Bei der Installation
Fehler bei der Installation und der Montage treten immer wieder auf, da bei größeren Projekten meist mehrere Firmen erstmalig zusammenarbeiten und viele Schnittstellen, aber auch viele herstellerspezifische Einbauanleitungen beachtet werden müssen. Daneben spielt der oft vorhandene Zeitdruck eine entscheidende Rolle. So werden Rohrleitungen verschiedener Gewerke nicht abgesprochen und wer zuerst vor Ort ist, montiert zuerst ohne Rücksicht auf nachfolgende Installationen.
Dabei treten problematische Fehler auf, wie z. B. ein in falscher Durchflussrichtung eingebauter Mengenzähler oder falsche Anschlüsse an einem Wärmetauscher oder an Sicherheitsventilen, die bei der Inbetriebnahme auffallen und korrigiert werden müssen.
Leider finden sich immer wieder Anlagen und Rohrleitungen, die schlecht oder nicht optimal installiert sind. Die nachfolgenden Probleme werden bei der Inbetriebnahme und Abnahme der Anlage nicht oder nicht vollständig erkannt und haben dann dauerhaft schlechtere Betriebszustände zur Folge.
Sie äußern sich in:
- Zu hohen Investitionskosten (zu viele Bögen, keine direkte Leitungsführung)
- Entsprechenden Betriebskosten (hohe Druckverluste, hohe Wärmeverluste)
- Schlechter Bedienbarkeit und Wartungsmöglichkeit
Leitungsführung
Leitungen müssen aus unterschiedlichen Gründen an vielen Stellen über Höhensprünge geführt werden. Dabei gilt es, zwei einfache Grundregeln zu beachten.
- Leitungen an der tiefsten Stelle entwässern
- Leitungen an der höchsten Stelle entlüften
Dampfleitungen
Bei Dampfleitungen ist besonders darauf zu beachten, dass beim Anfahren Kondensat in größerem Umfang durch den Aufheizvorgang, aber auch während des Dauerbetriebs durch die Wärmeverluste der Leitung anfällt. Dieses Kondensat muss aus der Dampfleitung abgeführt werden, da sonst Wasserpfropfen entstehen können, die vom Dampfstrom in hoher Geschwindigkeit mitgerissen werden und dann zu Wasserschlägen führen, die Schäden an der Rohrleitung, an Armaturen oder an den Halterungen zur Folge haben. Auf folgende Punkte ist bei der Dampfrohrleitungsführung zu achten.
Entwässerungsstellen vorsehen
- Unmittelbar vor allen Regelventilen und Druckreduzierungen, um Kondensatansammlungen in geschlossenem Zustand zu verhindern
- Vor Hand- oder Motorventilen, die für längere Zeit geschlossen bleiben
- An allen Tiefpunkten von senkrechten Leitungsabschnitten und vor Höhensprüngen
- Am Leitungsende
Leitungsgefälle beachten
Das in einem Leitungsabschnitt entstehende Kondensat muss zum nächsten Kondensatableiter abfließen können. In Strömungsrichtung wird dies durch die im Rohr herrschende Strömungsgeschwindigkeit unterstützt. Daher ist ein Gefälle in Strömungsrichtung anzustreben. Entwässerungsstellen sollten im Abstand von 25 ... 50 m vorhanden sein.
Das Gefälle sollte dabei 1 ... 3 % nicht unterschreiten, wobei idealerweise das Gefälle mit dem Abstand zur letzten Entwässerungsstelle leicht zunimmt, da dann auch eine größere Menge an Kondensat mit-geführt werden muss.
Kurze Rohrstücke können bei entsprechend höherem Gefälle von > 5 % auch gegen die Strömungsrichtung entwässert werden.
Wichtig ist nur, dass das Kondensat ungestört abfließen kann und sich an keiner Stelle der Rohrleitungen Wassersäcke bilden könnten.
Kondensatsammelstutzen
Die Kondensatableiter für die Leitungsentwässerungen sind aufgrund des hohen Druckgefälles oft nur in kleiner Anschlussnennweite (DN 15 ... 25) notwendig. Wird die Anschlussnennweite für den direkten Anschluss an die Dampfleitung jedoch zu klein ausgeführt, wird das mit hoher Geschwindigkeit in der Rohrleitung strömende Kondensat zum Teil über die Entwässerungsstelle hinweggespült, so dass der Kondensatableiter kaum Wirkung hat. Daher sollte immer ein ausreichend groß bemessener Kondensatsammelstutzen vorgesehen werden, der eine effektive Entwässerung sicherstellt. Ebenso muss darauf geachtet werden, dass ausreichend Volumen für Schmutzablagerungen im Kondensatsammelstutzen zur Verfügung steht, um Ausfälle an den Kondensatableitern zu minimieren.
Der Sammelstutzen wirkt besonders beim Anfahren der Anlage auch als Speichervolumen, wenn große Kondensatmengen durch die Erwärmung der Rohrleitung anfallen. Der Anschluss des Kondensatableiters sollte etwa 50 ... 100 mm über dem Boden des Sammelstutzens abzweigen, damit Schmutz und Ablagerungen nicht direkt in den Ableiter gelangen.
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Probleme: |
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Zusammenführung von Leitungen
Das Zusammenfassen von Leitungen gleicher Funktion ist ein übliches Vorgehen im Anlagenbau. Selbst-verständlich werden so beispielsweise Dampfleitungen aus mehreren Kesselanlagen zu einer Versorgungsleitung mit entsprechender Nennweite zusammengefasst. Dies ist jedoch nur dann möglich, wenn die Funktion nicht beeinträchtigt wird. Besonders bei Sicherheitsventilausblaseleitungen kann dies zu schwerwiegenden Problemen führen.
Sicherheitsventilausblaseleitungen sind immer getrennt und auf möglichst direktem Weg ins Freie zu führen. Das Zusammenführen von Leitungen beeinflusst die Funktion des Sicherheitsventils und die notwendigen Abblasemengen werden unterschritten. Durch die hohen Reaktionskräfte, die beim Ansprechen auftreten, könnte die Leitung sogar abreißen.
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Probleme: |
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Unzulässige Zusammenführung von Sicherheitsventil- und Entspannungsdampfleitung
Nennweitenreduzierung und zu lange Leitungen
Entlüftungsleitungen
Werden Entlüftungsleitungen, wie beispielsweise am Abschlammentspannungsgefäß, nicht wie vorgeschrieben mit gleicher Nennweite fortgeführt, besteht die Gefahr des unzulässigen Druckaufbaus. Dies ist eine Folge der behinderten Abströmung und kann zur Zerstörung des für drucklose Beanspruchung (≤ 0,5 bar) konstruierten Behälters führen.
Brüdendampfleitung
Bei der Reduzierung der Brüdendampfleitung des Entgasers kann der Abtransport von Sauerstoff und Kohlendioxid so sehr behindert werden, dass keine vollständige Entgasung mehr stattfindet. Korrosion im Kessel und den Rohrleitungen ist dann die Folge. Wird zusätzlich die Wasserqualität nicht wie vorgeschrieben regelmäßig geprüft, kann dies den Austausch von großen Teilen der Kesselanlage erforderlich machen.
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Gefahrloses Ausmünden
Alle Leitungen, jedoch insbesondere Ausblaseleitungen von Sicherheitsventilen, die Dampf ins Freie ableiten, müssen so geführt werden, dass hierdurch keine weitere Gefahr für Menschen, Anlagen oder das Gebäude entstehen. Der Dampf strömt meist mit sehr hoher Geschwindigkeit und hoher Temperatur ins Freie. Die Ausmündung darf daher keine Laufwege kreuzen und nicht auf temperaturempfindliche Anlagenteile gerichtet sein.
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Falsch eingebaute Armaturen
In Strömungsrichtung falsch eingebaute Armaturen kommen öfter vor. Meist wird dies durch die mangelhafte Funktion auch sofort erkannt. Besonders bei Rückschlagklappen ist dies jedoch nicht immer sofort zu erkennen. Im vorliegenden Fall wurde die Rückschlagklappe am Freilauf des Speisewasserregelmoduls falsch eingebaut, so dass die für die Pumpe notwendige Mindestmenge nicht mehr zurück in den Speisewasserbehälter fließen konnte. Dies führte dazu, dass zunächst die erste Speisewasserpumpe kavitierte. Eine weitere Ursachenforschung erfolgte nicht, da die Speisewasserpumpe auf Gewährleistung getauscht wurde. Da der Fehler jedoch nicht behoben war, kavitierten auch die zweite und dritte Pumpe. Erst dann wurde nach der eigentlichen Ursache gesucht und diese anschließend behoben.
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Schaden: |
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Halterung
Bei der Halterung von Rohrleitungen sind leider immer wieder gravierende Mängel zu beobachten, wie beispielsweise:
- Halterungen zu schwach dimensioniert
- Abstände der Halterungen zu groß
- Wärmedehnung im Betrieb wird nicht beachtet
- Wand oder Decke zu schwach, um die Kräfte aufnehmen zu können
Weder das Sicherheitsventil noch das Blechdach können die Kräfte aufnehmen, die beim Ansprechen des Sicherheitsventils frei werden. Es hilft hier nicht, dass sich die Ausblaseleitungen gegenseitig stützen sollen. Glücklicherweise wurde der Fehler vor dem ersten Test erkannt, da sonst der Abriss der Leitungen gedroht hätte.
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Problem: |
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