Druckgerätebau

Das Schweißen im Druckgerätebau ist aus der heutigen Zeit nicht mehr wegzudenken. Ohne diese Fügeart könnten keine großen Druckbehälter oder kilometerlange Rohrleitungen realisiert werden. So ist es nur selbstverständlich, dass für den Druckgerätebau hohe Anforderungen gestellt werden und verschiedene Parteien vom Entwurf bis zur Fertigstellung beteiligt sind.

Was sind Druckgeräte und wo werden diese eingesetzt?

Druckgeräte können z. B. Rohrleitungen, Behälter, Rührtanks oder aber Wärmeübertrager sein. Entscheidend ist dabei, dass diese mit über 0,5 bar Überdruck betrieben werden. Anwendung finden Druckgeräte im Kraftwerksbau, der Pharmazie, in der Nahrungsmittelindustrie, der Kryotechnik, dem Schienenfahrzeugbau und dem Rohrleitungsbau; nur um einige zu nennen.

Gibt es Regelungen im Druckgerätebau?

Im europäischen Raum existiert die Druckgeräterichtlinie (DGRL 2014/68/EU). Diese löste zum 19.07.2016 die alte Druckgeräterichtlinie 97/23/EG ab. Die Druckgeräterichtlinie gibt vor, wie mit Druckgeräten umgegangen bzw. diese umzusetzen sind, bevor diese auf den Markt gebracht werden. Auch gibt es hier eine klare Regelung, die von der Auslegung bis hin zur Kennzeichnung eines Druckgerätes inkl. der Anbringung des CE-Zeichens reichen. Ein wichtiger Faktor ist dabei der Artikel 4. Dieser beschreibt die sogenannte Einkategorisierung des Druckgerätes. Jede Kategorie gibt dem Hersteller verschiedene Module vor. Hat sich der Hersteller für ein Modul aus der betreffenden Kategorie entschieden, so müssen spezifische Maßnahmen zum Entwurf, der Herstellung und des Inverkehrbringen dieses Druckgerätes eingehalten werden. Desto höher die Kategorie ist, um so umfangreicher werden diese Maßnahmen. Die Kategorien reichen dabei von I bis IV für Druckbehälter und für Rohrleitungen von I bis III.

Wichtig hervorzuheben ist auch, dass unter gewissen Bedingungen ein Druckgeräte nicht einkategorisiert werden kann. Dann greift Artikel 4, Absatz 3 der Druckgeräterichtlinie. Diese besagt, dass das Druckgerät nach „guter Ingenieurspraxis“ zu gestalten ist. Was damit gemeint ist, muss jeder Hersteller für sich selbst entscheiden. Jedoch ist davon abzuraten, diese Geräte auf die leichte Schulter zu nehmen. Denn ein Schaden kann schneller entstehen, als man glauben mag.

Wurde sich für ein Modul entschieden, so ist das jeweilige Regelwerk oder die Norm zu wählen. Dies kann vom Kunden vorgegeben sein oder aber der Hersteller entscheidet selbst. In Deutschland ist das AD 2000 Regelwerk weit verbreitet. Im europäischen Raum hat sich, wenn auch mit anfänglichen Startschwierigkeiten, die DIN EN 13445 für unbefeuerte Druckbehälter bzw. die DIN EN 13480 für metallische industrielle Rohrleitungen etabliert. Diese Regelwerke oder Normen geben alle notwendigen Schritte von der Konstruktion, der Herstellung, der Prüfung bis hin zur Dokumentation vor. Besonderes Augenmerk wird dabei der Schweißtechnik gewidmet.

Welche schweißtechnischen Aspekte müssen berücksichtigt werden?

Alle zu nennen würde den Text massiv ausweiten. Daher soll nur auf einige eingegangen werden. Wichtige Aspekte sind z. B. gültige Schweißerprüfbescheinigungen und Schweißverfahrensprüfungen für den jeweiligen Werkstoff inklusive der Materialdicke und der Schweißposition. Auch zugelassene Werkstoffe und Schweißzusätze sollen hier nicht unerwähnt bleiben. Manche Druckgeräte legen sogar die Schweißprozesse und die Schweißzusätze fest. Abweichungen davon sind nicht zulässig. Auch der Hersteller insgesamt muss schweißtechnische Qualitätsanforderungen erfüllen und sollte dafür geeignetes Personal beschäftigen. Arbeitsproben und andere Prüfungen müssen je nach Regelwerk oder Norm regelmäßig durchgeführt werden. Einige Vorgaben wie z. B. die Schweißnahtprüfung entstehen durch den Schweißprozess, dem Werkstoff und der Belastungsart. Gewisse Schweißprozesse erfordern einen völlig anderen Prüfumfang, als man es für gewöhnlich denken würde. Auch der sogenannte Schweißnahtfaktor beeinflusst den Prüfumfang.

Generell lässt sich zusammenfassen, dass die Schweißbarkeit bzw. Herstellung von Druckgeräten eine besonders große und wichtige Rolle spielt. Dabei fallen die drei wichtigsten Begriffe. Der erste wäre die Schweißeignung des Werkstoffes. Damit soll die Frage geklärt werden, ob der Werkstoff, wie gewünscht oder gefordert, überhaupt geschweißt werden kann. Der zweite Punkt ist die Schweißmöglichkeit. Dieser beschreibt, ob ein Hersteller mit seinem technischem Equipment und Personal in der Lage ist, die ihm gestellten Anforderungen umzusetzen. Hier ist vor allem die Schweißaufsicht gefragt. Sie kann bereits Aussagen vor Fertigungsbeginn bzw. in der Anfragephase treffen. Ebenfalls kann mit Hilfe der Schweißaufsicht ein Arbeitsplan bzw. Fertigungsablauf in groben Zügen erstellt werden. Als dritter Punkt zum Oberbegriff Schweißeignung ist die Schweißsicherheit zu nennen. Dabei soll sichergestellt werden, dass die Schweißkonstruktion den Sicherheitsansprüchen genügt und die Schweißarbeiten die Sicherheit der gesamten Konstruktion nicht negativ beeinflussen. Besonders ist dabei der Korrosionsschutz zu erwähnen, da dieser wesentlichen Einfluss auf die Sicherheit und auch Dauerhaftigkeit hat.

Welche Rolle spielt die Schweißaufsicht?

Mit einer Schweißaufsicht haben Sie eine Person, die alle wichtigen Punkte im Druckgerätebau überblickt. Sie überwacht die schweißtechnischen Ausführungen und dokumentiert alle wichtigen Punkte, die das Regelwerk oder die Norm vorschreibt. Weitere Punkte sind:

Sie überprüft die Schweißbarkeit des Produktes
Sie legt die Schweißverfahren und die dazu, wenn nötig, durchzuführenden Wärmebehandlungen fest
Erstellung notwendiger Schweißverfahrensprüfungen (WPQR) und Schweißanweisungen (WPS)
Überprüfung der Geltungsbereiche
Schweißtechnische Überwachung von Personal und Maschinen und ggf. Messmitteln
Dokumentation der Zeugnisse, Analysen und weiteren Vorgaben
Begleitung der Konstruktion und der Herstellung
Falls erforderlich, die Begleitung der Abnahme des Druckgerätes gemeinsam mit einer notifizierten Stelle (NoBo)
Definieren des Prüfverfahrens (ZfP) und des Prüfumfanges (besonders wichtig bei Mischverbindungen)
Festlegungen bei Reparatur- und Instandsetzungsmaßnahmen
Schweißerschulung
Vertrags- und Machbarkeitsprüfung
Durchführung von Arbeitsprüfungen

Abkürzungs- und Begriffsverzeichnis

Abkürzungen/Begriffe	Erläuterung
AD 2000	Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter 2000
AP	Arbeitsprüfung
ASME	American Society of Mechanical Engineers: Berufsverband von Ingenieuren aus dem Bereich des Maschinenbaus mit Sitz in den USA
Baumuster	Ein physisches Muster, welches für eine Freigabe durch eine NoBo vorgezeigt werden muss
BetrSichV	Betriebssicherheitsverordnung
bP	Befähigte Person, die die Eignung besitzt, Druckgeräte in gewissen Intervallen zu inspizieren/prüfen
BPV	Boiler and Pressure Vessel: Kessel und Druckbehälter
DGRL	Druckgeräterichtlinie
DN	Diamètre Nominal: Nominaler Durchmesser eines Rohres in mm
Entwurfsmuster	Eine Entwurfszeichnung, welche für die Freigabe durch eine NoBo vorgelegt werden muss
KN	Kehlnaht: kein vollständiger Anschluss des Querschnittes über die Schweißnaht
LN	Längsnaht: verläuft axial mit dem Zylinder
MT	Magnetic Testing: Magnetpulverprüfung
NoBo	Notified Body: notifizierte Stelle (TÜV, DEKRA…)
PD	Dampfdruck in bar
PED	Pressure Equipment Directive: Druckgeräterichtlinie
PN	Pressure Nominal: Nenndruck in bar, der bei Halbzeugen bzw. Flanschen angegeben wird
PS	Maximal zulässiger Druck in bar
PT	Penetrating Testing: Farbeindringprüfung, Rot-Weiß-Prüfung
PT	Prüfdruck in bar
RN	Rundnaht
RT	Radiographic Testing: Röntgenprüfung/Durchstrahlungsprüfung
SAP	Schweißaufsichtsperson
SFI	Schweißfachingenieur
St	Stoßstellen, an denen sich entweder zwei Längsnähte oder aber eine Rundnaht und eine Längsnaht treffen
StN	Stutzennaht: Schweißnahtausführung zum verbinden eines z. B. auf-, ein- oder durchgesteckten Rohres in einen größeren zylindrischen Körper
TR	Referenztemperatur in °C
TS	Maximal zulässige Temperatur in °C
TÜV	Technischer Überwachungsverein
UT	Ultrasonic Testing: Ultraschallprüfung
V	Volumen eines Druckbehälters in Liter
VT	Visual Testing: Sichtprüfung
wiederkehrende Prüfung	Bei einer wiederkehrenden Prüfung wird das Druckgerät in gewissen Zeitabständen einer Prüfung unterzogen, um den weiteren sicheren Betrieb zu gewährleisten
WPQR	Welding Procedure Qualification Record: Schweißverfahrensprüfung
WPS	Welding Procedure Specification: Schweißanweisung
ZfP	Zerstörungsfreie Prüfung, siehe VT, PT, MT, UT, RT

Welchen Nutzen haben Sie mit mir als Schweißfachingenieur?

Als Schweißfachingenieur und geprüfter Druckgerätespezialist bringe ich das notwendige Wissen in Ihr Projekt. Dies kann bereits bei der Machbarkeitsanalyse beginnen. Fertigungsbegleitung, Qualitätsüberwachung und die Abnahme des Druckgerätes mit einer notifizierten Stelle sind nur einige Dinge, bei denen ich Ihnen behilflich sein kann. Weitere Punkte, die für Sie nützlich sein können sollen nachfolgend genannt werden:

Schweißerschulung für das Projekt
Erstellen von Schweißverfahrensprüfung und Schweißanweisungen sofern nicht vorhanden
Qualifizierung von Schweißern
Erstellen von Arbeitsplänen, Prüfplänen und Ausarbeitung von Arbeitsproben und deren Prüfung
Als Schweißaufsicht Ihr Unternehmen als Hersteller erfolgreich zertifizieren und begleiten
Schweißnahtprüfungen direkt in der Fertigung ohne Verzögerungen als zugelassener Prüfer für PED
Fertigungsbegleitung und -dokumentation
Erstellen eines Qualitätsmanagementhandbuchs zum jeweiligen Regelwerk
Unterstützung bei der Berechnung und Konstruktion
Einhaltung der notwendigen Vorgaben seitens des Kunden und der NoBo
Einkategorisierung von Druckgeräten und erstellen von Rohrleitungsklassen
Baustellenbegleitung und -überwachung
Erstellen von Betriebsanleitungen etc.
befähigte Person für Druckgeräte/Druckanlagen nach BetrSichV Anhang 2 Abschnitt 4
Wiederkehrende Prüfung nach BetrSichV Anhang 2
geprüfter Druckgerätespezialist – Herstellung und Instandsetzung

All diese genannten Dienstleistungen kann ich für Sie für folgende Regelwerke bzw. Normen bieten:

AD 2000-Regelwerk
DIN EN 13445 – unbefeuerte Druckbehälter
DIN EN 13480 – Metallische industrielle Rohrleitungen
DIN EN 286 – einfache unbefeuerte Druckbehälter für Luft oder Stickstoff
DIN EN 12952 – Wasserrohrkessel und Anlagenkomponenten
DIN EN 12953 – Großraumwasserkessel
DIN EN 14222 – Edelstahl-Dampfkessel
ASME BPV Code Sec. IX

Sie möchten mit mir zusammenarbeiten? Kontaktieren Sie mich!