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
Einleitung von Abwässern über 100 °C am Abschlammgefäß unterhalb der Wasserlinie (am Stutzen für < 100 °C)Einleitung von Abwässern über 100 °C am Abschlammgefäß unterhalb der Wasserlinie (am Stutzen für < 100 °C)

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.

Info zu Dampfleitungen

Probleme:

  • Wasserschläge mit Schäden an Rohrleitung, Armaturen und Halterungen

Ursache:

  • Durch schlechte Entwässerung bilden sich Wasserpfropfen mit hoher Geschwindigkeit in der Leitung

Abhilfe:

  • Kondensatableiter in richtiger Auswahl und an geeigneter Lage einbauen

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.

Probleme:

  • Unzulässige Druckerhöhung im Kessel möglich
  • Sicherheitsfunktion nicht mehr gegeben
  • Verstoß gegen die Vorschriften
  • Möglicher Abriss der Leitung

Ursache:

  • Zu hoher Strömungswiderstand in der Leitung
  • Rückwirkung auf das Sicherheits­ventil (Flattern)

Abhilfe:

  • Ausblase­leitungen von Sicherheits­ventilen immer getrennt führen
Unzulässige Zusammenführung von Sicherheitsventil- und Entspannungsdampfleitung

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.

Reduzierung von Entspannungsdampfleitungen kann zu Druckanstieg im Behälter und damit zum Zerreißen führenReduzierung von Entspannungsdampf­leitungen kann zu Druckanstieg im Behälter und damit zum Zerreißen 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.

Probleme:

  • Unzulässige Druckerhöhung
  • Funktion eingeschränkt

Ursache:

  • Reduzierung der Leitungsnennweite und dadurch zu hoher Strömungswiderstand in der Leitung

Abhilfe:

  • Leitungen in der vorgeschriebenen Nennweite und dem vorgeschriebenen Werkstoff möglichst direkt ins Freie führen
Verjüngung (1) der Entspannungsdampfleitung am Abschlammbehälter. Zusammenführung (2) der Entspannungsdampfleitung, der Sicherheitsventilausblaseleitung und der Brüdendampfleitung. Ausführung der Brüdendampfleitung nicht in Edelstahl (3).Verjüngung (1) der Entspannungsdampf­leitung am Abschlammbehälter. Zusammenführung (2) der Entspannungsdampf­leitung, der Sicherheits­ventilausblase­leitung und der Brüdendampfleitung. Ausführung der Brüdendampfleitung nicht in Edelstahl (3).

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.

Schaden:

  • Lichtkuppeln des Gebäudes durch den heißen Dampf der Sicherheits­ventilausblase­leitung zerstört (linkes Bild)
  • Gefährdung des Betriebspersonals und Schäden an elektronischen Komponenten (rechtes Bild)

Ursache:

  • Gefahrenpotenzial nicht erkannt
  • Mündung der Ausblase­leitung direkt auf die Lichtkuppel gerichtet oder im Inneren des Kesselhauses

Abhilfe:

  • Leitungen gefahrlos ins Freie enden lassen
Sicherheitsventilausblaseleitung Sicherheits­ventilausblase­leitung

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.

Schaden:

  • Drei defekte, kavitierte Speisepumpen

Ursache:

  • Keine Mindestmengenförderung, da die Rückschlagklappe in der Freilauf­leitung in falscher Durchflussrichtung eingebaut war

Abhilfe:

  • Vormontierte Module verwenden
  • Alle Betriebsbedingungen bei der Inbetriebnahme prüfen
  • Schadensursachen prüfen

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.

Problem:

  • Mögliche gravierende Schäden am Bau und Gefahr für das Betriebspersonal

Ursache:

  • Keine Halterung der Rohrleitung

Abhilfe:

  • Geeignete Halterungen für alle auftretenden Kräfte vorsehen
Fehlende Halterungen der Ausblaseleitungen von SicherheitsventilenFehlende Halterungen der Ausblase­leitungen von Sicherheits­ventilen
Wärmedehnung der Ausblaseleitungen von Sicherheitsventilen nicht möglichWärmedehnung der Ausblase­leitungen von Sicherheits­ventilen nicht möglich