für die Anwendung von Gebrauchsfähigkeitsprüfungen bei Erdgasinstallationen bis 100 mbar

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1 Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches Société Suisse de l Industrie du Gaz et des Eaux Società Svizzera dell Industria del Gas e delle Acque Swiss Gas and Water Industry Association G1006 d SVGW SSIGE SSIGA SGWA Ausgabe Oktober 2017 REGE LWE RK Empfehlung für die Anwendung von Gebrauchsfähigkeitsprüfungen bei Erdgasinstallationen bis 100 mbar SVGW, Grütlistrasse 44, Postfach 2110, 8027 Zürich Telefon , Fax ,

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3 Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches Société Suisse de l Industrie du Gaz et des Eaux Società Svizzera dell Industria del Gas e delle Acque Swiss Gas and Water Industry Association G1006 d SVGW SSIGE SSIGA SGWA Ausgabe Oktober 2017 REGE LWE RK Empfehlung für die Anwendung von Gebrauchsfähigkeitsprüfungen bei Erdgasinstallationen bis 100 mbar Copyright by SVGW, Zürich Satz: Multicolor Print AG, Baar Nachdruck verboten Bezug bei der Geschäftsstelle des SVGW (support@svgw.ch) SVGW, Grütlistrasse 44, Postfach 2110, 8027 Zürich Telefon , Fax ,

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5 INHALTSVERZEICHNIS Seite Vorwort 5 1 Grundlagen Zielsetzung Anwendungsbereich Verfahren Ausführungsberechtigte 6 2 Durchführung der GFP Gebrauchsfähigkeitskriterien Messinstrumente Dokumentation 8 3 Rechnerisches und grafisches Verfahren Rohrinhalt ermitteln Druckabfall ermitteln Rechnerisches Verfahren Grafisches Verfahren: Leckmenge aus dem Diagramm ermitteln 11 4 Einteilung von Prüfabschnitten 14 5 Interpretationshilfen und Handlungsempfehlungen 15 Anhang Prüfprotokoll 16 G1006 d, Ausgabe Oktober /16

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7 VORWORT Gemäss den Gasleitsätzen G1 müssen Gasleitungen «technisch dicht» sein. Das heisst, es dürfen in der jeweiligen Umgebung keine sicherheitsrelevanten Gasmengen entweichen, die ein zündfähiges Gemisch ergeben könnten. Die Beurteilung ist in manchen Fällen nicht ganz einfach und führt zu verschiedenen Interpretationen. Ein mögliches Mittel für die bessere Beurteilung von Undichtigkeiten kann die Gebrauchsfähigkeitsprüfung (kurz GFP) darstellen. Die vorliegende Empfehlung wurde von einer Arbeitsgruppe der Gas-Unterkommission G-UK2 des SVGW erarbeitet. Sie setzt den Rahmen für den Anwendungsbereich, die korrekte Durchführung sowie die weitergehende Bewertung und Interpretation der Messergebnisse einer GFP. Mitglieder der Arbeitsgruppe der G-UK2 «Haustechnik und Zertifizierungsausschuss Produkte Gas» Marco Stritt, Groupe E Celsius SA, Granges-Paccot (Vorsitz) Peter Spleiss, Gasotec AG, Weiningen Andreas Janisch, Stadtwerk Winterthur Frank Kieffer, IWB, Basel Vertreter der SVGW-Geschäftsstelle Andreas Peter Philippe Ernst Roman Alexander Huber Peter Bürgelin G1006 d, Ausgabe Oktober /16

8 1 Grundlagen 1.1 Zielsetzung Diese Empfehlung hat zum Ziel: die korrekte Durchführung einer GFP aufzuzeigen, Hilfestellung für die weitergehende Beurteilung der geprüften Gasinstallation zu geben, die weiterführenden Schritte je nach Ergebnis der GFP zu wählen. 1.2 Anwendungsbereich Diese Empfehlung ist gültig für Gasinstallationen in Gebäuden und Grundstücken, ab der Hauptabsperrarmatur bis zum Gasverbrauchsapparat bis zu einem Betriebsdruck von 100 mbar. Die GFP ist einzig im Rahmen der periodischen Sicherheitskontrolle ein anerkanntes Verfahren. Sie findet ihre Anwendung nach einer Druckprüfung, bei der ein Druckabfall erkannt wurde. Es ist unzulässig, dass die GFP bei Gasgeruch den weiteren Betrieb der Anlage attestiert. Hier ist in jedem Fall die Ursache zu ermitteln und entsprechend zu beheben. Für Neuanlagen ist eine Druckprüfung gemäss G1, Kapitel 13.3 notwendig. Als Neuanlagen im Sinne dieser Empfehlung gelten folgende Installationen: 5 Jahre ab Datum der Inbetriebnahme Abgeänderte oder erweiterte Installationen: Wird eine Gasinstallation erweitert oder erfolgt der Austausch von Gasverbrauchsapparaten, müssen die Anforderungen einer Neuanlage erfüllt werden, siehe G1, Kapitel Verfahren Die GFP kann mit unterschiedlichen Verfahren durchgeführt werden: Rechnerisches/grafisches Verfahren (anhand von Berechnungen und Diagrammen) für Anlagenvolumen 100 Liter Leckmengen-Messgerät (zertifiziert und in kalibriertem Zustand) 1.4 Ausführungsberechtigte Installationskontrolleur Erdgas GW104 Fachkundige des Gasversorgungsunternehmens 6/16 G1006 d, Ausgabe Oktober 2017

9 2 Durchführung der GFP Die Erdgasinstallation ist visuell zu kontrollieren. Die Leitungsoberfläche sowie die Rohrverbindungen sind auf allfällige Schäden zu untersuchen und zu beurteilen. Werden Korrosion oder andere mechanische Beschädigungen an der Installation festgestellt und eine dauerhafte Dichtheit ist nicht sichergestellt, ist die Installation grundsätzlich zu sanieren, d. h. die Installation ist nicht gebrauchsfähig. Ebenso ist die Funktionsfähigkeit der Einbauten (z. B. Kugelhähne, Sicherheitsarmaturen usw.) zu überprüfen. Die Messung erfolgt mit einem Druck, der dem 1,1-Fachen des maximalen Betriebsdruckes (MOP) entspricht, mindestens jedoch mit 50 mbar. Abweichend hiervon sind auch nach DVGW zugelassene Messgeräte am Markt, die ohne Druckerhöhung arbeiten. Die Verwendung dieser nach DVGW zugelassenen Messgeräte ist ebenfalls möglich. Bauteile, die nicht für den Prüfdruck ausgelegt sind (Gaszähler, Sicherheitsarmaturen, Gasgeräte usw.), müssen von der Prüfung ausgenommen werden. Die Unterteilung in Prüfabschnitte mit vorhandenen Absperrarmaturen ist zulässig. Dies kann bei weit verzweigten Leitungsnetzen notwendig sein, um allfällige Leckagen besser eingrenzen zu können. Die einzeln geprüften Abschnitte können auch separat beurteilt werden (siehe Kap. 4). Die GFP muss rückverfolgbar sein und ist deshalb mit einer aussagekräftigen Dokumentation (siehe Kap. 2.3) nachzuweisen. 2.1 Gebrauchsfähigkeitskriterien Die Einstufung der Gebrauchsfähigkeit hängt neben dem allgemeinen Zustand der Gasinstallation von folgenden Leckage-Mengen ab: gebrauchsfähig V max < 1 l/h kein zusätzlicher Mangel Die Leitungsanlage kann weiter betrieben werden. Liegt ein weiterer Mangel vor, kann das Gasversorgungsunternehmen (kurz GVU) individuell anhand der Beurteilung durch den Kontrolleur wiederkehrende Prüfungen verlangen. vermindert gebrauchsfähig V max 1 < 5 l/h Die Instandsetzung der Installation hat innerhalb von vier Wochen zu erfolgen. Nach der Instandsetzung muss eine Druckprüfung nach SVGW G1 Kapitel 13.3 durchgeführt werden. nicht gebrauchsfähig V max 5 l/h Die Leitungsanlage ist unverzüglich ausser Betrieb zu nehmen. Nach der Instandsetzung muss eine Druckprüfung nach SVGW G1 Kapitel 13.3 durchgeführt werden. Für die Einschätzung der Gefährdung sind neben der Leck-Gasmenge das Verhältnis der Raumgrösse zum vorherrschenden Luftwechsel einzubeziehen. Bei einem festgestellten Gasverlust (auch bei Gebrauchsfähigkeit) kann das GVU kürzere Prüfintervalle bis hin zur Ausserbetriebnahme für jede Anlage individuell festlegen (s. auch Kap. 5). 2.2 Messinstrumente Messinstrumente für das rechnerische und grafische Verfahren U-Rohr-Manometer Manometer mit entsprechender Genauigkeit (z. B. Klasse 0,6; D = 160 mm) Messinstrumente für die Gas-Leckmengenmessung Gas-Leckmengenmessgerät gemäss DVGW G 5952 G1006 d, Ausgabe Oktober /16

10 2.3 Dokumentation Anlagenstandort Kontrolleur Datum Messdauer Prüfgerät; Geräteklasse (nach DVGW G 5952); Seriennummer, Kalibrierdatum Prüfabschnitt inkl. Referenzdruck und Volumen Ermittelte Leckmenge in l/h Bewertung des äusseren Zustandes und der Funktionsfähigkeit der Bauteile Festgestellte Mängel Massnahmen und Fristen Einschätzung der Gebrauchsfähigkeit Unterschrift des Kontrolleurs Eine Beispieldokumentation ist im Anhang enthalten. Die Dokumentation ist in zweifacher Ausfertigung zu erstellen und dem Anlageneigentümer und dem GVU auszuhändigen. Sie muss über die gesamte Betriebsdauer der Installation aufbewahrt werden. 8/16 G1006 d, Ausgabe Oktober 2017

11 3 Rechnerisches und grafisches Verfahren Das rechnerische oder grafische Verfahren ist für Anlagenvolumen 100 Liter zugelassen. Die nachfolgenden Berechnungen und Grafiken in diesem Kapitel wurden in Anlehnung an die DVGW G 600 (TRGI) erstellt. Zur Ermittlung der Gasleckmenge unter Verwendung des rechnerischen oder grafischen Verfahrens ist folgendermassen vorzugehen: 3.1 Rohrinhalt ermitteln Zunächst wird mithilfe von Tabelle 1 der Rohrinhalt aus den gemessenen bzw. bei nicht sichtbaren Leitungen aus den geschätzten Rohrlängen ermittelt. V Liter/m Stahlrohr** V Liter/m Stahlrohr*** V Liter/m Kupferrohr / Edelstahlrohr* Kunststoffrohre HD PE S5/S8 V Liter/m 15 x 1,0 0,13 DN 10 0,12 DN 10 (3/8") 0,10 25 x 2,3 0,33 18 x 1,0 0,20 DN 15 0,20 DN 15 (½") 0,17 32 x 2,9 0,54 22 x 1,0 0,31 DN 20 0,37 DN 20 (¾") 0,33 40 x 3,7 0,83 28 x 1,5 0,49 DN 25 0,59 DN 25 (1") 0,52 50 x 4,6 1,31 35 x 1,5 0,80 DN 32 1,02 DN 32 (1¼") 0,93 63 x 5,8 2,07 42 x 1,5 1,19 DN 40 1,38 DN 40 (1½") 1,28 75 x 6,8 2,96 54 x 2,0 1,96 DN 50 2,21 DN 50 (2") 2,07 90 x 8,2 4,25 64 x 2,0 2,83 DN 65 3,73 DN 65 (2½") 3, x 10 6,36 76,1 x 2,0 4,08 DN 80 5,14 DN 80 (3") 4,89 88,9 x 2,0 5,66 DN 100 8,71 DN 100 (4") 8, x 2,5 8,33 Tab. 1 Rohrinhalte * für Kupfer- und Edelstahlrohr wird vereinfacht von der gleichen Wandstärke ausgegangen ** SN EN mittlere Reihe *** SN EN schwere Reihe Für Rohrinhlate < 3 Liter wird mit 3 Liter Volumen gerechnet. 3.2 Druckabfall ermitteln Die Anlage wird mit Luft auf den gewählten Prüfdruck gebracht (min. 50 mbar) und nach dem Temperaturausgleich der Druckabfall innerhalb einer Minute ermittelt. Je nach Betriebsdruck ist nach der nachfolgenden Tabelle der Prüfdruck zu wählen: Diagramm Brenngas Betriebsdruck Prüfdruck mbar* mbar* Abbildung 1 Erdgas Abbildung 2 Erdgas Abbildung 3 Erdgas Tab. 2 Prüfdruck in Abhängigkeit des Betriebsdrucks * 1 mbar enstpricht mit genügender Genauigkeit 10 mmws G1006 d, Ausgabe Oktober /16

12 3.3 Rechnerisches Verfahren Der Druckabfall in einer Minute wird durch eine Prüfung mit Luft ermittelt. Der Prüfdruck ist höher als der Betriebsdruck zu wählen (siehe Tab. 2). Um die bei Betriebsverhältnissen ausströmende Gasmenge zu erhalten, müssen in der Rechnung die unterschiedlichen Druckverhältnisse und Viskositäten zwischen Luft und dem Betriebsgas berücksichtigt werden. 1. Luft-Leckmenge bei Druckverlust-Messung: pp ) VV % = VV 1 pp * darin bedeutet: V L = Luft-Leckmenge in Liter, die in einer Minute aussströmt V = Rohrinhalt in Liter p 1 = absoluter Prüfdruck zu Beginn der Messung (Barometerstand + Anfangsprüfdruck) p 2 = absoluter Prüfdruck am Ende der Messung (Barometerstand + End-Prüfdruck) 2. Gas-Leckmenge im Betriebszustand: VV. = VV % pp / ff 60 pp % darin bedeuteti: V B = Gas-Leckmenge im Betriebszustand, die in einer Stunde ausströmt p b = maximaler Referenzbetriebsdruck des Gases in mbar (Überdruck) p L = Prüfdruck zu Beginn der Messung mit Luft in mbar (Überdruck) ä8 :;< %=>8 f = für Methan (Erdgas) f = 1, ä8 :;5?#5;5 1 hpa = 1 mbar Beispiel für das rechnerische Ermitteln der Gas-Leckmenge 1. Schritt: Leitungsvolumen Druckabfall ermitteln Betriebszustand: Erdgas, p B = 23 mbar, Rohrart Stahlrohr nach SN EN mittlere Reihe, Rohrleitungsinhalt (nach Tab. 1): 6,0 m Stahlrohr 1¼" = 6,1 Liter 9,0 m Stahlrohr 1" = 5,3 Liter 21,0 m Stahlrohr ¾" = 7,8 Liter 3,5 m Stahlrohr ½" = 0,7 Liter Gesamter Leitungsinhalt: V = 19,9 Liter Die Prüfung mit Luft wurde bei einem Prüfdruck p L = 50 mbar durchgeführt. Gemessener Druckabfall nach 1 Minute: 2,5 mbar Barometerstand: 1030 mbar. 2. Schritt: Beispiel nach rechnerischem Verfahren p 1 = 1030,0 + 50,0 = 1080,0 mbar p 2 = 1030,0 + 47,5 = 1077,5 mbar 1080 V L = 19,9 1077,5 1 V L = 0,0462 Liter/min 23 V = 0,0462 1,68 60 B 50 %48;< V = 2,1 verminderte Gebrauchsfähigkeit B P Leckmenge aus Diagramm ermitteln Oder: 2. Schritt nach dem grafischen Verfahren: siehe Kapitel 3.4, Abbildung 1. 10/16 G1006 d, Ausgabe Oktober 2017

13 3.4 Grafisches Verfahren: Leckmenge aus dem Diagramm ermitteln Aus den nachfolgenden Diagrammen kann für drei typische Prüfdruck-Situationen die Einstufung der Gebrauchsfähigkeit nach der Leckmenge abgelesen werden. pb = 23 mbar; p L = 50 mbar nicht gebrauchsfähig vermindert gebrauchsfähig gebrauchsfähig Beispiel: Inhalt: 19,9 l Druckverlust: 2,5 mbar Quelle: DVGW Abb. 1 Erdgas p B = 23 mbar; p L = 50 mbar G1006 d, Ausgabe Oktober /16

14 p B = 50 mbar; p L = 55 mbar nicht gebrauchsfähig vermindert gebrauchsfähig gebrauchsfähig Quelle: DVGW Abb. 2 Erdgas p B = 50 mbar; p L = 55 mbar 12/16 G1006 d, Ausgabe Oktober 2017

15 p B = 100 mbar; p L = 110 mbar nicht gebrauchsfähig vermindert gebrauchsfähig gebrauchsfähig Quelle: DVGW Abb. 3 Erdgas p B = 100 mbar; p L = 110 mbar G1006 d, Ausgabe Oktober /16

16 4 Einteilung von Prüfabschnitten Bei grösseren Leitungsnetzen, die mehrere, voneinander abgeschottete Gebäudebereiche durchlaufen, kann jeder Gebäudebereich separat als Prüfabschnitt bewertet werden. Es ist so auch möglich, dass in einer Anlage mehrere einzelne Prüfabschnitte Leckagen bis 1 l/h aufweisen und dennoch ein Weiterbetrieb ohne Sanierung für die Anlage attestiert werden kann. Prüfabschnitt 2 Prüfabschnitt 1 Abb. 4 Einteilung von Prüfabschnitten Weisen einzelne Prüfabschnitte Leckagen von über 1 l/h auf, können diese in einzelnen Abschnitten saniert werden. Sie müssen anschliessend mit einer Druckprüfung nach SVGW G1, Kapitel 13.3 geprüft werden. Es ist möglich, dass in einem gemeinsamen Installationsschacht oder in einem Raum mit mehreren Gaszählern mehrere Gasleitungen parallel verlegt sind. In diesen Fällen müssen die Leckmengen der einzelnen Leitungsanlagen addiert und gemeinsam bewertet werden, da ansonsten eine unzulässig hohe Gaskonzentration im Schacht/Raum auftreten kann. Prüfabschnitt 2 VV 1 = 0.3 ll/h VV 2 = 0.7 ll/h VV 3 = 0.5 ll/h VV = 1.5 ll/h à vermindert gebrauchsfähig Prüfabschnitt 1 VV = 0.5 ll/h gebrauchsfähig Abb. 5 Zusammenfassen von Prüfabschnitten 14/16 G1006 d, Ausgabe Oktober 2017

17 5 Interpretationshilfen und Handlungsempfehlungen Die in Kapitel 2.1 genannten Gebrauchsfähigkeitskriterien ermöglichen anhand von Grenzwerten die einfache Zuweisung der Gebrauchsfähigkeitsklasse. Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass je nach örtlicher Gegebenheit die potenzielle Gefährdung durch eine definierte Leckage sehr unterschiedlich ausfallen kann. So ist eine Leckage von 1 l/h in einem kleinen Raum ohne ausreichende Belüftung (Abstellkammer, abgehängte Decke usw.) wesentlich kritischer zu bewerten als in einem belüfteten Kellerraum mit 50 m 3 Raumvolumen. Beispiel 1: Abgehängte Decke Eine Gasleitung wird in einer abgehängten Decke geführt. In diesem Prüfabschnitt wurde eine Leckage von 0,8 l/h festgestellt (kein wahrnehmbarer Gasgeruch). Hier empfiehlt es sich trotz Unterschreitung des Schwellenwertes von 1 l/h eine Sanierung durchzuführen. Bis zur Sanierung sollte die abgehängte Decke offen gehalten werden, damit eine ausreichende Belüftung stattfindet. Beispiel 2: Werkhalle In einer grossen gut belüfteten Werkhalle ist an der Decke eine Gasleitung verlegt, die eine Leckage von 1,4 l/h aufweist. In dieser Umgebung kann davon ausgegangen werden, dass keine Gefährdung vorliegt. In dieser Situation kann der Kontrolleur auch anstelle einer Sanierung eine jährlich wiederkehrende Gebrauchsfähigkeitsprüfung anordnen. Wird bei den Folgeprüfungen keine Erhöhung der Leckage festgestellt, kann diese befristete Gebrauchsfähigkeit verlängert werden. G1006 d, Ausgabe Oktober /16

18 Anhang Prüfprotokoll Gebrauchsfähigkeitsprüfung nach SVGW-G1006 Logo GVU Anlagenstandort (Nutzer) Name, Vorname: Strasse, Nr.: PLZ, Ort: Anlageneigentümer (wenn abweichend zum Nutzer) Name, Vorname: Strasse, Nr.: PLZ, Ort: Kontrolleur Name, Vorname, evtl. Ident.-Nr. Kontrolleur, Unternehmen: Prüfung als Gesamtanlage Teilabschnitt (bei Einteilung in Teilabschnitte ist je Abschnitt ein Protkoll zu führen) Bezeichnung Teilabschnitt: Einbauten aus der Prüfung ausgenommen: Dichtheitskontrolle ausgenommener Einbauten durchgeführt Prüfverfahren: grafisches/rechnerisches Verfahren eingesetztes Messgerät: Prüfdruck: ermittelter Rohrinhalt: Liter gemessener Druckabfall mbar (in 1 Minute) ermittelte Leck-Gasmenge: l/h Leckmengenmessung mit Messgerät nach DVGW G 5952 eingesetztes Messgerät: Seriennummer: Geräteklasse (nach DVGW G 5952): Zertifikat gültig bis: Messdauer: Minuten angezeigte Leck-Gasmenge: l/h (Protokollausdruck als Anlage beifügen) Zustand der Gasinstallation Sichtprüfung äusserer Zustand: bestanden nicht bestanden Funktionsprüfung der Bauteile: bestanden nicht bestanden Einstufung der Gebrauchsfähigkeit gebrauchsfähig (v < 1 l/h); kein zusätzlicher Mangel vermindert gebrauchsfähig (v 1 < 5 l/h); Sanierung innerhalb 4 Wochen nicht gebrauchsfähig (v 5 l/h); Anlage muss ausser Betrieb genommen und saniert werden Mängel, Massnahmen und Fristen Mängelvollzug Die Mängel wurden fachgerecht behoben. Datum: Unterschrift: Datum: Unterschrift Kontrolleur: 16/16 G1006 d, Ausgabe Oktober 2017