Druckbehälter

Druckbehälter gehören zu den Druckgeräten, sofern sie mit einem maximal zulässigen Druck über 0,5 bar betrieben werden und keine einfachen Druckbehälter sind.

In der Richtlinie 97/23/EG - Druckgeräte-Richtlinie (DGRL) sind Behälter definiert als geschlossene Bauteile, die zur Aufnahme von unter Druck (ein Druck, der höher ist, als der Atmosphärendruck, also ein Überdruck) stehenden Fluiden ausgelegt und gebaut sind, einschließlich der direkt angebrachten Teile bis hin zu Vorrichtungen für den Anschluss an andere Geräte. Ein Druckbehälter kann mehrere Druckräume aufweisen. Neben den Druckbehältern gehören auch Rohrleitungen, Dampferzeuger und Baugruppen aus solchen Geräten mit zulässigen Drücken über 0,5 bar zu den Druckgeräten.

Beschaffenheit von Druckbehältern

Für die Beschaffenheit (Auslegung, Konstruktion und Fertigung) und das Inverkehrbringen von ortsfest betriebenen Druckgeräten mit einem maximal zulässigen Druck PS von über 0,5 bar in den europäischen Wirtschaftsraum ist die Druckgeräte-Richtlinie anzuwenden, die mit der Druckgeräteverordnung (14. GPSGV) in deutsches Recht umgesetzt wurde.

Alle in den Geltungsbereich der DGRL fallenden Anlagenteile für den europäischen Markt müssen auf deren Basis ausgelegt, konstruiert, hergestellt und einem entsprechenden Konformitätsbewertungsverfahren unterzogen werden.

Keine Druckgeräte sind die einfachen Druckbehälter. Dabei handelt es sich um serienmäßig hergestellte, geschweißte Behälter einfacher Bauart (zylindrischer Teil mit rundem Querschnitt, geschlossen durch nach außen gewölbte und/oder flache Böden oder zwei gewölbte Böden mit gleicher Umdrehungsachse). Die drucktragenden Teile und Verbindungen einfacher Druckbehälter bestehen aus unlegiertem Qualitätsstahl, unlegiertem Aluminium oder nichtaushärtbaren Aluminiumlegierungen. Einfache Druckbehälter dienen zur Aufnahme von Luft oder Stickstoff und sind keiner Flammeneinwirkung ausgesetzt. Der innere Überdruck beträgt mehr als 0,5 bar, der maximale Betriebsdruck höchstens 30 bar. Das Produkt aus diesem Druck und dem Fassungsvermögen des Behälters (Druckinhaltsprodukt PS • V) beträgt höchstens 10.000 bar • l. Die niedrigste Betriebstemperatur liegt nicht unter -50 °C, die höchste Betriebstemperatur bei Stahlbehältern nicht über 300 °C, bei Aluminiumbehältern nicht über 100 °C. Bei den verbreiteten Druckluftbehältern von Luftkompressoren handelt es sich somit meistens nicht um Druckgeräte, sondern um einfache Druckbehälter (soweit das Druckinhaltsprodukt höchstens 10.000 bar • l beträgt).

Beschaffenheitsanforderungen von einfachen Druckbehältern

Die Beschaffenheitsanforderungen von einfachen Druckbehältern werden in der Richtlinie 87/404/EWG bestimmt. Die Umsetzung dieser Richtlinie in deutsches Recht erfolgte mit der Verordnung über das Inverkehrbringen von einfachen Druckbehältern (6. GPSGV).

Die technischen Anforderungen und Anforderungen an das Konformitätsbewertungsverfahren im Zuge des Herstellungsprozesses von Druckgeräten und damit der Druckbehälter, die unter die Druckgeräte-Richtlinie fallen, orientieren sich an dem Gefahrenpotenzial der Druckgeräte. Dazu werden diese anhand festgelegter Kriterien beurteilt und in Kategorien eingestuft.

Die grundlegenden Sicherheitsanforderungen, denen ein Druckbehälter/Druckgerät nach DGRL genügen muss, werden im Anhang I der DGRL beschrieben. Druckbehälter, die unter definierten Höchstwerten der Einstufungskriterien bleiben, müssen nicht zwingend die Anforderungen des Anhangs I der DGRL erfüllen und keinem Konformitätsbewertungsverfahren nach DGRL unterzogen werden. Sie müssen lediglich in Übereinstimmung mit der in einem Mitgliedstaat geltenden guten Ingenieurspraxis (GIP) ausgelegt und hergestellt werden.

Die Grenzen zur guten Ingenieurspraxis liegen gemäß Art. 3 DGRL bei den nachfolgenden Werten. Duckbehälter oder Baugruppen, die über diesen Grenzen einzuordnen sind, müssen die grundlegenden Anforderungen nach Anhang I der DGRL erfüllen.

Für Behälter gelten die Grenzen:

Beschickungsgut: Gase, verflüssigte Gase, unter Druck gelöste Gase, Dämpfe und Flüssigkeiten, deren Dampfdruck bei der zulässigen maximalen Betriebstemperatur mehr als 0,5 bar Überdruck beträgt.

Für Fluidgruppe 1: V > 1 Liter und PS x V > 25 bar • Liter oder PS > 200 bar.

Für Fluidgruppe 2: V > 1 Liter und PS x V > 50 bar • Liter oder PS > 1.000 bar, sowie alle tragbaren Feuerlöscher und die Flaschen für Atemschutzgeräte.

Beschickungsgut: Flüssigkeiten, deren Dampfdruck bei der zulässigen maximalen Betriebstemperatur höchstens bei 0,5 bar Überdruck liegt.

Für Fluidgruppe 1: V > 1 Liter und PS x V > 200 bar • Liter oder PS > 500 bar.

Für Fluidgruppe 2: PS > 10 bar und PS x V > 10.000 bar • Liter oder PS > 1.000 bar.

Der Hersteller erklärt mit dem Ausstellen der Konformitätserklärung und dem Anbringen der CE-Kennzeichnung, dass der Druckbehälter einem der geforderten Konformitätsbewertungsverfahren unterzogen wurde und die grundlegenden Sicherheitsanforderungen nach Anhang I der DGRL erfüllt sind. Weiterhin muss der Hersteller eine Gefahrenanalyse nach DGRL durchführen. Gefahren, die er nicht absehen kann, sind in der Betriebsanleitung zu benennen. Darüber hinaus enthält die DGRL keine detaillierten technischen Regelungen für einzelne Druckgeräte.

Der Hersteller eines Druckbehälters kann sich zur Erfüllung der grundlegenden Sicherheitsanforderungen der Richtlinie auf harmonisierte Normen stützen, die im Auftrag der EU-Kommission für die verschiedenen Druckgeräte bei der Europäischen Normungsorganisation (CEN) erarbeitet wurden bzw. werden. Die Anwendung harmonisierter Normen, die im EG-Amtsblatt veröffentlicht wurden, erfüllt zusätzlich die Konformitätsvermutung. Harmonisierte Normen anzuwenden ist aber nicht zwingend vorgeschrieben. Es können auch nationale Druckbehälter-Regelwerke verwendet werden, sofern mit ihnen die grundlegenden Sicherheitsanforderungen nach Anhang I der DGRL erfüllt werden.

Die Einstufung und Beurteilung von Druckbehältern nach der Druckgeräte-Richtlinie wird nach dem Fluidzustand, der Fluidgruppe des enthaltenen Mediums und charakterisierenden Betriebs- bzw Größendaten (Druck PS; Volumen V; Druck-Inhalts-Produkt PS • V) vorgenommen (bezüglich weiterer Einzelheiten sei auf den Artikel Druckgeräte verwiesen).

Entsprechend diesen Kriterien werden die Druckgeräte unter Berücksichtigung ihres Gefahrenpotenzials in die Kategorien I bis IV eingestuft, auf die im Zuge der Herstellung bestimmte festgelegte Konformitätsbewertungsverfahren anzuwenden sind. Die jeweilige Einstufung ist den zutreffenden Konformitätsbewertungsdiagrammen nach Anhang II der DGRL zu entnehmen. Die Zuordnung ist dabei wie folgt:

Behälter für Gase, verflüssigte Gase, unter Druck gelöste Gase, Dämpfe und Flüssigkeiten, deren Dampfdruck bei der höchsten maximalen Betriebstemperatur mehr als 0,5 bar Überdruck beträgt, der Fluidgruppe 1 (gefährliche Medien) - Diagramm 1
Behälter für Gase, verflüssigte Gase, unter Druck gelöste Gase, Dämpfe und Flüssigkeiten, deren Dampfdruck bei der höchsten maximalen Betriebstemperatur mehr als 0,5 bar Überdruck beträgt, der Fluidgruppe 2 - Diagramm 2
Behälter für Flüssigkeiten, deren Dampfdruck bei der zulässigen maximalen Betriebstemperatur höchstens bei 0,5 bar Überdruck liegt, mit Fluidgruppe 1 - Diagramm 3
Behälter für Flüssigkeiten, deren Dampfdruck bei der zulässigen maximalen Betriebstemperatur höchstens bei 0,5 bar Überdruck liegt, mit Fluidgruppe 2 - Diagramm 4

Das Konformitätsbewertungsverfahren legt die Vorgehensweise fest, wie in Zusammenarbeit zwischen Hersteller und der zuständigen Prüfstelle der Nachweis erbracht wird, dass die grundlegenden Sicherheitsanforderungen nach Anhang I der DGRL erfüllt werden. Darüber hinaus wird festgelegt, wie die CE-Kennzeichnung eines Druckgeräts erfolgt.

Montage, Installation und Betrieb von Druckbehältern

Den Mitgliedstaaten obliegt es, für die Sicherheit der Druckgeräte in der Montage- und Betriebsphase entsprechende Bestimmungen festzulegen, ohne jedoch im Regelungsbereich von EU-Richtlinien bezüglich der Beschaffenheit weitere Regelungen vorzuschreiben. Als Vorschrift für Montage, Installation und Betrieb von Druckbehältern bzw. Druckbehälteranlagen ist in Deutschland die Betriebssicherheitsverordnung anzuwenden. Die Betriebssicherheitsverordnung gilt u. a. auch für Bereitstellung und Betrieb überwachungsbedürftiger Anlagen.

Druckanlagen oder einzelne Druckbehälter oder Druckgeräte zählen zu den überwachungsbedürftigen Anlagen wenn sie folgendes sind oder beinhalten:

Druckgeräte nach Druckgeräte-Richtlinie mit Ausnahme der Druckgeräte im Sinne des Artikels 3 Abs. 3 dieser Richtlinie (es gilt für die Herstellung nur die Anforderung der guten Ingenieurspraxis)
innerbetrieblich eingesetzte ortsbewegliche Druckgeräte im Sinne des Artikels 1 Abs. 3 Nr. 3.19 der Druckgeräte-Richtlinie oder
einfache Druckbehälter im Sinne des Artikels 1 der Richtlinie für einfache Druckbehälter (87/404/EWG) mit Ausnahme von einfachen Druckbehältern mit einem Druckinhaltsprodukt von nicht mehr als 50 bar • Liter.

Überwachungsbedürftige Anlagen müssen nach dem Stand der Technik montiert, installiert und betrieben werden. Bei der Einhaltung des Standes der Technik sind die vom Ausschuss für Betriebssicherheit ermittelten und vom Bundesministerium für Arbeit und Soziales veröffentlichten Regeln und Erkenntnisse zu berücksichtigen. Die bisherigen technischen Regeln für Druckbehälter (TRB) gelten bezüglich der betrieblichen Anforderungen bis zur Überarbeitung durch den Ausschuss für Betriebssicherheit und der Bekanntgabe durch das Bundesministerium für Arbeit und Soziales fort.

Prüfung vor Inbetriebnahme von Druckbehältern

Eine überwachungsbedürftige Anlage darf erstmalig und nach einer wesentlichen Veränderung nur in Betrieb genommen werden, wenn die Anlage unter Berücksichtigung der vorgesehenen Betriebsweise durch eine zugelassene Überwachungsstelle (ZÜS) oder eine Befähigte Person (BP) auf ihren ordnungsgemäßen Zustand hinsichtlich Montage, Installation, Aufstellungsbedingungen und sicherer Funktion geprüft worden ist. Die Prüfzuständigkeiten für Prüfungen vor Inbetriebnahme von Druckbehältern, die Druckgeräte nach DGRL sind, ergeben sich nach den folgenden Tabellen:

Druckbehälteranlagen für Gase/Dämpfe (Abbildung)
Druckbehälteranlagen für Flüssigkeiten (Abbildung).

Einfache Druckbehälter - wie viele kleine Druckluftbehälter - können vor Inbetriebnahme von einer Befähigten Person geprüft werden, sofern das Produkt aus maximal zulässigem Druck PS und maßgeblichem Volumen V nicht mehr als 200 bar • Liter beträgt.

Wiederkehrende Prüfungen von Druckbehältern

Eine überwachungsbedürftige Anlage und ihre Anlagenteile, in diesem Fall Druckbehälter, sind in bestimmten Fristen wiederkehrend auf ihren ordnungsgemäßen Zustand hinsichtlich des Betriebs durch eine zugelassene Überwachungsstelle oder eine Befähigte Person zu prüfen. Die Prüfzuständigkeiten für wiederkehrende Prüfungen von Druckbehältern, die Druckgeräte nach DGRL sind, ergeben sich nach den folgenden Tabellen:

Druckbehälteranlagen für Gase/Dämpfe (Abbildung)
Druckbehälteranlagen für Flüssigkeiten (Abbildung)

Die wiederkehrenden Prüfungen einfacher Druckbehälter (Richtlinie 87/404/EWG) fallen in den Zuständigkeitsbereich der Befähigten Person, sofern das Produkt aus maximal zulässigem Druck PS und maßgeblichem Volumen V nicht mehr als 1.000 bar • Liter beträgt. Oberhalb dieser Grenze ist die zugelassene Überwachungsstelle für wiederkehrende Prüfungen zuständig.

Der Betreiber hat die Prüffristen der Gesamtanlagen und der Anlagenteile auf der Grundlage einer sicherheitstechnischen Bewertung zu ermitteln. Eine sicherheitstechnische Bewertung ist nicht erforderlich, soweit sie im Rahmen einer Gefährdungsbeurteilung bereits erfolgt ist.

Soweit die wiederkehrenden Prüfungen von zugelassenen Überwachungsstellen vorzunehmen sind, unterliegt die Ermittlung der Prüffristen durch den Betreiber wiederum einer Überprüfung durch eine zugelassene Überwachungsstelle.

Wiederkehrende Prüfungen von Druckbehälteranlagen bestehen aus einer technischen Prüfung, die an der Anlage selbst unter Anwendung der Prüfregeln vorgenommen wird, und einer Ordnungsprüfung. Bei Anlagenteilen von Druckbehälteranlagen sind Prüfungen, die aus äußeren Prüfungen, inneren Prüfungen und Festigkeitsprüfungen bestehen, durchzuführen.

Im Falle der Festlegung der Prüffristen von Druckbehältern, die durch eine zugelassene Überwachungsstelle zu prüfen sind, dürfen festgelegte Höchstfristen nicht überschritten werden:

äußere Prüfungen: zwei Jahre
innere Prüfung: fünf Jahre
Festigkeitsprüfung: zehn Jahre.

Bei Druckgeräten, die nicht feuerbeheizt, abgasbeheizt oder elektrisch beheizt sind, können die äußeren Prüfungen entfallen. Gleiches gilt für einfache Druckbehälter.

Der Betreiber hat die Prüffristen der Anlagenteile und der Gesamtanlagen, die durch eine zugelassene Überwachungsstelle zu prüfen sind, der zuständigen Behörde innerhalb von sechs Monaten nach Inbetriebnahme der Anlagen unter Beifügung anlagenspezifischer Daten mitzuteilen.

Die Fristen der Prüfungen laufen vom Tag der ersten Prüfung vor Inbetriebnahme. Abweichend davon laufen die Fristen nach einer wesentlichen Veränderung oder Änderung vom Tag der erneuten Prüfung vor Inbetriebnahme.

Ist eine außerordentliche Prüfung durchgeführt worden, so beginnt die Frist für eine wiederkehrende Prüfung mit dem Abschluss der außerordentlichen Prüfung, soweit diese der wiederkehrenden Prüfung entspricht. Ist eine überwachungsbedürftige Anlage am Fälligkeitstermin der wiederkehrenden Prüfung außer Betrieb gesetzt, so darf sie erst wieder in Betrieb genommen werden, nachdem diese Prüfung durchgeführt worden ist.

Für überwachungsbedürftige Anlagen, also auch Druckbehälter, die vor dem 1. Januar 2003 bereits erstmalig in Betrieb genommen waren (Altanlagen), bleiben hinsichtlich der Beschaffenheitsanforderungen die bei ihrer Herstellung geltenden Vorschriften maßgebend. Die zuständige Behörde kann verlangen, dass diese Anlagen entsprechend den neuen Vorschriften geändert werden, soweit nach der Art des Betriebs vermeidbare Gefahren für Leben oder Gesundheit der Beschäftigten oder Dritter zu befürchten sind.

Weitere Informationen zum Thema:

Quellen

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