DACH - Jahrestagung 2004 Salzburg

ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung

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Schallemissionsprüfung bei der wiederkehrenden Untersuchung an Flüssiggasbehältern in Österreich

Eine neue Richtlinie regelt nun die Durchführung und Bewert ung der Prüfung. Ing. Gert Schauritsch, Dipl. Ing. Tscheliesnig; TÜV Österreich
Kontakt: Ing. Gert Schauritsch

Vortrag

Historischer Hintergrund

  • Flüssiggaslagerbehälter sind nach österreichischer Gesetzeslage wiederkehrenden Untersuchungen zu unterziehen.
  • Seit 1992 wird hierzu das Verfahren der Schallemissionsprüfung als Ersatz der Hauptuntersuchung (Wasserdruckprüfung und Innenuntersuchung) eingesetzt.
  • Bis zum heutigen Tag wurden von drei akkreditierten Prüforganisationen in Österreich mehr als 30.000 Behälterprüfungen durchgeführt.

Zweck der Richtlinie

  • Festlegung und Beschreibung von grundsätzlichen Anforderungen bei der Anwendung des Prüfverfahrens und Durchführung von Behälterprüfungen mittes Schallemission.

Geltungsbereich

  • Behälter einfacher Geometrie; Zylindermantel mit gewölbten Böden und Kugelform bis zu einem Inhalt von 13 m3.
  • Kesselbleche aus Stahl (Werkstoffgruppe 1.1; 1.2 und 1.3 nach EN 13445-Teil2 (CR ISO 15608).
  • erdgedeckte, teilweise erdgedeckte und gänzlich oberirdisch aufgestellte Druckgeräte.
  • unbehandelte, lackierte oder beschichtete Oberfläche (Epoxid- bzw. Bitumenbeschichtung).
  • Druckraum gefüllt mit unter Druck verflüssigten, nicht korrosiv wirkenden Gasen gemäß Klasse 2F, UN-Nummer 1965 - ADR (Kohlenwasserstoffgas).

Prüforganisation und Prüfpersonal

  • Die mit der Planung, Durchführung und Bewertung der Prüfung betraute Prüfstelle muss die Anforderungen an die Kompetenz von Prüf
    - und Kalibrierlaboratorien gemäß EN ISO/IEC 17025 erfüllen und
  • für die Anwendung der Schallemissionsprüfung an Flüssiggaslagerbehältern akkreditiert sein.
  • Mindestqualifikation der Prüfpersonals
    -- Prüfdurchführung >>> AT1 gemäß EN 473 oder gleichwertig
    -- Befundung/Bewertung >>> AT2 gemäß EN 473 oder gleichwertig
    -- Prüfaufsicht >>> AT3 gemäß EN 473 oder gleichwertig

Verfahrensprüfung

  • Die zuverlässige und sichere Anwendbarkeit des Prüfverfahrens beruht auf dem Vorliegen angemessener Erfahrung mit der Prüftechnik im Zusammenspiel mit Ausführungsmerkmalen der spezifischen Prüfobjekte.
  • Die Verfahrensprüfung dient daher dem Nachweis, dass die gewählte Prüftechnik bei Anwendung an einem spezifischen Prüfobjekt in der Lage ist, etwaig vorhandene Schädigungen der Behälterstruktur mit ausreichender Genauigkeit zu erkennen.
  • Der verfahrenstechnische Nachweis erfolgt in der Regel durch Feldversuche vor Einführung der praktischen Anwendung des Prüfverfahrens.
  • Art und Umfang obliegt der akkreditierten Prüforganisation.
  • Verfahrenstechnische Nachweise sind zu führen bei Änderungen
    -- in der angewandten Messtechnik,
    -- in wesentlichen konstruktiven Ausführungsmerkmalen der Prüflinge.
  • Dokumentationsunterlagen über die durchgeführten Verfahrensprüfungen sind anzulegen und mindestens 10 Jahre nach der zuletzt durchgeführten Prüfung aufzubewahren.

Geräte und Zubehör

  • Prüfgerät und Sensorik
  • Zubehör und Applikationshilfen
  • Einrichtungen zur Druckaufbringung
    -- mit dem Betriebsmedium selbst (Gasphase)
    -- mit inertem Gas (z.B. Stickstoff)

Prüfdurchführung

  • Im Zuge einer möglichst kontinuierlich geführten Drucksteigerung im Behälter wird die entstandene Schallemission aufgenommen und ausgewertet. Die angewandte Prüftechnik muss dabei über folgende Systeme verfügen, die im Zuge der Verfahrensprüfung nachzuweisen sind:
    - ein Aufnahmesystem zur Überwachung der gesamten zu prüfenden Struktur
    - eine On-line Überwachung der Druckprüfung mit festgelegten Alarmpegeln
    - ein Bewertungssystem zur grundsätzlichen Bewertung des Prüflings vor Ort
    - ein Analysesystem zur Bewertung und Klassifizierung des Prüflings
    - ein Schema zur Nachprüfung von festgestellten Quellen mit anderen zfP-Verfahren
  • Werden während der Drucksteigerung verdächtige Anzeigen festgestellt, so ist eine Druckhaltephase mit begleitender Schallemissionsüberwachung einzulegen. Die Dauer der Haltephase muss mindestens 5 Minuten betragen.
  • Nach Erreichen des Prüfdruckes sind die Schallemissionsaktivitäten über einen Zeitraum von mindestens 5 Minuten ohne Druckerhöhung weiter aufzuzeichen.

Drucksteigerung im Prüfling

  • Druckaufbau erfolgt ausgehend vom anstehenden Betriebsdruck im Behälter und wird kontinuierlich bis zum Erreichen des Prüfdruckes fortgesetzt.
  • Mindestprobedrücke sind wie folgt definiert:
    - bei eingegrabenen Druckgeräten 10 bar
    - bei oberirdischer Aufstellung 12,5 bar
  • Die Druckerhöhung muss jedenfalls 10% über den vorhandenen Behälterdruck geführt werden.
  • Die mittlere Drucksteigerungsrate sollte nicht mehr als 2% des Prüfdruckes/min. betragen, darf jedoch 0,3 bar/min. nicht übersteigen.

Alarm- / Abbruchkriterien

  • Die Festlegung obliegt der akkreditierten Prüfstelle und ist Bestandteil des Q-Systems der akkreditierten Prüfstelle.
  • Sie basieren auf den Ergebnissen der Verfahrensprüfungen sowie auf den in der Praxis gewonnenen Erfahrungen.
  • Sie sind Bestandteil der angewandten Prüfanweisungen und dürfen ohne weiterführende Verfahrensprüfungen nicht geändert werden.
  • Sie müssen an definierte Handlungen geknüpft sein, die vom Prüfer im Falle ihres Auftretens bei der Prüfung zu setzen sind.
  • Ihr Erreichen muss für den Prüfer auf Basis der zugrunde liegenden SE-Parameter eindeutig erkannt und die entsprechenden Handlungen ohne Zeitverzögerung umgesetzt werden können.

Prüfbericht (Protokoll)

  • Prüfberichts-Nr. und Ausstellungsdatum
  • Identifikation des Prüfobjektes
  • Datum und Ort der Überprüfung
  • Identifikation des Prüfers (Name oder Kurzzeichen)
  • Qualifikation, Name und Unterschrift der die Beurteilung durchführenden Person
  • Angabe der Prüfgrundlage (verwendetes Regulativ, Prüfanweisung)
  • Identifikation des Prüfgerätes und der Messkette sowie gewählte Einstellungsparameter
  • Belastungsregime (Anfangs-/Enddruck, Drucksteigerungsrate, Haltephasen)
  • Beschreibung der registrierten Schallemissionsquellen mit ihrer auf den

Auswertekriterien basierenden Bewertung.

  • Behälterbeurteilung.

Quellenklassifizierung und Bewertung

  • Quelle der Klasse A
    - Kleine Quelle
    - Keine weiteren Aktionen erfoderlich
  • Quelle der Klasse B
    - Aktive Quelle
    - Entscheidung über weitere Maßnahmen nach Durchführung ergänzender Prüfungen
  • Quelle der Klasse C
    - Kritisch aktive Quelle
    - Die Abbruchkriterien sind erfüllt
    - Das Druckgerät ist in einen sicheren Zustand zu bringen (Druckentlastung, Entleerung)
    - Keine Wiederbefüllung bis zur Abklärung des tatsächlichen Behälterzustandes.

Informationsaustausch

  • Die akkreditierten Prüfanstalten sind angehalten, in regelmäßigen Abständen (1xJahr) einen Informationsaustausch über die durchgeführten Prüfungen abzuhalten.
  • Einheitliche Vorgehensweise im Hinblick auf neue Behälterkonstruktionen, Ausrüstungen und Verlegearten sowie beim Auftreten neuer Schadensformen.
  • Möglichkeit von Ringversuchen.

Unterausschuss "Schallemissionsprüfung" (UA-A):

    Vorsitzender:
      Dipl.Ing. Peter Tscheliesnig TÜV Österreich
    Mitglieder:
      Dipl.Ing. Karl Bock, KKS
      Rene Dusek Messer, Austria AG
      Dr. Peter Hahn, Forschungszentrum Seibersdorf
      Ing. Franz Hirtl, OMV AG
      Ing. Walter Kragulj, KKS
      Dipl.Ing. Gerald Lackner, TÜV Österreich
      Dr. Franz Rauscher, TU Wien
      Ing. Gert Schauritsch, TÜV Österreich
      Dipl.Ing. Heinrich Theiretzbacher, TPA Energie- und Umwelttechnik GmbH
      Dr. Hannes Traxler, Plansee AG
      Ing. Josef Ungerer, Technische Überwachung- West

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