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Gas Netze
Der DVGW hat als allgemein anerkannter Regelsetzer in der öffentlichen Gasversorgung die technischen Anforderungen an den Zugang zu den Gasnetzen formuliert.
Die Sicherheit gastechnischer Anlagen bedarf besonderer Aufmerksamkeit. Mit dem DVGW-Regelwerk wird gewährleistet, dass die allgemein anerkannten Regeln der Technik Eingang in die Praxis finden und ein hohes Sicherheitsniveau gegeben ist.
Die Rohrleitungen des Gasnetzes müssen in regelmäßigen Abständen gewartet und gegebenenfalls saniert werden. Zu all diesen Themen finden Sie DVGW-Regelwerke und Normen in dieser Rubrik.
Forschungsbericht G 202333
246,10 €*
Inhalte DVGW-Forschungsbericht G 202333
Der DVGW-Forschungsbericht G 202333 legt Anforderungen und Kriterien fest, um die Notwendigkeit von bruchmechanischen Bewertungen für Gasleitungen zu identifizieren und einzugrenzen. Dabei wird definiert, unter welchen Bedingungen und Druckstufen die Sicherheit der Rohrleitungen ohne umfangreiche bruchmechanische Prüfungen gewährleistet werden kann. Ziel ist es, den Aufwand solcher Bewertungen zu reduzieren, ohne die Integrität und Sicherheit der Gashochdruckleitungen zu gefährden. Einfach erklärt bedeutet dies, dass für bestimmte Parameter wie Druck, Rohrdurchmesser und Wasserstoffanteil eine bruchmechanische Bewertung nicht immer erforderlich ist, was den Aufwand für die Betreiber erheblich verringern kann.
Inhaltsverzeichnis
Aufgabenstellung
Grundsätzliche Vorgehensweise bei der Durchführung der bruchmechanischen Prüfungen
Untersuchte Werkstoffe
Ergebnisse der bruchmechanischen Bewertung
Schlussfolgerungen und Ausblick
Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Symbolverzeichnis
Anhang
Wichtige normative Verweisungen
DVGW-Merkblatt G 464
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Sie können den DVGW-Forschungsbericht G 202333 als PDF-Datei zum sofortigen Download kaufen.
Forschungsbericht G 202206 06/2024
246,10 €*
Dieser Forschungsbericht G 202206 befasst sich mit dem Thema Heizwendelschweißverfahren, das sich in der Praxis des Gasleitungsbaus als zuverlässiges und sicheres Verfahren etabliert hat. In den letzten 30 Jahren sind viele Millionen Verbindungen hergestellt worden. Gleichzeitig zeigt die regelmäßig durchgeführte statistische Auswertung von Schadensfällen an PE-Rohrleitungen durch den DVGW die mit Abstand niedrigste Schadensquote bei gleichzeitig größter Durchdringung. Der Schweißprozess ist hochgradig automatisiert und wird kontinuierlich überwacht. Vor allem Handhabungsfehler können jedoch zu schwachen Verbindungen führen, die zum Teil nicht durch visuelle Prüfungen erkannt wer-den, sondern nur durch zerstörende Prüfung detektiert werden können.
Insbesondere der Bedarf an Erhöhung der Betriebsdrücke und die Vision, unsere bestehenden Erdgasnetze zukünftig für die Wasserstoffverteilung zu nutzen, nähren den Wunsch nach einer zuverlässigen zerstörungsfreien Prüfmethode. Deshalb soll in diesem Forschungsvorhaben die Einsatzfähigkeit von zerstörungsfreien Prüfungen (zfP, engl: Non Destructive Testing, NDT) auf Baustellen zur Ermittlung von Schweißfehlern in HM-Verbindungen untersucht wer-den. Dafür wurden systematisch Schweißfehler aus zwei verschiedenen Gruppen („Unsachge-mäße Durchführung“ und „Bindefehler“) in unterschiedlichen Ausprägungsgraden in Heizwendelschweißungen aus Polyethylen eingebracht. Zunächst wurden die Schweißnähte mit Hilfe der Ultraschallmethode Phased Array auf Indikationen untersucht und aus den Ergebnissen eine Bewertung in "gut" oder "schlecht" abgeleitet. Als zusätzliche Referenzmethode wurde ein Teil der Proben darüber hinaus mittels Computertomographie (CT) inspiziert.
Für eine abschließende Bewertung der Schweißnahtqualität wurden die hergestellten Proben noch zerstörend geprüft. Zur Bewertung der Kurzzeitmechanik wurde der maschinelle Linear-scherversuch eingesetzt. Für die Langzeitmechanik wurden die Verbindungen im Zeitstandinnendruck-Versuch getestet.
Es lässt sich feststellen, dass Ultraschallprüfungen durchaus das Potenzial bieten, Heizwendelschweißungen auf Fehlstellen zu untersuchen. Für einen flächendeckenden Einsatz zur Qualitätsbestimmung auf der Baustelle fehlen heute jedoch zum einen noch qualifizierte und verbindliche Fehlermerkmale (analog DVS 2202), zum anderen ist das Bewertungsergebnis durch Ultraschall nicht eindeutig: Viele Schweißungen wurden durch die Ultraschallprüfung als "schlecht" bewertet, zeigten jedoch hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften ein positives Ergebnis.
DIN ISO 6338 10/2024
Preis ab:
123,40 €*
Dieses Dokument DIN ISO 6338 bietet ein Verfahren zur Berechnung der THG-Emissionen aus einer LNG-Verflüssigungsanlage an Land oder auf See.
Der Anwendungsbereich der DIN ISO 6338 reicht von den Flanschen der Gaseintrittseinrichtungen in der LNG-Anlage bis einschließlich zu den Verladearmen für Lkw, Schiffe oder Eisenbahnwagen. Die vorgelagerte Gaszufuhr bis zu den Flanschen der Eintrittseinrichtungen in der LNG-Anlage und die nachgelagerte Verteilung des Gases hinter den Verladearmen werden nur allgemein behandelt.
G 425-4 Merkblatt 10/2024
Preis ab:
39,92 €*
DVGW-Merkblatt G 425-4 beschreibt, wie luftgestützte aktive Gasferndetektionsverfahren gemäß DVGW G 501 zur Quantifizierung von Methanemissionen anzuwenden sind.
DVGW-Regelwerk G 425-4 bezieht sich auf Methanemissionsmessungen an obertägigen und unterirdischen Leckagen im Bereich von Gasverteilung und Gastransport mit Betriebsdrücken größer 5 bar, absolut. Gemäß DVGW G 501 ist nachzuweisen, dass ein Gasferndetektionssystem ein unterirdisches Leck der Größe 150 l/h detektieren kann. In Kombination mit Forschungsprojekten zur messtechnischen Quantifizierung und den dort erzielten Genauigkeiten bei Blindtests, die nahe des unteren Detektionslimits deutlichansteigen, wäre demnach ein unterer Quantifizierungsgrenzwert von ca. 500 l/h anzusetzen. Sollte ein Gasferndetektionssystem niedrigere untere Detektions- und Quantifizierungslimits aufweisen können, müssen diese durch geeignete Tests unter Begutachtung unabhängiger Institute nachgewiesen werden.
Eine mögliche Methode zur messtechnischen Quantifizierung von Methanemissionen stellt die luftgestützte aktive Gasferndetektion dar, welche im DVGW-Merkblatt G 501 beschrieben wird. Dieses Merkblatt legt Anforderungen fest, die ein Gasferndetektionssystem erfüllen muss, um als Alternative zur oberirdischen Überprüfung von Gasleitungen auf Dichtheit eingesetzt zu werden. Demnach dient die luftgestützte aktive Gasferndetektion bislang lediglich dem Aufspüren von Methanfreisetzungen. In zahlreichen Tests und Projekten hat sich die Kombination aus luftgestützter aktiver Gasferndetektion und Windmessequipment als probates Mittel zur Quantifizierung von Methanemissionen an obertägigen Installationen im Gastransport- und -verteilnetz herausgestellt.
G 425-4 unterstützt die Durchführung von Standardmessmethoden zur messtechnischen Quantifizierung von Methanemissionen im technischen Betrieb der Gastransport- und Gasverteilnetze zur Überwachung und zur Berichterstattung von Methanemissionen gemäß den Anforderungen der EU-VO Methanemissionen.
Bei dem in diesem Merkblatt G 425-4 beschriebenen Verfahren kommen luftgestützte Gasferndetektionsverfahren zum Einsatz, die in Luftfahrzeugen (Hubschraubern oder Flugzeugen) integriert sind und der oberirdischen Überprüfung erdverlegter Gasrohrnetze dienen. Es ist des Weiteren für die Quantifizierung von Methanemissionen obertägiger Erdgastransportleitungen sowohl innerhalb als auch außerhalb bebauter Gebiete geeignet. Aktuell wird sich ausschließlich auf gepulste Lasermesstechnik bezogen, weil hier ein Zusammenhang zwischen Signal und Methankonzentration eindeutig hergestellt werden kann. Kontinuierlich emittierende Lasersysteme weisen diese Eigenschaft nicht auf und werden demnach in diesem Merkblatt nicht berücksichtigt.
Zeitgleich mit der Durchführung der luftgestützten aktiven Gasferndetektion müssen die Eigenschaften des Windes erfasst werden. Als Referenz zu offiziellen Windangaben sind die Werte in 10 m Höhe zu erfassenund die örtlichen Gegebenheiten – z. B. Geländeprofil und Bewuchs – zu berücksichtigen. Vorzuziehen ist die messtechnische Ermittlung von Wind und Richtung. Sollten nachweislich weitere Verfahren – wie atmosphärische Strömungssimulationen – gleich gute Werte liefern, dürfen diese ebenfalls eingesetzt werden. Basierend auf den mittels luftgestützter aktiver Gasferndetektion ermittelten Gaskonzentrationen und den Windparametern Geschwindigkeit und Richtung kann daraufhin die emittierte Methanmenge berechnet werden.
DIN EN ISO 11295 12/2022
Preis ab:
175,20 €*
DIN EN ISO 11295 enthält Informationen über den Planungsprozess, wenn eine Sanierung einer vorhandenen Rohrleitung in Betracht gezogen wird, in der Reihenfolge der Ausführung:a) Untersuchung und Beurteilung der Mängel der gegenwärtigen Leistung der vorhandenen Rohrleitung;b) Bestimmung praktikabler Möglichkeiten auf der Grundlage der Leistungskriterien und prozessbezogener Faktoren;c) Festlegung der gewählten Verfahrensart und des erforderlichen Rohrwerkstoffs;d) die Verlegung;e) Prüfen der Leistungsfähigkeit.
DIN EN ISO 11295 legt die Schritte des Gesamtprozesses der Rohrleitungssanierung fest, bestehend aus:
Informationen zu strategischen und taktischen Aktivitäten:a) Untersuchung und Zustandsbeurteilung der vorhandenen Rohrleitung;b) Sanierungsplanung der Rohrleitung.
Informationen zu und Anforderungen an operative Aktivitäten:c) Maßnahmenplanung;d) Einzusetzende Verfahren und Methoden;e) Dokumentation des Planungs- und Anwendungsprozesses
DIN 30691 12/2024
Preis ab:
63,80 €*
Inhalte DIN 30691
Diese Norm DIN 30691 legt Anforderungen an die Prüfung von elektrisch leitfähigen Dichtungen in Flanschverbindungen fest, die als Blitzschutzsystembauteile eingesetzt werden sollen. Die nach dieser Norm erfolgreich geprüften Dichtungen können bei der Errichtung eines Blitzschutzsystems verwendet werden.
Inhaltsverzeichnis
Anwendungsbereich
Normative Verweisungen
Begriffe
Anforderungen und Prüfungen
Allgemeines
Dichtheitsprüfung
Kontaktwiderstandsprüfung
Elektrische Prüfung der Blitzstromtragfähigkeit
Sichtprüfung
Prüfbericht
Literaturhinweise
Wichtige normative Verweisungen
DIN EN 12327
DIN EN 14291
DVGW-Arbeitsblatt G 491
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Sie können DIN 30691 als PDF-Datei zum sofortigen Download oder als gedruckte Ausgabe kaufen.
DIN 4065 Entwurf 08/2024
Preis ab:
34,60 €*
Dieses Dokument DIN 4065 Entwurf ist anzuwenden für Hinweisschilder zur Kennzeichnung
des Verlaufs in Betrieb befindlicher Gasleitungen im Transportnetz und für
deren Betrieb notwendiger Armaturen und Nebenanlagen. Es gilt für die 2. und
5. Gasfamilie nach DVGW-Arbeitsblatt G 260.
DIN EN 1555-4 Entwurf 07/2024
Preis ab:
99,10 €*
DIN EN Entwurf legt die Eigenschaften von Armaturen aus
Polyethylen für Rohrleitungssysteme im Bereich der Versorgung mit gasförmigen
Brennstoffen fest. Es ist anwendbar für Absperrarmaturen mit einer und mit zwei
Durchflussrichtungen, die über Schweißenden oder Heizwendel-Schweißmuffen
verfügen, und dafür vorgesehen sind, mit Rohren oder Formstücken aus PE nach
prEN 1555-2:2024 beziehungsweise prEN 1555-3:2024 verschweißt zu werden. Das
Dokument legt auch die Prüfparameter für die Prüfverfahren fest, auf die in
diesem Dokument verwiesen wird. Dieses Dokument behandelt Armaturenkörper, die
für die Verbindung mit Rohren mit einem Nennaußendurchmesser dn ≤
400 mm ausgelegt sind.
DIN EN 1555-3 Entwurf 07/2024
Preis ab:
112,30 €*
DIN EN 1555-3 Entwurf legt die Eigenschaften von Formstücken
aus Polyethylen für Schweißverbindungen und von Formstücken für mechanische
Verbindungen für Rohrleitungssysteme im Bereich der Versorgung mit gasförmigen
Brennstoffen fest. Es legt auch die Prüfparameter für die Prüfverfahren fest,
auf die in diesem Dokument verwiesen wird. In Verbindung mit EN 1555-1, EN
1555-2, EN 1555-4 und EN 1555-5 ist dieses Dokument anwendbar für Rohre,
Formstücke und Armaturen aus PE, deren Verbindungen sowie Verbindungen mit
Rohrleitungsteilen aus PE und anderen Werkstoffen, die für die Verwendung unter
den folgenden Bedingungen vorgesehen sind: a) für einen höchstzulässigen
Betriebsdruck MOP (englisch: maximum operating pressure) bis einschließlich 10
bar bei einer Bemessungsbezugstemperatur von 20 °C; b) für eine
Betriebstemperatur zwischen −20 °C und 40 °C. Dieses Dokument ist anwendbar für
die folgenden Arten von Formstücken: a) Heizwendel-Schweißmuffen; b)
Heizwendel-Schweißsattel; c) Formstücke mit Schweißenden (für
Heizelementstumpfschweißen unter Verwendung von Heizelementen und Heizwendelschweißen);
d) Formstücke für mechanische Verbindungen (mechanische Rohrverbinder).
DIN EN 1555-2 Entwurf 07/2024
Preis ab:
99,10 €*
DIN EN 1555-2 Entwurf legt die Eigenschaften von Rohren aus
Polyethylen für Rohrleitungssysteme im Bereich der Versorgung mit gasförmigen
Brennstoffen fest. In Verbindung mit EN 1555-1, EN 1555-3, EN 1555-4 und EN
1555-5 ist dieses Dokument anwendbar für Rohre, Formstücke und Armaturen aus
PE, deren Verbindungen sowie Verbindungen mit Rohrleitungsteilen aus PE und
anderen Werkstoffen, die für die Verwendung unter den folgenden Bedingungen
vorgesehen sind: a) für einen höchstzulässigen Betriebsdruck MOP (englisch:
maximum operating pressure) bis einschließlich 10 bar bei einer Bemessungs
Bezugstemperatur von 20 °C; b) für eine Betriebstemperatur zwischen -20 °C und
40 °C.
DIN EN 1555-1 Entwurf 07/2024
Preis ab:
112,30 €*
DIN EN 1555-1 Entwurf legt Werkstoffe und die allgemeinen
Anforderungen an Rohrleitungssysteme aus Polyethylen fest, die in der
Versorgung mit gasförmigen Brennstoffen eingesetzt werden. Es legt auch die
Prüfparameter für die Prüfverfahren fest, auf die in diesem Dokument verwiesen
wird. In Verbindung mit EN 1555-2, EN 1555-3, EN 1555-4 und EN 1555-5 gilt
dieses Dokument für Rohre, Formstücke und Armaturen aus PE, deren Verbindungen
untereinander sowie mit Rohrleitungsteilen aus anderen Werkstoffen, die für die
Verwendung unter den folgenden Bedingungen vorgesehen sind: a) für einen
maximal zulässigen Betriebsdruck MOP (englisch: maximum operating pressure) von
höchstens 10 bar bei einer Bezugstemperatur von 20 °C für Bemessungszwecke; b)
für eine Betriebstemperatur von -20 °C bis 40 °C.
Forschungsbericht G 202314 03/2024
246,10 €*
Im Rahmen des DVGW-Forschungsvorhabens UmSiAG „Umwelt- und sicherheitsrelevante Aspekte in
der Gasverteilung“ wurden die Auswirkungen der neuen EU-Verordnung zur
Verringerung der Methanemissionen im Energiesektor (EU-ME-VO, deutsche
Ausgabe, 04. März 2024) des Bereichs LDAR „Leak Detection and Repair“ (Art. 14)
auf die langjährig bestehenden Vorgaben des DVGW-Regelwerks bezüglich der
Gasrohrnetzüberprüfung untersucht. Der wesentliche Unterschied der beiden
Vorgaben bezüglich der Leckagedetektion, ist, dass die EU-ME-VO den
Umweltaspekt in den Vordergrund schiebt, während das DVGW-Regelwerk die
Sicherheit als Priorität sieht. Dies wirkt sich auf die jeweiligen
Anforderungen an die Leckagedetektion und anschließende Reparatur aus.
Weiterhin beziehen sich die Überprüfungsfristen in der EU-Verordnung nicht wie
im DVGW-Regelwerk auf unterschiedliche Druckniveaus und
Leckstellenhäufigkeiten, sondern ausschließlich auf das verbaute
Rohrleitungsmaterial. Zur Durchführung von Reparaturen sind in der
EU-Verordnung Konzentrationsschwellenwerte in ppm bzw. g/h (Methan) aufgeführt
und in zwei Typen unterteilt. Für die Leckagedetektion werden
durch die EU-Methanemissionsverordnung prinzipiell kürzere Zeitabstände
zwischen den Leitungsüberprüfungen als im DVGW-Arbeitsblatt G 465-1 gefordert.
Gegenüber den Vorgaben des DVGW-Regelwerks kommt es zu einer Halbierung der
Fristen, was für den Netzbetreiber zu einer Verdoppelung des
Überwachungsaufwands führt. Eine Ausnahme bilden hierbei jedoch erdverlegte
Leitungen aus PE, PVC und KKS-geschütztem Stahl mit einem Druck > 5 bar und
≤ 16 bar. Diese sind gemäß DVGW-Arbeitsblatt G 465-1 jährlich zu überprüfen
und damit häufiger als es die EU-ME-VO vorgibt. Das bestehende
Sicherheitsniveau, das sich hieraus ergibt, sollte allerdings nicht durch die
Anwendung längerer Überprüfungsintervalle verringert werden.
Eine Erhöhung des
Sicherheitsniveaus bzw. der Emissionsminderungen ergeben sich aus
Leitungsüberprüfungen und Reparatur detektierter Leckstellen. Das
DVGW-Merkblatt G 465-3 priorisiert die notwendige Reparatur nach dem
Gefährdungspotential von Leckstellen. Je näher diese an Gebäuden/Hohlräumen
liegen (Bildung eines explosiven Gemisches), desto schneller müssen
Reparaturmaßnahmen eingeleitet werden (z.B. unverzüglich bzw. innerhalb einer
Woche). In der EU-ME-VO wird ein Schwellenwert zur Einleitung der Reparatur von
5 Tagen angegeben und diese muss spätestens nach 30 Tagen abgeschlossen sein.
Ist die Reparatur innerhalb dieser Frist nicht durchführbar, muss der
Netzbetreiber dies (gem. EU-ME-VO) der zuständigen Behörde mit einer Begründung
für die Verzögerung melden.
Um die Auswirkung der Umsetzung
der LDAR-Maßnahmen abzuschätzen, wurden im Rahmen der Untersuchungen
Berechnungen zu den durch Leckagen im Verteilnetz auftretenden Gasverlusten
durchgeführt. Hierzu wurde das Musternetz aus dem Forschungsvorhaben G 202134
„Anpassung G 465-1“ herangezogen und eine ideale Reparaturzeit aus der EU-ME-VO
(5 Tage) angenommen. Dabei wurden die Szenarien „Erdgas“, „Beimischung von 30
Vol.-% Wasserstoff in Erdgas“ und „100 Vol.% Wasserstoff“ betrachtet. Durch
kurze Überprüfungsintervalle, einer daraus resultierenden frühzeitigen
Entdeckung von Leckagen und die anschließende Reparatur (innerhalb 5 Tage;
Modellannahme) können die Treibhausgasemissionen um 61 % gesenkt werden. Bei einer
Beimischung von 30 Vol.-% Wasserstoff beträgt dieser Wert 75 % und bei Einsatz
von 100 Vol.-% Wasserstoff beträgt das THG-Senkungspotential 97 %, bezogen auf
GWP 100.
Da die zur Berechnung herangezogenen 5 Tage (gem. EU-ME-VO) in der Praxis kaum umzusetzen sind, sollte bei der
Anwendung des DVGW-Arbeitsblatts G 465-1 die Reduzierung der mittleren
Reparaturzeit angestrebt wer-den, um nach Möglichkeit die geforderten 30 Tage
der EU-ME-VO einzuhalten. Hierbei ist der Fokus auf die Leckagen der Leckklassen B und C
(Reparaturdauer 0,5 Jahre) zu richten, da diese einen Anteil von 51 % an der
mittleren Reparaturdauer von 95 Tagen (Leckklassen A I, AII, B, C) bilden. Die
weiteren 49 % bilden Leckagen der Klassen A I und A II. Mit einer Reparaturdauer
von maximal 7 Tagen (A I 24 h und A II 168 h) werden diese Reparaturen bereits
innerhalb des geforderten Zeitraums der EU-ME-VO abgeschlossen. Darüber hinaus
sollte eine Synergie der Überprüfungszeiten beider Vorschriften genutzt werden,
um einerseits das hohe Sicherheitsniveau aufrecht zu erhalten und andererseits
Emissionen zu verringern.
DIN EN ISO 24252/A11 Entwurf 06/2024
Preis ab:
34,60 €*
DIN EN ISO 24252/A11 Entwurf enthält eine Änderung zu DIN EN
ISO 24252:2024-04. Das Dokument gilt für Systeme zur Biogaserzeugung durch
anaerobe Vergärung, zur Biogasaufbereitung, zur Biogaskonditionierung und zur
Biogasverwertung unter den Gesichtspunkten der Sicherheit, des Umweltschutzes,
der Leistung und der Funktionalität während der Planungs-, Herstellungs-,
Installations-, Bau-, Prüf-, Inbetriebnahme-, Abnahme-, Betriebs-, regelmäßigen
Inspektions- und Wartungsphasen.
DIN EN ISO 15589-1 Entwurf 05/2024
Preis ab:
197,50 €*
DIN EN ISO 15589-1 Entwurf legt Anforderungen
fest und gibt Empfehlungen für die Untersuchungen vor der Installation, die
Planung, die Werkstoffe, die Ausrüstung, die Installation, die Inbetriebnahme,
den Betrieb, die Inspektion und die Instandhaltung von kathodischen Schutzsystemen
für Rohrleitungen an Land. Rohrleitungen an Land sind in ISO 13623 oder EN
14161 für die Erdöl-, Petrochemie- und Erdgasindustrie definiert. Sie werden
auch in EN 1594, EN 12007-1 und EN 12007-3 beschrieben, die von der
Gasversorgungsindustrie in Europa verwendet werden.
Dieser Teil von ISO 15589 ist anwendbar auf
Rohrleitungen an Land und Rohrleitungssysteme, die in anderen Industriezweigen
verwendet werden und andere Medien transportieren, wie industrielle Gase,
Wässer oder Schlämme.
DIN EN ISO 24252 04/2024
Preis ab:
158,40 €*
Dieses Dokument DIN EN ISO
24252 ist anwendbar für Systeme zur Biogaserzeugung durch anaerobe Vergärung,
zur Biogaskonditionierung, zur Biogasaufbereitung und zur Biogasverwertung
unter den Gesichtspunkten der Sicherheit, des Umweltschutzes, der Leistung und
der Funktionalität während der Planungs-, Herstellungs-, Installations-, Bau-,
Prüf-, Inbetriebnahme-, Abnahme-, Betriebs-, regelmäßigen Inspektions- und
Wartungsphasen.
Forschungsbericht G 202108 + G 202311 03/2024
246,10 €*
Mit dem Forschungsvorhaben UKoBaRiS H2, G 202108, sollten realistische, weniger konservative Annahmen für Betriebsbedingungen von Bestandsarmaturen bzw. repräsentative Eigenspannungszustände bestimmt und in bruchmechanischen Berechnungen berücksichtigt werden. Hierbei sollte auf die im Rahmen des vorangestellten Forschungsvorhabens UKoBaRi H2 durchgeführten Analysen und die dort verwendeten Modelle von Bestandsarmaturen zurückgegriffen werden. Neben dem Vergleich von rechnerisch ermittelten Lebensdauern auf Basis von konservativ angenommenen bzw. numerisch ermittelten Schweißeigenspannungen sollte der Einfluss von bruchmechanischen Werkstoffkennwerten aufgezeigt werden. Hierbei sollten Vergleichsanalysen erfolgen, bei denen einerseits konservative Annahmen der zyklischen Rissfortschrittskurven und der Risszähigkeit nach ASME B31.12 und andererseits neuere, im Forschungsvorhaben SyWeSt H2 (Förderkennzeichen: 202006) experimentell ermittelte Werkstoffkennwerte zugrunde gelegt werden. Ziel des Forschungsvorhabens UKoBaRiS H2, G 202311, war, die Ableitung von Empfehlungen zur Abschätzung von Schweißeigenspannungen in Rundnähten von typischen Bestandsarmaturengehäusen unter einsatzrelevanten Beanspruchungsbedingungen, sowie die Berücksichtigung dieser Schweißeigenspannungen in der bruchmechanischen Bewertung von Bestandsarmaturen. Neben dem Eigenspannungseinfluss sollten realistische, im Rahmen von anderen DVGW-Vorhaben experimentell ermittelte bruchmechanische Werkstoffkennwerte in die Bewertung einfließen.
Im durchgeführten Forschungsvorhaben UKoBaRiS H2 wurden methodische Grundlagen für eine verbesserte bruchmechanische Bewertung von Bestandsarmaturen weiterentwickelt. Schwerpunktmäßig wurde die Frage nach dem Einfluss von Eigenspannungen auf das bruchmechanische Verhalten von Gehäuseschweißnähten geklärt. Anstelle von konservativen Annahmen von Schweißeigenspannungen (SES), wie dies in bruchmechanischen Regelwerken empfohlen wird, wurden zum einen Schweißeigenspannungen für repräsentative Werkstoffe und Nahtgeometrien numerisch ermittelt und zum anderen die Umlagerung von SES infolge deren Wechselwirkung mit Lastspannungen quantifiziert bewertet. Für nicht durchgeschweißte Nähte, die als Verbindungselemente bei Armaturengehäusen zum Einsatz kommen und scharfe konstruktive Kerben darstellen, konnte ein positiver Einfluss der Kerbwirkung auf den Abbau von Schweißeigenspannungen infolge von Druckprüfung nachgewiesen werden.
Die Erkenntnisse aus dem Forschungsvorhaben UkoBaRiS H2 sind repräsentativ auf im Gas-transportsystem verbaute Bestandsarmaturen übertragbar und wurden entsprechend im DVGW-Merkblatt G 405 (in Gremienabstimmung) verwertet. Das DVGW-Merkblatt G 405 ist eine Hilfestellung für alle Netzbetreiber, um die Eignung von Bestandsarmaturen feststellen zu können. Hiermit wird Planungssicherheit für anstehende Umstellungsvorhaben geschaffen – mit Mehrwert für einen sicheren und effizienten Wasserstoffhochlauf.