DACH - Jahrestagung 2004 Salzburg

ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung

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Die zerstörungsfreie Prüfung im Zusammenhang mit der Anwendung
der Druckgeräterichtlinie (97/23/EG)

Dipl.-Ing. Karl-Heinz Raunig Leiter Geschäftsbereich Druckgeräte/Anlagentechnik
TÜV BAYERN SZA Technische Prüf-GmbH
Arsenal, Objekt 207
A-1030 Wien
Kontakt: Dipl.-Ing. Karl-Heinz Raunig

Stichwörter:
Druckgeräterichtline (97/23/EG) - Richtlinie zur Angleichung der
Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaaten über Druckgeräte
Dauerhafte Verbindungen - Anforderung an das Prüfpersonal
EN 473
AD 2000-Regelwerk
EN 13445 - unbefeuerte Druckbehälter
EN 13480 - metallische industrielle Rohrleitungen
Haftung des Prüfpersonals
Haftung des Herstellers
Aufgaben der Benannten Stelle
Prüfumfang und Beurteilungskriterien

Der Autor ist Leiter der Benannten Stelle für die Druckgeräterichtlinie der TÜV BAYERN SZA mit der Kennnummer 0531. Im Zuge dieser Tätigkeit konnte seit der nunmehr mehrjährigen Praxis mit der Druckgeräterichtlinie einige Erfahrung auch im Zusammenhang mit der Anwendung der zerstörungsfreien Prüfverfahren im Bereich Druckgeräte gewonnen werden. Im Einzelnen sollen die Bereiche zerstörungsfreie Prüfungen bei dauerhaften Verbindungen sowie die Anforderungen an das Prüfpersonal entsprechend Anhang I, 3.1.3 der Richtlinie betrachtet werden, wobei besonderes Augenmerk auf die auf die Druckgeräterichtlinie anzuwendenen nationalen Regelwerke sowie die harmonisierten Normen gelegt werden soll. Betrachtet werden auch die Neudefinition des Verantwortungs- und Haftungsbereiches der Hersteller von Druckgeräten, insbesondere im Zusammenhang mit den Aufgaben der Schweiß- und Prüfaufsicht des Herstellerbetriebes. Ein Vergleich AD-2000 mit EN 13445 in Bezug auf die zerstörungsfreie Prüfung betreffend Prüfumfang und Beurteilungskriterien sowie Aufgaben der Benannten Stelle und des Prüfpersonals soll zur Diskussion gestellt werden.

In diesem Referat sollen die in der Druckgeräterichtlinie (97/23/EG) definierten Anforderungen betreffend die zerstörungsfreie Prüfung diskutiert werden, wobei im Detail folgende Punkte Betrachtung finden:

  • Forderungen der Richtlinie 97/23/EG
  • Personal
  • Anzuwendende Normen
  • Anforderungen EN 13445
  • Anforderungen AD 2000

1. Forderungen der Druckgeräterichtlinie (97/23/EG)

Diese Richtlinie gilt für die Auslegung, Fertigung und Konformitätsbewertung von Druckgeräten und Baugruppen mit einem maximal zulässigen Druck (PS) von über 0,5 bar.

Druckgeräte sind:
Druckbehälter
Rohrleitungen
Drucktragende Ausrüstungsteile
Ausrüstungsteile mit Sicherheitsfunktion

Entsprechend Artikel 3 der Richtlinie müssen Druckgeräte die in Anhang I der Richtlinie genannten grundlegenden Anforderungen erfüllen.

Die Mitgliedstaaten dürfen entsprechend Artikel 4 der Richtlinie das Inverkehrbringen und die Inbetriebnahme von Druckgeräten oder Baugruppen unter den vom Hersteller festgelegten Bedingungen nicht wegen druckbedingter Risiken verbieten, beschränken oder behindern, wenn diese den Anforderungen dieser Richtlinie entsprechen und mit der CE-Kennzeichnung versehen sind und somit ersichtlich ist, dass sie einer Konformitätsbewertung unterzogen wurden.

Entsprechend Artikel 5 der Richtlinie gilt die Konformitätsvermutung, d.h. die Mitgliedstaaten gehen davon aus, dass Druckgeräte und Baugruppen, die mit der CE-Kennzeichnung und der Konformitätserklärung versehen sind, sämtliche Bestimmungen dieser Richtlinie erfüllen. Stimmen die Druckgeräte und Baugruppen mit den nationalen Normen zur Umsetzung der harmonisierten Normen, deren Fundstellen im Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften veröffentlicht wurden, überein, so wird davon ausgegangen, dass die grundlegenden Anforderungen nach Artikel 3 erfüllt sind.

Die grundsätzlichen Sicherheitsanforderungen sind in Anhang I der Richtlinie definiert, wobei die in dieser Richtlinie aufgeführten grundlegenden Anforderungen bindend sind. Der Hersteller ist verpflichtet, eine Gefahrenanalyse vorzunehmen, um die mit seinem Gerät verbundenen druckbedingten Gefahren zu ermitteln; er muß das Gerät dann unter Berücksichtigung seiner Analyse auslegen und bauen.

Die grundlegenden Anforderungen sind so zu interpretieren und anzuwenden, dass dem Stand der Technik und der Praxis zum Zeitpunkt der Konzeption und der Fertigung sowie den technischen und wirtschaftlichen Erwägungen Rechnung getragen wird, die mit einem hohen Maß des Schutzes von Gesundheit und Sicherheit zu vereinbaren sind. Näherere Definitionen hierzu finden sich in Leitlinie 9/5, welche besagt, dass die Verwendung einer harmonisierten Norm nicht obligatorisch ist. Jedoch enthält die Richtlinie keine Bestimmungen, die bei anderen Dokumenten als den harmonisierten Normen eine Konformitätsvermutung vorsehen. Ein Hersteller, der ein anderes Dokument verwendet, muss in seinen technischen Unterlagen beschreiben, welche Lösung er gewählt hat, um die grundlegenden Anforderungen der Richtlinie zu erfüllen. Die technischen Anforderungen der Richtlinie sind in Anhang I niedergelegt. Wenn eine nationale Norm, eine Regel der Technik oder ein privates technisches Dokument für die Einhaltung von Anhang I herangezogen wird, ist allein der technische Inhalt dieses Dokuments relevant. Weitere Bestimmungen dieses Dokuments (z.B. betreffend Stellen oder Zertifizierungsverfahren) sind für die Anwendung der Richtlinie nicht relevant.

2. Anforderungen an das Personal für zerstörungsfreie Prüfungen

Im Anhang I der Druckgeräterichtlinie, Pkt. 3.1 (Fertigungsverfahren) werden die Anforderungen betreffend zerstörungsfreie Prüfungen wie folgt definiert:

Bei Druckgeräten müssen die zerstörungsfreien Prüfungen an den dauerhaften Verbindungen von qualifiziertem Personal mit angemessener Befähigung ausgeführt werden, wobei bei Druckgeräten der Kategorien III und IV die Qualifikation dieses Personals von einer unabhängigen Prüfstelle, die von einem Mitgliedstaat gemäß Artikel 13 anerkannt wurde, gebilligt worden sein muss. Diese Billigung des zfP-Personals ist von den anerkannten unabhängigen Prüfstellen gem. Artikel 13 entsprechend der harmionisierten Norm EN 473 durchzuführen. Die Leitlinie 6/13 eröffnet nun auch die Möglichkeit andere Regelwerke als die harmonierte Norm zur Billigung des zfP-Personals heranzuziehen, wobei die anerkannte unabhängige Prüfstelle die Gleichwertigkeit diese Regelwerkes mit der harmonisierten Norm zu beurteilen hat und auch gewährleistet sein muss, dass dieses Regelwerk den gesamten Bereich der Prüfung von dauerhaften Verbindungen an Druckgeräten abdeckt. Es ist der anerkannten unabhängigen Stelle auch gestattet, Teilaufgaben im Unterauftragsverfahren an andere Organisationen, z.B. den Hersteller, zu vergeben, wobei die Verantwortung für die Zulassung des zfP-Personals bei der anerkannten unabhängigen Prüfstelle bleibt. Im Zuge dieser Untervergabe ist auch die "second party qualifiction", z.B. durch den Druckgerätehersteller möglich. Für diese Verfahren wird zur Zeit von den Benannten Stellen ein Vorschlag für eine einheitliche Vorgehensweise (CODE OF PRACTICE FOR THE APPROVAL OF NDT PERSONNEL BY RECOGNISED THIRD PARTY ORGANISATIONS UNDER THE PROVISIONS OF DIRECTIVE 97/23/EC) erarbeitet.

3. Welche Normen sind anzuwenden

Die harmonisierten Normen sind der webside der Europäischen Kommission zum Thema Druckgeräterichtlinie (www.ped.eurodyn.com) zu entnehmen, wobei untenstehend ein kurzer Auszug angeführt wird.

Betreffend die Qualifikation des zfP-Personals findet sich hier wie bereits ausgeführt EN473.

Bei Anwendung eines Regelwerkes oder einer harmonisierten Norm zur Erfüllung der grundlegenden Anforderungen der Richtlinie müssen die in diesem Regelwerk angeführten Normen angewandt werden, wobei bei nichtharmonisierten Normen der Druckgerätehersteller, der ein anderes Dokument verwendet, in seinen technischen Unterlagen beschreiben muss, welche Lösung er gewählt hat, um die grundlegenden Anforderungen der Richtlinie zu erfüllen.

4. Anforderungen der EN 13445 an die zerstörungsfreie Prüfung

Diese Norm regelt als harmonisierte Norm zur Druckgeräterichtlinie Auslegung, Bau sowie Prüfung von unbefeuereten Druckbehältern aus Stahl. Im Teil 5 dieser Norm werden die Anforderungen an zerstörungsfreie Prüfungen beschrieben.

Untenstehende Tabelle enthält die Verfahren, Fehlerklassifizierung und Zulässigkeitskriterien, wobei diese Tabelle auf EN 12062 sowie Bewertungsgruppe C in EN ISO 5817 basiert.

Der geforderte Umfang der zerstörungsfreien Prüfung richtet sich nach der Prüfgruppe und der Art der Schweißverbindungen.

In untenstehender Tabelle ist der Umfang der zerstörungsfreien Prüfung in Abhängigkeit von Prüfgruppe und Schweißverbindung dargestellt. Die Werkstoffe werden gemäß CR ISO 15608 in Gruppen und Untergruppen eingeteilt, wie in der ersten Spalte der Tabelle dargestellt. Entsprechend der Verarbeitbarkeit werden diese Stähle den 4 Prüfgruppen nach EN 13445-5 zugeordnet. Der Umfang für die zerstörungsfreie Prüfung, wie in der 2. Spalte dargestellt, kann in Abhängigkeit von der Prüfgruppe von 100% bis 0% variieren. Die in Prüfgruppe 2 mögliche Verringerung des Prüfumfanges von 100% auf 10% ist an eine nachzuweisende Erfahrung des Druckbehälterherstellers gebunden, wobei hier nur vollmechanisierte Schweißverfahren zur Anwendung kommen dürfen. Die entfallende zerstörungsfreie Prüfung in Prüfgruppe 4 ist verbunden mit einer Schweißnahtwertigkeit von 0,7, allerdings nicht auf alle Behälter anwendbar. Die Anwendung der Prüfgruppe 4 ist an folgende Bedingungen gebunden:

  • Beschickung mit Fluiden der Gruppe 2
  • Maximal zulässiger Druck (PS) < 20 bar und
    PS*V = 20000 bar*L bei Temperaturen größer 100 °C bzw.
    PS*V = 50000 bar*L bei Temperaturen kleiner 100 °C
  • Druckprüfung mit höheren Drücken entsprechend Abschnitt 10 nach EN 13445 Teil 5
  • Maximale Anzahl der vollen Druckzyklen < 500
  • Geringe zulässige Spannung

Desweiteren ist die in der Tabelle angeführte Begrenzung auf Temperatur- und Wanddickenbereiche zu beachten.

Der angegebene Umfang der zerstörungsfreien Prüfung bezieht sich auf die in der Norm definierten Schweißnähte, wie in folgendem Bild dargestellt:

Einer in der Norm aufgelisteten Tabelle, die nachfolgend auszugsweise dargestellt ist, ist der jeweilige Prüfumfang für RT oder UT bzw. MT oder PT für die einzelnen Schweißnähte in Abhängigkeit von der Prüfgruppe zu entnehmen.

Vom Druckgerätehersteller muß ein umfassender Prüfplan erstellt werden, in dem Anforderungen für die zerstörungsfreien Prüfungen enthalten sind. Dieser Prüfplan muss die Fertigungsstadien festlegen, in denen die einzelnen Prüfungen durchzuführen sind, sowie die Wahl der Prüfmethode, das anzuwendende Verfahren, die Zulässigkeitskriterien und die Prüfdokumentation.

Das Personal für die zerstörungsfreie Prüfung muss nach EN 473 qualifiziert und zertifiziert sein. Für Personal für die Sichtprüfung genügt die Qualifizierung, eine Zertifizierung ist nicht erforderlich.

5. Anforderungen aus AD 2000 an die zerstörungsfreie Prüfung

Die Anforderungen diese Regelwerkes sollen hier nicht im Detail diskutiert werden, da diese den einzelnen Tagungsteilnehmern aus der Anwendung in der Praxis wohl bekannt sein werden. Es soll lediglich ein Überblick gegeben werden und vor allem ein Vergleich zu den Anforderungen aus EN 13445 gezogen werden. Besondere Betrachtung soll dabei auch die Verantwortung des Druckbehälterherstellers finden.

Das AD2000-Merkblatt HP5/3 regelt Art und Umfang der zerstörungsfreien Prüfungen sowie die Bewertung der Anzeigen an Schweißverbindungen an Druckbehältern und drucktragenden Teilen von Druckbehältern sowie die Überwachung der Prüfungen. Verfahrenstechnische Anforderungen werden in Anlage 1 zu diesem AD 2000 Merkblatt definiert. Den Tafeln 1 bis 3 dieses Merkblattes ist der Prüfumfang für zerstörungsfreie Prüfungen in Abhängigkeit von Werkstoff und Wanddicke zu entnehmen. Die Inanspruchnahme eines reduzierten Prüfumfanges ist an die vom Druckbehälterhersteller nachzuweisende Erfahrung gebunden.

Der Hersteller von Druckgeräten hat auf alle Fälle die Anforderungen des gesamten AD 2000 Regelwerkes zu berücksichtigen, wobei auf die in AD Merkblatt HP0 definierten Anforderungen verwiesen wird. Aufgaben und Verantwortung der Schweißaufsicht sind in AD 2000 HP 3, jene der Prüfaufsicht und Prüfer in AD 2000 HP 4 definiert. Prüfaufsicht und Prüfer müssen ein Zertifikat nach EN 473, ausgestellt durch eine anerkannte unabhängige Prüfstelle nach Artikel 13 der Druckgeräterichtlinie, besitzen. Die Prüfaufsicht muss ein für ihre Aufgaben erforderliches Wissen und Grundkenntnisse in der Schweißtechnik und eine Ausbildung, Qualifizierung und Zertifizierung (mindestens in der Stufe 2) besitzen. Sie hat für den erforderlichen Ausbildungsstand der eingesetzten Prüfer sowie für die einwandfreie Beschaffenheit der Prüfeinrichtungen zu sorgen. Die Prüfaufsicht soll von der Fertigung unabhängig sein und wird vom Hersteller benannt. Die Prüfaufsicht bestimmt das anzuwendende Prüfverfahren sowie die Einzelheiten der Prüfungsdurchführung entsprechend AD 2000 Merkblatt HP 5/3 und setzt die Prüfer ein. Der nach AD 2000 Merkblatt HP5/3 zu erstellende Prüfbericht ist von der Prüfaufsicht zu unterzeichnen.

Die Vorgaben hinsichtlich Planung und Durchführung der Prüfungen sind vergleichbar jenen in EN 13445-5, wobei die Verantwortung jeweils beim Hersteller liegt. In beiden Fällen, EN 13445 und AD 2000, ist in der Verantwortung des Herstellers ein Prüfbericht zu erstellen.

6. Zusammenfassung und Schlußfolgerung

Die Druckgeräterichtlinie definiert grundlegende Anforderungen, wobei der Hersteller zur Erfüllung dieser Anforderungen sich einer harmonisierten Norm oder eines anderen Regelwerkes bedienen kann. Zum Zeichen der Konformität mit der Richtlinie wird vom Hersteller das CE-Kennzeichen angebracht und eine Konformitätserklärung ausgestellt. Bei Erfüllung aller Punkte einer harmonisierten Norm sind die Anforderungen der Richtlinie auf alle Fälle erfüllt, im Falle der Anwendung eines Regelwerkes muss der Hersteller den Nachweis zur Erfüllung dieser Richtlinienanforderungen erbringen. Bei Anwendung von AD 2000 als Regelwerk werden die grundlegenden Anforderungen der Druckgeräterichtlinie erfüllt, soferne alle Einzelheiten des AD 2000 Regelwerkes hinsichtlich Auslegung, Bau, eingesetzte Werkstoffe und Prüfung berücksichtigt wurden. Da die Druckgeräterichtlinie nur das Inverkehrbringen betrachtet und somit den freien Warenverkehr sicherstellen soll, werden nur grundlegende Anforderungen gestellt. Für Druckgerätehersteller und -betreiber ist die Haftungsfrage bei späteren Schadensfällen von zusätzlicher Bedeutung, weshalb vom Hersteller der exakte Verwendungszweck zu definieren ist. Bei Angabe eines Regelwerkes, dass als Basis für Auslegung, Herstellung und Prüfung herangezogen wurde, ist darauf zu achten, dass dieses Regelwerk als Gesamtsicherheitskonzept in allen Details erfüllt wurde, um bei späteren Regressforderungen im Versicherungsfall nicht zur Verantwortung gezogen zu werden. Im Falle der zerstörungsfreien Prüfung sind die Anforderungen der angewandten Normen und Regelwerke zu erfüllen, wobei die Verantwortung für die Planung und Durchführung der Prüfungen sowohl nach AD 2000 alsauch nach EN 13445 beim Druckgerätehersteller liegt. Das eingesetzte Personal muss über eine Qualifizierung und Zertifizierung nach EN 473 einer anerkannten unabhängigen Prüfstelle verfügen. Die anzuwendenden Prüfnormen sind entsprechend dem für Auslegung, Bau und Prüfung zugrundegelegten Regelwerk auszuwählen.

Literaturverzeichnis:

  1. Richtlinie 97/23/EG des Europäischen Parlaments und Rates vom 29.Mai 1997 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der
    Mitgliedsstaaten über Druckgeräte (Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften Nr. L 181/1)
  2. DIN EN 13445-5:2002
    Unbefeuerte Druckbehälter, Teil 5 Inspektion und Prüfung
  3. AD 2000 Regelwerk, Verband der Technischen Überwachungsvereine e.V. ,
    Postfach 103834, D-45038 Essen

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