Hydrostatische Prüfung

Hydrostatische Prüfungen werden im Rahmen der Spezifikationen der Industrie oder des Kunden durchgeführt oder können gesetzlich vorgeschrieben sein. Der Behälter wird mit einer nahezu inkompressiblen Flüssigkeit – in der Regel Wasser oder Öl – gefüllt, auf den Prüfdruck gebracht und auf Undichtigkeiten oder dauerhafte Formveränderungen untersucht. Dem Wasser können rote oder fluoreszierende Farbstoffe zugesetzt werden, um undichte Stellen besser erkennen zu können. Der Prüfdruck ist immer wesentlich höher als der Betriebsdruck, um einen Sicherheitsfaktor zu erhalten. Dieser Sicherheitsfaktor beträgt in der Regel 166,66 %, 143 % oder 150 % des vorgesehenen Betriebsdrucks, je nach den geltenden Vorschriften. Wenn eine Flasche beispielsweise für DOT-2015 PSI (ca. 139 bar) ausgelegt ist, wird sie bei ca. 3360 PSI (ca. 232 bar) geprüft. In der Regel wird Wasser verwendet, da es billig und leicht verfügbar ist und in der Regel für das zu prüfende System unschädlich ist. Hydraulikflüssigkeiten und Öle können dort eingesetzt werden, wo eine Verunreinigung mit Wasser Probleme verursachen könnte. Diese Flüssigkeiten sind nahezu inkompressibel, so dass relativ wenig Arbeit erforderlich ist, um einen hohen Druck zu erzeugen, und sie sind daher auch nur in der Lage, im Falle eines Versagens eine geringe Menge an Energie freizusetzen – nur ein kleines Volumen wird unter hohem Druck entweichen, wenn der Behälter versagt. Bei Verwendung von Hochdruckgas würde sich das Gas mit seinem komprimierten Volumen auf V=(nRT)/p ausdehnen, was zu einer Explosion führen würde, mit dem entsprechenden Risiko von Schäden oder Verletzungen.

Wassermanteltest

Kleine Druckbehälter werden normalerweise mit einem Wassermanteltest geprüft. Der Behälter wird visuell auf Defekte untersucht und dann in einen mit Wasser gefüllten Behälter gestellt, in dem die Volumenänderung des Behälters gemessen werden kann, normalerweise durch Überwachung des Wasserstands in einem kalibrierten Rohr. Das Gefäß wird dann für einen bestimmten Zeitraum, in der Regel 30 oder mehr Sekunden, unter Druck gesetzt, und, falls angegeben, wird die Ausdehnung gemessen, indem die Flüssigkeitsmenge abgelesen wird, die durch die Volumenzunahme des unter Druck stehenden Gefäßes in das Messrohr gedrückt wurde. Anschließend wird der Druck aus dem Gefäß genommen und die dauerhafte Volumenzunahme durch plastische Verformung unter Druck gemessen, indem das Endvolumen im Messrohr mit dem Volumen vor der Druckbeaufschlagung verglichen wird. Eine Undichtigkeit führt zu einem ähnlichen Ergebnis wie die bleibende Verformung, kann aber durch Halten des Volumens im druckbeaufschlagten Gefäß durch Schließen des Einlassventils für eine gewisse Zeit vor der Druckentlastung festgestellt werden, da der Druck während dieses Zeitraums bei einer Undichtigkeit stetig abfällt. In den meisten Fällen deutet ein permanenter Druckabfall, der den angegebenen Höchstwert überschreitet, auf einen Ausfall hin. Ein Leck kann ebenfalls ein Versagenskriterium sein, aber es kann auch sein, dass das Leck auf eine schlechte Abdichtung der Prüfeinrichtung zurückzuführen ist. Wenn der Behälter versagt, wird er in der Regel einem Ablehnungsverfahren unterzogen, bei dem der Zylinder als unsicher eingestuft wird.

Die zur Spezifizierung der Prüfung erforderlichen Informationen sind auf dem Zylinder eingeprägt. Dazu gehören die Konstruktionsnorm, die Seriennummer, der Hersteller und das Herstellungsdatum. Nach der Prüfung wird der Behälter oder sein Typenschild in der Regel mit dem Datum der erfolgreichen Prüfung und der Kennzeichnung der Prüfstelle versehen.

Eine einfachere Prüfung, die auch als hydrostatische Prüfung gilt, aber von jedem durchgeführt werden kann, der einen Gartenschlauch hat, besteht darin, den Behälter durch Füllen mit Wasser unter Druck zu setzen und die Außenseite physisch auf Undichtigkeiten zu untersuchen. Diese Art der Prüfung eignet sich für Behälter wie z. B. Bootstanks, die keine Druckbehälter sind, sondern unter dem hydrostatischen Druck des Inhalts funktionieren müssen. Die hydrostatische Prüfhöhe wird in der Regel als Höhe über der Oberseite des Tanks angegeben. Der Tank wird mit Druck beaufschlagt, indem Wasser über ein temporäres Standrohr bis zur angegebenen Höhe eingefüllt wird, falls erforderlich. Es kann notwendig sein, Entlüftungsöffnungen und andere Auslässe während der Prüfung zu verschließen.

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