Agenda
DVGW Sicherheitskonzept
Anforderungen an Neubau und Betrieb von Gashochdruckleitungen
Einführung des Sicherheitskonzeptes bei Open Grid Europe
Zusammenfassung
10. Internationales Symposium Pipelinetechnik | Bochum | 22.06.2017
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Anwendung des DVGW-Sicherheitskonzeptes bei Open Grid Europe
Dr. Michael Steiner 10. Internationales Symposium Pipelinetechnik 22.06.2017 Bochum
DVGW Sicherheitskonzept
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Sicherheitskonzept für Gashochdruckleitungen langjährig betriebsbewährt und deterministisch geprägt, probabilistische Ergänzungen möglich
Gashochdruckleitungen technisch sicher, aber weiterhin vor äußeren Einwirkungen zu schützen (Dritte sowie Bodenbewegungen)
Fokus auf zwei Mechanismen (Stand der Technik) Sehr hohe technische Sicherheitsausstattung der Gashochdruckleitung Schutz der Leitung vor äußeren Einwirkungen
Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz der Leitung gegenüber alle Gefahren Analyse der möglichen Gefahren Qualität der Sicherheitsmaßnahmen sehr hoch
Art der Maßnahmen Neubau vorwiegend baulich Bestand vorwiegend organisatorisch
Leitplanken für DVGW Regelsetzung (DVGW GW 100)
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Sicherheitskonzept deterministisch, probabilistische Ergänzungen möglich
Schutz von Mensch und Umwelt durch das Regelwerk zu sichern, angewendete Schutzmaßnahmen im Regelwerk aufzunehmen
Regelwerksdokumente entsprechend dem Stand der Technik, alle Erkenntnisquellen einzubeziehen (Publikationen, ISO, CEN, ausländische Regelwerke, Erfahrungen, Wissenschaft)
Berücksichtigung von insbesondere Ereignissen und Ergebnissen aus Schadensstatistiken (DVGW Schadens- und Unfallstatistik G 410, G 411, EGIG)
Schadensszenario Worst Case (z.B. Vollabriss) zu berücksichtigen
Sicherheitsmaßnahmen verbindlich vorgegeben und in Wirksamkeit, Verfügbarkeit und Genauigkeit bewertet
Errichtung von Gashochdruckleitungen (DVGW G 463)
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Trassierung der Gashochdruckleitung so, dass keine zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen erforderlich werden
Einzelne zusätzliche Maßnahmen in Gebieten mit erhöhtem Schutzbedürfnis Gebiete mit zusätzlichen Einwirkungen auf die Leitung Bebaute Gebiete
Abwägung der Maßnahmen abhängig von Art des Gebiets und möglichem Gefährdungspotenzial
Beispiele für einzelne zusätzliche Maßnahmen mit Erhöhung von Sicherheitsbeiwert (Wanddicke), Rohrdeckung, Druckprüfungsanforderungen, Kennzeichnung, Prüfumfang oder Vorsehen eines Trassenwarnbandes
Quelle: www.mr-kartographie.de/uploads/pics/Bevoelkerungsdichte-Dtl_01.jpg
Errichtung von Gashochdruckleitungen (DVGW G 463)
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Hohe Anforderungen an Sicherheit der Gashochdruckleitung sowie zum Schutz von Mensch und Umwelt
Berücksichtigung des künftigen Betriebs, vorhandener Bodenverhältnisse und möglicher Einflüsse Dritter
Erhöhte Anforderungen an Sicherheitsmaßnahmen im Vergleich zu anderen Standards Sicherheitsbeiwert einheitlich mindestens 1,6 Rohrdeckung mindestens 1 m 100% Schweißnahtprüfung Erhöhte Kennzeichnung innerhalb der Bebauung Erhöhte Wasserdruckprüfung mit Stresstest innerhalb der Bebauung
Betrieb und Instandhaltung von Gashochdruckleitungen (Gelbdruck DVGW G 466-1)
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Betrieb und Instandhaltung mit organisatorischen Maßnahmen zustandsorientierte Inspektion
In Gebieten mit erhöhtem Schutzbedürfnis, z.B. verkürzte Inspektionsintervalle dichtere Kennzeichnung durch Schilderpfähle
mit zusätzlichen Maßnahmen heranrückende bzw. herangerückte Bebauung oder wo mit zusätzlichen Einwirkungen zu rechnen ist
Betrieb und Instandhaltung von Gashochdruckleitungen (Gelbdruck DVGW G 466-1)
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Berücksichtigung möglicher sicherheitsrelevanter Aspekte bei der Festlegung und Durchführung von Inspektions- und Wartungsarbeiten Beeinträchtigungen von außen (z.B. Bautätigkeiten) Bodenbewegungen Korrosion Herstellerfehler
Typische organisatorische Sicherheitsmaßnahmen Strecken- und Dichtheitskontrollen Überwachung des kathodischen Korrosionsschutzes Rohrleitungsinspektion durch Molchung Überwachung von Bautätigkeiten in Leitungsnähe Bewertung von Bodenbewegungen
Ereignisstatistik nach DVGW G 410
Beispiele für Errichtung mit unterschiedlicher Trasse
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Standardmaßnahmen nach G 463 Keine zusätzlichen Maßnahmen
Dichte Besiedlung mit möglichen Beschädigungen Zusätzliche Maßnahmen zum Schutz der Leitung (erhöhte Rohrdeckung und Kennzeichnung)
Systematische Bewertung von Maßnahmen bei OGE
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Systematische Gefährdungsanalyse (Sicherheitsstudie durch TÜV)
Sicherheitsaspekte Beschädigungen d. Dritte Bodenbewegungen Korrosion Hersteller-, Baufehler andere
Maßnahmen (Beispiele) Rohrdeckung Wanddicke ZfP Schweißnähte Coating Inspector Stresstest Schilderpfähle Überwachung Intensive KKS-Messtechnik / Molch Überwachung Bautätigkeiten & Bodenbewegungen
Sicherheitsaspekte Festlegung zusätzlicher Sicherheitsmaßnahmen: Neubau, Bestand, Regelwerk
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Zusätzliche Maßnahme
Dichte Besiedlung
(> 250 Pers./km2)
Gebiete mit besonderen
Schutzanforderungen
Dichte Besiedlung
(> 250 Pers./km2)
Gebiete mit besonderen
Schutzanforderungen
Dichte Besiedlung
(> 250 Pers./km2)
Gebiete mit besonderen
Schutzanforderungen
Mindestüberdeckung 1,2 m 1,4 m nein nein 1,2 m 1,4 m + o + o + o + +
Geotextil-Gitter in 1m Tiefe, Warnband Warnband Warnband + Geotextil nein nein Warnband Warnband + Geotextil + o + +
Erhöhter Sicherheitsbeiwert bei Unterschreitung der sicheren Wanddicke
1,8 bei Unterschr. der sicheren Wanddicke
2,2 bei Unterschr. der sicheren Wanddicke
nein nein1,8 bei unterschr. D. sicheren Wanddicke
2,2 bei unterschr. d. sicheren Wanddicke o o o o o o o o o o + o o o o o o o o o o + + + + + + + o o o o o + o o + o o + + +
Mindestwanddicke12 mm bei DN > 300 mm, MOP > 16 bar
15 mm "inhärent sichere Bauweise"
nein nein nein nein + o + + + o + + o + + + + o + + + + + + + + + + + + + + o o o o o + o o + + + + + + o
Erhöhte Zähigkeit nach DIN EN ISO 3183 Anh. M/G.1
ja ja nein nein ja ja o o o o + + + + + o + + o o + o + + + o o o
Mindest-Bruchdehnung nein nein nein nein nein nein o o o o + + + + + o + + o o + o o + + + o + o o o
Mindest-Kerbschlagarbeit nein ? nein nein nein nein + + + + o o + o o o o o + o + + o o o o + + +
Crack Arrestors nein nein nein nein nein nein ? o o ? o o o + + + +
HDD / Microtunnel nein nein nein nein nein nein + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
Zusätzliche KKS Messtellen nein ? ? ? nein nein + + ? ? ? ?
Beton-/ Kunststoffplatten nein nein nein ? nein nein + + + o + + + o
Errichtung von Schutzdämmen nein nein nein nein nein nein + o + o + o + + o +
Zäune nein nein nein nein nein nein + + + + + o o
Umhüllung mit erhöhtem mechanischen Widerstand (z.B. GFK)
nein nein nein nein nein nein o o o o o + ? +
Spezialgutachten Geogefahren ja ja ja ja ja ja + + + + + + + + + + + o o
Ankauf des Gebietes nein nein nein nein nein nein + + + + o + +
Erhöhung Abstand zu bestehenden Leitungen 10 m 10 m nein nein ? ? + o +
Erhöhung Abstand zu WEA neinbei Unterschreitung
einer sicheren Wanddicke
nein nein nein nein +
ZfP der Rundnähte 100%, 2 Verfahren 100%, 2 Verfahren nein nein 100%, 2 Verfahren 100%, 2 Verfahren + +
Elektrolytische Porenprüfung aller Nachumhüllungen nein nein nein nein nein nein + o o + + ?
Coating Inspector ja ja nein nein nein nein
Prüfung mit erhöhtem Prüfdruck1,4 DP oder
Stressdruckprüfung1,4 DP oder
Stressdruckprüfungnein nein
1,4 DP oder Stressdruckprüfung
1,4 DP oder Stressdruckprüfung + + + + + + o ?
Intensive Fehlstellenortung bei Errichtung ja ja nein nein ? ? + + ?
Ausweitung der Bauüberwachung (noch zu spezifizieren)
ja ja nein nein ? ? o o + + + + o + + ?
Geologische Baubegleitungabh. v.
Baugrundergebnissenabh. v.
Baugrundergebnissennein nein ? ? + + + + + + + o +
Zusätzliche Bodenaufschlüsse mit festem Maximalabstand
klären mit Dr. Pfeiffer klären mit Dr. Pfeiffer nein ? ? ? + + + + + + + o
Ausweitung Sachverständigenüberwachung (TÜV), z.B. 100% Schweißnähte, intensive Baubegleitung
neinklären mit König /
Strümpelnein nein ? ? o o o o + + + o
Nullmolchung Geometrie & IMU für Lage und Strain Assessment
ja ja nein nein nur Geometrie nur Geometrie + + o o
Nullmolchung MFL (Materialfehler, Schweißnahtfehler)
ja, laut Molchkonzept ja, laut Molchkonzept nein nein nein nein + o + +
Betriebsmolchung Geometrie & IMU für Lage und Strain Assessment
gem. Integritätsregeln ? gem. Integritätsregeln ? verkürzte Intervalle verkürzte Intervalle + + + + o + ? o + + + + ?
Betriebsmolchung MFL (Korrosion) gem. IntegritätsregelnAngepasster Bewertung:
Sicherheitsbeiwert gem. Integritätsregeln
Angepasster Bewertung:
Sicherheitsbeiwert verkürzte Intervalle verkürzte Intervalle + + o + + + + + + + + +
Betriebsmolchung MFL (TPI) gem. Integritätsregeln ? gem. Integritätsregeln ? ? ? o o o o o + o
Betriebsmolchung EMAT (Disbonding) nein nein nein ? nein nein o + + ?
Betriebsmolchung EMAT (SCC) nein nein nein ? nein nein ? o ? ? o ? ?
Betriebsmolchung US nein nein nein nein nein nein o o o o o + + + + + + + + + + + + + +
Befliegungsintervall 14 Tage offen 14 Tage offen "verkürzte Intervalle" "verkürzte Intervalle" + + + + + + o
Begehungsintervall, Gasspüren 1 Jahr 1/2 Jahr ? 1 Jahr 1/2 Jahr ? "verkürzte Intervalle" "verkürzte Intervalle" o o o o + o o o o + + + + + + + o o
CHARM Befliegung alle 5 Jahre alle 5 Jahre alle 5 Jahre ? nein nein + + + + + + +
DMS Überwachungabh. vom Gutachten
zu Geogefahrenabh. vom Gutachten
zu Geogefahrenabh. vom Gutachten
zu Geogefahrenabh. vom Gutachten
zu Geogefahrennein nein + + o + o + o o
Örtliche Leckerkennungseinrichtungen nein nein nein nein nein nein o o o o o o o o o o o o o o o o o o o
Überwachung auf Bodenbewegung (terrestrisch oder satellit)
abh. vom Gutachten zu Geogefahren
abh. vom Gutachten zu Geogefahren
abh. vom Gutachten zu Geogefahren
abh. vom Gutachten zu Geogefahren
nein nein + + o o ? o +
Monitoring und Bewertung der Betriebslastkollektive nein nein nein nein nein nein + + +
Aktives Trassenwarnband (z.B. LWL) nein nein nein nein nein nein + + +
PFÜ Baggerdetektion offen offen offen offen nein nein + + + + + + ?
Baggererkennung per Satellit nein nein nein ? nein nein + + + +
Intensivmessung PIMS Regeln PIMS Regeln PIMS Regeln ? nein nein + + + ? ? ? ?
Nachweis der KKS Funktionklären mit Behrenberg-
Pollmeyerklären mit Behrenberg-
Pollmeyerklären mit Behrenberg-
Pollmeyerklären mit Behrenberg-
Pollmeyerklären mit Behrenberg-
Pollmeyerklären mit Behrenberg-
Pollmeyer + + + ? ? ?
Untersuchung Hochspannungsbeeniflussung AFK 11, Streustrombeeinflussung AfK 2
klären mit Behrenberg-Pollmeyer
klären mit Behrenberg-Pollmeyer
klären mit Behrenberg-Pollmeyer
klären mit Behrenberg-Pollmeyer
klären mit Behrenberg-Pollmeyer
klären mit Behrenberg-Pollmeyer +
Überwachungsmessung Mantelrohr 3 Jahre 3 Jahre 3 Jahre 3 Jahre 3 Jahre 3 Jahre + +
Zus. Schilderpfähle neinja, Abstand spezifizieren
ja, Abstand spezifizieren
ja, Abstand spezifizieren
ja, Abstand spezifizieren
ja, Abstand spezifizieren o o o o o o
Wiederkehrende Anwohnerinformation, Sensibilisierungskampagne
? ? ? ? ? ? o o o o
Training Erdmaschinenbauführer (z.B. BalSiBau) ja ja ja ja nein nein + + + + + o
Wiederholte Druck-/Dichtheitsprüfung einzelner DPA nein nein nein nein nein nein o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o
Verringerung der Armaturenabstände, Optimierung der Anordnung für Bebauung
nein nein nein ? nein nein o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o
Line Breack Armaturen mit Schließzeit < 20 s nein ? nein ? nein nein + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + o o o o o o o + + o + + + + + +
Größte sicherheitsrelevante Auswirkungen
Ausgeschlossen durch
Bei Leitungsneubau zu berücksichtigen
Sonstige
Sekundärmaßnahme
(Begrenzung Auswirkungen)
KorrosionKonstruktionsfehler, Materialfehler, Baufehler
Betrieb und Überwachung
Berück-sichtigung
KKS Überwachung
Errichtung
Molchungen
Beschilderung, Anwohner-information,
Training, Sonstiges
Konstruktive Maßnahmen
Beschädigung durch Dritte Bodenbewegungen und andere Geogefahren
OGE Neubau OGE Bestand DVGW Regelwerk
Maß
nahm
en
Systematische Integritätsanalyse für Pipelines
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Festlegung des Vorgehens zur Integritätsbewertung
Bewertung mit geeigneten Tools und Verfahren
Entscheidungen für kurz- / langfristige IH-Maßnahmen auf sicherer Datenbasis
Leitungsklasseneinteilung zur Zustandsbewertung
Einzelbewertung bei Abweichungen vom Sollzustand
Nachweis der Leitungsintegrität
MFL/Geometrie-Molch
Maßnahmen (Reparatur, Sicherung, Sanierung)
Priorisierung und Festlegung Bewertungsverfahren
Leitungsklasse I Muffen-Leitungen
1912 – 1958
Leitungsklasse II Nicht molchbar
1959 - 1962
Leitungsklasse III molchbar
ca. 1963 - heute
Hochspannungsbeeinflussungsuntersuchung inkl. Wechselstrombeeinflussung
Einzelbewertung (Korrosionsschutz, Festigkeit)
Intensivmessung & Mantelrohrmessung
Muffenbewertung
Nachweis der Leitungsintegrität (Dokumentation, Festlegung Verfallsdatum)
Check
Do
Act
Plan
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 Ltg 15 Ltg 7 Ltg 6 Ltg 1 Ltg 9 Ltg 5 Ltg 2
Hauptleitung inkl. Anschlüssen Scha
dens
zahl
pro
Jah
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Weitere Beispiele für Maßnahmen bei der Errichtung
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Erhöhte Qualität der Stahlrohre
Erhöhte Festigkeit, Barcode, Dokumentation Schleifstellen, digitales Abnahmeprüfzeugnis
Erhöhte Qualität der Umhüllung / Coating Inspector
Erhöhte Qualitätssicherung für Werks- und Nachumhüllung
Erhöhte Druckprüfung / Stress Test (max. 1,10-fach)
Reduzierung Hersteller- sowie Baufehler
Null-Molchung (Baseline Inspection)
Herstellerfehler, Beulen, erhöhte Biegung
Betrieb in Gebieten mit erhöhtem Schutzbedürfnis mit zusätzlichen organisatorischen Maßnahmen (Beispiele)
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Bebaute Gebiete Verkürzte Zyklen bei Überwachung/Inspektion Wiederholte Intensive KKS-Messtechnik Erhöhte Kennzeichnung
Einzelfälle Monitoring Bodenbewegung Überwachung Bauarbeiten in Leitungsnähe Prüfung Rohrdeckung Bewertung durch unabhängige Sachverständige
Beispiel Konzept - Inspektionsmolchung
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Molchbare Leitungen zu molchen
Betriebs- und Nullmolchung
Intervall zustandsorientiert 10 -25 Jahre
Molchverfahren Nullmolchung Betriebsmolchung Betrachtete Eigenschaft bzw. Fehler
Geometriemolchung Durchgängigkeit Aufweitungen Ovalitäten Beulen
IMU (Mapping) Lage (Georeferenzierung)
IMU (Strain Assessment)
Spannungen und Lageverschiebung Betriebsbedingte Setzungen und
Zusatzlasten
MFL-Molchung Wanddickenminderungen innen/außen Mechanische Beschädigungen Herstellfehler (Ausschleifungen,
Einschlüsse) Schweißnahtfehler
Intervall einmalig 15 – 25 Jahre
Neubau in Gebieten mit erhöhtem Schutzbedürfnis mit einzelnen zusätzlichen baulichen Maßnahmen (Beispiele)
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Dicht bebaute Gebiete Erhöhte Wanddicke, Erhöhte Rohrdeckung, Erhöhte Druckprüfung, Erhöhte Kennzeichnung und/oder Erhöhte Qualität Umhüllung / Stahlrohr
Landwirtschaftliche Gebiete mit großer Bearbeitungstiefe Erhöhte Rohrdeckung
Einzelfälle Detaillierte Bewertung Bodenverhältnisse (Bodenbewegungen) Bewertung durch unabhängige Sachverständige
Nur mittleres DN & DP z.B. nicht DN 300 x DP 30 (niedrige Auswirkung) z.B. nicht DN 1000 x DP 100 (Wanddicke sehr groß)
Erhöhte Überwachung in Gebieten mit erhöhtem Schutzbedürfnis
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Quelle: www.mr-kartographie.de/uploadsics/Bevoelkerungsdichte-Dtl_01.jpg
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Erhöhte Überwachung in Gebieten, in denen mit zusätzlichen Einwirkungen
zu rechnen ist (häufig dichte Besiedlung)
Orte Beschädigung durch Dritte Bauanfragen BIL (Status 12/2016) Bevölkerungsdichte in Deutschland
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Kontakt: Dr. Michael Steiner Leiter Integrität Open Grid Europe [email protected]
Zusammenfassung
DVGW mit Sicherheitskonzept nach Stand der Technik (DVGW GW 100, G 410, G 463, Entwürfe G 411 & G 466-1)
Neues Sicherheitskonzept erfolgreich eingeführt bei Open Grid Europe
Erhöhte Maßnahmen zum Schutz der Gashochdruckleitung Errichtung vorwiegend baulich Betrieb vorwiegend organisatorisch
In Gebieten mit erhöhtem Schutzbedürfnis zusätzlicher Schutz der Leitung vor Beschädigungen durch Dritte Bodenbewegungen
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