TRBS 2141 Teil 2 Gefährdung durch Dampf und Druck Schädigung der drucktragenden Wandung

 

Technische Regeln für Betriebssicherheit (TRBS)

TRBS 2141 Teil 2

Gefährdung durch Dampf und Druck Schädigung der drucktragenden Wandung

(GMBl. Nr. 35 vom 4. August 2009 S. 731)

 

 

Vorbemerkung

Diese Technische Regel für Betriebssicherheit (TRBS) gibt dem Stand der Technik, Arbeitsmedizin und Hygiene entsprechende Regeln und sonstige gesicherte arbeitswissenschaftliche Erkenntnisse für die Bereitstellung und Benutzung von Arbeitsmitteln sowie den Betrieb überwachungsbedürftiger Anlagen wieder.

Sie wird vom Ausschuss für Betriebssicherheit ermittelt und vom Bundesministerium für Arbeit und Soziales im Gemeinsamen Ministerialblatt bekannt gemacht.

Die Technische Regel konkretisiert die Betriebssicherheitsverordnung hinsichtlich der Ermittlung und Bewertung von Gefährdungen sowie der Ableitung von geeigneten Maßnahmen. Bei Anwendung der beispielhaft genannten Maßnahmen kann der Arbeitgeber insoweit die Vermutung der Einhaltung der Vorschriften der Betriebssicherheitsverordnung für sich geltend machen. Wählt der Arbeitgeber eine andere Lösung, hat er die gleichwertige Erfüllung der Verordnung schriftlich nachzuweisen.

 

Inhalt

1 Anwendungsbereich

2 Begriffsbestimmungen

3 Ermittlung und Bewertung von Gefährdungen

3.1 Ermittlung von Gefährdungen

3.2 Bewertung der Gefährdungen

4 Maßnahmen zur Vermeidung von Gefährdungen

4.1 Bereitstellung

4.2 Benutzung

 

1 Anwendungsbereich

Diese Technische Regel gilt für die Ermittlung und Bewertung von Gefährdungen durch Dampf und Druck für Beschäftigte und Dritte, die infolge zeitabhängiger Schädigung der drucktragenden Wandung während des Betriebs entstehen können.

Diese Technische Regel behandelt zeitabhängige Schädigungen, z. B. durch Korrosion, Zeitstandbeanspruchung, Wechselbeanspruchung (Druck- und/oder Temperaturwechsel, äußere Einwirkungen), die sich aus der bestimmungsgemäßen Betriebsweise oder auch aus Abweichungen von den festgelegten Betriebsparametern ergeben können.

Diese Technische Regel nennt beispielhaft Maßnahmen zur Vermeidung von Gefährdungen infolge zeitabhängiger Schädigung der drucktragenden Wandung. Sie enthält auch Hinweise für die Bereitstellung von Arbeitsmitteln und überwachungsbedürftigen Anlagen unter innerem Überdruck, für die keine Richtlinien der Europäischen Gemeinschaft hinsichtlich des Druckrisikos bestehen.

2 Begriffsbestimmungen

Über die in der TRBS 2141 und in der TRBS 2141 Teil 1 definierten Begriffe hinaus werden keine weiteren Begriffe definiert.

3 Ermittlung und Bewertung von Gefährdungen

3.1 Ermittlung von Gefährdungen

Gefährdungen können durch zeitabhängige Schädigungen der drucktragenden Wandung auftreten. Ursachen hierfür können z. B. sein:

3.1.1 Korrosion in Form von

Hierbei können unterschiedliche Korrosionsmechanismen wirksam sein, z. B.

3.1.2 Erosion in Form von

3.1.3 Kavitation infolge von

3.1.4 Zeitstandschädigung im höheren Temperaturbereich in Form von

3.1.5 Schwingungsschädigung (Ermüdung) infolge von

3.1.6 Versprödung von metallischen Werkstoffen infolge von

3.1.7 Alterung von Kunststoffen, z. B. durch UV-Strahlung

Kann eine Überlagerung unterschiedlicher Schädigungsmechanismen nach 3.1.1 bis 3.1.7 auftreten, z. B. Schwingungsrisskorrosion, Kriechermüdung, ist dies in die Betrachtung einzubeziehen.

3.2 Bewertung von Gefährdungen

Bei der Bewertung der Gefährdungen für Beschäftigte und Dritte sind die als relevant erkannten zeitabhängigen Schädigungen der drucktragenden Wandung im Rahmen einer Einzelfallbetrachtung in der Gefährdungsbeurteilung bzw. der sicherheitstechnischen Bewertung zu berücksichtigen.

Hierbei können je nach Erfordernis die folgenden Elemente zur Bewertung herangezogen werden:

3.2.1 Aktueller Schädigungszustand bzw. aktuelle Bauteilausnutzung im Vergleich zu den Auslegungswerten für die bestimmungsgemäße Betriebsweise, wie z. B.

3.2.2 Möglichkeiten zur Zustandsermittlung, wie z. B.

3.2.3 Möglichkeiten zur Erfassung der tatsächlichen betrieblichen Beanspruchung, wie z. B. − Korrosionsproben oder Korrosion-Monitoringsysteme zur Erfassung der Korrosionsverhältnisse,

3.2.4 Abgesicherte Prognose über den Schädigungsfortschritt, wie z. B. bei

3.2.5 Mögliches Versagensszenario, wie z. B.

4 Maßnahmen zur Vermeidung von Gefährdungen

Maßnahmen zur Vermeidung von Gefährdungen durch zeitabhängige Schädigung der drucktragenden Wandung werden nachstehend beispielhaft für den Lebenszyklus einer Druckanlage beschrieben.

Der Lebenszyklus einer Druckanlage umfasst hierbei die Bereitstellung und Benutzung von Arbeitsmitteln und den Betrieb überwachungsbedürftiger Anlagen einschließlich Montage und Installation.

4.1 Bereitstellung

4.1.1 Beschaffung (Bestellspezifikation, Unterlagen des Herstellers und Eingangskontrolle)

Mögliche zeitabhängige Schädigungseinflüsse auf drucktragende Wandungen werden im Rahmen der Planung und Beschaffung der Druckanlagen und deren Komponenten beachtet. Hierbei werden sowohl die bestimmungsgemäße Betriebsweise als auch vernünftigerweise nicht auszuschließende Abweichungen hiervon berücksichtigt. Zur bestimmungsgemäßen Betriebsweise gehören auch Füll-, Entleer-, An- und Abfahrvorgänge. Ebenso fließen mögliche Wechselwirkungen mit der Umgebung oder mit anderen Anlagen bzw. Anlagenteilen in die Betrachtung ein.

Folgende beispielhaft genannte Maßnahmen zur Berücksichtigung schädigender Einwirkungen auf drucktragende Wandungen können sich für die Beschaffung ergeben:

1. Korrosion und andere chemische Einwirkungen

2. Erosion

3. Kavitation

4. Zeitstandbeanspruchung

5. Ermüdung

6. Versprödung

4.1.2 Aufstellung unter Berücksichtigung des Umfeldes Druckanlagen bzw. deren Teile müssen so aufgestellt werden, dass keine Belastungen auftreten, die hinsichtlich eines zeitabhängigen Schädigungseinflusses bei der Auslegung nicht berücksichtigt wurden.

Ergänzend zur TRBS 2141 Teil 1 sind Maßnahmen hierzu z. B.:

4.1.3 Montage, Installation, Ausrüstung Bei Montage, Installation und Ausrüstung können ergänzend zur TRBS 2141 Teil 1 die nachfolgenden Maßnahmen erforderlich sein:

4.1.3.1 Bei Abweichung von den Planungsunterlagen wird überprüft, ob daraus eine Beeinflussung zeitabhängiger Schädigungen resultiert bzw. noch nicht berücksichtigte zeitabhängige Schädigungen dadurch entstehen können. Falls erforderlich, werden entsprechende Maßnahmen ermittelt. Ggf. muss die sicherheitstechnische Bewertung aktualisiert werden. Beispiele hierzu sind:

4.1.3.2 Durch folgende, beispielhaft genannte Maßnahmen, können schädigende Einflüsse aus unsachgemäßer Montage vermieden werden:

  1. Außenkorrosionsschutzmaßnahmen an Anlagenteilen werden spezifikationsgerecht ausgeführt.

  2. Anlagenkomponenten aus unterschiedlichen metallischen Werkstoffen werden z. B. galvanisch entkoppelt, wenn ansonsten wegen einer galvanischen Elementbildung Korrosion zu befürchten ist,

  3. die Montage wird so ausgeführt, dass keine bei der Auslegung nicht berücksichtigten Beanspruchungen entstehen, wie z. B.: Vorspannungen von Rohrleitungen, Zusatzkräfte an Stutzenanschlüssen,

  4. Materialien werden ordnungsgemäß gelagert und verarbeitet, wie z. B. Trennung von austenitischen und ferritischen Materialien, Trennung von Werkzeugen zur Bearbeitung der betreffenden Materialien,

  5. Vermeidung des Kontaktes austenitischer Werkstoffe mit Zink und Kupfer wegen der Gefahr des Lotbruches bei späterem Glühen, Warmbiegen oder Schweißen.

 

4.2 Benutzung

4.2.1 Erprobung sowie An- und Abfahren

Ergänzend zur TRBS 2141 Teil 1 können die nachfolgend aufgeführten Maßnahmen erforderlich sein:

4.2.2 Betrieb, Gebrauch sowie Instandsetzung und Wartung

4.2.2.1 Verfolgung der Betriebsparameter

Die während des Betriebes einer Druckanlage vorhandenen Betriebsparameter sind die wesentlichen Einflussgrößen für den Verlauf zeitabhängiger Schädigungen. Zur Verfolgung und Beurteilung des Schädigungszustandes kann es deshalb erforderlich sein, die Betriebsparameter über den Betriebszeitraum zu verfolgen.

Maßnahmen hierzu sind zum Beispiel:

4.2.2.2 Instandhaltungsmaßnahmen

Die Wirksamkeit schädigungsverhindernder Maßnahmen wird über regelmäßige Instandhaltungsmaßnahmen sichergestellt. Beispiele hierzu sind:

4.2.2.3 Ermittlung und Beurteilung des aktuellen Schädigungszustandes

Zur Gewährleistung der Sicherheit für Beschäftigte und Dritte kann es erforderlich sein, den Schädigungsfortschritt zu verfolgen, um Prüffristen anzupassen oder Instandsetzungsmaßnahmen bzw. den Austausch von Anlagenteilen zu veranlassen.

Maßnahmen hierzu sind z. B. bei:

1. Gleichförmiger Korrosion

2. Erosion/Kavitation

3. Zeitstandbeanspruchung

4. Ermüdung

Die in dieser TRBS genannten Maßnahmen zur Vermeidung von Gefährdungen infolge Schädigung der drucktragenden Wandung können erforderlichenfalls Bestandteile von Konzepten zur Zustandsüberwachung unter Einbindung von z. B. Monitoringsystemen sein.

4.2.3 Maßnahmen bei Betriebsstörungen

Ergeben sich während des Betriebes einer Druckanlage Schädigungen an der drucktragenden Wandung, z. B. durch

Diese Gegenmaßnahmen beinhalten z. B.: