-Wanddicke mit der Soll-Wanddicke für die bestimmungsgemäße Betriebsweise,
    c) Überprüfung der Prüfintervalle, wenn die Ist-Wanddicke noch größer als die rechnerische Mindestwanddicke ist, z. B. durch Annahme eines linearen Korrosionsfortschritts,
    d) Austausch bei Erreichen bzw. Unterschreiten der rechnerischen Mindestwanddicke;
  2. Erosion/Kavitation:
    a) Prüfintervalle zur Ermittlung der Ist-Wanddicke an den durch Erosion beanspruchten Bereichen über zerstörungsfreie Prüfungen festlegen,
    b) Vergleich der Ist-Wanddicke mit der Soll-Wanddicke für die bestimmungsgemäße Betriebsweise,
    c) Überprüfung der Prüfintervalle, wenn die Ist-Wanddicke noch größer als die Soll-Wanddicke ist, z. B. durch Annahme eines linearen Schädigungsfortschrittes,
    d) Austausch bei Erreichen bzw. Unterschreitung der rechnerischen Mindestwanddicke;
  3. Zeitstandbeanspruchung:
    a) Prüfzeitpunkte zur Ermittlung des aktuellen Schädigungszustandes festlegen,
    b) Ermittlung des Schädigungszustandes, z. B. über Untersuchungen mithilfe von Gefügeabdrücken, Oberflächenrissprüfungen, Ultraschall-Volumenprüfungen,
    c) Bewertung bzgl. des Austauschs von Bauteilen beim Erreichen definierter Grenzwerte, z. B. Erreichen der Auslegungs-Lebensdauer bzw. eines maximalen Erschöpfungsgrades. Definierte Grenzwerte, z. B. bei bestehenden Dampfkesselanlagen, deren Bauteile im Zeitstandbereich beansprucht werden, sind gemäß des der Auslegung zugrunde gelegten Regelwerks zu bewerten. Solche definierten Grenzwerte können sein:
    Feststellung von wesentlichen Rissen, die auf Schädigung durch Zeitstand- oder Wechselbeanspruchung des Bauteils schließen lassen,
    Erreichen der rechnerischen Erschöpfung von 100 %, es sei denn, dass durch besondere Prüfungen oder besondere betriebliche Schutzmaßnahmen (z. B. Absenken der Betriebstemperatur) der Nachweis des gefahrlosen Weiterbetriebes erbracht wird,
    Erreichen einer bleibenden Dehnung von 2 % an Messstellen, von denen Ergebnisse seit der Inbetriebnahme vorliegen, oder Erreichen einer bleibenden Dehnung von 1 % an Messstellen, die nachträglich – spätestens bei Erreichen der rechnerischen Gesamterschöpfung von 60 % – eingerichtet worden sind.
    Bei im Zeitstandbereich betriebenen Bauteilen von Druckanlagen der Verfahrenstechnik kann analog verfahren werden.
  4. Ermüdung:
    a) Prüfzeitpunkte zur Ermittlung des aktuellen Schädigungszustandes festlegen, z. B. unter Berücksichtigung der nach Auslegungsregelwerk empfohlenen Prüfintervalle,
    b) Ermittlung des Schädigungszustandes, z. B. über Oberflächenrissprüfungen oder Ultraschallprüfungen auf Anrisse,
    c) Bewertung bzgl. des Austauschs oder ggf. der Instandsetzung von Anlagenkomponenten mit Anrissen,
    d) Weiterbetrieb von Anlagenkomponenten ohne Anrisse im Rahmen des Auslegungsregelwerkes,
    e) ggf. Nachweis ausreichender Sicherheit auf Basis bruchmechanischer Bewertungen mit Festlegung von Prüfzeitpunkten aufgrund von Risswachstumsbetrachtungen,
    f) erforderlichenfalls Berücksichtigung des Mediumseinflusses auf die Anrisslastspielzahl und die Risswachstumsgeschwindigkeit.

(3) Die in dieser TRBS genannten Schutzmaßnahmen zur Vermeidung von Gefährdungen infolge Schädigung der drucktragenden Wandung können erforderlichenfalls Bestandteile von Konzepten zur Zustandsüberwachung unter Einbindung von z. B. Monitoringsystemen sein.

5.5.3 Schutzmaßnahmen bei Betriebsstörungen

(1) Ergeben sich während des Betriebes einer Druckanlage Schädigungen an der drucktragenden Wandung, z. B. durch

  1. nicht vorgabengemäße Fluide,
  2. unvorhergesehene Reaktionsabläufe,
  3. unerwartete instationäre Betriebszustände,

so sind Schutzmaßnahmen zum Erhalt der Integrität der drucktragenden Wand zu ergreifen.

(2) Schutzmaßnahmen sind z. B.:

  1. Aufklärung, in welchem Umfang sich die Störung auf die drucktragende Wandung ausgewirkt hat,
  2. ggf. Korrektur der Prüfintervalle auf Basis des zu erwartenden Schädigungsfortschritts,
  3. Bewertung bzgl. Instandsetzung, Austausch von geschädigten Anlagenteilen.