Druckstöße in Rohrleitungsnetzen

Die Betriebssicherheitsverordnung hat zum Ziel, den Schutz der Gesundheit von Beschäftigten bei der Verwendung von Arbeitsmitteln zu gewährleisten. Diesem Schutzziel liegen Gefährdungsbeurteilungen zu Grunde, in denen der Arbeitgeber vor Verwendung der Arbeitsmittel Gefährdungen beurteilt und daraus notwendige und geeignete Schutzmaßnahmen ableitet.

Die Technische Regel TRBS 2141 „Gefährdungen durch Dampf und Druck“ konkretisiert die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) hinsichtlich der Ermittlung und Bewertung von Gefährdungen sowie der Ableitung von geeigneten Maßnahmen. Ein Überschreiten des zulässigen Betriebsdruckes infolge von Druckstößen, z. B. durch Flüssigkeitsschlag und Kavitation, ist hierbei zu vermeiden.

Die TRBS 2141 Teil I nennt beispielhaft Maßnahmen, wie unzulässige Druckstöße und mögliche Kavitation beim Betrieb von Rohrleitungen vermieden werden können, z. B. durch ausreichend große Schließzeiten von Absperrarmaturen oder Festlegungen zum Ablauf des An- und Abfahrens von Pumpen.

Ziel des Leitfadens ist es, das Gefährdungspotenzial, welches aus Druckstößen und resultierenden Halterungskräften entsteht, mit möglichst einfachen Short-Cut-Methoden abzuschätzen und damit eine effiziente Hilfestellung für die weitere Betrachtung zu liefern.

• eine systematische Vorgehensweise erläutert, die alle wichtigen Schritte zur sicherheitstechnischen Betrachtung von Rohrleitungen der chemischen Industrie bzgl. Druckstöße skizziert sowie
• eine innovative Short-Cut Methode („Waage“) vorgestellt und diskutiert. Dieses Modell kann – nach erfolgter Validierung – als sinnvolle Alternative für bisherige Ansätze dienen, die nicht alle in diesem Leitfaden behandelten Phänomene umfassen.

Mit Hilfe des Leitfadens soll Planern und Betreibern von chemischen und prozesstechnischen Anlagen eine einheitliche Vorgehensweise für komplexe Druckstoß- und Kraftberechnungen sowie deren Beurteilung an die Hand gegeben werden.

Besonders herausfordernd sind Betrachtungen, wenn es sich nicht um eine einfache Rohrleitung zwischen zwei Punkten handelt, sondern um Rohrleitungen in komplex verschalteten Systemen (Verbundsysteme, Netze).

Der Leitfaden ermöglicht – durch Anwendung von effizienten und sicheren Short-Cut-Abschätzungen – aufwändige Rechenläufe zu minimieren. Ist dies nicht möglich, sollen hiermit einheitliche Szenarien und Bewertungskriterien für Leitungssysteme der chemischen Industrie gesetzt werden.

Im Kapitel 10 werden Empfehlungen für den Aufbau einer sinnvollen Dokumentation ausgesprochen, die als Grundlage für Änderungsprojekte dienen soll.

Der vollständige Leitfaden mit einem Umfang von 72 Seiten steht im Download-Bereich im Kopf dieser Seite zur Verfügung.