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TRwS Oberirdische Rohrleitungen Seite 1

Systematik und Philosophie der neuen Technischen Regel wassergefährdender Stoffe (TRwS) Oberirdische Rohrleitungen Autoren: Dr. Klaus Dettmer, Forschungszentrum Karlsruhe

Dipl.-Ing. Peter Wiegerling, TÜV Süddeutschland, Karlsruhe

Die technischen Anforderungen an oberirdische Rohrleitungen zur Beförderung wasserge-fährdender Stoffe waren bisher über die Grundsatzanforderungen bzw. die Anhänge zu der Anlagenverordnung des jeweiligen Bundeslandes festgelegt. Im Regelfall wird eine flüssig-keitsdichte Fläche und Systeme mit Auffangvorrichtungen vorgeschrieben. Aufgrund der räumlichen Ausdehnung der Rohrleitungen bedeutet dies einen erheblich höheren Aufwand bezogen auf das Anlagenvolumen, als im HBV- oder LAU-Bereich.1 Diesem unbefriedigen-den Zustand soll durch die lang erwartete Technische Regel wassergefährdender Stoffe (TRwS) der ATV-DVWK-Arbeitsgruppe „Oberirdische Rohrleitungen“ im ATV-DVWK-Fachausschuss „Wassergefährdende Stoffe“ Abhilfe verschafft werden. Mit der TRwS Ober-irdische Rohrleitungen wurde die siebente Technische Regel im Bereich des Umgangs mit wassergefährdenden Stoffen herausgegeben2. Die Regel bezieht sich ausschließlich auf 1 Das Wasserrecht (§ 19g Wasserhaushaltsgesetz, WHG) unterscheidet Anlagen nach ihrem Zweck und unterteilt sie in folgende Anlagentypen: Anlagen zum Herstellen, Behandeln und Verwenden wassergefährdender Stoffe (HBV-Anlagen), Anlagen zum Lagern, Abfüllen und Umschlagen wassergefährdender Stoffe (LAU-Anlagen) und innerbetriebliche Rohrleitungsanlagen 2 Die bereits veröffentlichten Technischen Regeln wassergefährdende Stoffe tragen folgende Bezeichnun-gen (angegeben ist das Veröffentlichungsjahr): TRwS 130, Bestehende unterirdische Rohrleitungen (1996) TRwS 131, Bestimmung des Rückhaltevermögens R1 (1996) TRwS 132, Ausführung von Dichtflächen (1997) TRwS 133, Flachbodentanks zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten (1997) TRwS 134, Abwasseranlagen als Auffangvorrichtungen (1997) und


Neuanlagen. Bestehende Anlagen genießen grundsätzlich Bestandsschutz. In dem vorlie-genden Artikel werden die beiden Teile der TRwS Oberirdische Rohrleitungen (Teil 1 für metallische - und Teil 2 für polymere Werkstoffe) gemeinsam berücksichtigt. Der Artikel befasst sich mit den rechtlichen Grundlagen, der Systematik der technischen Regel und den Anforderungen in Abhängigkeit der Bauausführung der einzelnen Rohrleitungskompo-nenten. Fortschreibung der Muster-VAwS

In der Fortschreibung zur Muster-VAwS3 werden die für oberirdische Rohrleitungen erforderlichen Maßnahmenkombinationen in Abhängigkeit der Wassergefährdungsklasse (WGK) der zu beför-dernden Flüssigkeiten festgelegt.

Wassergefährdungsklasse Maßnahmen 1 F0 + R0 + I1 2 F1 + R0 + I1 + I2 3 F1 + R1 + I1 + I2

Die Bedeutungen von F (Anforderungen an die flüssigkeitsdichte Fläche), R (Rückhaltevermögen) und I (Infrastrukturelle Maßnahmen) ergeben sich aus dem Anhang der Muster-VAwS. Bei WGK 1 werden ausschließlich infrastrukturelle Maßnahmen gefordert (F0 + R0 + I1 mit F0: keine über die Standfestigkeit und Zugänglichkeit hinausgehenden Anforderungen an die Befestigung und Ab-dichtung der Fläche, R0: keine Rückhaltung, I1: Kontrollgänge oder Leckagesonden).Bei Flüssigkeiten der WGK 2 müssen zusätzlich befestigte, stoffundurchlässige Flächen vorhanden sein (F1 + R0 + I1 + I2 mit F1: flüssigkeitsundurchlässige Fläche, I2: Alarm und Maßnahmenplan). Flüssigkeiten der WGK 3 erfordern zusätzlich die Bereitstellung eines Rückhaltevermögens (F1 + R1 + I1 + I2 mit R1: Rückhaltevermögen bis zum Wirksamwerden geeigneter Gegenmaßnahmen). Darüber hinausgehend erlaubt die Muster-VAwS den Ersatz von sekundären Maßnahmen, wenn sichergestellt ist, dass durch andere Maßnahmen eine gleichwertige Sicherheit erreicht wird. Die Technische Regel Oberirdische Rohrleitungen (nachfolgend vereinfachend als TRwS bezeich-net) konkretisiert diese Maßnahmen. Sofern die Länder die Regelungen der novellierten Muster-VAwS übernehmen, kann bei Rohrleitungen, die den Anforderungen der TRwS entsprechen -alternativ zu den Grundsatzanforderungen bzw. den Anforderungen aus den Anhängen der VAwS- durch erhöhten Primärschutz auf flüssigkeitsundurchlässige Böden bzw. auf Auffangvorrichtungen verzichtet werden. Weitergehende Anforderungen an Anlagen in Wasserschutzgebieten bleiben davon unberührt. Die TRwS differenziert die anzuwendenden Schutzmaßnahmen nach der Bauausführung der einzelnen Rohrleitungskomponenten (Rohre, Armaturen, Flansche) und der daraus resultierenden

TRwS 135, Bestehende einwandige unterirdische Behälter (1997) 3 Musterverordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen und über Fachbetriebe (Muster-VAwS und Anhang zu § 4 Abs. 1 VAwS); Länderarbeitsgemeinschaft Wasser, 9.11.1990 unter Ein-schluss des Fortschreibungsantrags vom 01.03.2001


Leckagegefahr. In Abhängigkeit vom Vorhandensein inhärenter Sicherheit vermindert sich der Aufwand für zusätzlichen Sekundärschutz. Da Rohrleitungen für die Beförderung von Heizöl in Heizölfeuerungsanlagen bis einschließlich der Gefährdungsstufe B vom Geltungsbereich dieser TRwS ausgenommen sind, gelten hier paradoxerweise die höheren Anforderungen der einzelnen Anlagenverordnungen. Systematik der TRwS

In der TRwS werden die Anforderungen an oberirdische Rohrleitungen nach folgendem systemati-schen Ansatz definiert:

• Die Regeln für Rohrleitungen aus metallischen Werkstoffen und Rohrleitungen aus po-lymeren Werkstoffen sind aufgeteilt auf zwei voneinander getrennte Papiere (TRwS Oberirdische Rohrleitungen Teil 1 und Teil 2). Damit folgt man der Systematik, wie sie z. B. bei den Technischen Regeln für Rohrleitungen (TRR) im Sinne der Druckbehäl-terverordnung verwendet wird.

• Die TRwS gilt ausschließlich für Flüssigkeiten der WGK 2 und WGK 3.

Im Gegensatz zur Muster-VAwS erfolgt bei der vorliegenden TRwS keine Differenzierung der Anforderungen an Rohrleitungen zur Beförderung von Flüssigkeiten der WGK 2 und 3. Es gibt auch keine Unterscheidung zwischen ständig befüllten Rohrleitungen und sogenannten Befüll- und Entleerleitungen, die nur kurzzeitig mit wassergefährdenden Flüssigkeiten beauf-schlagt werden. Erleichterungen wie sie diesbezüglich in Entwürfen zu finden waren, sind nicht in die endgültige Fassung übernommen worden.

Die TRwS legt zunächst eine Reihe von materiellen Anforderungen fest, die jede Rohrleitung zur Beförderung wassergefährdender Flüssigkeiten erfüllen muss (Generelle Anforderungen im nach-folgenden Abschnitt). Ebenfalls vorgegeben sind infrastrukturelle Maßnahmen, die jede Rohrlei-tungsanlage betreffen. Zusätzliche Anforderungen ergeben sich differenziert in Abhängigkeit von der Abtragsrate der Rohrleitung (soweit es sich um eine Leitung aus metallischen Werkstoffen handelt) und der Bauart ihrer einzelnen Komponenten. Dazu findet eine formale Aufteilung der Rohrleitung in drei Bereiche statt:

• die Rohre selbst, • die Verbindungen und • die Armaturen.


Die TRwS definiert zwei Bauarten von Verbindungen und Armaturen:

• Bauart A: Verbindungen und Armaturen, die einen technisch inhärenten Schutz vor Leckagen bieten. Leckagen werden durch technische Vorkehrungen an den Bauteilen verhindert.

• Bauart B: Verbindungen und Armaturen, die keinen technisch inhärenten Schutz vor Leckagen bieten und deshalb mit Auffangvorrichtungen vor Ort abzusichern sind. Die Komponenten entsprechen nicht den in der TRwS aufgeführten Normen oder Regeln und können nicht als gleichwertig eingestuft werden.

Bei Rohrleitungen aus metallischen Werkstoffen wird im Gegensatz zu polymeren Rohrleitungen zusätzlich die Abtragsrate berücksichtigt. Es können zwei unterschiedliche Fälle auftreten:

• Abtragsrate von höchstens 0,1 mm pro Jahr und • Abtragsrate von mehr als 0,1 mm, jedoch gleichzeitig weniger als 0,5 mm pro Jahr.

Abtragsraten von mehr als 0,5 mm pro Jahr sind von vornherein nicht zulässig. Durch die mögliche Kombination der Bauarten von Verbindungen und Armaturen jeweils mit und ohne inhärenter Sicherheit untereinander, ergeben sich bei Leitungen aus polymeren Werkstoffen insgesamt 4 unterschiedliche Rohrleitungstypen (2 x 2 Varianten). Durch die zusätzliche Berück-sichtigung von zwei möglichen Abtragsraten bei den metallischen Werkstoffen, werden insgesamt 8 Rohrleitungstypen definiert (2 x 2 x 2 Varianten). Zu jedem Rohrleitungstyp ergibt sich aus der TRwS eine unterschiedliche Maßnahmenkombination. Zur Ermittlung der erforderlichen Maßnah-men ist es jedoch nicht erforderlich 4 polymere und 8 metallische Rohrleitungstypen und entspre-chend viele Maßnahmenkombinationen zu unterscheiden. Es reicht völlig aus, die Verbindung, die Armatur und die Abtragsrate für sich zu betrachten. Zu jedem dieser Bereiche existieren genau zwei Fälle: Verbindungen

• Verbindungen der Bauart A benötigen keinen Sekundärschutz • Verbindungen der Bauart B benötigen einen Sekundärschutz

Armaturen

• Armaturen der Bauart A benötigen keinen Sekundärschutz • Armaturen der Bauart B benötigen einen Sekundärschutz


Der Umfang der sekundären Schutzmaßnahmen wird in der TRwS erschöpfend geklärt. Ein Sekundärschutz muss immer durch zusätzliche infrastrukturelle Maßnahmen abgesichert sein. Abtragsraten und wiederkehrende Prüfungen

Die wiederkehrende Prüfpflicht betrifft grundsätzlich alle Rohrleitungstypen. Das kürzeste Überprü-fungsintervall beträgt übereinstimmend mit den Vorgaben der Muster-VAwS für oberirdische Anla-gen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen 5 Jahre. Der Umfang der Prüfungen nach VAwS wird in der TRwS konkretisiert. Die Prüfungen bestehen immer aus den drei Komponenten Druck- oder Ersatzprüfung (DP), Zustandsprüfung (ZP) und Dichtheitsprüfung (DHP). Die Zu-stands- und Dichtheitsprüfungen erfolgen immer im 5-Jahresintervall. Die Druckprüfungen sind bei Rohrleitungen aus metallischen Werkstoffen in Abhängigkeit von der Abtragsrate durchzuführen:

• Maximal 0,1 mm Abtrag pro Jahr: Wiederkehrende Druckprüfung alle 10 Jahre • Abtragsrate von mehr als 0,1 mm und weniger als 0,5 mm pro Jahr: Wiederkehrende

Druckprüfung alle 5 Jahre Rohrleitungen aus polymeren Werkstoffen sind ebenfalls wiederkehrenden Prüfungen zu unterzie-hen. Die Intervalle betragen in der Regel 5 Jahre. Die einzige Ausnahme bildet die Druckprüfung von Rohren aus textilglasverstärkten duroplastischen Kunststoffen, die im Intervall von 10 Jahren durchgeführt werden muss. Generelle und betriebliche Anforderungen

Für alle der TRwS unterliegenden Rohrleitungen sind eine Reihe von Anforderungen zu erfüllen, die sich nicht nach Rohrleitungstypen unterscheiden. Sie werden als generelle Anforderungen bezeichnet und umfassen folgende Punkte:

• Beschreibung (TRwS Teil 1 und Teil 2, Abschnitt 4.1.1): Der Betreiber muss eine Be-schreibung der Rohrleitung erstellen, die bestimmte Angaben enthält:

• Werkstoff, • Verbindungen, • Armaturen, • Dimensionierung, • Ausrüstung, • Rohrleitungsverlauf und • Instandhaltungsmaßnahmen.


• Bei Rohrleitungen aus metallischen Werkstoffen ist die Beständigkeit gegen Innen-korrosion zu gewährleisten und nachzuweisen. Dabei darf eine maximale Abtragsrate von 0,5 mm jährlich vorkommen. Als Beständigkeitsnachweis können neben der DIN 6601 auch die DECHEMA-Werkstofftabelle, die BAM-Liste oder gleichwertige Re-gelwerke herangezogen werden. Rohrleitungen aus polymeren Werkstoffen müssen gegen physikalische und chemi-sche Angriffe beständig sein. In diesem Fall sind die Beständigkeitsnachweise aus den einschlägigen Technischen Regeln Rohrleitungen, den DECHEMA-Tabellen, den DIN 8075 bzw. DIN 8087 oder gleichwertigen Regelwerken zu entnehmen. Auch Nachweise anhand von Referenzobjekten, die regelmäßig durch Sachkundige oder Sachverständige im Hinblick auf Materialbeständigkeit überprüft werden, lassen sich verwenden. Das Gleiche gilt für Ergebnisse aus Laboruntersuchungen oder über-prüfbare Werkstoffeigenschaften aus Listen. Entsprechende Nachweise sind auch bei Korrosionsschutzauskleidungen- und Innenbeschichtungen zu erbringen. (TRwS Teil 1 und Teil 2, Abschnitt 4.1.2) Rohrleitungen die einer LAU-Anlage zugeordnet sind, bedürfen gemäß der Wasser-bauprüfverordnung (WasBauPVO) des jeweiligen Bundeslandes ohnehin einer bauauf-sichtlichen Zulassung.

• In korrosionsgefährdeten Bereichen ist eine metallische Rohrleitung durch eine geeig-nete Methode gegen Außenkorrosion (z.B. Anstrich) zu schützen. Leitungen aus po-lymeren Werkstoffen müssen insbesondere gegen UV-Strahlen stabilisiert oder durch eine Abdeckung geschützt sein (TRwS Teil 1 und Teil 2, Abschnitt 4.1.3)

• Ein Schutz vor möglichen mechanischen Beschädigungen (Anfahrschutz durch Prellposten, Abschrankungen etc. oder Verlegung außerhalb von Verkehrswegen) ist obligatorisch.

Bei allen Rohrleitungsverbindungen, die aufgrund von vorhandenen Komponenten der Bauart A nicht oder nur teilweise einen Sekundärschutz benötigen, sind eine Reihe weiterer in der TRwS als betriebliche Anforderungen bezeichneter Punkte zu berücksichtigen. Diese Anforderungen diffe-rieren je nach Rohrleitungswerkstoff und sind materieller und konstruktiver Art. Sie bilden die Vor-gaben für Berechnung und Konstruktion von Rohrleitungen, Werkstoffe, Gütenachweise, Herstel-leranforderungen, Prüfungen, Abnahmen sowie Instandhaltung und legen die Anwendung einer großen Anzahl technischer Regeln und Normen fest. Nur wenn diese umfangreiche Vorgaben erfüllt sind, kann auf die flüssigkeitsdichte Bodenflächen und auf Rückhaltemaßnahmen verzich-tet werden.

Verbindungen und Armaturen, die keinen Sekundärschutz benötigen

Die TRwS definiert eine Vielzahl von Rohrleitungsverbindungs- und Armaturentypen, die ohne zu-sätzliche Sekundärschutzmaßnahmen auskommen. Rohrleitungen, die den generellen Anforde-rungen genügen und ausschließlich aus diesen vorgegebenen und als „Bauart A“ bezeichneten


Komponenten bestehen, benötigen weder eine Doppelwandigkeit noch eine zusätzliche primäre Sicherheit durch einen Zuschlag in der Wandstärke etc. Folgende Komponenten ordnet die TRwS der Bauart A zu:

• Verbindungen aus metallischen Werkstoffen: Zur Bauart A gehören geschweißte und gelötete unlösbare Verbindungen sowie eine Vielzahl genormter Verbindungen mit Flansch, mit Schneid- und Klemmringverschraubungen, mit Anschlussgewinden sowie Ring-Joint-Verbindungen und Verbindungen mit überwachbarem Dichtsystem sowie andere Ausführungen, dessen gleichwertige technische Dichtheit durch einen Sach-verständigen bescheinigt ist (z. B. bei bestimmten Pressverbindungen). Dabei muss die Verbindung so ausgeführt sein, dass die Dichtung nicht aus ihrem Sitz gedrückt werden kann.

Rohrverbindung mit kammprofilierter Dichtung bzw. mit gewellter Stahlblechdichtung

Abbildung: Beispiele für genormte Flanschverbindungen


Abbildung: Beispiel für genormte Schraubverbindung Abbildung: Beispiel für Ring-Joint-Verbindung

• Verbindungen aus polymeren Werkstoffen: Zur Bauart A gehören geschweißte, ge-klebte und laminierte Verbindungen sowie Flanschverbindungen nach der Technischen Regel Rohrleitungen 110, Nr. 5.4 bzw. 120, Nr. 5.3. in Verbindung mit bestimmten ge-normten Dichtungen (armiert, gekammert oder mit Stahleinlage) oder Verbindungen mit überwachbarem Dichtsystem. Auch hier ist eine Öffnungsklausel für andere Dicht-systeme gegeben, sofern der Nachweis der Gleichwertigkeit des Abdichtungssystems durch einen Sachverständigen geführt wird. (TRwS, Teil 2, Anlage 2).

• Armaturen für Rohrleitungen aus metallischen Werkstoffen: Der Bauart A entspre-chen genormte Armaturen mit Stopfbuchse, die nach einem Instandhaltungsplan ge-wartet und auf Dichtheit kontrolliert werden, Armaturen mit Faltenbalg, Schutzklappen sowie doppelwandige Armaturen (TRwS, Teil 1, Anlage 3).

• Armaturen für Rohrleitungen aus polymeren Werkstoffen: Für die Dichtheitsanfor-derungen an die Spindel- und Wellenabdichtung von Armaturen aus thermoplastischen Werkstoffen gelten die gleichen Grundsätze, die auch bei den Armaturen aus Metall (TRwS, Teil 1, Anlage 3) zu berücksichtigen sind. Auch ein Gleichwertigkeitsnachweis durch eine Sachverständigenbeurteilung lässt sich heranziehen. Damit Armaturen als Bauart A eingestuft werden können, müssen auch die Verbindungen zu den Armaturen der Bauart A entsprechen (TRwS, Teil 2, Anlage 2).

Bei den in der TRwS aufgeführten Komponenten der Bauart A wurden die derzeit bekannten und bewährten technisch dichten Verbindungen und Armaturen aufgelistet. Zusätzlich zu den aufge-führten Komponenten können auch Armaturen, die nicht einer in der TRwS aufgeführten Norm oder Regelung entsprechen, der Bauart A zugeordnet werden, falls ein Sachverständiger die gleichwertige Dichtheit bescheinigt.


Komponenten, die sich nicht der Bauart A zuordnen lassen, gelten als Bauart B und benötigen einen Sekundärschutz.

Sekundärschutz

Sobald einzelne Komponenten einer Rohrleitung der Bauart B zuzuordnen sind, werden für die Sicherung dieser Komponenten sekundäre Schutzmaßnahmen erforderlich. Die Möglichkeit der Absicherung einzelner Bereiche einer Rohrleitung stellt eine deutliche Erleichterung gegenüber den Grundsatzanforderungen der Muster-VAwS dar, die von einem Sekundärschutz für die gesam-te Rohrleitung ausgeht. Der Sekundärschutz besteht immer aus einer Kombination von einer F1- und einer R1-Maßnahme4. Die TRwS bezeichnet die Maßnahmenkombination als (F1 + R1)Verbindung und (F1 + R1)Rohrleitung. Die Sekundärschutzmaßnahmen für Komponenten aus metallischen und aus polymeren Werkstoffen sind gleich. Die nachfolgende Aufstellung fasst die theoretisch und praktisch möglichen Maßnahmenkombina-tionen zusammen und stellt eine Kombination der zusammengefassten Tabellen aus den Anhän-gen 5 der beiden Teile der TRwS dar.

4 Die Bedeutung von F1 und R1 ergibt sich aus der Muster-VAwS. F1 bedeutet: dichte und medienbeständige Fläche, die jedoch keinen Nachweis der Dichtheit und Beständigkeit durch Zulassung o.ä. benötigt. R1 be-deutet Rückhaltevermögen bis zum Wirksamwerden geeigneter Gegenmaßnahmen.


Rohrleitung aus metallischen oder polymeren Werkstoffen

Verbindung unlösbar oder Bauart A Bauart B Bauart der Komponenten Armatur Bauart A Bauart B Bauart A Bauart B

(F1+R1)Verbindung -- -- (F1+R1)Verbindun

g (F1+R1)Verbindung

(F1+R1)Armatur -- (F1+R1)Armatur -- (F1+R1)Armatur

Maßnahmen

Infrastruktur I1 + I2 I1 + I2 + ISek I1 + I2 + ISek I1 + I2 + ISek

Verbindungen

Flächenabdichtungsmaßnahme F1

Zur Realisierung der Maßnahme F1 bei Verbindungen verweist die TRwS Oberirdische Rohrleitun-gen auf die TRwS 132 Ausführung von Dichtflächen. Die Auswahl der zulässigen Abdichtungsma-terialien ergibt sich nach dieser Regel wie in der nachfolgenden Tabelle dargestellt aus der mögli-chen Kontaktzeit der Dichtfläche mit dem wassergefährdenden Stoff und seiner WGK. Ausführung der Dichtflächen von Auffangräumen für Flanschverbindungen nach TRwS 132

Beanspruchung gering 1) mittel 2) hoch

Wassergefährdungsklasse Nr. Maßnahme 2 3 2 3 2 3 1 Gußasphalt- oder Walzasphalt-

Deckschicht -- -- -- -- -- --

2 Gußasphaltdeckschicht nach 1 mit zusätzlicher Dichtungsschicht

x -- -- -- -- --

3 Entfällt 4 Betonformsteine oder Betonplatten -- -- -- -- -- -- 5 Wasserundurchlässiger Beton nach

DIN 1045/07.88 mit d ≥ 15 cm x4) -- -- -- -- --

6 Wasserundurchlässiger Beton nach DIN 1045/07.88 mit Rissbeschränkung

x x5) x -- -- --

7 FD-Beton mit rechnerischem Dicht-heitsnachweis

x x5) x x5)6) x3)6) x3) 5) 6)

8 Beton mit Beschichtung x x x x x x 9 Stahl mit Beschichtung oder Ausklei-

dung x x x x x x

10 Plattenbeläge (Säureschutzbauweise) x x x x x x 11 Stahl x x x x x x 12 Dichtungsbahn aus Kunststoff x x x x x x Erläuterungen zu den Abdichtungsmaßnahmen


1) Überwachung durch selbsttätige Störmeldeeinrichtungen in Verbindung mit ständig besetzter Be-triebsstätte und Aufzeichnung der Abweichung vom bestimmungsgemäßen Betrieb. Die Beanspru-chungsdauer darf nachweislich maximal 8 Stunden betragen.

2) Überwachung analog Punkt 1 oder Überwachung mittels arbeitstäglicher Kontrollgänge und Aufzeich-nung der Abweichung vom bestimmungsgemäßen Betrieb. Die Beanspruchung darf nachweislich ma-ximal 72 Stunden betragen.

3) Überwachung mittels monatlicher Kontrollgänge und Aufzeichnung der Abweichung vom bestim-mungsgemäßen Betrieb.

4) Fugenausführung gemäß DAfStb-Richtlinie, Teil 3. 5) Ohne flüssigkeitsbeaufschlagte Bewegungsfugenkonstruktion oder kontrollierbare Bewegungsfugen-

konstruktion. 6) Treten beim Nachweis für wechselnde risserzeugende Momente Rissweiten auf, die größer sind als

nach Ziffer 4.2.4.3 Teil 2 der DAfStb-Richtlinie zugrundegelegt, sind diese zu untersuchen. Bestimmung des Rückhaltevermögens R1

Die TRwS liefert ausschließlich die Berechnungsgrundlagen für die Ermittlung des Rückhaltever-mögens bei Flanschverbindungen. Das Rückhaltevermögen für den Fall, dass eine Verbindung aus ihrem Sitz gedrückt wird, ergibt sich aus der Menge die zwischen zwei benachbarten Flansch-schrauben austreten kann, bis geeignete Sicherheitsvorkehrungen wirksam werden. Das Rückhal-tevolumen errechnet sich aus dem Produkt des Volumenstromes der Rohrleitung [m3/h] für diesen Austrittsquerschnitt und der maximalen Auslaufzeit in Stunden. Möglicherweise auftretendes Nie-derschlagswasser ist mit einem zusätzlichen Rückhaltevolumen von 50 l / m2 oder durch ein Frei-bord von 5 cm zu berücksichtigen. Die Berechnung des Volumenstroms stellt eine Abschätzung für Flüssigkeiten einer mit Wasser vergleichbaren Viskosität anhand der modifizierten Bernoulli-Gleichung dar, die auch schon in der TRwS 131 (Bestimmung des Rückhaltevermögens R1) Anwendung fand (vergl. Kasten). Die Ge-samtmenge ergibt sich aus der vom herrschenden Betriebsdruck abhängigen Fördermenge und dem durch die Höhe der in der Rohrleitung befindlichen Flüssigkeitssäule zusätzlich möglichen Leckvolumen.

Bestimmung der Rückhaltevermögens von Auffangräumen für Flanschverbindungen nach der ver-einfachten Bernoulli-Gleichung gemäß der Abschnitte 4.2.1.2 der beiden Teile der TRwS.


R1(Verbindung) = •

V x tA •

V = 3600 x A x 0,6 x )/(2 hgp ×+ρ

A = 0,00035 x (DN)2,2 (Gleichung 1) A= Abstand zwischen zwei benachbarten Flanschschrauben x Dicke der Dichtung (Gleichung 2) mit

R1(Verbindung) [m³]: Rückhaltevermögen für mögliche Leckagen aus Flanschverbindungen der Bauart B

•

V [m³/h]: Volumenstrom

tA [h]: Zeit bis zum Wirksamwerden geeigneter Sicherheitsvorkehrungen, berechnet nach der TRwS 131, Abschnitt 3.3

3600 [s/h]: Umrechnung der Dimensionen

A [m²]: Fläche des Lecks

0,6: Konstante bei Flüssigkeiten einer mit Wasser vergleichbaren Viskosität zur Be-rücksichtigung von Reibungsverlusten und Korrekturfaktor für scharfkantiges Aus-laufen

p [N/m²]: Betriebsdruck (bei drucklosem Betrieb gilt: p = 0)

ρ [kg/m³]: Dichte der Flüssigkeit

g [m/s²]: Erdbeschleunigung (9,81)

h [m]: Höhe der Flüssigkeitssäule

Die Gleichung (1) darf für die Berechnung der obigen Leckfläche benutzt werden, wenn Anfahrvor-gänge einer Anlage nach Montagearbeiten überwacht werden und der Betrieb ohne unzulässige Druckstöße erfolgt. Anderenfalls ist die Gleichung (2) für die Ermittlung einer weitaus größeren Leckfläche anzuwenden.

Die Berechnung ist sowohl für metallische als auch für polymere Werkstoffe gültig. Bei den poly-meren Werkstoffen wird nicht zwischen Duroplasten und Thermoplasten unterschieden.

Zur Ermittlung der maximalen Auslaufzeit wird auf die TRwS 131 verwiesen. Die Auslaufzeit stellt die Summe zwischen Totzeit (Ansprechen von Leckerkennungseinrichtungen, Intervall von Kon-trollgängen etc.) und der Reaktionszeit des Systems (Abdichten des Lecks, Abschotten der Leitung etc.) dar.


Armaturen

Die aufgezeigten Regeln für Flansche gelten in gleichem Maße für Flanschverbindungen von Ar-maturen. Sind bei Wellendurchführungen Tropfleckagen möglich, ist die Projektion der Armatur üblicherweise mit einer Dichtfläche mit 2 cm Aufkantung zu umgeben. Für Bereiche im Freien muss das gleiche zusätzliche Rückhaltevermögen (50 l / m³ oder 5 cm Freibord) wie bei den Ver-bindungen berücksichtigt werden. Regelungen für Pumpen

Für Pumpen in Rohrleitungen aus metallischen und aus polymeren Werkstoffen enthalten die bei-den Teile der TRwS die selben Vorgaben (TRwS Teil 1 und Teil 2, Anlage 4). Sofern sich Pumpen nicht ohnehin innerhalb des gesicherten Bereichs einer HBV- oder LAU-Anlage befinden, kann unter bestimmten Bedingungen auf sekundäre Schutzmaßnahmen verzichtet werden. Dazu defi-niert die TRwS den Begriff der technischen Dichtheit. Er gilt für Spaltrohrmotorpumpen, magne-tisch gekoppelte dichtungslose Pumpen und Pumpen mit überwachter Gleitringdichtung. Auch eine Pumpe, deren Ausführung sich im Einzelfall als gleichwertig zu den genannten Typen erweist (nach Beurteilung durch einen zugelassenen Sachverständigen), gilt als technisch dicht und er-spart dem Betreiber sekundäre Schutzmaßnahmen. Für Flansche zur Verbindung der Pumpe mit der Rohrleitung gilt das bereits ausführlich Beschriebene. Unabhängig davon sind für Pumpen in Rohrleitungen die anwendbaren Punkte aus den generellen Anforderungen und den betrieblichen Anforderungen zu berücksichtigen. Infrastrukturelle Maßnahmen

Infrastrukturelle Maßnahmen schreibt die TRwS prinzipiell bei allen Rohrleitungstypen vor. Die Rohrleitungen, die ausschließlich aus Komponenten der Bauart A bestehen, benötigen nur die infrastrukturellen Maßnahmen I1 und I2. Sobald sich Flansche der Bauart B in der Rohrleitung be-finden, sind für diese Bauteile zusätzliche infrastrukturelle Maßnahmen, die den Sekundärschutz betreffen, vorgeschrieben (ISek). Die Teile 1 und 2 der TRwS geben sämtliche infrastrukturelle Maßnahmen für Rohrleitungen aus metallischen und aus polymeren Werkstoffen wortgleich vor. Die Maßnahme I1 umfasst:

• Überwachung der Rohrleitung durch Störmelder, die auf eine ständig besetzte Warte aufgeschaltet sind oder

• Kontrollgänge, die in der Regel monatlich durchgeführt werden müssen.


Unter bestimmten Bedingungen lässt sich das Überwachungsintervall auch auf 3 Monate verlän-gern. Die Voraussetzung hierzu ist eine jährliche Dichtheitsprüfung in Verbindung mit stichproben-artiger Überprüfung von Anlagenkomponenten. Störmelder und Kontrollgänge können in der Regel bei Anlagen, die unter ständiger Aufsicht von unterwiesenem Betriebspersonal stehen, entfallen.

Als Maßnahme I2 schreibt die TRwS in Analogie zu der Muster-VAwS einen Alarm- und Maßnah-menplan vor. Bei sekundären Schutzeinrichtungen von Flanschen werden in der TRwS zusätzliche infrastruktu-relle Maßnahmen vorgeschrieben und als ISek bezeichnet. Sie sollen die ausreichende Größe und die zuverlässige Funktion von Rückhaltebecken etc. sicherstellen. Der Sekundärschutz muss so regelmäßig kontrolliert und ggf. gewartet werden, dass er in jedem Fall funktioniert (Rückhaltevor-richtungen sind regelmäßig zu entleeren etc.). Der Zustand der Dichtflächen ist dabei mit zu kon-trollieren. Resümee

Mit der TRwS Oberirdische Rohrleitungen ist eine sehr umfangreiche Regel entstanden, die bei konsequenter Anwendung in neuen Rohrleitungssystemen deutliche Erleichterungen für Anlagen-bauer und –Betreiber bieten kann, wenn man sie mit den noch immer gültigen Grundsatzanforde-rungen an oberirdische Rohrleitungen vergleicht. Allerdings ist zu beachten, dass bei der Herstel-lung der Rohrleitungen sehr hohe Anforderungen zu erfüllen sind, damit Sekundärschutzmaßnah-men entfallen können. Die Umsetzung des Werkes dürfte jedoch vielen Firmen einiges Kopfzer-brechen bereiten, handelt es sich doch mit Sicherheit um die komplexeste der existierenden Tech-nischen Regeln wassergefährdender Stoffe mit der größten Zahl von Querverweisen auf Normen, Verordnungen und Regeln und – nicht zuletzt - auf drei der bereits vorhandenen TRwS. Erschwe-rend kommt hinzu, dass diese zusätzlichen Vorschriften einem nicht unerheblichen Wandel unter-liegen, so dass die Anwendung der TRwS ein großes fachliches und rechtliches Gespür voraus-setzt. Eine gute Beratung bereits in Planungsstadium z.B. durch Sachverständige einer Techni-schen Überwachungsorganisation kann daher zu erheblichen Kosteneinsparungen führen. Die TRwS stellt einen Vorstoß dar, die in der Praxis auftretenden unterschiedlichen Anlagentypen bei Wahrung größtmöglicher wasserrechtlicher Sicherheit gerecht zu behandeln, den man durch-aus begrüßen und als gelungen bezeichnen kann. Der Umfang des dabei entstandenen Werkes wird jedoch besonders für kleinere Unternehmen und Anlagenbauer an die Grenzen der Handhab-barkeit gelangt sein. Die Entzerrung der Regel zur Abhandlung von Rohrleitungen aus metalli-schen und aus polymeren Werkstoffen in zwei getrennten Papieren führte zu einem hohen Maß an Redundanz und Ballast durch Wiederholungen ganzer Textpassagen, was ebenfalls die Transpa-renz für Anlagenplaner nicht gerade fördert.

Es bleibt abzuwarten, wie sich diese Regel sich in der technischen und der rechtlichen Praxis be-währen wird.

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