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Abschnitt 5 TRB 801 Nr. 14, Anforderungen an Druckbehälter i...
Abschnitt 5 TRB 801 Nr. 14
Technische Regeln zur Druckbehälterverordnung Besondere Druckbehälter nach Anhang II zu § 12 DruckbehV Druckbehälter in Kälteanlagen und Wärmepumpenanlagen (TRB 801 Nr. 14)
Bundesrecht
Titel: Technische Regeln zur Druckbehälterverordnung Besondere Druckbehälter nach Anhang II zu § 12 DruckbehV Druckbehälter in Kälteanlagen und Wärmepumpenanlagen (TRB 801 Nr. 14)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: TRB 801 Nr. 14
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Technische Regel

Abschnitt 5 TRB 801 Nr. 14 – Anforderungen an Druckbehälter in Ammoniak-Kälteanlagen (1)

5.1 Allgemeines

Die Anforderungen des Abschnittes 5 gelten zusätzlich zu den Abschnitten 1 - 4 für Ammoniak-Kälteanlagen.

5.1.1 Auslegungsdrücke

5.1.1.1 Die Mindestauslegungsdrücke sind:

  • Niederdruckseite 12 bar

  • Hochdruckseite 16 bar

5.1.2 Werkstoffe

5.1.2.1 Allgemeines

Das Auftreten von Spannungsrißkorrosion in Ammoniak-Kälteanlagen ist nicht zu befürchten, wenn

  • zähe Werkstoffe mit einer Streckgrenze kleiner gleich 370 N/mm2 verwendet werden und

  • sauerstoff- bzw. luftfreie Kältemittelkreisläufe vorliegen. Ein Restwassergehalt größer gleich 0,2 Gew % bezogen auf Ammoniak kann als zusätzlicher Inhibitor zur Vermeidung von Spannungsrißkorrosion wirken.

Kupfer, Zink und Kupferlegierungen sowie die Nickellegierung NiCu 30 Fe dürfen für ammoniakführende Anlagenteile nicht verwendet werden.

5.1.2.2 Druckbehälter

Zur Vermeidung von Spannungsrißkorrosion sollten nur Werkstoffe mit einer Streckgrenze kleiner gleich 370 N/mm2 und mit entsprechender Zähigkeit, z.B. bei unlegierten und legierten ferritischen Stählen für die Probenrichtung quer bei Raumtemperatur mindestens

  • Bruchdehnung A >= 16 %

  • Kerbschlagarbeit an der V-Probe nach DIN EN 10045-1 >= 27 J (Mittelwert aus 3 Versuchen),

z.B. die Stahlsorten P 265 GH (H II), St 35.8, verwendet werden.

Sofern höherwertige Werkstoffe eingesetzt werden, sind entsprechende Maßnahmen bzgl. der Vermeidung der Spannungsrißkorrosion zu treffen.

5.1.2.3 Armaturengehäuse

Nur Werkstoffe mit gewährleisteter Kerbschlagarbeit wie Gußeisen mit Kugelgraphit GGG 35.3, GGG 40.3 oder höherwertig sind zulässig.

Gußeisen mit Lamellengraphit (Grauguß) ist nicht zulässig. Ausnahmsweise darf in begründeten Einzelfällen hiervon für kältetechnische Armaturen bis kleiner gleich DN 50 abgewichen werden.

5.1.3 Ausrüstung

5.1.3.1 Allgemeines

5.1.3.1.1 Sicherheitstechnisch erforderliche Ausrüstungsteile, die mit Fremdenergie betrieben werden und die bei einer Störung des bestimmungsgemäßen Betriebs funktionsfähig bleiben müssen, sind an ein gesichertes Netz oder eine Energienotversorgung anzuschließen, die mindestens eine sichere Außerbetriebnahme der Kälteanlage und die Funktion der Sicherheits- und Alarmeinrichtungen gewährleistet.

5.1.3.1.2 Standanzeiger sind erforderlich in Sammlern und bei bestimmungsgemäß in Betrieb nicht vollständig überfluteten Verdampfern. Fernanzeigen sind sicherheitstechnisch nicht zwingend erforderlich. Darf aus sicherheitstechnischen Gründen ein bestimmtes Niveau nicht über- oder unterschritten werden, sind Sollwertabweichungen zu alarmieren.

Glasrohre als Standanzeiger sind nicht zulässig.

5.1.3.2 Absperrarmaturen

Die Endstellung der sicherheitstechnisch erforderlichen fernbetätigbaren Absperrarmaturen muß vor Ort eindeutig erkennbar oder kenntlich sein. Dies muß zusätzlich am Betätigungsort angezeigt werden.

Sicherheitstechnisch erforderliche Absperrklappen sind nur in doppelexzentrischer Ausführung zulässig.

Wenn die Absperrarmatur zwischen Druckbehältern, z.B. Verflüssiger und Sammler, nicht betriebsmäßig zu betätigen ist, darf die Überdruckabsicherung des Verflüssigers über die Sicherheitseinrichtung des Hochdrucksammlers erfolgen.

Betriebsmäßig nicht zu betätigende Absperrarmaturen sind in Betriebsstellung gegen unbefugtes Betätigen zu sichern.

Spindeln für Absperrarmaturen müssen aus nichtrostendem Stahl ausgeführt sein. Wird im Rahmen der Wartung keine Korrosion an den Spindeln festgestellt, kann bei bestehenden Anlagen auf den Austausch der Spindeln verzichtet werden.

5.1.3.3 Sonstige Ausrüstungen

5.1.3.3.1 Füllschläuche sind entsprechend dem Stand der Technik auszulegen. Dies ist insbesondere erfüllt bei der Einhaltung der DIN EN 1736. Füllschläuche dürfen maximal eine Nennweite von DN 25 haben und sollten eine Gesamtlänge von 5 m nicht überschreiten. Der Füllschlauch ist gegen Beschädigung, z.B. durch Überrollen von Fahrzeugen, zu sichern.

5.1.3.4 Sicherheitsventile

Wird eine Ausbreitungsberechnung nach der TRB 600 Abschnitt 3.4 durchgeführt, ist Ammoniak im Regelfall als dichteneutrales Gas zu betrachten. Bei Ableitung der Gasaustritte aus Anlagenteilen, die zu mehr als 90 % mit flüssigem Ammoniak gefüllt sein können, ist in der Regel mit einem Schwergasverhalten zu rechnen.

5.1.4 Prüfungen

5.1.4.1 Für die Herstellung der Druckbehälter der Prüfgruppen III und IV ist ein Bauüberwachungsplan durch den Hersteller zu erstellen, der in die Vorprüfung einzubeziehen ist. In den Bauüberwachungsplan sind auch Prüfungen hinsichtlich des Korrosionsschutzanstrichs und der Wärmedämmung aufzunehmen.

5.1.4.2 Sicherheitsventile sind alle 5 Jahre im ausgebauten Zustand einer Funktionsprüfung zu unterziehen.

5.1.4.3 Die Funktionsprüfungen der Sicherheitseinrichtungen einschließlich sicherheitstechnisch erforderlicher Meß- und Regelungstechnik haben durch sachkundige Personen zu erfolgen und sind zu dokumentieren.

5.1.4.4 An den Druckbehältern, die mehr als 2,5 kg flüssiges Ammoniak betriebsmäßig enthalten, ist jährlich eine Prüfung durch eine sachkundige Person durchzuführen.

Die jährliche Prüfung durch eine sachkundige Person umfaßt:

  • Äußere Sichtprüfung aller Anlagenteile jedoch insbesondere der durch äußere Korrosion gefährdeten Anlagenteile.

  • Sichtprüfung der Kältedämmung, Sichtprüfung der Befestigung und Verbindungen.

  • Dichtheitsprüfungen während des Betriebes.

  • Funktionsprüfungen der sicherheitstechnisch erforderlichen Meß- und Regeleinrichtungen, der sicherheitstechnisch erforderlichen Absperrarmaturen und solcher, die betriebsmäßig nicht betätigt werden.

  • Sichtprüfung der Sicherheitsventile.

  • Funktionsprüfung der Lüftungsanlage.

  • Funktionsprüfungen der Gefahrenmeldeeinrichtungen (z.B. pH-Wert-Messung).

5.1.4.5 Die gesamte Anlage muß einer Dichtheitsprüfung nach DIN 8975 Teil 5 Abschnitt 4.1 unterzogen werden.

5.1.5 Betrieb

5.1.5.1 Die Instandhaltung an ammoniakbeaufschlagten drucktragenden Anlagenteilen der Kälteanlage sowie die Zeiten der Außerbetriebnahme von Druckbehältern bei mehr als 2 Monaten sind zu dokumentieren und aufzubewahren.

5.2 Zusätzliche Anforderungen an Druckbehälter mit mehr als 300 kg flüssigem Ammoniak - ausgenommen Wärmeaustauscher

5.2.1 Allgemeines

5.2.1.1 An Druckbehältern, die mehr als 300 kg flüssiges Ammoniak betriebsmäßig enthalten können - ausgenommen Wärmeaustauscher -, müssen die Stutzen mit einer Mindestnennweite DN 25 und einer Mindestwanddicke s = 3,2 mm nach DIN 2448 ausgeführt sein.

Bei bestehenden Anlagen kann im Einzelfall von der Forderung nach

  • Mindestwanddicke s = 3,2 mm abgewichen werden, wenn die Sicherheit auf andere Weise, z.B. durch Korrosionsschutz, wiederkehrende Wanddickenmessung
    sowie

  • der Mindestnennweite DN 25 abgewichen werden, wenn die Sicherheit auf andere Weise, z.B. durch entsprechende konstruktive Gestaltung

gewährleistet ist. Dies gilt nicht für Stutzenreparaturen.

5.2.1.2 Für Druckbehälter nach Abschnitt 5.2.1.1 Satz 1 gelten die nachfolgenden Anforderungen:

  1. 1.

    Die Anzahl der Behälterstutzen muß minimiert werden.

  2. 2.

    Stutzen im Krempenbereich müssen vermieden werden. Sind sie jedoch vorhanden, so hat eine 100 %ige zerstörungsfreie Prüfung im Rahmen der erstmaligen Prüfung zu erfolgen.

  3. 3.

    Alle Stutzeneinschweißnähte müssen von außen prüffähig ausgeführt werden.

  4. 4.

    Einseitige Kehlnähte an Stutzen sind nicht zulässig.

5.2.2 Ausrüstung

5.2.2.1 Meldeeinrichtungen für Gasgefahr

5.2.2.1.1 In Räumen, in denen Druckbehälter nach Abschnitt 5.2.1.1 Satz 1 aufgestellt sind, müssen Einrichtungen zum Melden von Gasgefahr vorhanden sein. Diese Forderung ist z.B. erfüllt, wenn ein Funksprecher, Funksprechgerät, Gefahrenmelder schnell erreichbar ist.

In Räumen, in denen Druckbehälter nach Abschnitt 5.2.1.1 Satz 1 aufgestellt sind und die während des Betriebes nicht mit Personal besetzt sind oder nicht regelmäßig kontrolliert werden, müssen selbsttätig wirkende Einrichtungen zum Erkennen, Warnen und Melden von Gasgefahr, z.B. durch Gaswarneinrichtungen vorhanden sein.

5.2.2.1.2 Es dürfen nur Gaswarnanlagen eingesetzt werden, deren Eignung für diesen Einsatzzweck erwiesen ist. In der Regel sollen nur solche Gaswarngeräte eingesetzt werden, die von anerkannten Stellen für die Messung von Ammoniak geprüft wurden. Maßgeblich für die Funktionsfähigkeit sind die Normen DIN EN 61779 Teil 1 und 4.

Die Inbetriebnahme der Gaswarnanlage hat durch eine Fachfirma zu erfolgen. Eine Kontrolle und gegebenenfalls eine Kalibrierung der Sensoren ist eine Woche nach erstmaliger Kalibrierung zu wiederholen.

Die Wartung und Inspektion muß in regelmäßigen Abständen erfolgen. Die maximalen Wartungsintervalle entsprechen den üblicherweise angewandten Vorschriften nach dem Stand der Technik, es sei denn, der Hersteller gibt kürzere Intervalle vor.

Für die zulässige Meßabweichung zwischen zwei Kalibrierungen ist ein Wert festzulegen, der sich nach dem Schutzziel, dem Meßbereich und den technischen Möglichkeiten richtet.

Bei Konzentrationen um 1000 ppm sind beispielsweise Meßabweichungen unter plusminus 200 ppm anzustreben, im Konzentrationsbereich von 10.000 bis 30.000 ppm Meßabweichungen unter plusminus 1.500 ppm. Die Ergebnisse der Inspektion und die durchgeführten Arbeiten sind zu dokumentieren.

5.2.2.2 Standanzeiger

Standanzeiger mit langen Schauglasplatten nach DIN 8975 Teil 8 sind zulässig, wenn sie beidseitig mit Schnellschlußventilen und Kugelselbstschluß ausgerüstet sind. Runde Schaugläser nach DIN 7080 dürfen im Ölkreislauf der Verdichterbaugruppe (z.B. Ölabscheider) eingebaut werden, wenn der Schauglasplattendurchmesser 63 mm nicht überschreitet. Um Spannungen beim Einbau der Gläser auszuschließen, sollten nur metallgefaßte Schauglasplatten (z.B. nach DIN 28121, Ausführung A oder thermisch vorgespannte Gläser, die in einem Metallring nach DIN 7079 eingegossen sind) eingesetzt werden.

5.2.2.3 Sicherheitsventile

Bei Druckbehältern nach Abschnitt 5.2.1.1 Satz 1 sind bei Verwendung von Sicherheitsventilen als Sicherheitseinrichtung gegen Drucküberschreitung zwei Sicherheitsventile mit vorgeschaltetem Wechselventil einzusetzen. Soweit technisch möglich, sind die Sicherheitsventile in der Gasphase anzuordnen.

Sicherheitsventile, die in die Atmosphäre abblasen, sind wie folgt auszurüsten:

  • Vorschaltung von Berstscheiben mit Zwischenraumüberwachung und Druckalarmeinrichtung (Druckwächter), oder

  • Gassensor in der Ausblaseleitung oder

  • Verwendung von Sicherheitsventilen mit Elastomerdichtung, mit Drucküberwachung des abgesicherten Anlagenteils mit Alarmierung an die ständig besetzte Stelle bei 2 bar unter dem Ansprechdruck des Sicherheitsventils.

Der Ansprechdruck des den Zwischenraum überwachenden Druckwächters sollte auf einen Druck kleiner als 0,5 bar eingestellt werden. Bei Ansprechen des Wächters muß ein Alarm in der Meßwarte bzw. Meßstand ausgelöst werden.

5.2.3 Prüfungen

5.2.3.1 An Schweißnähten von Druckbehältern nach Abschnitt 5.2.1.1 Satz 1 sind die zerstörungsfreien Prüfungen objektgebunden durchzuführen; die Durchstrahlungs- und US-Prüfung an Längsnähten und Rundnähten an mindestens 10 % der Nähte (bei Schweißnähten, die mit flüssigem Ammoniak beaufschlagt werden, an mindestens 20 % der Nahte).

Stutzennähte an Druckbehältern nach Abschnitt 5.2.1.1 Satz 1 sollen zu 100 % einer Durchstrahlungs- oder Ultraschallprüfung unterzogen werden. In Einzelfüllen darf diese Prüfung durch eine Oberflächenrißprüfung ersetzt werden.

5.3 Zusätzliche Anforderungen an Druckbehälter in Ammoniak-Kälteanlagen mit einem Gesamtinhalt von mehr als 3 t Kältemittel

5.3.1 Allgemeines

5.3.1.1 Verflüssiger

Wenn Verflüssiger im bestimmungsgemäßen Betrieb einen Füllstand von flüssigem Ammoniak aufweisen können, gelten die Anforderungen für Druckbehälter gemäß Abschnitt 5.2.1.2.

5.3.1.2 Zentralabscheider

Zulaufleitungen für Ammoniakpumpen an NH3-Abscheidern sollten über nur einen Stutzen angeschlossen werden. Die Festlegung der Anzahl der Stutzen muß dabei unter Berücksichtigung der kältetechnischen Gegebenheiten erfolgen. Pumpenzulaufleitungen aus dem Zentralabscheider sind behälternah trat einer fernbetätigbaren Absperrarmatur auszurüsten. Um Reparaturen an fernbetätigbaren Armaturen durchführen zu können, empfiehlt es sich, eine betriebsmäßig nicht bedienbare Absperrarmatur vorzuschalten. Die fernbetätigbare Absperrarmatur ist auf der Saugseite der Pumpe einzubauen.

5.4 Festlegungen für bestehende Ammoniak-Kälteanlagen

5.4.1 Die Anforderungen der Abschnitte 5.1.2.3 und 5.2.1.2 gelten nicht für bestehende Ammoniak-Kälteanlagen.

5.4.2 Von der Anforderung des Abschnittes 5.3.1.2 Satz 5 kann bei bestehenden Anlagen in zu begründeten Einzelfällen abgewichen werden; die fernbetätigbare Absperrarmatur kann auch auf der Druckseite der Pumpe angebracht sein, wenn keine Verzweigung zwischen Pumpe und Armatur vorhanden ist.

(1) Red. Anm.:
Außer Kraft am 1. Januar 2013 durch die Bek. vom 17. Oktober 2012 (GMBl S. 902)
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