27.09.2019 Gummi-Stahl- oder PTFE-Dichtungen in Gasanlagen
Dichtungskonzepte und technische Grenzen
Es gibt oft technische Mittel und Wege, die auf den ersten Blick scheinbar die Lösung für ein Problem bieten. Auf den zweiten Blick und genauer betrachtet, werden systembedingte Grenzen deutlich – und Probleme in der Praxis sind dann eigentlich vorprogrammiert. Übergreifendes Thema dieser Ausgabe ist eine Anleitung zur optimalen, auf Dauer technisch dichten Dichtverbindung, sozusagen eine Basis für viele Dichtungslösungen.
Die Anforderungen an Dichtverbindungen (Flanschverbindungen mit Dichtung) begründen sich aus der gewünschten Funktion für den Betrieb und aus den Anforderungen der Gesetze, Vorschriften und Regelwerke. Sie müssen den Stand der Technik/Beste verfügbare Technik erfüllen.
Die grundsätzliche Anforderung ist die Richtlinie 2014/68/EU (ex.97/23/EG) Druckgeräterichtlinie (DGRL) [1]. In den harmonisierten Normen werden die Anforderungen an die Bauteile geregelt. Die Richtlinie 2010/27/EU Industrieemissionen-Richtlinie [2] verlangt die beste verfügbare Technik (Best Available Technic - BAT). Gefordert ist die Minimierung schädlicher Emissionen (Minimierungsgebot). Aus allen Richtlinien und Gesetzen gilt die Anwendung des Stand der Technik/Beste verfügbare Technik [3].
Für die Anforderungen an den Schutz der Umwelt gelten das Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) mit der TA-Luft und das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) sowie das Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG). In diesen Gesetzen werden die Anforderungen genannt. Üblicherweise verlangt der Betreiber vom Hersteller entsprechende Bescheinigungen.
Die Anforderungen an die betriebliche Funktion werden durch die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) mit den „Technischen Regeln zur Betriebssicherheit“ (TRBS) [4] definiert. Wichtig für die Dichtverbindung sind vor allem die TRBS 2141 „Gefährdungen durch Dampf und Druck bei Freisetzung von Medien“ und die TRBS 2152-2/TRGS 722 „Vermeidung oder Einschränkung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre“. Im Wesentlichen gelten die grundsätzlichen Anforderungen an die Dichtheit „auf Dauer technisch dicht“.
Die Anforderungen basieren auf den alten technischen Regeln für Druckbehälter (TRB), hier TRB 600. „Technisch dicht“ ist ein System dann, wenn bei Dichtheitsprüfung oder Dichtheitsüberwachung keine Undichtigkeit festgestellt wird. Die Dichtheitsprüfung wird üblicherweise bei der Abnahme des Druckgerätes oder der Baugruppe durchgeführt. Bei Bauteilen, die ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften verändern, d.h. wie z.B. bei Dichtungen „fließen“, müssen regelmäßige Dichtheitsüberwachungen durchgeführt werden, um unzulässige Veränderungen aufzuspüren und auf Dauer technisch dicht zu sein. Reine Weichstoffdichtungen sind quasi-elastische Elemente, die ihre Eigenschaften bei den jeweiligen Betriebsbedingungen verändern.
Der Betreiber will diese Überwachungen, erstens aus Kostengründen und zweitens der problematischen Durchführbarkeit wegen, vermeiden. Bevorzugt wird die auf Dauer technische Dichtheit also nur dann erreicht, wenn die Druckgeräte so ausgelegt sind, dass sie aufgrund ihrer Konstruktion technisch dicht bleiben. Dies ist insbesondere deshalb sinnvoll, weil die Bauteile, die diese Anforderungen erfüllen, am Markt vorhanden, verfügbar und kostengünstig sind.
Zusätzlich zur Auswahl der richtigen Bauteile gehören natürlich auch die richtige Montage und die Dokumentation des Montageergebnisses zur Erreichung des gewünschten Ziels. In Tabelle 1 werden die 10 Schritte zur Erreichung einer sicheren, auf Dauer technisch dichten Verbindung beschrieben.
Literatur: [1] RICHTLINIE 2014/68/EU DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 15. Mai 2014 zur Harmonisierung der Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaaten über die Bereitstellung von Druckgeräten auf dem Markt (Neufassung) Hinweis: allgemein bezeichnet als Druckgeräterichtlinie (DGRL) [2] RICHTLINIE 2010/75/EU DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 24. November 2010 über Industrieemissionen (integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung) (Neufassung) Hinweis: allgemein bezeichnet als Industrieemissionen-Richtlinie (IE-RL) [3] ®flangevalid, Downloads, Technische Informationen, Technische Rechtsbegriffe - Stand der Technik usw.; http://www.flangevalid.com/ uploads/allgemein/TechnischeRechtsbegriffeStandDerTechnik.pdf [4] ®flangevalid, Downloads, Technische Informationen, Dichtungsauslegung nach TRBS 2141; http://www.flangevalid.com/uploads/dichtungen/ Dichtungsauslegung nachTRBS2141Teil3.pdf
Tabelle 1: 10 Schritte zur auf Dauer technischen dichten Dichtverbindungen nach Stand der Technik / Beste verfügbare Technik Montage über Drehmoment (Quelle: Lannewehr + Thomsen GmbH & Co.KG)
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