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Technische Regeln für Gashochdruckleitungen
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TRGL 181 - Ausrüstung

Ausgabe Januar 1978
(ArbSch 7/1977 S. 164; BArbBl.4/1985 S. 82)

"Verordnung über Gashochdruckleitungen" ersetzt durch " Betriebssicherheitsverordnung"

Geltungsbereich

Diese TRGL gilt für de Ausrüstung von Gashochdruckleitungen mit den für die Sicherheit notwendigen Einrichtung Einrichtungen des kathodischen Korrosionsschutzes sind in TRGL 141 behandelt.

Für die spezifischen Anforderungen hinsichtlich der Ausrüstung von Stationen gelten die entsprechenden TRGL Reihe 200.

1 Allgemeines

1.1 Ausrüstungsteile müssen für die jeweiligen Betriebsverhältnisse ausgelegt und für den vorgesehenen Zweck geeignet sein. Sie müssen so beschaffen sein, daß durch ihre Betätigung weder Beschäftigte noch Dritte gefährdet werden können.

1.2 Ausrüstungsteile müssen gegen unbefugte Eingriffe und unbeabsichtigte Veränderungen geschützt sein.

1.3 Ausrüstungsteile müssen so beschaffen oder geschützt sein, daß ihre Funktionsfähigkeit auch unter Witterungseinflüssen erhalten bleibt.

2 Betriebsstelle

2.1 Es ist mindestens eine Betriebsstelle einzurichten, von der aus die für die Sicherheit der Gashochdruckleitung wesentlichen Einrichtungen überwacht und betrieben werden können.

2.2 Der Betriebsstelle müssen laufend die für die Sicherheit der Gashochdruckleitung wesentlichen Betriebsdaten (z.B. Drücke) und Störmeldungen übermittelt werden können.

2.3 Es sind Einrichtungen zum Registrieren von wesentlichen Betriebsdrücken vorzusehen. Erforderlichenfalls sind auch Einrichtungen zum Registrieren sonstiger wesentlicher Betriebsdaten und von Störmeldungen vorzusehen.

3 Einrichtungen zum Verhindern unzulässiger Drücke und Temperaturen

3.1 Die Gashochdruckleitung muß mit zuverlässigen Einrichtungen ausgerüstet werden, die selbsttätig verhindern, daß während des Förderbetriebes und der Förderpausen unzulässige Überdrücke und Temperaturen auftreten.

3.2 Die Einstellung der Grenzwerte muß gegen unbefugte und unbeabsichtigte Änderung gesichert sein.

3.3 Die Einrichtungen müssen so beschaffen und angeordnet sein, daß sie jederzeit - ggf. nach ihrem Ausbau - prüfbar sind.

3.4 Die Einrichtungen zum Verhindern unzulässiger Überdrücke müssen so eingestellt sein, daß sie beim Überschreiten des zulässigen Betriebsüberdruckes ansprechen und eine Überschreitung des zulässigen Betriebsüberdruckes um mehr als 10 % verhindern. Sicherheitsventile müssen dem AD-Merkblatt a 2 entsprechen.

3.5 Aus Sicherheitseinrichtungen austretende Gase müssen gefahrlos abgeleitet werden können.

3.6 Der Einbau von Einrichtungen zum Verhindern unzulässiger Überdrücke kann entfallen, wenn nach Art der Druckerzeugung (z.B. bei Turboverdichtern und Kreiselpumpen aufgrund der Kennlinie) und der Betriebsweise der Gashochdruckleitung der zulässige Betriebsüberdruck nicht überschritten werden kann.

3.7 In oberirdischen absperrbaren Leitungsabschnitten muß sichergestellt sein, daß keine unzulässige Drucksteigerung infolge Temperatureinfluß auftritt.

3.8 Soweit sicherheitstechnisch erforderlich (z.B. bei Gashochdruckleitungen für verflüssigte Gase zur Vermeidung von Dampfbildung), sind darüber hinaus Einrichtungen vorzusehen, die die Einhaltung von Mindestbetriebsüberdrücken sicherstellen.

3.9 Druckräume, die betriebsmäßig geöffnet werden (z.B. Molchschleusen), müssen mit Einrichtungen zur Druckanzeige und zum gefahrlosen Entspannen versehen sein. Für die Ausführung von Verschlüssen ist das AD-Merkblatt a 5 Nummern 3.3 bis 3.5 zu beachten.

Durch entsprechende Einrichtungen oder Hinweise ist sicherzustellen, daß eine Druckbeaufschlagung derartiger Druckräume erst nach deren ordnungsgemäßem Schließen möglich ist.

3.10 Erforderlichenfalls (z.B. für Verdichtungs- oder Entspannungsvorgänge) sind Einrichtungen zum Verhindern unzulässiger Temperaturen vorzusehen.

4 Einrichtungen zum Messen und Registrieren von Drücken und Temperaturen

4.1 An geeigneten Stellen der Gashochdruckleitung (z.B. an Einspeisestellen und am Ausgang von Verdichter- bzw. Pumpstationen) sind die Betriebsdrücke laufend zu messen und selbsttätig zu registrieren. Die Meß- und Registriereinrichtungen müssen auch während der Förderpausen wirksam sein. Die Meßstellen sind so auszuwählen, daß ständig eine ausreichende Übersicht über die Betriebsverhältnisse gegeben ist.

4.2 Soweit es sicherheitstechnisch erforderlich ist, müssen auch die Betriebstemperaturen laufend gemessen und selbsttätig registriert werden.

5 Einrichtungen zum Feststellen von Verlusten

5.1 Die Gashochdruckleitung muß mit einer Einrichtung ausgerüstet sein, die Verluste im Schadensfall (z.B. bei Rohrbruch) während des Förderbetriebs feststellt. Sofern nicht ein Ausfall dieser Einrichtungen sofort erkannt und daraufhin der Förderbetrieb eingestellt werden kann, muß die Gashochdruckleitung mit einer zweiten Einrichtung zum Erfassen von Verlusten ausgerüstet sein.

5.2 Es müssen auch Einrichtungen zum Feststellen von Verlusten an Gas während der Förderpausen vorhanden sein. Dazu kann auf vorhandene Meß- und Registriereinrichtungen zurückgegriffen werden.

5.3 Welche Verlustmengen feststellbar sein müssen, richtet sich im Einzelfall nach den chemischen und physikalischen Eigenschaften des Fördermediums und den gegebenen Betriebsverhältnissen.

6 Einrichtungen zum Begrenzen von Verlusten

6.1 An Gashochdruckleitungen müssen Einrichtungen vorhanden sein, mit deren Hilfe die Verluste im Schadensfall begrenzt werden können. Als solche gelten Absperr-, Abschalt- und Entspannungseinrichtungen.

6.2 Art, Anzahl und Anordnung dieser Einrichtungen richten sich nach der Art der Leitung, den chemischen und physikalischen Eigenschaften des Fördermediums und den örtlichen Verhältnissen.

6.3 Stationen und Abzweigleitungen müssen in jedem Fall durch Absperreinrichtungen von der Hauptleitung abgetrennt werden können.

6.4 Die Einrichtungen zum Begrenzen von Verlusten müssen von der Betriebstelle aus fernbetätigt werden können oder im Schadensfall selbsttätig wirksam werden. Absperreinrichtungen müssen zusätzlich von Hand betätigt werden können.

7 Einrichtungen zum Schutz vor gefährlichen Gasansammlungen

7.1 In Bereichen, in denen mit dem Austritt von Gas gerechnet werden muß, können im Einzelfall - Einrichtungen zum Erkennen von gefährlichen Gasansammlungen (Gaswarneinrichtungen) erforderlich werden.

7.2 Geschlossene Räume mit gasführenden Anlagen, die betriebsmäßig betreten werden, müssen so be- und entlüftet werden, daß eine den ganzen Raum erfassende Durchlüftung erreicht wird. Müssen hierfür besondere Be- und Entlüftungseinrichtungen vorgesehen werden, müssen diese mit Einrichtungen zur selbsttätigen Überwachung der Funktion ausgestattet sein.

8 Elektrische Anlagen und Betriebsmittel

8.1 Elektrische Anlagen und Betriebsmittel müssen den Bau-, Errichtungs- und Betriebsbestimmungen des Verbandes Deutscher Elektrotechniker (VDE) e.V. genügen. Sie sollen bevorzugt außerhalb von explosionsgefährdeten Bereichen aufgestellt bzw. installiert werden.

8.2 Für elektrische Betriebsmittel in explosionsgefährdeten Bereichen gilt die "Verordnung über elektrische Anlagen in explosionsgefährdeten Räumen".

9 Fernwirkanlagen einschließlich Informationsverarbeitungsanlagen

Elektrische Anlagen und Betriebsmittel, die der Steuerung von Sicherheitseinrichtungen oder der Bildung und Weiterleitung von Gefahrenmeldungen dienen, müssen den VDE-Bestimmungen 0100, 0160 und 0800 Klasse C entsprechen. Schaltungen müssen so aufgebaut sein, daß ein einzelner Fehler in der elektrischen Anlage keine Beeinträchtigung der Sicherheit zur Folge hat. Ein solcher Fehler muß sich durch Anzeige bemerkbar machen, es sei denn, daß auch das hinzutreten eines zweiten Fehlers die Sicherheit nicht beeinträchtigen kann. Ist sichergestellt, daß bestimmte Fehler durch besondere Maßnahmen nicht oder nur mit geringer Wahrscheinlichkeit auftreten, so können diese Fehlermöglichkeiten unberücksichtigt bleiben.

10 Blitzschutz- und Erdungsanlagen

10.1 An allen oberirdischen Anlageteilen im Freien müssen Blitzschutzeinrichtungen nach VDE 0185 angebracht sein.

10.2 Aus Gründen des Berührungs- und Explosionsschutzes ist ein vollständiger Potentialausgleich gemäß VDE 0190 und 0165 vorzusehen. Für die besonderen Maßnahmen an kathodisch geschützten Rohrleitungen sind die Empfehlungen Nummer 5 und Nummer 6 der Arbeitsgemeinschaft für Korrosionsfragen (AfK) zu beachten.

11 Ersatzstromversorgung

11.1 Für elektrische Einrichtungen, die für die Sicherheit der Gashochdruckleitung unentbehrlich sind (z.B. zum Verhindern unzulässiger Drücke und Temperaturen), muß eine Ersatzstromversorgung eingerichtet sein. Sie muß den Erfordernissen der zu versorgenden Anlagen und den Anforderungen der VDE 0800, Klasse C, entsprechen.

11.2 Ersatzstrombeleuchtungen müssen eine Kapazität für mindestens dreistündigen Betrieb haben. Batteriegespeiste Traglampen sind ausreichend.

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Ausgabe Oktober 1982 (BArbBl. 10/82 S. 72)   

Einrichtungen zum Feststellen von Verlusten

Nach Nummer 5 muß die Gashochdruckleitung mit einer Einrichtung ausgerüstet sein, die im Schadensfall (z.B. bei Rohrbruch) die Verluste feststellt Die Feststellung der Verluste beinhaltet auch eine Ortung der Leckstelle.

Nachfolgend sind Verfahren aufgeführt, die zum Feststellen von Verlusten an Gashochdruckleitungen in Betracht kommen. Diese Verfahren sind in Einzelfällen im Bereich der nicht öffentlichen Versorgung erprobt worden. Für die Feststellbarkeitsgrenzen hinsichtlich der erkennbaren Leckmenge der einzelnen Verfahren können z. Z. keine allgemein gültigen Werte angegeben werden. Dies ist im wesentlichen durch folgende Einflußfaktoren bedingt:

• Kompressibilität des Fördermediums,
• Aggregatzustand (gasförmig, verflüssigt),
• Leitungssystem (z.B. nur eine Leitung von a nach B, Verbund-, Ring-, Netzsystem, Länge und Durchmesser der Leitung bzw. der Leitungen),
• Leitungsbetrieb, z.B.
  (Druck-, Mengen-, Temperaturänderungen; gleichzeitige oder zeitlich versetzte Aus- und Einspeisungen an einer oder mehreren Stellen, Umkehrung der Fördereinrichtung in der Leitung oder in Teilen eines Leitungssystems u. a. m.).

Bei verflüssigten Gasen werden Anwendbarkeit und Feststellbarkeitsgrenze durch den Grad der Unterkühlung beeinflußt. Deshalb wird bei den weiteren Aussagen vorausgesetzt, daß verflüssigte Gase soweit unterkühlt sind, daß an den Meß- und Erfassungsstellen auch lokal keine das Meßergebnis verfälschende Verdampfung auftritt.

Die hinter die nachfolgend aufgeführten Verfahren gesetzten Buchstaben bedeuten:

1 Mengenvergleichsverfahren (B)

Dieses Verfahren beruht auf dem Vergleich der Fördermengen, die in einen Leitungsabschnitt eingegeben werden, mit denen, die diesem Leitungsabschnitt entnommen werden. Die gemessene Differenz der Fördermengen führt zu einer Aussage über die Dichtheit der Leitung. Die Erfassung der Fördermengen kann mittels Meßblenden, Verdränger- oder Turbinenzählern erfolgen. Erforderlichenfalls müssen hierbei zur Erzielung einer hinreichenden Genauigkeit Änderungen der Temperatur, des Druckes, der Dichte und der Viskosität berücksichtigt werden.

Dieses Verfahren ist sowohl für Gase als auch für verflüssigte Gase anwendbar. Bei verflüssigten Gasen liegt die Feststellbarkeitsgrenze in der gleichen Größenordnung wie bei Flüssigkeiten. Bei Gasen läßt sich eine entsprechende Feststellbarkeitsgrenze nicht erreichen, wenn sich durch die Betriebsweise der Leitungsinhalt infolge der Kompressibilität wesentlich ändert.

2 Mengenänderungsverfahren (B)

Dieses Verfahren beruht auf der Messung der Fördermenge an mehreren Punkten über die Länge der Leitung. Beim Auftreten eines Lecks wird an einer stromaufwärts gelegenen Meßstelle die Durchflußmenge entsprechend der Pumpen- bzw. Verdichterkennlinie und aufgrund des Entspannungseffektes durch das Leck zunehmen und an einer stromabwärts gelegenen Meßstelle abnehmen. Diese

Mengenänderungen werden mit Hilfe von oberen und unteren Grenzwerten zur Leckerkennung herangezogen.

Dieses Verfahren ist sowohl bei Gasen als auch bei verflüssigten Gasen bei stationärer Betriebsweise anwendbar.

Bei instationärer Betriebsweise muß ein großer Abstand der Alarm. grenzen zu den Betriebsmeßwerten eingestellt werden, um häufige Fehlalarme zu vermeiden.

Bei Verbund-, Ring- oder Netzsystemen ist das Verfahren nicht anwendbar.

3 Mengendifferentiationsverfahren (B)

Bei diesem Verfahren wird die Summe der einem Leitungssystem entnommenen Mengen oder Massen von der Summe der in das Leitungssystem eingespeisten Mengen oder Massen subtrahiert. Die Differenz wird nach der Zeit differenziert. Bei sich verändernder Differenz (z.B. infolge einer Leckage) weicht das Differentiationsergebnis momentan stark vom stationären Wert ab. Diese Abweichung wird zur Alarmgabe ausgenutzt.

Die Erfassung der Fördermengen kann mittels Meßblenden, Verdränger- oder Turbinenzählern erfolgen.

Dieses Verfahren ist sowohl für Gase als auch für verflüssigte Gase anwendbar. Bei verflüssigten Gasen liegt die Feststellbarkeitsgrenze in der gleichen Größenordnung wie bei Flüssigkeiten. Bei Gasen läßt sich eine entsprechende Feststellbarkeitsgrenze nicht erreichen, wenn sich durch die Betriebsweise der Leitungsinhalt infolge der Kompressibilität wesentlich ändert.

4 Druckfallverfahren (B, Fp)

Bei diesem Verfahren wird der statische Druck an mehreren Mdl. stellen (z.B. an Verdichter- bzw. Pump-, Übergabe- und Streckenschieberstationen) gemessen. Die durch das Leck bewirkte Abweichung vom stationären Fördergradienten wird zur Alarmgabe ausgenutzt.

Dieses Verfahren ist sowohl für Gase als auch für verflüssigte Gase bei stationärer Betriebsweise anwendbar.

Bei instationärer Betriebsweise muß ein großer Abstand der Alarmgrenzen zu den Betriebsmeßwerten eingestellt werden, um häufige Fehlalarme zu vermeiden. Bei Verbund-, Ring- oder Netzsystemen ist das Verfahren nicht anwendbar.

5 Druckwellenverfahren (B, Fp)

Beim Druckwellenverfahren wird die physikalische Gesetzmäßigkeit ausgenutzt, daß die im Leckagefall im Leckort entstehende Druckabsenkung sich als negative Druckwelle stromaufwärts mit Schallgeschwindigkeit ausbreitet. Durch Erfassung der negativen Druckwelle mittels geeigneter Einrichtungen wird das Leck erkannt.

Dieses Verfahren ist nur bei verflüssigten Gasen und Gasen mit großer Dichte (z.B. überkritisches Ethylen) anwendbar. Die Feststellbarkeitsgrenze liegt über der von Flüssigkeiten. Mit dem Verfahren kann nur ein spontan entstehendes Leck erfaßt werden.

6 Analysenverfahren (B, Fp)

Bei diesem Verfahren muß parallel zur Gashochdruckleitung ein Schlauch, der eine rasche Diffusion des Fördermediums ins Innere des Schlauches zuläßt, verlegt werden. Der Schlauchinhalt wird einem am Ende des Leitungsabschnittes installierten Analysengerät zugeführt. Bei Anwesenheit von Produkt wird ein Alarm ausgelöst.

Der Einsatz dieses Verfahrens kommt in besonders schutzbedürftigen Gebieten (z.B. Wassergewinnungsgebiete) in Betracht. Das Verfahren besitzt eine große Ansprechempfindlichkeit, jedoch auch eine große Ansprechzeit. Der großen Ansprechempfindlichkeit muß im Hinblick auf Fremdeinflüsse Rechnung getragen werden, um Fehlalarme zu vermeiden.

Zur Ortung der Leckstelle lassen sich von den in den Ziffern 1 bis 5 aufgeführten Verfahren insbesondere die auf der Druckänderung basierenden heranziehen. Bei den auf der Mengenänderung basierenden Verfahren ist die Ortungsmöglichkeit auf den Leitungsabschnitt zwischen zwei Mengenmessern beschränkt.

Die Feststellbarkeitsgrenze und Ortungsgenauigkeit der in den Ziffern 1 bis 5 genannten Verfahren setzen den Austritt relativ großer Gasmengen voraus. In begrenztem Umfang lassen sich die Feststellbarkeitsgrenze und die Ortungsgenauigkeit durch den Einsatz von Prozeßrechnern verbessern. Hierbei ist es erforderlich, daß mit Hilfe eines Prozeßmodells ein Soll/Ist-Vergleich der Betriebsdaten bzw. der abgeleiteten Kenngrößen durchgeführt wird.