ZfP bei Wiederkehrenden Prüfungen an ... · . 1 ZfP bei Wiederkehrenden Prüfungen an Überwachungsbedürftigen Anlagen

DGZfP-Jahrestagung 2017

1 Lizenz: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/

ZfP bei Wiederkehrenden Prüfungen an Überwachungsbedürftigen Anlagen im

Rahmen der novellierten BetrSichV

Andreas HECHT 1 1 Freinsheim

Kontakt E-Mail: [email protected]

Kurzfassung

Die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) regelt nicht nur die Verwendung von Arbeitsmitteln sondern enthält ebenso zusätzliche Vorschriften zur Prüfung von Überwachungsbedürftigen Anlagen, siehe auch Produktsicherheitsgesetz (ProdSG), Abschnitt 9. Dieser Vortrag hat die Wiederkehrenden Prüfungen an Druckanlagen im Fokus (BetrSichV, Anhang 2, Abschnitt 4), wie sie typischerweise in der Chemischen und Petrochemischen Industrie anzutreffen sind. Zerstörungsfreie Prüfungen kommen dort oft als ergänzende Maßnahmen zu den Technischen Prüfungen zum Zuge. Unter besonderen Umständen können sogar die Besichtigungen im Rahmen Innerer Prüfungen sowie die Festigkeitsprüfungen vollständig durch Zerstörungsfreie Prüfungen ersetzt werden (Ersatzprüfungen). Insofern haben Zerstörungsfreie Prüfungen im Rahmen der BetrSichV einen hohen Stellenwert. Im Vortrag wird sowohl auf die Aufgaben und Pflichten des Betreibers als auch auf die der Zugelassenen Überwachungsstelle (ZÜS) eingegangen. Die eigentliche Durchführung von Wiederkehrenden Prüfungen ist Aufgabe der ZÜS. Im Falle der eben genannten zerstörungsfreien Ersatzprüfungen ist jedoch der Betreiber für die Erstellung eines Prüfkonzeptes verantwortlich, das durch die ZÜS gebilligt werden muss. Welche Rolle nimmt eine Stufe-3-Person in dieser Thematik ein? Anders als bei der Herstellung von Druckgeräten nach europäisch harmonisierten Normen, in denen Art und Umfang von zerstörungsfreien Prüfungen an Schweißnähten recht genau festgeschrieben sind, richten sich Art und Umfang der ZfPń im Rahmen Wiederkehrender Prüfungen nach möglichen Schädigungen und sind auf Basis einer entsprechenden Gefährdungsbeurteilung durch den Betreiber im Prüfkonzept umzusetzen. Bei der Erstellung solcher Prüfkonzepte ist das Technische Regelwerk der BetrSichV hilfreich, die „Technischen Regeln für Betriebssicherheit“ (TRBS), und hierbei vor allem die TRBS 1201 und die TRBS 2141-2. Wird nach den Empfehlungen der letztgenannten TRBS vorgegangen, kann der Betreiber für sich geltend machen, dass die Vorschriften der BetrSichV eingehalten wurden. Am Beispiel eines dynamisch belasteten Druckbehälters in einer Druckanlage wird ein entsprechendes Prüfkonzept vorgestellt und erläutert.

Mor

e in

fo a

bout

this

art

icle

: ht

tp://

ww

w.n

dt.n

et/?

id=

2143

0

1ZfP bei Wiederkehrenden Prüfungen an Überwachungsbedürft igen Anlagen im Rahm en der novellierten Bet rSichV DGZfP-2017-Vort rag Mi.1.B.1

Dr.- I ng. Andreas HechtFreinsheim

ZfP bei W iederkehrenden Prüfungen an

Überw achungsbedürft igen Anlagenim Rahm en der novellier ten

Bet r iebssicherheitsverordnung


DGZfP- Jahrestagung 2 0 1 722. - 24. Mai in Koblenz

Vort rag Mi.1.B.1



Typisches Bild e iner Überw achungsbedürft igenAnlage aus der Chem ischen I ndust r ie

Archivbild BASF



Chem ie- und Raff iner iesta ndorte in Deutschland

Quelle: VCI

Überwachungsbedürft ige Anlagennach ProdSG (verkürzt )

Dam pfkesselanlagen (Kraftwerke) Druckbehälteranlagen ( „Chem ie“ ) Anlagen in Ex-Bereichen Acetylenanlagen …. brennbare Flüssigkeiten …. verflüssigte, verdichtete Gase Druckleitungen brennbar, ätzend, gift ig

Aufzugsanlagen

Errichtung und Bet r ieb nach Erlaubnis der zuständigen Behörde

…. m üssen dem Stand der Technik entsprechen

Regelm äßige Prüfungen erforderlich



Gesetzlicher Rahm en



Bet r iebssicherheitsverordnung ( Bet rSichV)

Zuständigkeiten , Pflichten, Gefährdungsbeurteilung, Schutzmaßnahmen, Unterweisung, Prüfungen , ……

Arbeitsm it te l Werkzeuge, Geräte, Maschinen Mobile Arbeitsm it tel Heben von Lasten Hochgelegene Arbeitsplätze ……..

Überw achungsbed. Anlagen Zugelassene Überwachungsstellen Druckanlagen Ex-Gefährdungen Aufzugsanlagen

Verw endung von Arbeitsm it te ln

Sicherheit + Gesundheitsschutz

Geändert 15.11.2016



Herste llung Druckgeräte / Bet r ieb Druckanlagen

EU - Druckgeräter icht lin ie ( PED)• für die EU-Mitgliedsstaaten verbindlich • Erfüllung Wesent licher

Sicherheitsanforderungen• Harm onisier te Norm en:

z.B. EN 1 3 4 4 5 , EN 1 3 4 8 0• Nat ionale Regelwerke: z.B. AD-2000, ….

• Einbindung unabhängiger Prüfstellen• Zerstörungsfre ie Prüfungen der

Schw eißnähte st ra ff geregelt– Prüfungen nach bekannten Norm en

• Zerstörungsfreie Prüfungen von Erzeugnisform en zu vereinbaren

• Verantw or tung des Herste llers

Bet r iebHerste llungEntw urf

Archivbild BASF

Nat ionale Bet rSichV• in Deutschland verbindlich • Gewährleistung von Sicherheit und

Gesundheitsschutz der Beschäft igten• Technisches Regelw erk TRBS´ n:

z.B. TRBS 1 2 0 1 , TRBS 2 1 4 1 - 2• Einbindung Zugelassener

Überwachungsstellen (ZÜS´ n)• ZfP´ n gefährdeter Bere iche

für den Einzelfa ll festzulegen– Prüfungen nach bekannten Norm en

oder qualif iz ier ten Verfahren

• ZfP´ n im Rahm en W K- Prüfungen

• Verantw or tung des Bet re ibers



Zerstörungsfre ie Prüfungenbei W iederkehrenden Prüfungen

Archivbild BASF

Zerstörungsfre ie Prüfungen

….. zum Nachweis (verborgener) Schäden

….. zum Auffinden (verborgener) „Fehler“

….. m it dem Ziel, den sicheren Bet r ieb bis zur nächsten Prüfungzu gewährleisten

Dazu m uß bekannt se in

….. welche Arten von Schädigungen gibt es ? (w as )

….. w o können Schädigungen auft reten ?

….. w ann und w arum t reten Schädigungen auf ?

Kavitation



Mögliche bet r iebliche Schädigungen ( w as, w arum )

Quelle: Werkstofftechnik der BASF SE



Schw achste llen in Rohr le itungen ( w as, w o)Beispie l: Korrosion an der Rohr innenseite

nach Werknorm BASF SE

Keine Schw eißnähte !

1 0ZfP bei Wiederkehrenden Prüfungen an Überwachungsbedürft igen Anlagen im Rahm en der novellierten Bet rSichV DGZfP-2017-Vort rag Mi.1.B.1


Mögliche bet r iebliche Schädigungen ( w ann, w arum )Badew annenkurve: Ausfallrate über der Zeit t

Quelle: Wikipedia

Schem at ische Bet rachtung !Bereich I : z.B. Qualitätsmängel bei

Konst rukt ion und Fert igung z.B unbekannte Prozesseinflüsse Noch keine WK-Prüfungen

Bereich I I : Geringer Ausfall durch

bet r iebliche Schädigungen WK-Prüfungen gem äß Prüffr ist

Erm it t lung Übergang von I I nach I I I

Bereich I I I : Ausfall durch erwartete

bet r iebliche Schädigungen WK-Prüfungen gem äß Prüffr ist

(Zeitverlauf der Schädigung)



Prüfungen nach Bet r iebssicherheitsverordnungPVI und W KP an Druckanlagen

5.8 (verkürzt )

Bet rSichV – Anhang 2 - Abschnit t 4 „Druckanlagen“

Üblicherw eise keine ZfP

Fest legung der Prüffr isten durch Bet re iber



Prüfungen nach Bet r iebssicherheitsverordnungW KP an Druckanlagen

Prüfung: Ordnungsprüfung + Technische Prüfung„Soll/ I st-Vergleich“ siehe TRBS 1201, Abschnit t 2.2

Äußere Prüfung

Behälter: meistens Besicht igungen; Prüfung der Ausrüstung; selten ZfP

Rohrleitungen: Besicht igungen; oft ergänzt durch ZfP (VT, TT, WD, …)

I nnere Prüfung

Behälter: oft Besicht igungen; oft durch ZfP ergänzt / ersetzt

Rohrleitungen: keine I nnere Prüfung

Fest igkeit sprüfung

Behälter: meistens Wasserdruckprüfung; selten Gasdruckprüfung; selten ersetzt durch ZfP

Rohrleitungen: Wasserdruckprüfung wenn zweckdienlich; selten Gasdruck-prüfung; oft „ZfP- Ersatzprüfung“ oft W D- Messung

„ZfP- Ersatzprüfung“



Prüfungen nach Bet r iebssicherheitsverordnungPrüfzuständigkeiten bei der W KP

Prüfzuständigkeiten:1. Bet reiber2. Befähigte Person (Sachkundiger)3. Zugelassene Überwachungs-

stelle ( „ZÜS“ )

ZÜSń BetrSichV, Anhang 2, Abschnit t 1 12 ZÜSń (Stand 2016) 8 Prüfstellen von Unternehm en Befugniserteilung durch ZLS Wird vom Bet reiber beauft ragt

1 2

3

Druckbehälter für Gase - Fluidgruppe 1

1 .2 .

3 .

Quelle: BASF-Broschüre über Prüfzuständigkeiten; beziehbar bei Chem ie Wirtschaftsförderung GmbH

Beispiel



ZfP in der Bet r iebssicherheitsverordnungW KP an Druckanlagen: „ZfP- Ersatzprüfungen“

Einschließlich ZfP

Besicht igungen bei Äußeren und I nneren Prüfungen sowie Fest igkeitsprüfungen können durch ZfP ń ersetzt w erden (und ergänzt )

Das gab es schon im m er

…. w enn der Bet re iber e in Prüfkonzept vor legt ( verantw ortet )

…. w enn das Prüfkonzept von der ZÜS bestät igt w urdeDas ist neu !!!

Das wirft Fragen auf, und darum küm m ert sich der EK- ZÜS der ZLS(Prüfkonzepte für Rohrleitungen gab es auch schon in der Bet rSichV von 2002 Zielsetzung: Prüfung durch Befähigte Person – von der ZÜS bestät igt )



ZfP- Ersatzprüfungen m it PrüfkonzeptDokum ent ZÜS- BD- 0 1 2 vom 0 3 .0 2 .2 0 1 5 (Auszüge)

Archivbild BASF

Ausw ahl geeigneter Prüfver fahren abhängig von

Beschaffenheit und Qualität der Anlagenteile ( „Herstellung“ ) Kenntnisse und Erfahrungen über die Bet r iebs- und Anlagenprozesse Um fassende Kenntnisse der bet r ieblichen Einflussfaktoren Erfahrungen aus WK-Prüfungen an vergleichbaren Anlagenteilen Es fehlt : „Kenntnisse über m ögliche bet r iebliche Schädigungen“ Es fehlt : „ZfP- Kenntnisse und Er fahrungen“

Anforderungen an e in Prüfkonzept ; Gült igkeit

Erreichen der Prüfziele der zu ersetzenden Prüfungen Erfassen der m öglichen und relevanten Schädigungen Berücksicht igen spezifischer technischer und bet r ieblicher Merkm ale Kann für vergleichbare Kom ponenten genutzt aber nicht direkt

übert ragen werden Gült ig, solange keine Änderungen vorgenom m en

oder Mängel festgestellt werden

Prüfkonzept :- allgemeiner Teil- „ZfP-Teil“



Elem ente e ines Prüfkonzeptes ( ZfP- Teil)

(PT, MT)

(ET)

(RT)

(UT)

(TT)

(LT)

24,6

30,3

Ablagerungen

*>30,0°C

*<20,0°C

20,0

21,0

22,0

23,0

24,0

25,0

26,0

27,0

28,0

29,0

30,0

(VT)Korrosion• Flächiger Abtrag • Lochfraß• SPRK

Erosion

on-stream

off-stream

Schädigungs-m echanism us

Prüfzie lZfP

Ver fahren

Riss(feld)

Gefüge-veränderung

Zeitstand

Prüf-bere ich

Rest-wanddicke

Ermüdung

Welche Schädigungwird erwartet ?

Wassuchen wir ?

Welches Verfahren eignet sich ?

Wo sind die Schwachstellen ?

…

TiefpunkteStutzen

Prüfzeit -punkt

Wann kann ge-prüft werden ?

Berechnung

Bögen

Erfahrung:

+ W erkstofftechnik

Versprödung

Thermoschock

Abtrag

…

…

Quelle: Werkstofftechnik der BASF SE



Ausw ahl von ZfP- Prüfver fahren und/ oder ZfP- Prüftechniken

…. hängt ab von:

erw arteter Schädigung (was, wo)

Fehlerar t (volumenhaft , flächig, Lage, Schräglage, Größe, …)

W erkstoff (Schwächungseffekte, Gefüge, Wärm ebehandlung, …)

Geom et r ie (Wanddicke, Spezialsonden, …)

Zugänglichke it (ein- oder beidseit ig, Gerüste notwendig, …)

sonst igen Randbedingungen (Temperatur, Oberfläche, Beschichtung, Dämmung, …)

physika lischem Pr inzip des ZfP- Verfahrens (Oberfläche, Eindringt iefe, Grenzflächeneffekte, …)

Verfügbarke it der Prüftechnik (Prüfer, Prüfgerät , Erfahrung, …)

Histor ie (Fert igungs- und Nullzustandsprüfungen, frühere WKP´s, …)

W irtschaft lichkeit sbet rachtung(on-st ream oder off-st ream , keine unnöt igen Prüfpunkte, Verm eidung Einrüsten, Verm eidung Ab- und Zuisolieren, …)



W KP an Druckanlagen – I nnere Prüfung ZfP- Ersatzprüfungen innerhalb Prüfkonzept

Bet re iber• Verantwortet Prüfkonzept auf

Basis Gefährdungsbeurteilung• „Zahlt “• Beauft ragt ZÜS und

ZfP - Fachstelle• Kenntnis über Bet r iebsprozesse

und m ögliche Schädigungen

ZÜS• Führt die I nneren Prüfungen

durch und bescheinigt diese• Bestät igt das Prüfkonzept

( in einem Dokument)• Bewertet die ZfP-Befunde und

ggfs. andere Befunde im Rahm en der I nneren Prüfung

ZfP - Fachste lle !!!• Alternat iven:

• Dienst leistungsunternehmen• Gehört zum Bet reiber• Gehört zur ZÜS (Prüflabor)

• Kompetenz ( I SO 17025, Stufe-3)• Erstellt Prüfkonzept (ZfP-Teil)• Wählt dabei ZfP-Verfahren aus• Führt die Prüfungen durch• Bewertet die ZfP-Ergebnisse ZfP-Befund



Technisches Regelw erk der Bet rSichV: TRBS´ n



Technisches Regelw erk der Bet rSichV: TRBS 1 2 0 1 _ 2 0 1 2 / 2 0 1 4 :Prüfungen von .... Überw achungsbedürft igen Anlagen

Abschnit t 2 : Begr if fePrüfung, Prüfum fang, Prüffr ist , Prüfgegenstand, Prüfart (auch ZfP )

Abschnit t 3 .3 .4 : ZuständigkeitenDer Bet reiber und ZÜS st im m en sich ab !Bet reiber ist gegenüber der ZÜS nicht weisungsbefugt

Abschnit t 3 .4 .4 : Fest legung Prüfar t / - um fang… ist Bestandteil der Gefährdungsbeurteilung durch Bet reiber

Verantwortliche + ZfP - Fachstellen Prüfkonzept

Stufe- 3 - Personen !!!Bet re iber + ZÜS



ZfP bei W iederkehrenden PrüfungenTRBS 2 1 4 1 - 2 _ 2 0 0 9 : Schädigung der druck t ragenden W andung



ZfP bei W iederkehrenden PrüfungenTRBS 2 1 4 1 - 2 _ 2 0 0 9 : Schädigung der druck t ragenden W andung

Archivbild BASF

Mögliche Schädigungen

Korrosion ( flächiger Abt rag, Mulden, Risse, …..) Erosion und Kavitat ion Zeitstandschädigung durch Tem peratur Schwingungsschädigung (Erm üdung) Versprödung (durch Medien oder Tem peratur)

Maßnahm en (Auszug aus TRBS 2141-2 m it Schwerpunkt ZfP)

Prüfintervalle bzw. Prüfzeitpunkte fest legen (z.B. Bruchm echanik) Prüfgerechte Gestaltung, z.B. Beschleifen von Schweißnähten Nullzustandsprüfungen zur Dokum entat ion des Ausgangszustandes Besicht igungen und Überwachungen Wanddickenmessungen Rißprüfungen, z.B. m it tels OFR-Verfahren oder Ult raschall



ZfP bei W iederkehrenden PrüfungenAnm erkungen zu ZfP- Ersatzprüfungen

Geeignete Prüfverfahren (TRBS 1201) :

Genorm te Verfahren Stand der Technik

Nicht genorm te Verfahren Qualif izierung notwendig(siehe auch EN I SO 17025)

I st die ZfP eine Dienst leistung, die m an „einfach so“ einkaufen kann ? „Der Preiswerteste bekommt den Zuschlag“Beurte ilungskom petenz der Stufe- 3 - Person er forder li ch !

I m Falle von VT, PT, MT und Wanddickenm essungen können Zulässigkeitskr iter ien auch nach der Prüfung diskut iert werdenI m Falle von ET und UT m üssen Zulässigkeitskr iter ien vor der Prüfung festgelegt werden Dies fehlt in der TRBS 1 2 0 1 bzw . TRBS 2 1 4 1 - 2



Beispie l: Druckbehälter zyk lisch belastetRandbedingungen Herste llung

Hergestellt nach Druckgeräter icht linie (PED) Kategorie I V; Modul G; EN 13445 Gas; Fluidgruppe 1; dynam isch belastet I nnen nicht zugänglich wegen Einbauten oder

Füllkörpern/ Katalysatoren; Wanddicke 25 mm Werkstoffgruppe 1.2; Prüfgruppe 1b ZfP der Schweißnähte nach EN 13445-5;

Kap. 6.6 und Anhang G Bewertungsgruppe B nach EN I SO 5817 Volumenprüfung: LN 100% ; RN 10 % nach EN I SO 17635 sind RT oder UT m öglich MT alle Nähte zu 100% innen und außen Gem äß Bet r iebsanleitung sind I nspekt ionen

notwendig (PED; Anhang I , Kap. 3.4) SN innen und außen beschleifen

LN

RN



Beispie l: Druckbehälter zyk lisch belastetPrüfkonzept Ersatz I nnenbesicht igung

I nnere Prüfung nach m ax. 5 Jahren I nnenbesicht igung nicht m öglich; Ersatz: UT von außen auf Risse an I nnenoberfläche Längsnähte auf Längsrisse

Rundnähte auf Querr isse Bruchm echanik gibt nachzuweisende m ax.

zulässige Risst iefen und - längen vor; z.B. 10 mm lang, 1 mm t ief

UT-Em pfindlichkeitseinstellung an Nuten m it Sicherheitszuschlag; z.B. 0,5 mm t ief

Prüfung z.B. alle 2,5 Jahre Nullzustandsprüfung erforderlich

(TRBS 2141-2) Sinnvollerweise Nullzustandsprüfung

m it Herstellungsprüfung kom binieren UT anstelle RT

LN

RN



ZfP bei W iederkehrenden PrüfungenFragen zum Prüfkonzept ( ZfP- Teil)

W er w ählt das Prüfver fahren aus ZÜS oder ZfP – Fachstelle ?

W as hilf t ? Akkredit ierung nach

DI N EN I SO 17025 ? Erfahrung ? Norm ungskenntnisse ? Qualifizierte Verfahren ? RBM-Konzept ? (Bet reiber)

W er kennt sich aus ? Betreiber ? ZÜS ? ZfP – Fachste lle m it

Stufe- 3 - Person ?



ZfP bei W iederkehrenden PrüfungenPrüfkonzept für ZfP- Ersatzprüfungen

Bet re iber ( verantw or tet Prüfkonzept )

… hat die Anlagenerfahrung (Bet r iebszustände, Schadenshistor ie)

ZÜS ( bestät igt Prüfkonzept )

… hat die Erfahrung von vielen anderen Anlagen

… hat die allgemeine Prüfkompetenz

Evt l. w eitere Fachste llen (Schweißen, Korrosion, Fest igkeit , …)

… bringen ihre fachliche Expert ise ein

ZfP- Fachste lle m it Stufe- 3 - Person … bringt ZfP-Expert ise ein

… wählt ZfP-Verfahren / ZfP-Prüftechnik aus

… erstellt Prüfkonzept (ZfP-Teil)

W as ?W ann ?

W o ?

Kernkom petenz in der ZfP !



ZfP bei W iederkehrenden Prüfungenan Überw achungsbedürft igen Anlagen

Quelle: ht tp: / / curbsportadown.co.uk

Bet re iber

ZÜS

ZfP- Fachste lleals gleichberecht igter Partner

Documents

ZfP bei Wiederkehrenden Prüfungen an ... · . 1 ZfP bei Wiederkehrenden Prüfungen an Überwachungsbedürftigen Anlagen