Überfüllsicherungen nach WHG Endress+Hauser Quick Guide aut Statistischem Bundesamt registrierten die zuständigen Behörden im Jahr 2007 in Deutschland 2.211 Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen. Die Dunkelziffer ist darin nicht enthalten. Knapp 65 % der Unfälle ereigneten sich bei der Beförderung (überwiegend Transport von Mineralölprodukten mit Straßenfahrzeugen), 27 % in Verbindung mit AU- Anlagen (agern, Abfüllen, Umschlagen) und 4 % bei HBV-Anlagen (Herstellen, Behandeln, Verwenden). Damit betreffen ein Drittel aller Vorkommnisse agerunfälle und Unfälle, die sich beim übrigen Umgang (z. B. Abfüllung, Herstellung, Verwendung) mit wassergefährdenden Stoffen ereignen. Als Unfall gilt das Austreten einer im Hinblick auf den Schutz der Gewässer nicht unerheblichen Menge wassergefährdender Stoffe aus Anlagen. In der Bundesrepublik Deutschland geht man von einigen tausend Stoffen aus, von denen jährlich Mengen mit mehr als 10 Tonnen produziert werden. Im Rahmen der REACH-Chemikalienregistrierung wurden bis Ende 2008 über 100.000 Stoffe vorregistriert. Weltweit ist von mehr als 6 Mio. Stoffen die Rede. Die 2007 in AU- und HBV-Anlagen freigesetzten und nicht wieder gewonnenen 6,2 Mio. iter wassergefährdende Substanzen (5 % Mineralölprodukte, 75 % Jauche/ Gülle/Silagesickersaft, 20 % restliche Stoffe) führten hauptsächlich zu Verunreinigungen des Bodens und teilweise zu Mehrfachbelastungen des Wasserhaushaltes, aber auch zu Verschmutzungen von Kanalnetzen und Oberflächengewässern. Beim Austreten brennbarer Flüssigkeiten besteht zudem Explosionsgefahr. Da eben ohne Wasser nicht möglich ist, müssen vor allem die Gewässer geschützt werden. Dabei kommt dem Grundwasser ein besonderes Schutzbedürfnis zu, weil seine Veränderungen im Untergrund nicht unmittelbar zu beobachten sind. Eingetretene Schädigungen sind oft erst nach Jahren feststellbar, wodurch die Sanierung kostenaufwändig oder nicht mehr möglich ist. Jedoch kann zukünftig nicht auf Mineralölprodukte oder Chemikalien verzichtet werden, weil davon Arbeit, Wohlstand und Gesundheit abhängen. Der Umgang mit diesen meist wassergefährdenden Stoffen verlangt daher verantwortungsbewusstes Handeln im Sinne des Umweltschutzes, der auch vor Staatsgrenzen nicht halt machen darf. Der Gesetzgeber hat für das agern, den Transport und die Verarbeitung von wassergefährdenden Stoffen Vorschriften erlassen und die notwendigen Schutzziele definiert. Eines dieser Schutzziele zur Verringerung des Gefährdungspotenzials ist der Einsatz von Sicherheitseinrichtungen für Behälter und Rohrleitungen. Dazu gehören u. a. Überfüllsicherungen (Überwachungseinrichtungen), die dazu beitragen, dass wassergefährdende Flüssigkeiten beim Befüllen von agerbehältern nicht in die zu schützenden Gewässer gelangen. Dieser Quick Guide zeigt die Aufgabe und Struktur von Überfüllsicherungen, welche Anforderungen an sie gestellt und wie sie realisiert werden.
Rechtsgrundlagen und gesetzliche Regelungen EU Wasserrahmenrichtlinie Zubereitungen, deren Wassergefährdungsklasse bisher nicht sicher bestimmt ist, als wassergefährdend. Bund and Welche rechtlichen Vorgaben gibt es? Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen unterliegen zahlreichen Anforderungen aus unterschiedlichen Bereichen. Die wichtigsten sind das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) des Bundes mit der Verwaltungsvorschrift wassergefährdende Stoffe (VwVwS) und die andeswassergesetze mit ihren Anlagenverordnungen (VAwS). Die weiteren rechtlichen Vorgaben insbesondere die des Bundes-Immissionsschutzgesetzes, des Chemikaliengesetzes, der andesbauordnung und des Geräteund Produktsicherheitsgesetzes gelten ebenfalls. In Deutschland ist die Gesetzgebungskompetenz für das Wasserrecht zwischen Bund und ändern aufgeteilt. Der Bund besitzt die Kompetenz für die Rahmengesetzgebung, das Wasserrecht ist im Übrigen Sache der änder. Wasserhaushaltsgesetz (WHG) Gesetze Wasserhaushaltsgesetz (WHG) Gesetze Wassergesetz I Übersicht zur Struktur der wasserrechtlichen Vorschriften (nicht vollständig) Das WHG regelt die wasserwirtschaftliche Ordnung, insbesondere die Benutzung der Oberflächengewässer und des Grundwassers sowie den Umgang mit wassergefährdenden Stoffen. Grundsätzlich schreibt das WHG vor, dass die Gewässer als Bestandteil des Naturhaushaltes und als ebensraum für Menschen, Tiere und Pflanzen zu sichern sind. Jedermann ist verpflichtet, bei Maßnahmen, mit denen Einwirkungen auf ein Gewässer verbunden sein könnten, die erforderliche Sorgfalt anzuwenden, um eine Verunreinigung des Wassers oder eine sonstige nachteilige Veränderung seiner Eigenschaften zu verhüten. Zum Schutz der Gewässer müssen nach dem WHG ( 19g) Anlagen zum agern, Abfüllen, Herstellen, Behandeln sowie zum Verwenden wassergefährdender Stoffe im Bereich der gewerblichen Wirtschaft und der öffentlichen Einrichtungen so beschaffen und eingebaut bzw. aufgestellt Verwaltungsvorschriften Wassergefährdende Stoffe (VwVwS) Verordnungen Anlagenverordnung wassergefährdende Stoffe (VAwS) sein, unterhalten und betrieben werden, dass eine Verunreinigung der Gewässer oder eine sonstige nachteilige Veränderung ihrer Eigenschaften nicht zu besorgen ist. Nicht zu besorgen ist so zu verstehen, dass die Verunreinigung nach menschlichem Ermessen als unwahrscheinlich anzusehen ist. Für Industrie und Gewerbe sind die wasserrechtlichen Regelungen von großer Bedeutung. Nahezu alle Unternehmen setzen wassergefährdende Stoffe, z. B. organische ösemittel und Säuren, in der Produktion ein. Was sind wassergefährdende Stoffe? Nicht jede Chemikalie ist ein wassergefährdender Stoff. Als solche gelten feste, flüssige und gasförmige Stoffe (einschl. Zubereitungen), die geeignet sind, nachhaltig die physikalische, chemische oder biologische Beschaffenheit des Wassers nachteilig zu verändern (WHG 19g, Abs. 5). Zu dieser Kategorie gehören viele der in Betrieben gelagerten und eingesetzten flüssigen, festen und gasförmigen Stoffe wie Säuren, augen, organische ösemittel, Benzin und Heizöl. Die Charakterisierung von Stoffen als wassergefährdend und ihre Einstufung entsprechend ihrem Gefährdungspotenzial in Wassergefährdungsklassen (WGK 1-3) regelt die Allgemeine Verwaltungsvorschrift wassergefährdende Stoffe (VwVwS). Zusätzlich gelten alle von den Herstellern selbst als wassergefährdend eingestuften Stoffe sowie vorsorglich alle Stoffe und WGK Einstufungsmerkmal Beispiele 1 schwach wassergefährdend Einstufung in Wassergefährdungsklassen Die Gefährdung, die von einer Anlage zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen ausgeht, hängt von der Wassergefährdungsklasse der dort enthaltenen Stoffe sowie von deren Menge ab. In Abhängigkeit von diesen beiden Faktoren werden für die Anlagen die sog. Gefährdungsstufen A bis D (Stufe A hat das geringste, die Stufe D das höchste Gefährdungspotenzial) festgelegt. Wassergefährdende Stoffe, Ermittlung der Gefährdungsstufe Da es sich beim WHG um ein Rahmengesetz des Bundes handelt, erfolgt die Einteilung der Gefährdungsstufen wie auch die Konkretisierung der Anforderungen und Wege, mit denen das Schutzziel des WHG umgesetzt werden soll, in der Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen und über Fachbetriebe (Anlagenverordnung VAwS). Die Anlagenverordnungen VAwS der einzelnen Bundesländer bestimmen die Anforderungen, die bei der Errichtung und dem Betrieb von Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen zu beachten sind. Die Umsetzung der Anforderungen der VAwS ist Aufgabe des Anlagenbetreibers. Mit den so genannten Betreiberpflichten wird der Eigenverantwortlichkeit des Anlagenbetreibers ein hoher Stellenwert zugewiesen. bestimmte Säuren und augen, Ethanol, Methanol 2 wassergefährdend Heizöl E und Diesel 3 stark wassergefährdend Feststellen der maßgebenden Wassergefährdungsklasse Zuordnen der Anlage zu einer Gefährdungsstufe (A-D) nach der folgenden Tabelle ( 6 der VAwS) Benzin, Altöl, halogenierte ösemittel, Chromate, Cyanide Feststellen des maßgebenden Volumens bzw. der Masse (m 3 bzw. t) Seite 2
Definitionen agern ist das Vorhalten von wassergefährdenden Stoffen zur weiteren Nutzung, Abgabe oder Entsorgung. Abfüllen ist das Befüllen von Behältern oder Verpackungen mit wassergefährdenden Stoffen. Umschlagen ist das aden und öschen von Schiffen sowie das Umladen von wassergefährdenden Stoffen in Behältern oder Verpackungen von einem Transportmittel auf ein anderes. Herstellen ist das Erzeugen, Gewinnen und Schaffen von wassergefährdenden Stoffen. Behandeln ist das Einwirken auf wassergefährdende Stoffe, um deren Eigenschaften zu verändern. Verwenden ist das Anwenden, Gebrauchen und Verbrauchen von wassergefährdenden Stoffen unter Ausnutzung ihrer Eigenschaften. Anlagen Im Anwendungsbereich der Anlagenverordnung VAwS sind Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen nach WHG 19g, Abs. 1 und 2, also Anlagen zum agern, Abfüllen und Umschlagen, sog. AU-Anlagen, und Herstellen, Behandeln und Verwenden, sog. HBV-Anlagen. AU-Anlagen oder deren Teile sowie deren technische Schutzvorkehrungen dürfen nur verwendet werden, wenn deren Eignung von der zuständigen Behörde festgestellt worden ist (sog. Eignungsfeststellung). iegt eine für den Verwendungszweck geeignete Bauartzulassung vor, so entfällt die Eignungsfeststellung. Für HBV-Anlagen sind die technischen Anforderungen grundsätzlich ähnlicher Art wie bei den AU-Anlagen. Für HBV- Anlagen ist jedoch keine Eignungsfestellung erforderlich. Der Betreiber ist allein verantwortlich für den sicheren Betrieb und die Einhaltung der wasserrechtlichen Anforderungen. Brennbare wassergefährdende Flüssigkeiten Bei brennbaren Flüssigkeiten sind die entsprechenden nationalen Verordnungen zur EG-Explosionsschutzrichtlinie (ATEX 137, R 1999/92/EG) zu berücksichtigen. Nach dem Außerkrafttreten der Verordnung für brennbare Flüssigkeiten (VbF) gelten für die agerung, Abfüllung oder Beförderung brennbarer Flüssigkeiten die Vorschriften der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) und der Betriebssicherheitsverordnung (Betr- SichV). Die bis dahin bestehenden Technischen Regeln der Reihen 100 und 200 wurden aufgehoben und durch ein neues Regelwerk ersetzt. Im Zusammenhang mit Überfüllsicherungen sind die Technischen Regeln für brennbare Flüssigkeiten TRbF 20 äger zu berücksichtigen. Hinsichtlich Weitergeltung der TRbF wird auf die Übergangsvorschriften des 27 Abs. 6 der Betriebssicherheitsverordnung hingewiesen. Die TRbF enthalten sicherheitstechnische Anforderungen, die im Regelfall unter Berücksichtigung der Betriebsverhältnisse zu erfüllen sind. Technische Regeln sind Empfehlungen und technische Vorschläge, die einen Weg zur Einhaltung eines Gesetzes, einer Verordnung oder eines technischen Ablaufes usw. vorschlagen. Eine Überfüllsicherung fordern: Wasserhaushaltsgesetz 19k (besondere Pflichten beim Befüllen und Entleeren): Wer eine Anlage zum agern wassergefährdender Stoffe befüllt oder entleert, hat diesen Vorgang zu überwachen und sich vor Beginn der Arbeiten vom ordnungsgemäßen Zustand der dafür erforderlichen Sicherheitseinrichtungen zu überzeugen. dürfen nur mit festen eitungsanschlüssen und nur unter Verwendung einer Überfüllsicherung [ ] befüllt werden. Technische Regel für brennbare Flüssigkeiten TRbF 20 (9.3.2.3 Überfüllsicherungen): Jeder Tank muss mit einer Überfüllsicherung ausgerüstet sein [ ] Verordnung wassergefährdender Stoffe, VAwS 20 (Befüllen): Behälter in Anlagen zum agern und Abfüllen wassergefährdender Stoffe Seite
Überfüllsicherungen Für brennbare und nicht brennbare Flüssigkeiten Überfüllsicherungen Überfüllsicherungen sind Überwachungseinrichtungen, die rechtzeitig vor Erreichen des zulässigen Füllungsgrades im Behälter den Füllvorgang unterbrechen oder akustischen und optischen Alarm auslösen. Unter dem Begriff Überfüllsicherung sind alle zur Unterbrechung des Füllvorganges bzw. zur Auslösung des Alarms erforderlichen Anlagenteile zusammengefasst (, Messumformer, Signalverstärker, Meldeoder Stelleinrichtung). iquiphant FD... Messumformer FT... Flüssigkeiten enthalten können, als für eine Tagesproduktion oder Charge benötigt werden. In diesem Fall dienen die Behälter der Vorhaltung (agerung) zur weiteren Nutzung, Abgabe oder Entsorgung, wodurch auch der Produktion zugeordneten ager-, Betriebs-, Vorrats-, Zwischen-, Sammel- und Vorlagebehälter mit Überfüllsicherungen auszurüsten sind. binäres Ausgangssignal wasserrechtliche Eignungsfeststellung und Bauartzulassung nach 19h des WHG. Die Zulassung gilt in allen Bundesländern. Die Zulassung ist auf fünf Jahre befristet, eine Verlängerung um fünf Jahre ist möglich. Diese Befristung bezieht sich auf das Inverkehrbringen und nicht auf die Verwendung im Sinne der späteren Nutzung (Bestandsschutz). Endress+Hauser Messtechnik GmbH+Co. KG Z-xx.xx-xxx Name des Herstellers Kennzeichen Überfüllsicherung mit binärem Ausgangssignal (Standgrenzschalter: Kompaktausführung oder als Sensor mit zugehörigem Messumformer) Nach der Anlagenverordnung VAwS sowie der BetrSichV mit der TRbF 20 muss jeder Tank/Behälter zur agerung brennbarer oder nicht brennbarer wassergefährdender Flüssigkeiten mit einer Sicherung gegen Überfüllung ausgerüstet sein. In der Regel ist die Verwendung von Überfüllsicherungen für ortsfeste Behälter zum agern, Abfüllen und Umschlagen wassergefährdender Flüssigkeiten (AU-Anlagen) vorgeschrieben. Bei Behältern für Herstellungs-, Behandlungs- oder Verwendungszwecke (HBV-Anlagen) ist die Verwendung von Überfüllsicherungen nicht vorgeschrieben, aber wegen des Besorgnisgrundsatzes nach WHG 2a, Abs. 2 zu empfehlen. Behälter einer HBV-Anlage sind dann Teil einer ageranlage, wenn sie mehreren HBV-Anlagen zugeordnet sind oder wenn sie mehr bzw. iquiphant FT... (Kompaktausführung mit binärem Ausgangssignal) Signalverstärker Meldeeinrichtung Steuerungseinrichtung Stellglied Zulassungspflicht für Überfüllsicherungen Überfüllsicherungen für wassergefährdende (brennbare und nicht brennbare) Flüssigkeiten sind im Sinne des WHG und der BetrSichV technische Schutzvorkehrungen bzw. Sicherheitseinrichtungen, deren Eignung durch eine Zulassung nachzuweisen ist. Der Hersteller von Überfüllsicherungen veranlasst hierzu eine Prüfung durch den TÜV Hannover (Prüfstelle für Überfüllsicherungen) über die Funktionssicherheit nach den Zulassungsgrundsätzen für Überfüllsicherung (ZG-ÜS). Das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) in Berlin erstellt eine Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung mit Vergabe einer Zulassungsnummer (z. B. Z-65.13-117). Durch diese allgemeine bauaufsichtliche Zulassung entfallen für den Zulassungsgegenstand die Übereinstimmungskennzeichen Die Verpackung oder der ieferschein für den mit eingebautem Messumformer müssen vom Hersteller mit dem Übereinstimmungskennzeichen (Ü- Zeichen) gekennzeichnet werden. Darüber hinaus sind die Teile der Überfüllsicherung mit der Typbezeichnung und der Zulassungsnummer zu versehen. Das vom Baurecht geforderte Ü-Zeichen ist in Absprache mit Überwachungsorganisationen auf der letzten Seite der Zulassung in Originalgröße abgedruckt. Bei brennbaren Flüssigkeiten ist zusätzlich eine EG-Baumusterprüfbescheinigung (ATEX-Zulassung) für den Einsatz der Überfüllsicherung in explosionsgefährdeten Bereichen (Zone 0) erforderlich. Aufbau von Überfüllsicherungen Eine Überfüllsicherung kann aus zulassungspflichtigen und nicht zulassungspflichtigen Anlagenteilen zusammengesetzt sein, wobei der und der zugehörige Messumformer für die Bereitstellung eines binären bzw. füllstandproportionalen Ausgangssignals zugelassen sein müssen. Die Trennung in zulassungspflichtige und nicht zulassungspflichtige Anlagenteile an der definierten Schnittstelle (Trennlinie) wurde bewusst gewählt, um dem Anlagenbetreiber sinnvolle Freiräume Seite
Mindestumfang der geprüften Anlagenteile (1) (2) Messumformer Trennungslinie Meldeanlage (4) binäres Ausgangssignal Signalverstärker (5a) Meldeeinrichtung (5b) Steuerungseinrichtung (5c) Stellglied Mindestumfang der geprüften Anlagenteile (1) (2) Messumformer proportionales Ausgangssignal Trennungslinie Meldeanlage (3) (4) binäres Ausgangssignal Grenzsignalgeber Signalverstärker Meldeeinrichtung (5a) (5b) Steuerungseinrichtung (5c) Stellglied Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter Überfüllsicherung mit kontinuierlicher Standmesseinrichtung zu ermöglichen, und um den Prüf- und Zulassungsaufwand einzugrenzen. Die nicht zulassungspflichtigen Anlagenteile müssen ebenfalls den allgemeinen und besonderen Baugrundsätzen der ZG-ÜS genügen (z. B. Meldung der Störung oder des Höchstfüllstands bei Ausfall der Hilfsenergie oder bei Unterbrechung der Verbindungsleitungen zwischen den Anlagenteilen) und liegen in der Verantwortung des Betreibers. Endress+Hauser liefert zur Vereinfachung der Auslegung von Überfüllsicherungen verschiedene anschließbare Messumformer (Speisegeräte oder Grenzsignalgeber) mit Eignungsnachweis nach den ZG-ÜS. Der (1) im oberen linken Bild erfasst die Standhöhe. Durch den oder den zugehörigen Messumformer (2) wird ein binäres Ausgangssignal gebildet, das bei Erreichen der vorgegebenen Ansprechhöhe einen Schaltvorgang auslöst. Dieses Signal wird direkt oder über einen Schaltverstärker (4) der Meldeeinrichtung (Hupe, ampe) oder der Steuerungseinrichtung mit Stellglied zugeführt. Der (1) im oberen rechten Bild erfasst die Standhöhe. Diese wird im zugehörigen Messumformer (2) in ein proportionales Ausgangssignal (4-20 ma) umgewandelt. Ein Grenzsignalgeber (3) vergleicht das Signal mit einem Grenzwert und löst bei Erreichen der Schwelle einen Schaltvorgang aus. Dieses Signal wird direkt oder über einen Schaltverstärker (4) der Meldeeinrichtung (Hupe, ampe) oder der Steuerungseinrichtung mit Stellglied zugeführt. Anforderungen an Überfüllsicherungen Weil Überfüllsicherungen aus zulassungspflichtigen und nicht zulassungspflichtigen Anlagenteilen zusammengesetzt weden können, müssen die Anforderungen entsprechend darauf ausgerichtet sein. Die ZG-ÜS (Stand 1999, ausgestellt vom Sachverständigenausschuss Sicherheitseinrichtungen für Behälter und Rohrleitungen des DIBt) sind aus diesem Grund in Herstellerund Betreiberpflichten unterteilt in: Einen allgemeinen Teil mit Geltungsbereich, Begriffsbestimmungen und allgemeinen Baugrundsätzen, der für die gesamte Überfüllsicherung gilt Einen besonderen Teil für die prüfpflichtigen Anlagenteile mit besonderen Bau- und Prüfgrundsätzen, Kennzeichnung und Überwachung der Herstellung - gilt im Wesentlichen für die Hersteller der geprüften Anlagenteile Anhang 1 mit Einstellhinweisen für Überfüllsicherungen für Behälter mit Festlegung des zulässigen Füllungsgrades im Behälter und der Ansprechhöhe der Überfüllsicherung sowie Ermittlung der Nachlaufmenge - betrifft im Wesentlichen den Betreiber der Anlage Anhang 2 als Einbau und Betriebsrichtlinie für Überfüllsicherungen mit einem allgemeinen Teil; Anforderungen an nicht zugelassene Anlagenteile, Fehlerüberwachung, Fachbetriebe sowie Prüfungen und Wartungen - betrifft im Wesentlichen den Betreiber der Anlage Auslegung einer Überfüllsicherung Anhang 1 der ZG-ÜS sowie die TRbF 20 liefern Berechnungshinweise für die Einstellung der Überfüllsicherung. 1. Berechnung des zulässigen Füllungsgrades Für die Berechnung oder Auslegung einer Überfüllsicherung ist zu berücksichtigen, dass ein Behälter nie vollständig befüllt werden darf, da sich die agerflüssigkeit mit steigender Temperatur ausdehnt und somit ein Überfüllen nicht ausgeschlossen ist. Ausgehend von der zulässigen Füllhöhe H (100 % Füllungsgrad) ist der zulässige Füllungsgrad unter Einbeziehung des kubischen Ausdehnungskoeffizienten der agerflüssigkeit zu berechnen. Bei nicht toxischen oder ätzenden agerflüssigkeiten kann bei einem mittleren kubischen Ausdehnungskoeffizienten 150x10-5 je C vereinfachend für den zulässigen Füllungsgrad angenommen werden: 95 % bei oberirdischen Behältern (weniger als 0,8 m Erdbedeckung) 97 % bei unterirdischen Behältern (mindestens 0,8 m Erdbedeckung) Bei giftigen, toxischen oder ätzenden agerflüssigkeiten ist ein mindestens 3 % niedriger Füllungsgrad einzuhalten. 2. Berechnung der Ansprechhöhe zul. Füllhöhe zul. Füllungsgrad Ansprechhöhe min. Füllhöhe A H Füllstandmaße an einem agerbehälter zur schrittweisen Auslegung einer Überfüllsicherung. Seite
Zunächst ist die Nachlaufmenge nach Ansprechen der Überfüllsicherung zu berechnen. Aus dem maximalen Volumenstrom der Förderpumpe (Messung durch Umpumpen, aus Pumpenkennlinie, Behältertypenschild) und der Schließverzögerungszeit (aus Datenblättern oder durch Messung) und unter Berücksichtigung des Fassungsvermögens der Rohrleitungen (Auslaufen) wird die Nachlaufmenge berechnet. Sind zur Unterbrechung des Füllvorgangs Armaturen von Hand zu betätigen, ist die Zeit zwischen dem Ansprechen der Überfüllsicherung und der Unterbrechung des Füllvorgangs entsprechend den örtlichen Verhältnissen abzuschätzen. Von dem Flüssigkeitsvolumen, das dem zulässigen Füllungsgrad entspricht, wird die Nachlaufmenge subtrahiert. Kann durch Berechnung oder unter Zuhilfenahme einer Peiltabelle aus dem verbleibenden Volumen nicht der zugehörige Füllstand (Ansprechhöhe) ermittelt werden, ist der Behälter auszulitern.. Berechnung der länge (Schaltpunkt) Die notwendige Eintauchtiefe des s bis zum Schalten der Überfüllsicherung hängt vom verwendeten Messverfahren und den Eigenschaften der Flüssigkeit ab. Kapazitive benötigen in Flüssigkeiten mit kleiner Dielektrizitätszahl eine größere Eintauchtiefe als in Flüssigkeiten mit einer großen Dielektrizitätszahl oder bei leitfähigen Medien. Die entsprechenden Werte können den Technischen Informationen zu den n entnommen werden. A Berechnung der Sondenlänge bei einer kapazitiven Sonde H = Behälterhöhe S = Stutzenhöhe = länge A = Ansprechhöhe X = Eintauchtiefe (systemabhängig) Für die Auslegung einer Überfüllsicherung gibt es spezielle Software, die die entsprechenden Vorschriften berücksichtigt und Fehler bei der Berechnung vermeidet (z. B. WHG-Tool von Endress+Hauser). Bei Ausfall der Hilfsenergie (Über- bzw. Unterschreiten der Grenzwerte) oder bei Unterbrechung der Verbindungsleitungen S H X zwischen den Anlagenteilen, muss Störung gemeldet oder Höchstfüllstand angezeigt werden. Die nachgeschalteten Anlagenteile, wie Signalverstärker, Meldeeinrichtung und Stellglieder, sind in der Regel nach dem Ruhestromprinzip abzusichern. Fachbetriebe Mit dem Einbau, Instandhalten, Instandsetzen und Reinigen der Überfüllsicherungen dürfen nur solche Betriebe beauftragt werden, die für diese Tätigkeiten Fachbetrieb im Sinne von 19l WHG sind. Dies gilt nicht für solche Tätigkeiten, die nach den landesrechtlichen Vorschriften (VAwS) von der Fachbetriebspflicht ausgenommen sind. Prüfung und Wartung von Überfüllsicherungen Die Betriebssicherheit der Überfüllsicherung ist durch entsprechende Prüfungen nachzuweisen. Hat der Betreiber kein sachkundiges Personal, so hat er die Prüfungen durch einen Fachbetrieb durchführen zu lassen. Endprüfung (Erstprüfung) Nach Abschluss der Montage und Installation der Überfüllsicherung muss durch eine Prüfung der ordnungsgemäße Einbau und die einwandfreie Funktion nachgewiesen werden. Die Endprüfung ist bei einem Wechsel der agerflüssigkeit zu wiederholen. Betriebsprüfung (wiederkehrende Prüfung) Nach den ZG-ÜS ist die Funktionsfähigkeit der Überfüllsicherung in angemessenen Abständen, mindestens aber einmal im Jahr, zu prüfen. Die Prüfung ist so durchzuführen, dass die einwandfreie Funktion der Überfüllsicherung im Zusammenwirken aller Komponenten nachgewiesen wird. Folgende Vorgehensweisen sind möglich: Anfahren der Ansprechhöhe im Rahmen einer Befüllung, Simulation des Füllstandes oder des physikalischen Messeffektes (Eintauchen des s in ein mit agerflüssigkeit gefülltes Glas, Druckbeaufschla- gung, Kapazitätszuschaltung, Bedämpfen, Anblasen, Kurzschluss), Simulation des entsprechenden Ausgangssignals, falls die Funktionsfähigkeit des s anderweitig erkennbar ist. Ist eine Beeinträchtigung der Funktion der Überfüllsicherung durch Korrosion nicht auszuschließen oder ist diese Störung nicht selbstmeldend (z. B. Korrosionsüberwachung), so müssen die durch Korrosion gefährdeten Anlagenteile in angemessenen Zeitabständen regelmäßig in die Prüfung einbezogen werden (Ausbau des s). Hierfür ist ein Prüfplan aufzustellen. Auf die Betriebsprüfung darf bei fehlersicheren Anlagenteilen mit oder ohne Zulassungsnummer verzichtet werden, wenn eine Fehlersicherheit nach AK 5 (DIN V 19250 oder gleichwertiger Norm z. B. SI 3) nachgewiesen worden ist und dies in der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung entsprechend ausgewiesen ist. Auswahlkriterien für Überfüllsicherungen Um den bestmöglichen Schutz in Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (Flüssigkeiten) zu erzielen, ist eine differenzierte Auswahl nach folgenden Kriterien erforderlich: agerflüssigkeit Einsatzbedingungen Prüfbarkeit agerflüssigkeit Dieses Kriterum beschreibt die Auswahl eines geeigneten physikalischen Messprinzips. Darum ist die Beachtung der folgenden Einflüsse für die sichere Funktion der Überfüllsicherung von größter Bedeutung: Medieneigenschaften (Feststoffanteile, ansatzbildend, auskristallisierend, konstante Dichte, eitfähigkeit, Dielektrizitätszahl, brennbar/nicht brennbar) Korrosionsbeständigkeit (Erfahrungen bei gleichen Anwendungen, Betriebsbewährung vorhanden) Endress+Hauser liefert Überfüllsicherungen nach verschiedenen physikalischen Messprinzipien: kapazitive und konduktive Sonden, Vibrationsschwinggabeln, radiometrische Messtechnik, hydrostatische Sonden unterschiedlichster Bauform und Einsatzbereiche. Einsatzbedingungen Einfluss durch die Umgebungsbedingungen: Wenn in der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung keine abweichenden Angaben vorhanden sind, bezieht sich Seite 6
die Zulassung der Überfüllsicherung auf atmosphärische Bedingungen (- 20 C... + 60 C, 0,8 bar 1,1 bar). Sind abweichende Bedingungen zulässig, müssen sie in den Zulassungsunterlagen vermerkt sein. Einfluss durch die Betriebsbedingungen: Flüssigkeitstemperatur, Behälterdruck Prüfbarkeit: Eine einfache, preisgünstige Überfüllsicherung kann durch aufwändige wiederkehrende Prüfungen (z. B. Anfahren oder Ausbau des s) betriebswirtschaftlich wesentlich ungünstiger sein, als eine komfortable Ausführung mit einfacher bzw. plausibler Prüfmöglichkeit und höherem Beschaffungspreis. Bei korrosionsüberwachten n reduziert sich der Prüfaufwand (kein Ausbau der Sonde). Bei den Endress+Hauser Überfüllsicherungen mit Korrosionsüberwachung...... iquiphant M PFM erfolgt die Betriebsprüfung auf Knopfdruck durch Simulation des physikalischen Messeffektes über einen im Sensor eingebauten Testoszillator. Dabei werden gleichzeitig der Elektronikeinsatz, der zugehörige Messumformer und die nachgeschalteten Anlagenteile mit Zustimmung der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung geprüft.... iquiphant S Failsafe darf laut allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung die Betriebsprüfung entfallen. Es handelt sich um eine fehlersichere Überfüllsicherung (AK 5 bzw. SI 3) mit Selbstüberwachung im Drei-Sekunden-Takt. Die Selbstprüfung erfolgt auch während des Befüllvorgangs. Die Prüfung der nachgeschalteten, nicht zulassungspflichtigen Anlagenteile kann per Prüftaste im Trennschaltverstärker FT670 erfolgen. Seite 7
Ihr Nutzen bei einer Überfüllsicherung von Endress+Hauser Überfüllsicherungen nach unterschiedlichen physikalischen Messprinzipien für die verschiedensten Industrien (z. B. Chemie, Pharma, Nahrungsmittel, Umwelt) Verschiedene Ausführungen hinsichtlich Preis und Prüfaufwand (Wiederholungsprüfung) angjährige Erfahrung in der Herstellung und Zulassung von Überfüllsicherungen Vielzahl anschließbarer Messumformer (Schalt- bzw. Messgeräte) mit Eignungsnachweis nach den ZG-ÜS Fachbetrieb nach WHG 19l Praktische Software zur Auslegung von Überfüllsicherungen: WHG-Tool (CD-ROM), Bestell-Nr. 52022068 Deutschland Österreich Schweiz Endress+Hauser Messtechnik GmbH+Co. KG Colmarer Straße 6 79576 Weil am Rhein Fax 0800 EHFAXEN Fax 0800 343 29 36 www.de.endress.com Vertrieb Beratung Information Auftrag Bestellung Tel. 0800 EHVERTRIEB Tel. 0800 348 37 87 info@de.endress.com Service Help-Desk Feldservice Ersatzteile/Reparatur Kalibrierung Tel. 0800 EHSERVICE Tel. 0800 347 37 84 service@de.endress.com Technische Büros Hamburg Berlin Hannover Ratingen Frankfurt Stuttgart München Endress+Hauser Ges.m.b.H. ehnergasse 4 1230 Wien Tel. +43 1 880 56 0 Fax +43 1 880 56 335 info@at.endress.com www.at.endress.com Endress+Hauser Metso AG Kägenstrasse 2 4153 Reinach Tel. +41 61 715 75 75 Fax +41 61 715 27 75 info@ch.endress.com www.ch.endress.com