Die Druckgeräterichtlinie enthält spezifische Anforderungen zur Vermeidung von Sprödbruch bei den vorgesehenen Einsatzbedingungen.
Der Druckgerätehersteller muss bei seiner Gefahrenanalyse die Zähigkeit und Duktilität seiner eingesetzten Werkstoffe mit einbeziehen, um die Gefahr eines plötzlichen Versagens bei vorhersehbaren Betriebsbedingungen durch einen Sprödbruch zu vermeiden, d. h. die Bewertung muss die tatsächlichen Betriebsbedingungen berücksichtigen wie Fluid, Betriebstemperaturen und/oder Werkstoffdicke sowie die Herstellungsverfahren wie Schweißen, Umformen oder Wärmebehandlungen (PWHT).
Sprödbrüche stellen ein ernsthaftes sicherheitstechnisches Problem dar, da sie im Gegensatz zu zähen Gewaltbrüchen, bei denen sich das Versagen durch eine merkliche plastische Verformung ankündigt, im Allgemeinen ohne warnende Anzeichen auftreten.
Spezifische Anforderungen der Druckgeräterichtlinie in Bezug auf die Vermeidung von Sprödbruch
Die Druckgeräterichtlinie enthält spezifische Anforderungen in Bezug auf die Gefahr eines Versagens durch Sprödbruch:
- Die wesentlichen Sicherheitsanforderungen gelten nur, wenn von dem betreffenden Druckgerät bei Verwendung unter den vom Hersteller nach vernünftigem Ermessen vorhersehbaren Bedingungen die entsprechende Gefahr (z.B. Versagen durch Sprödbruch ausgeht
(siehe Anhang I Vorbemerkungen Nr. 2) - Der Hersteller ist verpflichtet, eine Analyse der Gefahren und Risiken vorzunehmen, um die mit seinem Gerät verbundenen druckbedingten Gefahren und Risiken zu ermitteln; er muss das Gerät dann unter Berücksichtigung seiner Analyse auslegen und bauen
(siehe Anhang I Vorbemerkungen Nr. 3) - Werkstoffe müssen Eigenschaften besitzen, die allen nach vernünftigem Ermessen vorhersehbaren Betriebsbedingungen und allen Prüfbedingungen entsprechen, und insbesondere eine ausreichend hohe Duktilität und Zähigkeit besitzen. Falls zutreffend, müssen die Eigenschaften dieser Werkstoffe den Bestimmungen der Nummer 7.5 entsprechen. Insbesondere müssen die Werkstoffe so ausgewählt sein, dass es gegebenenfalls nicht zu einem Sprödbruch kommt; muss aus bestimmten Gründen ein spröder Werkstoff verwendet werden, so sind entsprechende Maßnahmen zu treffen.
(siehe Anhang I Nr. 4.1 a)) - Bei der Berechnung müssen verläßliche Werkstoffeigenschaften verwendet werden
(siehe Anhang I Nr. 2.2.3 b) z. B. Kerbschlagarbeit, Zähigkeit). - Werkstoffe müssen Eigenschaften besitzen, die allen nach vernünftigem Ermessen vorhersehbaren Betriebsbedingungen und allen Prüfbedingungen entsprechen, und insbesondere eine ausreichend hohe Duktilität und Zähigkeit besitzen. Falls zutreffend, müssen die Eigenschaften dieser Werkstoffe den Bestimmungen der Nummer 7.5 entsprechen. Insbesondere müssen die Werkstoffe so ausgewählt sein, dass es gegebenenfalls nicht zu einem Sprödbruch kommt; muss aus bestimmten Gründen ein spröder Werkstoff verwendet werden, so sind entsprechende Maßnahmen zu treffen
(siehe Anlage I Nr. 4.1 a)). - Werkstoffe dürfen durch Alterung nicht wesentlich beeinträchtigt werden
(siehe Anlage I Nr. 4.1 c)) - Werkstoffe müssen für die vorgesehenen Verarbeitungsverfahren geeignet sein. z. B. Umformen, Schweißen
(siehe Anhang I Nr. 4.1 d)). - Sofern nicht andere zu berücksichtigende Kriterien andere Werte erfordern, gilt ein Stahl als ausreichend duktil, wenn seine Bruchdehnung A > 14% (im normgemäß durchgeführten Zugversuch) und die Kerbschlagarbeit KV > 27J (bei TKV max. 20 °C, jedoch höchstens bei der vorgesehenen tiefsten Betriebstemperatur an einer ISO-V-Probe) beträgt
(siehe Anhang I Nr. 7.5).
Harmonisierte Norm zur Vermeidung von Sprödbruch
Die harmonisierte Norm EN 13445-2 enthält in Anhang B entsprechende Maßnahmen zur Vermeidung von Sprödbruch. Hierfür stehen die Verfahren 1, Verfahren 2 und Verfahren 3. Gemäß Anhang ZA dieser Norm werden damit die Anforderung hinsichtlich der Anforderung „Vermeidung von Sprödbruch“ nach Anhang I Nr. 4.1 a) der DGRL erfüllt.
Im Fachbeitrag „Vermeidung von Sprödbruch bei Druckgeräten nach EN 13445“ werden die Verfahren 1 bis 3 des Anhang B ausführlich behandelt.
Die Normenreihe EN 13445 ist das europäische Regelwerk für unbefeuerte Druckgeräte und als harmonisierte Norm kann der Druckgerätehersteller von der Konformitätsvermutung ausgehen.
Allerdings ist es notwendig, die Anforderungen des ausgewählten Regelwerks mit den wesentlichen Sicherheitsanforderungen zu vergleichen und eventuelle Abweichungen zu ermitteln und zu berücksichtigen. Dies erfordert vom Druckgerätehersteller ein gutes Verständnis der mit dem Regelwerk verbundenen Grundsätze.
Das heisst, der Druckgerätehersteller ist in der Pflicht, ausgehend von der Gefahrenanalyse, alle Aspekte zur vorgesehenen Verwendung zu berücksichtigen, um die grundlegenden Sicherheitsanforderungen des Anhang I der DGRL zu erfüllen und das keine druckbedingten Gefahren (auch bei niedrigen Temperaturen) von diesem Druckgerät ausgehen werden.