Großwasserraumkessel

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1 ICS ; DEUTSCHE NORM April 2002 Großwasserraumkessel Teil 8: Anforderungen an Sicherheitseinrichtungen gegen Drucküberschreitung Deutsche Fassung EN :2001 EN Shell boilers Part 8: Requirements for safeguards against excessive pressure; German version EN :2001 Chaudières à tubes de fumée Partie 8: Exigences pour la protection vis-à-vis des excès de pression; Version allemande EN :2001 Die Europäische Norm EN :2001 hat den Status einer Deutschen Norm. Nationales Vorwort Diese Deutsche Norm enthält die Deutsche Fassung der Europäischen Norm EN :2001 Großwasserraumkessel Teil 8: Anforderungen an Sicherheitseinrichtungen gegen Drucküberschreitung. Die Europäische Norm wurde vom CEN/TC 269 Großwasserraum- und Wasserrohrkessel erarbeitet. Der für die deutsche Mitarbeit zuständige Arbeitsausschuss im DIN Deutsches Institut für Normung e. V. ist der als Spiegelausschuss eingesetzte Arbeitsausschuss GA 269 Dampfkessel des Normenausschusses Rohrleitungen und Dampfkesselanlagen (NARD). Für den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gültige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Für den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Fortsetzung 7 Seiten EN Normenausschuss Rohrleitungen und Dampfkesselanlagen (NARD) im DIN Deutsches Institut für Normung e. V. DIN Deutsches Institut für Normung e.v.. Jede Art der Vervielfältigung, auch auszugsweise, Ref. Nr. DIN EN : nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Berlin, gestattet. Preisgr. 07 Vertr.-Nr Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, Berlin

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3 EUROPÄISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EN November 2001 ICS ; Deutsche Fassung Großwasserraumkessel Teil 8: Anforderungen an Sicherheitseinrichtungen gegen Drucküberschreitung Shell boilers Part 8: Requirements for safeguards against excessive pressure Chaudières à tubes de fumée Partie 8: Exigences pour la protection vis-à-vis des excès de pression Diese Europäische Norm wurde vom CEN am 7. September 2001 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschäftsordnung zu erfüllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europäischen Norm ohne jede Änderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhältlich. Diese Europäische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Französisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch Übersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management- Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Niederlande, Norwegen, Österreich, Portugal, Schweden, Schweiz, Spanien, der Tschechischen Republik und dem Vereinigten Königreich. EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION Management-Zentrum: rue de Stassart, CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten. B-1050 Brüssel Ref. Nr. EN :2001 D

4 Inhalt Vorwort Anwendungsbereich Normative Verweisungen Begriffe Anforderungen Allgemeine Anforderungen für Sicherheitseinrichtungen (Druckentlastungseinrichtungen) Abblaseleistung Einstelldrücke Querschnitte, Druckverluste in der Zuleitung bei Sicherheitsventilen nach pren ISO Abblaseleitungen... 6 Anhang ZA (informativ) Abschnitte in dieser Europäischen Norm, die grundlegende Sicherheitsanforderungen oder andere Vorgaben der Druckgeräte-Richtlinie betreffen... 7 Seite 2

5 Vorwort Diese Europäische Norm wurde vom Technischen Komitee CEN /TC 269 Großwasserraum- und Wasserrohrkessel, dessen Sekretariat vom DIN gehalten wird, erarbeitet. Dieser Europäischen Norm muss der Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Veröffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung spätestens bis zum Mai 2002, und etwaige entgegenstehende nationale Normen müssen spätestens bis zum Mai 2002 zurückgezogen werden. Diese Europäische Norm wurde im Rahmen eines Mandates, das dem CEN von der Europäischen Kommission und der Europäische Freihandelszone erteilt wurde, erarbeitet und unterstützt grundlegende Anforderungen der EU-Richtlinie(n). Für den Zusammenhang mit der/den EU-Richtlinie(n) siehe informativen Anhang ZA, der Bestandteil dieser Norm ist. Die Europäische Normenreihe EN über Großwasserraumkessel besteht aus den folgenden Teilen: Teil 1: Teil 2: Teil 3: Teil 4: Teil 5: Teil 6: Teil 7: Teil 8: Teil 9: Allgemeines Werkstoffe für drucktragende Kesselteile und Zubehör Konstruktion und Berechnung für drucktragende Teile Verarbeitung und Bauausführung für drucktragende Kesselteile Prüfung während der Herstellung; Dokumentation und Kennzeichnung für drucktragende Kesselteile Anforderungen an die Ausrüstung für den Kessel Anforderungen an Feuerungsanlagen für flüssige und gasförmige Brennstoffe für den Kessel Anforderungen an Sicherheitseinrichtungen gegen Drucküberschreitung Anforderungen an Begrenzungseinrichtungen sowie Sicherheitsstromkreise an Kessel und Zubehör Teil 10: Anforderungen an die Speisewasser- und Kesselwasserqualität Teil 11: Abnahmeversuche Teil 12: Anforderungen an Feuerungsanlagen für feste Brennstoffe für den Kessel Teil 13: Betriebsanleitungen Teil 14: Leitfaden für die Einbeziehung einer herstellerunabhängigen Prüforganisation (TR) Obwohl alle Teile der Norm einzeln erworben werden können, muss bedacht werden, dass die Teile voneinander abhängig sind. Deshalb werden für Konstruktion und Herstellung der Großwasserraumkessel mehrere Teile benötigt, um die Anforderungen der Europäischen Norm zu erfüllen. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschäftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Länder gehalten, diese Europäische Norm zu übernehmen: Belgien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Niederlande, Norwegen, Österreich, Portugal, Schweden, Schweiz, Spanien, die Tschechische Republik und das Vereinigte Königreich. 3

6 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt die Anforderungen an Sicherheitseinrichtungen gegen Drucküberschreitung für Großwasserraumkessel, wie in EN definiert, fest. 2 Normative Verweisungen Diese Europäische Norm enthält durch datierte oder undatierte Verweisungen Festlegungen aus anderen Publikationen. Diese normativen Verweisungen sind an den jeweiligen Stellen im Text zitiert, und die Publikationen sind nachstehend aufgeführt. Bei datierten Verweisungen gehören spätere Änderungen oder Überarbeitungen nur zu dieser Europäischen Norm, falls sie durch Änderung oder Überarbeitung eingearbeitet sind. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe der in Bezug genommenen Publikation (einschließlich Änderungen). EN , Großwasserraumkessel Teil 1: Allgemeines. EN , Großwasserraumkessel Teil 6: Anforderungen an die Ausrüstung. pren ISO , Sicherheitseinrichtungen gegen unzulässigen Überdruck Teil 1: Sicherheitsventile. 3 Begriffe Für die Anwendung dieser Europäischen Norm gelten die Begriffe in EN und EN Anforderungen 4.1 Allgemeine Anforderungen für Sicherheitseinrichtungen (Druckentlastungseinrichtungen) Jeder Kessel mit Ausnahme von Kesseln in offenen Heißwassererzeugungsanlagen muss mit mindestens einer Sicherheitseinrichtung gegen unzulässigen Überdruck ausgerüstet sein (siehe 4.2), die für die zulässige Dampfleistung bemessen ist. Die Sicherheitseinrichtung muss mit pren ISO übereinstimmen. Bei Dampferzeugern ist ein Warmtest am Kessel durchzuführen. Zusätzlich ist jeder Überhitzer mit mindestens einer Sicherheitseinrichtung am Austritt zu versehen. Die Abblaseleistung dieser Sicherheitseinrichtung muss mindestens 25 % der Kesselabblaseleistung betragen. Diese Anforderung darf im Fall von nicht isolierbaren Überhitzern entfallen, wenn die maximale zu erwartende Metalltemperatur nicht über der Auslegungstemperatur liegt. ANMERKUNG Sicherheitsventile an Heißwassererzeugern ohne Dampfraum sollten proportional zum Druckanstieg öffnen Ist ein Kessel mit einem integrierten Überhitzer ohne dazwischenliegendem Absperrventil versehen, so kann die Leistung der am Überhitzer angebrachten Sicherheitseinrichtungen als Teil der zum Dampferzeuger gehörenden Abblaseleistung betrachtet werden. Wird ein dazwischenliegendes Absperrventil vorgesehen, dürfen die Sicherheitseinrichtungen nicht berücksichtigt werden Zwischen dem Kessel und den Sicherheitseinrichtungen oder zwischen den Sicherheitseinrichtungen und der Abblasestelle dürfen keine Absperreinrichtungen vorhanden sein Wird ein Vorwärmer (Economiser) mit einem zwischen ihm und dem Kessel liegenden Absperrventil versehen, ist auf dem Vorwärmer eine Sicherheitseinrichtung erforderlich. Die Abblaseleistung dieser Sicherheitseinrichtung darf bei der Bemessung der Abblaseleistung des Kessel nicht berücksichtigt werden. Ist eine Sicherheitseinrichtung für einen Vorwärmer (Economiser) erforderlich, ist sie auf der Basis der Wärmeleistung des Economisers zu berechnen Sicherheitsventilsitze mit Innendurchmesser unter 15 mm dürfen nicht verwendet werden. 4

7 4.1.6 Sicherheitsventile müssen mit Anhebevorrichtungen bei einem Druck unterhalb des Schließdrucks geöffnet werden können. 4.2 Abblaseleistung Dampferzeuger Die bescheinigte Abblaseleistung der zum Dampferzeuger gehörenden Sicherheitseinrichtung darf nicht kleiner sein als die zulässige Dampferzeugung. Die Berechnung der Abblaseleistung der Sicherheitseinrichtung in Bezug auf die Dampfzustände, für die keine bescheinigte Abblaseleistung verfügbar ist, muss mit pren ISO übereinstimmen und darf nicht kleiner sein als die zulässige Dampferzeugung. Ungeachtet der hier festgelegten Anforderungen für Sicherheitseinrichtungen müssen die an jedem Kessel (einschließlich nicht absperrbarer Überhitzer und/oder Speisewasservorwärmer) angebrachten Sicherheitseinrichtungen in der Lage sein, den Dampf bei der zulässigen Dampfleistung abzublasen, ohne dass der Druck um mehr als 10 % über den zulässigen Betriebsüberdruck des Kessels ansteigt Heißwassererzeuger Bei der Bemessung der Sicherheitseinrichtungen gegen Drucküberschreitung bei Heißwassererzeugern ist bei unter Wasserdruck stehenden Ventilen Dampfausströmung bei dem Sattdampfzustand anzunehmen, der der Einstellung des Sicherheitsventils entspricht. Die Sicherheitseinrichtungen müssen so bemessen sein, dass der der zulässigen Wärmeleistung entsprechende Dampfstrom abgeführt werden kann, ohne dass dabei der zulässige Betriebsdruck des Heißwassererzeugers um mehr als 10 % überschritten wird. Alternativ hierzu können im Falle von Heißwassererzeugern, die mit Öl- oder Gasfeuerung ausgerüstet sind, die Sicherheitsventile für die maximal mögliche Volumenausdehnung des Wassers und für den beim zulässigen Betriebsdruck von der Speiseeinrichtung zu fördernden Wasserstrom ausgelegt werden, wenn durch jeweils zwei Druck- und Temperaturbegrenzer bei Überschreiten der entsprechenden Grenzwerte die Feuerung abgeschaltet und verriegelt wird. 4.3 Einstelldrücke Die Sicherheitseinrichtung muss auf einen Ansprechdruck eingestellt werden, der nicht höher als der zulässige Betriebsüberdruck des Kessels ist. Werden mehrere Sicherheitseinrichtungen vorgesehen, können die Einstelldrücke so festgelegt werden, dass ein aufeinander folgendes Öffnen möglich ist, wobei mindestens eine Sicherheitseinrichtung beim Erreichen des zulässigen Betriebsüberdrucks ansprechen muss. Die Anforderungen von 4 bleiben hiervon unberührt. 4.4 Querschnitte, Druckverluste in der Zuleitung bei Sicherheitsventilen nach pren ISO Der Querschnitt der Zuleitung darf nicht kleiner sein als der Eintrittsquerschnitt des Sicherheitsventils. Direkt wirkende Sicherheitsventile sind senkrecht einzubauen. Die Zuleitung sollte möglichst kurz und gerade sein. Der Druckverlust in der Zuleitung darf beim größten abgeführten Massenstrom 3 % der Druckdifferenz zwischen dem Ansprechdruck und dem Fremdgegendruck nicht überschreiten. Voraussetzung für eine ungestörte Funktion bei diesem Druckverlust ist, dass die Schließdruckdifferenz (Differenz zwischen Ansprech- und Schließdruck) des eingebauten Sicherheitsventils mindestens 5 % beträgt. Bei kleinerer Schließdruckdifferenz als 5 % muss der Unterschied zwischen Druckverlust in der Zuleitung- und Schließdruckdifferenz mindestens 2 % der Druckdifferenz zwischen Ansprechdruck und Fremdgegendruck betragen. 5

8 4.5 Abblaseleitungen Die Abblaseeinrichtung ist so auszulegen und zu installieren, dass der erforderliche Massenstrom durch die Sicherheitseinrichtung nicht beeinträchtigt wird. Der Querschnitt der Abblaseleitung darf nicht kleiner als der Austrittsquerschnitt des Sicherheitsventils sein. Der Durchmesser und die Länge der Abblaseleitungen, der Krümmer, der Schalldämpfer etc. bestimmen die Höhe des Eigengegendruckes. Diese Teile sind so zu bemessen und auszulegen, dass der vom Hersteller für das Sicherheitsventil angegebene zulässige Gegendruck nicht überschritten wird. Sicherheitseinrichtungen sind gegen schädliche äußere Einflüsse, z. B. Witterungseinflüsse, die funktionshemmend sein können, zu schützen. Übertragungen von Vibrationen auf die Sicherheitseinrichtung sind ebenfalls zu vermeiden. Abblaseleitungen von Sicherheitseinrichtungen müssen das austretende Medium gefahrlos ableiten. Im Abblassystem darf sich kein Wasser ansammeln können. Falls Gefahr des Einfrierens besteht, muss die Leitung entsprechend geschützt sein. Die Leitungen müssen unter Berücksichtigung der örtlichen Betriebsverhältnisse so bemessen und ausgelegt sein, dass die statischen, dynamischen (Reaktionskräfte) und thermischen Beanspruchungen sicher aufgenommen werden können. 6

9 Anhang ZA (informativ) Abschnitte in dieser Europäischen Norm, die grundlegende Sicherheitsanforderungen oder andere Vorgaben der Druckgeräte-Richtlinie betreffen Diese Europäische Norm wurde im Rahmen eines Mandates, das dem CEN von der Europäischen Kommission und der Europäischen Freihandelszone erteilt wurde, erarbeitet und unterstützt grundlegende Sicherheitsanforderungen der Druckgeräte-Richtlinie 97/23/EG im Hinblick auf Anforderungen an Sicherheitseinrichtungen gegen Drucküberschreitung. WARNHINWEIS: Für Produkte, die in den Anwendungsbereich dieser Norm fallen, können weitere Anforderungen und weitere EU-Richtlinien anwendbar sein. Tabelle ZA.1 Gegenüberstellung von Druckgeräte-Richtlinie 97/23/EG und EN im Hinblick auf die Anforderungen an Sicherheitseinrichtungen gegen Drucküberschreitung für Großwasserraumkessel EN harmonisierte Abschnitte Inhalt Druckgeräte- Richtlinie 97/23/EG Anhang I 4 Einrichtungen zur Druckbegrenzung Drucküberschreitung , 5. Absatz Gefährliches Abblasen aus Überdruckventilen 2.3, 2. Einrückung Die Übereinstimmung mit den Abschnitten dieser Europäischen Norm ist eine Möglichkeit, die relevanten grundlegenden Sicherheitsanforderungen der betreffenden Richtlinie und der zugehörigen EFTA-Vorschriften zu erfüllen. 7