Regelwerke und Normen - SGVCsgvc.ch/downloads/Regelwerke und Normen.pdf · Regelwerke_Normen_150702_Pe 25 Anforderungen an Sicherheitsventile nach ASME VIII Konstruktion Funktion

1Regelwerke_Normen_150702_Pe

Regelwerke und Normen

AD2000-A2DGR 97/23/EGASME VIII

SVTI 602


Inhalt

• Einleitung und Überblick

• SVTI 602 / AD 2000-A2/TRD

• Europäische Richtlinie über Druckgeräte

• ASME-Code und API

• Zusammenfassung


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.


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


Inhalt


• SVTI 602 / AD 2000-A2/TRD



• Zusammenfassung


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


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


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


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


Inhalt


• SVTI 602 / AD 2000-A2/TRD



• Zusammenfassung


Ziele

Abbau von Handels-hemmnissen durch Harmonisierung der einzelstaatlichen Bestimmungen

Schafffung eines ein-heitlichen Sicherheits-standardsniveaus im EG-Binnenmarkt


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


Produktgruppen – BeispieleRohrleitungen

Dampfprozess-anlagen

Gasbehälter

Armaturen


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


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


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


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


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


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.


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


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


Inhalt


• SVTI 602 / AD 2000-A2/TRD



• 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)


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


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.


Inhalt


• Deutsche Regelwerke AD 2000-A2/TRD



• Zusammenfassung

37

Zusammenfassung

TRD 421TRB 801AD2000-A2


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 %


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]


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


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

Regelwerke und Normen - SGVCsgvc.ch/downloads/Regelwerke und Normen.pdf · Regelwerke_Normen_150702_Pe 25 Anforderungen an Sicherheitsventile nach ASME VIII Konstruktion Funktion

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