Neuer Standard für Hochdruckleitungen wird Probabilistik zur Pflicht?

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Jobst Adenauer
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1 DIN EN ISO Neuer Standard für Hochdruckleitungen wird Probabilistik zur Pflicht? Dipl.-Ing. Christian Veenker Dr.-Ing. Veenker Ingenieurgesellschaft mbh, Hannover \\intra.veenkergmbh.de\projekte\2009\50809\vortrag_cve\präsentation CVe\2009_02_05_Vortrag_iro_CVe_R03_ohne_Animation.ppt

$Veenker Ingenieurgesellschaft mbh, Hannover \\intra.veenkergmbh.$

2 Firmenvorstellung Arbeitsgebiet: Hochdruckleitungen und Anlagen Firmengründung: Mitarbeiter in Hannover und Leipzig 3 vereidigte Sachverständige 2

3 Gegenüberstellung der Verfahren (I) Deterministik Arbeiten mit vorab kalibrierten und festgelegten Sicherheiten Sicherheiten werden dem Regelwerk entnommen Globaler Sicherheitsfaktor für die Gesamtleitung Sicherheiten decken normale Beanspruchung ab 3

werden dem Regelwerk entnommen Globaler Sicherheitsfaktor für

4 Gegenüberstellung der Verfahren (II) Probabilistik Quantifizierung des technischen (Rest-)Risikos Arbeiten mit Versagenswahrscheinlichkeiten Berechnung des tatsächlichen Sicherheitslevels bezogen auf die lokale und temporäre Situation der Leitung DIN EN ISO 16708: Beide Ansätze erfüllen die Sicherheitsanforderungen! 4

Berechnung des tatsächlichen Sicherheitslevels bezogen auf die lokale und

5 Sonderlasten an Hochdruckleitungen 5

6 Integrität trotz abnehmender Qualität Deterministik Qualität Q max Q min Q 1 min Q 2 Qualitätsverlust bei bestimmungsgemäßer Wartung Nutzungsvorrat Standard bei Errichtung Ist-Standard einer guten Leitung Mindeststandard Mangelnde Qualität bei Errichtung oder Wartung Probabilistik 0 t [Jahre] 6

Nutzungsvorrat Standard bei Errichtung Ist-Standard einer guten Leitung

7 Nachweis der ausreichenden Sicherheit Deterministik Probabilistik 7

8 Zentrales Kriterium: Versagenswahrscheinlichkeit Druck Verkehr Boden Korrosion Schadensstatistik Pf1 Pf2 Pf3 Pf4 Pf5 Pfi Pfj Berechnung der Versagenswahrscheinlichkeit Verknüpfung Pfi Grenzwert (DIN EN ISO 16708) 8

..... Pf1 Pf2 Pf3 Pf4 Pf5 Pfi Pfj Berechnung der

9 DIN EN ISO Geltungsbereich Erdöl- und Erdgasindustrie Rohrleitungstransportsysteme Zuverlässigkeitsanalysen 9

10 DIN EN ISO Geltungsbereich Erdöl- und Erdgasindustrie Rohrleitungstransportsysteme Zuverlässigkeitsanalysen Ergänzung zu ISO Empfehlungen und Prinzipien für Anwendung der Probabilistik Fluide der Klassen A (nicht entflammbar) E (toxisch) Darf auch auf weitere nicht genannte Fluide angewendet werden Starre Rohrleitung aus Metall Onshore und Offshore 10

der Probabilistik Fluide der Klassen A (nicht entflammbar) E (toxisch) Darf auch auf

11 DIN EN ISO Vorgehen Kategorisierung des Fluids Festlegung des Gefährdungspotenzials Safety Class (Bevölkerung, Umwelt, Wirtschaft) Definition Target Safety Level (max. zulässige Versagenswahrscheinlichkeit) Empfehlungen für Target Safety Level (Anhang C) 11

Wirtschaft) Definition Target Safety Level (max.

12 DIN EN ISO Vorgehen 12

13 DIN EN ISO Vorgehen 13

14 DIN EN ISO Vorgehen 14

15 DIN EN ISO Vorgehen 15

16 Beispiel 1: Bewertung einer Gashochdruckleitung 16

17 Versagenswahrscheinlichkeit bei Nenndruck 25 bar Versagenswahrscheinlichkeit 1,00E-02 1,00E-03 1,00E ,00E-05 1 Limit 1,00E ,00E-07 1,00E-08 1,00E-09 1,00E-10 1,00E-11 1,00E-12 1,00E-13 1,00E-14 1,00E-15 1,00E-16 1,00E-17 1,00E-18 1,00E-19 1,00E Leitungsmeter 17

1,00E-11 1,00E-12 1,00E-13 1,00E-14 1,00E-15 1,00E-16 1,00E-17 1,00E-18 1,00E-19

18 Detail: Straßenkreuzung mit Mantelrohr Pf_Beanspruchung Priorität 1 Priorität 2 Priorität 3 1,00E-02 1,00E-05 1,00E-08 1,00E-11 1,00E-14 3 Versagenswahrscheinlichkeit 1,00E Leitungsmeter 18

1,00E-08 1,00E-11 1,00E-14 3 Versagenswahrscheinlichkeit

19 Beispiel 2: Leitungsabstand zu Windenergieanlagen 19

20 DIN EN ISO Anwendung auf Gasleitungen ISO sieht die Anwendung der Probabilistik vor DIN EN ISO ergänzt ISO Empfehlungen und Prinzipien für Anwendung der Probabilistik Grenzwerte ISO wird als DIN EN übernommen und eingeschränkt keine Anwendung von DIN EN auf Rohrleitungstransportsysteme für die Gasversorgung an Land bzw. Gasversorgungsleitungen 20

Grenzwerte ISO 13623 wird als DIN EN 14161 übernommen und eingeschränkt keine Anwendung von DIN

21 Fazit Wird Probabilistik zur Pflicht? Deterministik und Probabilistik ergänzen sich Anwendung der Deterministik in der Konstruktionsphase Anwendung der Probabilistik in der Analyse und Bewertung bestehender Systeme unter Zusatzlasten DIN EN ISO liefert sicheren Rechtsrahmen einschließlich Grenzwerten für Anwendung der Probabilistik Anwendbarkeit der DIN EN ISO auf Gashochdruckleitungen sollte abschließend geregelt werden 21

22 Vielen Dank für Ihr Interesse! Besuchen Sie unseren Stand auf dem 23. Oldenburger Rohrleitungsforum im Erdgeschoss EG-V Die Inhalte dieser Präsentation sind geistiges Eigentum der Dr.-Ing. Veenker Ingenieurgesellschaft mbh. Eine Weiterverwendung, auch auszugsweise, bedarf der schriftlichen Genehmigung der Dr.-Ing. Veenker Ingenieurgesellschaft mbh. 22

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