Post on 06-Feb-2018
transcript
1Regelwerke_Normen_150702_Pe
Regelwerke und Normen
AD2000-A2DGR 97/23/EGASME VIII
SVTI 602
2Regelwerke_Normen_150702_Pe
Inhalt
• Einleitung und Überblick
• SVTI 602 / AD 2000-A2/TRD
• Europäische Richtlinie über Druckgeräte
• ASME-Code und API
• Zusammenfassung
3Regelwerke_Normen_150702_Pe
Einleitung
In Deutschland fallen u.a. Dampf-kessel- und Druckbehälteranlagen –deren Bestandteil häufig auch Sicherheitsventile sind – unter das Geräte- und Produktionssicherheits-gesetz GPSG – das vom Bundes-ministerium für Arbeit erlassen wurde.
Auch in der Schweiz fallen dieselben unter die Druckgeräteverordnung, die vom Bundesrat (SECO) gutgeheissen wurde.
4Regelwerke_Normen_150702_Pe
Abgrenzung Gesetz/Verordnung/Regelwerk/Norm am Beispiel Deutschland / Schweiz
GesetzeGeräte- u. Produktionsicherheits-gesetz GPSG
Druckgeräte-verordnung
Verordnungen DampfkV § 2, 6DruckbehV §2-4
Regelwerke TRD
TRB
Technische Regelnfür Druckbehälter und Kessel
Gra
d de
r Spe
zifik
atio
n
Normen TRD 421, 721 SicherheitsventileAD 2000-A2
Sicherheitsventile SVTI 602
5Regelwerke_Normen_150702_Pe
Inhalt
• Einleitung und Überblick
• SVTI 602 / AD 2000-A2/TRD
• Europäische Richtlinie über Druckgeräte
• ASME-Code und API
• Zusammenfassung
6Regelwerke_Normen_150702_Pe
Einordnung und Inhalte SVTI 602
Druckgeräteverordnung
Technische RegelnDruckbehälter und Kessel
SVTI Vorschrift 602
• Allgemeines• Werkstoffe• Berechnung• Ausführung• Prüfung
Bundesamt SECO
SVTI
• Anforderungen an Sicherheits-ventile
• Einstellung und Kennzeichnung• Erstmalige Prüfung• Installationshinweise• Grössenbemessung
SVTI
7Regelwerke_Normen_150702_Pe
Einordnung und Inhalte AD 2000-A2/TRD/TDBGPSG
Geräte- und Produktionssicherheitsgesetz
Druckbehälter-verordnungDruckbehV
Dampfkessel-verordnung
DampfkV
TRB (Technische Regelnzur Druckbehälterverordnung)
TRD (Technische Regeln Dampf)
AD-2000 MerkblattA1; A2
Inhalte:• Ausrüstung• Berechnung• Herstellung/
Prüfung• Werkstoffe
8Regelwerke_Normen_150702_Pe
Gegenüberstellung von Leistungsberechnungen(Einphasenströmung)
95,4SVTI
100100100100100100100100100100100100AD 2000-Merkblatt-A2
401031401031401031p [bar]
Massenstrom [%]Volumenstrom [%]Massenstrom [%]
WasserLuftSattdampf
95,495,495,495,391,191,79395,291,091,893,22
Ausnahme bildet beim SVTI 602 die Berechnung von Heisswasser alszwei-Phasenströmung mit der Enthalpie
9Regelwerke_Normen_150702_Pe
Bauteilprüfung nach VdTÜV SV 100/AD 2000-A2Funktionstest Leistungstest
• Gültigkeit: 5 Jahre• Festlegung von Testverfahren,
Equipment etc. durch VdTÜV-Merkblatt Sicherheits-ventil 100
• Anforderungen an das SVnach AD 2000-A2
Kennzeichnung auf dem Bauteil-prüfschild:αd für Dämpfe/Gase ⇒D/Gαd für Flüssigkeiten ⇒ F
α =qgemessen
qtheoretischAusflussziffer
Zuerkannte Ausflussziffer αd = 0,9 x α
10Regelwerke_Normen_150702_Pe
Inhalt
• Einleitung und Überblick
• SVTI 602 / AD 2000-A2/TRD
• Europäische Richtlinie über Druckgeräte
• ASME-Code und API
• Zusammenfassung
11Regelwerke_Normen_150702_Pe
Ziele
Abbau von Handels-hemmnissen durch Harmonisierung der einzelstaatlichen Bestimmungen
Schafffung eines ein-heitlichen Sicherheits-standardsniveaus im EG-Binnenmarkt
12Regelwerke_Normen_150702_Pe
Händler
Hersteller
Montage-firmen
Importeure
Wer ist betroffen?
... bringen neue oder gebrauchte• Druckgeräte/Baugruppenbzw.• Ausrüstungsteilemit einem maximal zulässigen Druck von mehr als 0,5 bar –unabhängig von Volumen und Werkstoff – in Umlauf
13Regelwerke_Normen_150702_Pe
Produktgruppen – BeispieleRohrleitungen
Dampfprozess-anlagen
Gasbehälter
Armaturen
14Regelwerke_Normen_150702_Pe
Aufbau21 Artikel
• Geltungsbereich und Begriffsbestimmungen
• Marktüberwachung
• Freier Warenverkehr• Konformitätsvermutung
• Konformitätsbewertung
• CE-Kennzeichnung
• Außerkraftsetzung
• Umsetzung
......
......
...7 Anhänge
• Grundlegende Sicher-heitsanforderungen
• Konformitätsbewertungs-diagramme
• Konformitätsbewertungs-verfahren
• Mindestkriterien für Be-stimmung der benannten Stellen
• Zulassungskriterien für Betreiberprüfstellen
• CE-Kennzeichnung• Konformitätserklärung
15Regelwerke_Normen_150702_Pe
Umsetzung
• Nachweis für Umsetzung durch Konformitätsbewertungsverfahren:– Produktbezogen– Auf Basis eines Qualitätssicherungs-
systems
• Umfasst ausschließlich Auslegung, Fertigungund Konformitätsbewertung von Druckgeräten –in Bezug auf deren bestimmungsgemäßen Einsatz und deren zu erwartenden Betrieb
• Keine Definition von technischen Regeln• Zurzeit Entwicklung harmonisierter Normen
16Regelwerke_Normen_150702_Pe
Konformitätserklärung
Dokument, in dem der Hersteller eines Druckgerätes in eigener Verantwortungbestätigt, dass das genannte Produkt die grundlegenden Sicherheitsforderungen gemäß Artikel 3 und Anhang I der DGRerfüllt
Definition
Benannte Prüfstellen, z.B. TÜV Nord mit der Zulassungsnr. 0045Aussteller
Käufer des DruckgerätesAdressat
17Regelwerke_Normen_150702_Pe
Aufbau KonformitätserklärungName und Anschrift des Her-stellers1
Beschreibung des Druckgerätes, hier:Type des Sicherheitsventils2
Angewandte Kategorie nach Artikel 3, Anhang II der DGR3
Angewandtes Modul des Kon-formitätsbewertungsverfah-rens nach Artikel 10 der DGR
4
Name und Anschrift der be-nannten Stelle, welche Zerti-fizierung vorgenommen hat
5
Erklärung des Herstellers6Verweis auf angewandte harmonisierte Normen5
1
2
3
4
5
6
18Regelwerke_Normen_150702_Pe
Einordnung und Inhalte DGR
DruckgeräterichtlinieDGR/PED
SNEN ISO 4126-1
DIN
• Konstruktion• Fertigungsprüfung• Bauteilprüfung• Ermittlung der Kenngrössen des
Sicherheitsventils• Grössenbestimmung von
Sicherheitsventilen• Kennzeichung und Verplombung
19Regelwerke_Normen_150702_Pe
EN-ISO 4126
Teil 1: Sicherheitsventile
Teil 2: Berstscheibeneinrichtungen
Teil 3: Sicherheitsventile und Berscheibeneinrichtungen in Kombination
Teil 4: Pilotgesteuerte Sicherheitsventile
Teil 5: Gesteuerte Sicherheitsventile (CSPRS)
Teil 6: Berstscheibeneinrichtungen – Anwendung, Auswahl und Einbau
Teil 7: Allgemeine Daten
Teil 7 enthält zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen Daten, die mehreren Teilen dieser Norm gemeinsam haben.
20Regelwerke_Normen_150702_Pe
Zeitlicher Rahmen der Umsetzung
Umsetzung: 2 Jahre nach Adoption
Anwendung: 30 Monate nach Adoption
Pflicht: 60 Monate nach Adoption
29.05.1997 29.05.1999
Umsetzung in nationale Vorschriften
29.11.1999 29.05.2002
Nationale Regelwerke
Europäische Direktive
für Europa
30.06.2005
für die SchweizÜbergangsphase
21Regelwerke_Normen_150702_Pe
Zusammenfassung Druckgeräterichtlinie
Die Europäische
DGR
... eignet sichnicht als Wer-beargument, dadie Befolgung von Gesetzen selbst-verständlich ist
... ist in allen EU-Staaten
gleich in Textund Anforde-
rungen
... fordert einKonformitäts-
bewertungs-verfahren
(Konformitäts-erklärung)
... ist kein Qualitäts-management-
system
... steht hierarchisch über
anderen Regel-werken
... ist ab 29.05.2002 für EU –
30.06.2005 für CHrezwingend vorgeschrie-
ben
22Regelwerke_Normen_150702_Pe
Inhalt
• Einleitung und Überblick
• SVTI 602 / AD 2000-A2/TRD
• Europäische Richtlinie über Druckgeräte
• ASME-Code und API
• Zusammenfassung
23
ASME
• American Society of MechanicalEngineers
• Nationale Organisation für Standardisierung
• Vergleichbar mit dem deutschen DIN/SN
24
ASME IRules for construction of power boilers(Dampfkessel)
Inhalte ASME-Code
ASME IIMaterial specification (Werkstoffspezifikation)
ASME IVHeating boilers (Heizdampfkessel)
ASME VIIIPressure vessels, division 1 and 2(Druckbehälter)
Code:ASME B 16.5
Pipe flanges and flanged fittings(Rohrflansche und Flanschverbindungen)
Code:ASME B 16.34
Valves – flanged, threaded and welding end (Ventile – Flansch-, Gewinde- undSchweißanschlüsse)
25Regelwerke_Normen_150702_Pe
Anforderungen an Sicherheitsventile nach ASME VIII
KonstruktionFunktion von Sicherheitsventilen Leistung
An-forderungen
ASME VIII
• Ansprechdruck-toleranzen
• Zulässiger Über-druck
• Abblasen (Blow-down)
• Ausflussziffer (Berech-nung, Abweichungen)
• Verwendete Einheiten• Einheiten auf Bauteil-
prüfschild vermerkt– Dämpfe (lb/hr) – Flüssigkeiten
(gal/min)– Gase (SCFM oder
lb/min)
• Betrifft nur die Werkstoffe, nicht die Konstruktion
26Regelwerke_Normen_150702_Pe
Bauteilprüfung von Sicherheitsventilen nach ASME VIII
Festlegung, ...• ... welche Tests durchzuführen sind
(Leistungstest/Production Test) • ... wie viele Ventile zu testen sind• ... ob Tests zu wiederholen sind• ... wo Tests durchzuführen sind
„ASME-Designee“
27
Beziehung zwischen ASME/API
ASME II: Materialien (UG 136b3, 136b4)
ASME B16.5/ASME B16.34:Flansche
NACE : Korrosive Medien
API 527: Funktionelle Dichtheit(UG 136d5)
ASME CodeSection VIII
API 520: Bemessung API 521: Spezial-informationen zu API 520
API 526: Größen/Bestellspezifikation
API 527: Funktionelle Dichtheit
28
• American Petroleum Institute• Vergleichbar mit dem deutschen VDMA• Eigene Standards für die Petroleum-
industrie• Anforderungen an Sicherheitsventile
bezüglich:– Abmessungen– Werkstoffen– Leistung– Einsatzgrenzen– Installation
• Hintergrund dieser Standardisierung: Möglichkeit der Austauschbarkeit von Sicherheitsventilen unabhängig vom Hersteller
API
29
API-Standards
API RP 520• Teil I : Größenbestimmung und
Auswahl
• Teil II: Installation
API RP 521• Handbuch für Druckabsicherungs-
systeme
API Std 526• Flansch-Stahl-Sicherheitsventile
API Std 527• Sitzdichtheit bei Sicherheits-
ventilen
30
• Achtung: gilt nur für Drücke > 15 psig (1 bar)
• Zeigt mögliche Lösungen für SV, pilot-gesteuerte SV, Berstscheiben und SV in Kombination mit Berstscheiben
API 520: Größenbestimmung, Auswahl und Einbau von Sicherheitseinrichtungen – Teil 1 Auslegung und Auswahl von SV
31
• Beschreibung der Installation von Sicherheits-einrichtungen
• Häufige Nutzung bei der Planung von/in Chemie-anlagen
• Eintrittsrohrleitung: max. 3 % Eintrittsdruckverlust• Begrenzung der mechanischen und thermischen
Beanspruchung durch Berechnung der Reaktions-kräfte
• Geschlossene Federhaube als typische An-wendung
API 520: Größenbestimmung, Auswahl und Einbau von Sicherheitseinrichtungen – Teil 2 Installation
32
API 521: Richtlinien für Druckabsicherungssysteme
• Detaillierte Informationen zur Anwendung von Sicherheitsventilen
• Wiederholung und ausführliche Erklärung vieler Begriffe und Definitionen aus API 520
33
2
23
45
5
6 4
1
1Strömungsquerschnitte
2 Gehäuse- und Haubenwerkstoffe
3 Federwerkstoffe
4 Nennweiten5 Flansch-Druckstufen
6 Schenkellängen
Konstruktionsanforderungen gemäßAPI 526
34
Merke:
Jedes standardisierte SVnach API 526 benötigt imAllgemeinen eine Bauteil-prüfung bzw. Zulassung nach ASME VIII, VdTÜV,DGR, CBPVI ...
35
ASME
Codes
• Zertifizierung
• Ausflussziffer
• Öffnungscharakteristik
Standards
• Design
• Sitz und Auswahl
• Dichtheit
API
Zusammenfassung ASME und API
Im ASME-Code existieren keine näheren Spezifika-tionen zur Größenbestimmung, Auslegung, Dicht-heit usw. von Sicherheitsventilen. Diese Spezifi-kation finden sich vor allem in den vorgestelltenAPI-Standards 520 Part I und II, 521, 526 und 527.
36Regelwerke_Normen_150702_Pe
Inhalt
• Einleitung und Überblick
• Deutsche Regelwerke AD 2000-A2/TRD
• Europäische Richtlinie über Druckgeräte
• ASME-Code und API
• Zusammenfassung
37
Zusammenfassung
TRD 421TRB 801AD2000-A2
38Regelwerke_Normen_150702_Pe
Gegenüberstellung von Normenangaben
keine Angabe
< 5 bar: ± 0,15 bar,≥ 5 bar: ± 3 %
< 4,8 bar: ± 0,14 bar≥ 4,8 bar: ± 3 %
AD2000-Merkblatt A2
DIN EN ISO 4126-1
ASME Code Section VIII
Einstelldrucktoleranz
SVTI 602 < 3,2 bar: ± 0,1bar≥ 3,2 bar: ± 3 %
39Regelwerke_Normen_150702_Pe
Gegenüberstellung von NormenangabenÖffnungsdruckdifferenz
AD2000-Merkblatt A2SVTI 602
Dämpfe / Gase Flüssigkeiten+ 0,1 bar
Vollhub: + 5 %Normal: + 10 %Proportional: + 10 %
+ 0,1 bar
+ 10 %
DIN EN ISO 4126-1 + 0,1 bar
+ 10 %
+ 0,1 bar
+ 10 %
ASME Code Section VIII + 0,21 bar
+ 10 %
+ 0,21 bar
+ 10 %
< 1,0 bar
≥ 1,0 bar
< 1,0 bar
≥ 0,1 bar
< 2,1 bar
≥ 2,1 bar
p [bar]
40Regelwerke_Normen_150702_Pe
Gegenüberstellung von NormenangabenSchließdruckdifferenz
keineAnforderung(„… shall benoted and recorded.“)
AD2000-Merkblatt A2SVTI 602
- 0,3 bar
- 10 %
- 0,6 bar
- 20 %
DIN EN ISO 4126-1- 0,3 bar
- 15 %
- 0,6 bar
- 20%
ASME Code Section VIII
ohne Blowdownring: keine Anforderung(„… shall be noted and recorded.“)
mit Blowdownring:- 0,21 bar- 7 %
Bauteilprüfung:- 0,21 bar- 5 %
Dämpfe / Gase Flüssigkeitenp [bar]< 3,0 bar
≥ 3,0 bar
< 2,0 bar
≥ 2,0 bar
< 2,1 bar≥ 2,1 bar
< 2,1 bar≥ 2,1 bar
41Regelwerke_Normen_150702_Pe
Gegenüberstellung von NormenangabenLeistungsberechnung (Einphasenströmung)
10010010010596,696,896,8101,798,397,094,497,1API 520
10010010010596,696,896,8101,798,397,094,497,1ASME Code Section VIII
10010010010010010099,799,4959595,795,4DIN EN ISO 4126-1
100100100100100100100100100100100100AD 2000-Merkblatt-A2
401031401031401031p [bar]
Massenstrom [%]Volumenstrom [%]Massenstrom [%]
WasserLuftSattdampf
95,495,495,495,391,191,79395,291,091,893,2295,4SVTI