Druckerhöhungsverdichter für Druckprüfungen

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Ein Druckerhöhungsverdichter für Druckprüfungen wird nicht allein anhand des Zieldrucks ausgewählt. Maßgeblich ist ein veränderlicher Betriebsbereich: Der Eintrittsdruck kann fallen, der erforderliche Austrittsdruck während der Befüllung steigen und der Volumenstrom entlang der Kennlinie variieren. Außerdem kann das freigegebene Prüfverfahren Medium, Druckanstieg, Haltezeit, Abnahmekriterien und Schutzmaßnahmen vorgeben.

Inhaltliche Abgrenzung: Dieser Leitfaden erläutert, wie eine Förderaufgabe für Druckprüfungen festgelegt und verifiziert wird. Produktkategorien, verfügbare Ausführungen und Lieferantenkompetenz finden Sie auf der Seite zur Produktreihe der Druckerhöhungsverdichter. Durch die Trennung dieser Aufgaben konkurriert der Anwendungsleitfaden nicht mit der Produktübersicht.

1. Festlegen
Prüfverfahren, Medium, Volumen, Drücke, Befüllzeit und Prüfzyklus verbindlich festlegen.

2. Abgleichen
Den vollständigen Betriebsbereich vom Eintritt bis zum Austritt anhand einer Leistungskennlinie prüfen.

3. Steuern
Druckanstieg, Stabilisierung, Haltezeit, Prüfung und kontrolliertes Abblasen planen.

4. Nachweisen
Aufzeichnungen, Lieferantenunterlagen und Abnahmenachweise vor dem Kauf festlegen.

Den Druckerhöhungsverdichter in das Druckprüfsystem einordnen

Systemgrenze einer Druckprüfanlage von der Gasquelle über den Druckerhöhungsverdichter bis zum Prüfverteiler.

In einem Gaskreislauf ist der Druckerhöhungsverdichter üblicherweise hinter der primären Druckgasquelle und vor dem Hochdruck-Prüfverteiler angeordnet. Als Quelle kommen Druckluft aus dem Werk, ein Stickstoffgenerator, eine geregelte Flaschenbatterie oder ein anderer Verdichter infrage. Zwischen Quelle und Druckerhöhungsverdichter können Aufbereitungsgeräte wie ein Eintrittsbehälter, Filter oder Trockner liegen.

Antriebsmedium und Prozessgas dürfen nicht verwechselt werden. Bei einem druckluftbetriebenen Druckerhöhungsverdichter kann der große Antriebskolben mit Druckluft beaufschlagt werden, während im Hochdruckteil separat Druckluft, Stickstoff oder ein anderes Gas verdichtet wird. Ein elektrisch angetriebener Hubkolben-Druckerhöhungsverdichter hat eine andere Versorgungsgrenze; auch bei ihm ist jedoch der Eintritt des Prozessgases festgelegt.

Systemgrenzenplan für die Druckprüfanlage
Quelle → Aufbereitung → Eintrittsabsperrung und Messung → Druckerhöhungsverdichter → bei Bedarf Kühlung oder Druckluftbehälter → Austrittsabsperrung und Druckentlastung → kalibrierter Prüfverteiler → Prüfling → kontrolliertes Abblasen.

Die Mindest-, Normal- und Höchstbedingungen an jeder Anlagengrenze dokumentieren. „Druckluft aus dem Werk verfügbar“ ist keine Spezifikation.

Solange die Quelle unter Druck steht und ausreichend Volumenstrom liefert, saugt der Druckerhöhungsverdichter Gas an. Im Betrieb kann ein statisches Manometer einen ausreichenden Druck anzeigen, der unter Durchfluss jedoch wegen einer zu kleinen Leitung, eines ungeeigneten Reglers oder Filters oder durch konkurrierenden Bedarf im Werk einbrechen kann. Hersteller weisen außerdem darauf hin, dass die Leistung eines Gasverdichters vom Gasdruck und der dafür ausgelegten Leistungskennlinie abhängt. ^[2]

Unabhängig davon, ob die Anlage als Druckluft-Druckerhöhungsverdichter, Druckverstärker, Druckluftverdichter mit Druckerhöhung oder Druckerhöhungsverdichter für Druckluft bezeichnet wird, gelten dieselben Anforderungen. Der Primärverdichter muss am Eintritt des Druckerhöhungsverdichters den erforderlichen Volumenstrom liefern, während die Verdichterstufe den benötigten Austrittsdruck erzeugt. Nennwerte wie 100 psi oder 7 bar sind lediglich Beispiele und ersetzen niemals den tatsächlichen Betriebsbereich.

Das Prüfmedium vor der Auswahl des Druckerhöhungsverdichters festlegen

Auswahl des Druckprüfmediums: Wasser, Druckluft oder Stickstoff.

Das freigegebene Prüfverfahren sollte festlegen, ob hydrostatisch oder pneumatisch geprüft wird, bevor ein Verdichteraggregat spezifiziert wird. Prüfdruck, Haltezeit, Prüfmethode und Abnahmekriterien ergeben sich aus diesem freigegebenen Verfahren und nicht aus den Vorgaben des Verdichterlieferanten.

Medium	Möglicher Auswahlgrund	Wichtige Randbedingung	Entscheidung durch
Wasser oder eine andere geeignete Flüssigkeit	Die geringere gespeicherte Energie macht eine hydrostatische Prüfung vorzugswürdig, sofern sie praktikabel ist.	Verunreinigung, Korrosion, Einfrieren, Entwässerung, Stützlast und Trocknung berücksichtigen.	Betreiber bzw. verantwortlicher Ingenieur gemäß maßgeblichem Prüfverfahren.
Druckluft	Trockene Prüfung, wenn keine Flüssigkeit eingebracht oder entfernt werden kann.	Die gespeicherte Energie bei pneumatischen Prüfungen erfordert verfahrensspezifische Risikokontrollen.	Freigegebenes Prüfverfahren – nicht die Verfügbarkeit der Ausrüstung.
Stickstoff	Trockenes, inertes Medium, wenn Sauerstoff oder Feuchtigkeit unzulässig sind.	Stickstoff kann Sauerstoff verdrängen; Leckagen und Abblasen können Erstickungsgefahr verursachen.	Freigegebenes Verfahren sowie eine standortspezifische Bewertung zu Arbeitsschutz, Sicherheit und Lüftung.

Die European Industrial Gases Association empfiehlt, wenn möglich hydrostatisch statt pneumatisch zu prüfen, und nennt ein Beispiel für die gespeicherte Energie komprimierter Gase. [3] Das U.S. Chemical Safety Board dokumentiert, wie unsichtbar und schnell sich die Gefahren einer stickstoffhaltigen Atmosphäre mit Sauerstoffmangel entwickeln. [4] Die Grundsätze dieser Dokumente setzen weder örtliche Projektvorschriften noch die Zuständigkeit der lokalen Behörde außer Kraft.

Verwandte Auslegungsfragen sollten getrennt behandelt werden. Nutzen Sie den Auswahlleitfaden für Stickstoff-Hochdruckverdichter, wenn die Ausführung des Stickstoff-Verdichteraggregats im Mittelpunkt steht, und den Auslegungsleitfaden für Druckluft zur Stickstofferzeugung, wenn die vorgeschaltete Druckluftversorgung der begrenzende Faktor ist. Einen umfassenderen Überblick bieten der Vergleich der wichtigsten Druckerhöhungsverdichtertypen und die Erläuterung, wie Druckerhöhungsverdichtung funktioniert. Diese Seiten unterstützen die Ausrüstungsentscheidung; dieser Leitfaden konzentriert sich weiterhin auf die Förderaufgabe bei Druckprüfungen, den Prüfablauf und die Abnahmenachweise.

Prüfanforderung in einen Betriebsbereich übersetzen

Arbeitsblatt zum Betriebsbereich für Druckerhöhungsverdichter bei Druckprüfungen.

Beginnen Sie mit einem Datenblatt, nicht mit einer Teilenummer. Legen Sie Gaszusammensetzung und -qualität, das gesamte unter Druck gesetzte Volumen einschließlich Schläuchen und Verteilern, Anfangsdruck, Zieldruck, Eintrittsdruckbereich, Temperaturen, zulässige Befüllzeit, Zyklen pro Stunde, erwartete Haltezeit, Stillstandszeit, Höhenlage des Standorts und Referenzbedingungen für den Volumenstrom fest.

Vorläufige Abschätzung der Gasmenge
Bei einer näherungsweise isothermen Berechnung mit idealem Gas ist das zugeführte Normvolumen proportional zum Prüfvolumen und zur Differenz zwischen End- und Anfangsabsolutdruck:

ΔVstd ≈ Vtest × (P2,abs − P1,abs) / Pstd × Tstd / Ttest

Dies ist eine erste Abschätzung für die Planung und keine abschließende Auslegungsmethode. Bei hohem Druck ist die geeignete Kompressibilitätsberechnung anzuwenden und eine Lieferantenberechnung oder validierte Leistungskennlinie heranzuziehen.

Der erforderliche mittlere Normvolumenstrom ergibt sich aus der geschätzten Gasmenge geteilt durch die Befüllzeit. Dieser Wert ist zwar nützlich, zeigt aber nicht, ob der Druckerhöhungsverdichter den erforderlichen Volumenstrom beim Enddruck liefern kann. Dazu werden Kennlinien des Druckerhöhungsverdichters erstellt, um Förderleistung und Befüllzeit des Druckluftbehälters unter Berücksichtigung des Einflusses von Eintritts- und Austrittsdruck abzuschätzen. ^[5]

Was gehört in das Arbeitsblatt zum Betriebsbereich?

Gaszusammensetzung, Reinheit sowie Grenzwerte für Feuchtigkeit, Öl und Partikel.
Mindest-, Normal- und Höchstwerte für Eintrittsdruck und -temperatur an der Grenze des Verdichteraggregats.
Der am festgelegten Übergabepunkt erforderliche Austrittsdruck, nicht am Verdichteraustritt.
Gesamtes Prüfvolumen, Anfangsdruck, zulässige Befüllzeit sowie erwartete Leckage oder Verbrauch.
Prüfungen pro Stunde oder Schicht, Dauer von Betrieb, Haltezeit und Stillstand sowie Erholungszeit zwischen Prüfungen.
Einheit des Volumenstroms und Referenztemperatur bzw. -druck; „CFM“ ohne Einheitenangabe ist mehrdeutig.
Umgebungstemperatur- und Umgebungsdruckbereich, Ex-Bereichsklassifizierung, verfügbare Versorgungsmedien sowie Lärm- und Kühlungsbeschränkungen.

Bitten Sie den Lieferanten um Berechnungen der minimalen, normalen und maximalen Befüllzeit oder um Kennlinienberechnungen für die Eintrittsbedingungen. Ein „Nennvolumenstrom“ zeigt nicht den langsamsten Abschnitt der Kennlinie.

Ausführung anhand des Betriebsbereichs auswählen

Auswahl der Ausführung des Druckerhöhungsverdichters anhand des Betriebsbereichs.

Druckluftbetriebene Druckerhöhungsverdichter können bei manchen Anwendungen eine attraktive Lösung sein, etwa wenn bei statischem Druck ein Stillstand angestrebt wird und ausreichend Antriebsdruckluft verfügbar ist. Elektrisch angetriebene Hubkolben-Druckerhöhungsverdichter eignen sich möglicherweise besser für häufigen oder längeren Betrieb, insbesondere wenn sich Motorleistung, Steuerung und Kühlung vollständig in den Prüfzyklus integrieren lassen. Bei unzulässigem Druck- oder Temperaturanstieg in einer einzelnen Stufe sind wahrscheinlich mehrere Verdichterstufen erforderlich.

Auswahlkriterium	Auswirkung auf das Verdichteraggregat	Anzufordernder Nachweis
Druckverhältnis über den Betriebsbereich	Beeinflusst Stufung, volumetrischen Wirkungsgrad, Volumenstrom beim Enddruck und Wärmeentwicklung.	Leistungskennlinien und prognostizierter Befüllverlauf.
Gaszusammensetzung und Reinheit	Bestimmt gasberührte Werkstoffe, Dichtungen, Schmierungsgrenzen und Maßnahmen zur Vermeidung von Verunreinigungen.	Erklärung zur Werkstoffverträglichkeit und Werkstoffliste.
Dauerbetrieb oder intermittierender Betrieb	Verändert Kühlung, Antriebsauslegung, Druckluftbehälterkonzept und Instandhaltungsintervalle.	Angegebene Betriebsdauer und thermische Bewertung.
Anforderungen an die Steuerung	Bestimmt Druckregelung, stufenweisen Druckanstieg, Freigabebedingungen, Datenaufzeichnung und Integration.	Steuerungsbeschreibung, Alarm- und Abschaltliste sowie E/A-Plan.
Standortbedingungen	Kann sich auf Motor, Messgeräte, Lüftung, Gehäuse und Zertifizierung auswirken.	Konformitätsplan entsprechend dem Installationsort.
Eintrittsaufbereitung	Verunreinigungen oder Feuchtigkeit können Filterung, Trocknung und Lebensdauer der Dichtungen beeinflussen.	Erforderliche Druckluftqualität an der Anlagengrenze und Umfang der Aufbereitung.
Konzept für Druckluftbehälter	Ein Druckluftbehälter kann Druckerhöhungssysteme von kurzfristigen Bedarfsspitzen entkoppeln, erhöht jedoch die gespeicherte Energie und erfordert zusätzliche Steuerung.	Begründung des Volumens, Zuständigkeit für die Auslegung der Druckentlastung und Betriebsablauf.
Kühlverfahren	Luft- oder Wasserkühlung beeinflusst Versorgungsmedien, Austrittstemperatur und Anlagenlayout.	Berechnung der Wärmeabfuhr und zulässiger Umgebungstemperaturbereich.
Drehzahlregelung	Drehzahlregelung oder Taktbetrieb können Regelbereich, Wärmeentwicklung und Ansprechverhalten verändern.	Regelbereich, Mindestbetriebspunkt und Alarm- bzw. Abschaltgrenzwerte.

Ein allgemeingültiges „maximales Druckverhältnis pro Verdichterstufe“ sollte nicht angesetzt werden. Ausführung und Gas des Druckerhöhungsverdichters, Eintrittsbedingungen und verwendete Werkstoffe bestimmen den Betriebsbereich. Lassen Sie sich den vollständigen Betriebsbereich vom Hersteller bestätigen.

Spezifikationsterminologie. In einem Leitfaden zu Druckerhöhungsverdichtern können verwandte Anlagen unter verschiedenen Bezeichnungen erscheinen. Ein Hochdruck-Druckerhöhungsverdichter, Druckluft-Druckerhöhungsverdichter oder Hochdruck-Druckerhöhungsverdichter für Druckluft kann eine Maschine bezeichnen, die den Druck von einem bereits durch einen Primärverdichter komprimierten Gas weiter erhöht. Manche Dokumente sprechen von Druckerhöhung, einem Druckerhöhungsverdichteraggregat oder einem Hochdruck-Druckluftaggregat. Vergleichen Sie zwei Druckerhöhungssysteme anhand ihres vollständigen Betriebsbereichs vom Eintritt bis zum Austritt und nicht anhand ihrer Bezeichnungen.

Bei einer typischen Druckluftquelle aus dem Werk ist zu klären, ob sie kontinuierlich Druckluft mit einem bestimmten Grunddruck liefert oder diesen Druck nur im Stillstand anzeigt. Der erforderliche Austrittsdruck und das benötigte Druckband am Verbrauchsort müssen gemeinsam mit dem minimalen Eintrittsdruck betrachtet werden. Bei einem hohen Gesamt-Druckverhältnis kann ein typisches zweistufiges System die Temperatur besser begrenzen; dies kann jedoch nur der Hersteller für das jeweilige Gas bestätigen.

Bei der Prüfung der Ausführung sind außerdem Verunreinigungen, erforderliche Druckluftqualität, Werkstoffverträglichkeit, Kühlung und Aufbereitung sowie der gewählte Druckregler zu berücksichtigen. Ölgeschmierte Druckerhöhungsverdichter können ungeeignet sein, wenn dadurch Öl in ein sauber zu haltendes Prozessgas gelangt. Diese Bewertungen richten sich nach den Prozessgasen und der erforderlichen Reinheit, nicht nach einer allgemeinen Liste üblicher industrieller Anwendungen.

Drehzahlregelung kann bei motorisch angetriebenen Verdichteraggregaten Regelbereich und Energieverbrauch verändern; die Prüfung der Kennlinie bleibt dennoch erforderlich. Pneumatische Ausrüstung, die von einem Druckluft-Druckerhöhungsverdichter versorgt wird, kann eine geringere Druckerhöhung benötigen als eine Anlage für Druckprüfungen. Auch die Hochdruckbefüllung von Flaschen und die Spannungsprüfung von Rohrleitungen sind unterschiedliche Betriebsfälle, selbst wenn in beiden Fällen Druckerhöhungsverdichter eingesetzt werden.

Die Thermodynamik bestimmt weiterhin Verdichtungswärme und Gasdichte, doch vorläufige Berechnungen können eine geprüfte Kennlinie nicht ersetzen. Flexibilität im System entsteht durch klar definierte Anlagengrenzen, Steuerungen und Druckluftbehälter und nicht durch die Wahl eines Druckerhöhungsverdichters allein anhand seiner Typenbezeichnung. Entscheidend ist, wie Druckerhöhungsverdichter über den tatsächlichen Betriebsbereich von Eintritt, Austritt und Prüfzyklus arbeiten. [7]

Einen kontrollierten Ablauf für Druckprüfungen festlegen

Kontrollierter Ablauf einer Druckprüfung von der Vorprüfung bis zur Druckentlastung.

Begriffe im Kontext verstehen. Ein Gasdruckerhöhungsverdichter wird gelegentlich als Gasdruckerhöhungspumpe bezeichnet, darf jedoch nicht mit einer Flüssigkeitsdruckpumpe oder Vakuumpumpe verwechselt werden. Bevor der Druckerhöhungsverdichter als zweite Verdichtungsstufe arbeiten kann, muss das Gas bereits komprimiert sein. Anschließend erhöht der Druckerhöhungsverdichter mithilfe seines Antriebsmechanismus den Druck und liefert innerhalb seines zugelassenen Betriebsbereichs Gas mit hohem Druck.

Typische Anwendungen sind Dichtheitsprüfungen, Festigkeitsprüfungen und andere Prüfungen zur Qualifizierung von Bauteilen. Das freigegebene Projektverfahren legt den genauen Hochdruck und den Prüfablauf fest. Typische Hochdruckbereiche in Marketingunterlagen geben keinen sicheren Betriebspunkt an. Der Verdichtertyp muss entsprechend dem spezifizierten Gas, der Sauerstoffverträglichkeit, den Eintrittsbedingungen und dem Prüfverfahren ausgewählt werden.

Ein Eintrittsdruck oberhalb eines sicheren Grenzwerts kann die Systemleistung verbessern, muss jedoch innerhalb der freigegebenen Eintrittsgrenzen bleiben. Primärverdichtung, Druckverhältnis des Druckerhöhungsverdichters und endgültiger Förderdruck bilden ein zusammenhängendes System; wird eine Randbedingung geändert, ändern sich auch die beiden anderen. Für einen Prozess mit grundsätzlich hohem Druck ist daher das Gesamtsystem zu überprüfen und nicht nur ein einzelner Austrittsdruckwert.

Der Druckerhöhungsverdichter erzeugt den Druck; das freigegebene Prüfverfahren steuert die Prüfung. Behandeln Sie jede Phase als eigenen Betriebszustand und legen Sie Grenzwerte, Eintrittsbedingungen, Zuständigkeiten des Personals und Aufzeichnungen fest.

Vorprüfung: Identität des Prüflings, Verfahrensrevision, Sperrbereich, Kalibrierung der Messgeräte, Kommunikation und Not-Aus bestätigen.
Spülen oder Vorfüllen: Das freigegebene Verfahren anwenden und Medium sowie Ziel des Abblasens vor dem Hochdruckbetrieb bestätigen.
Kontrollierter Druckanstieg: Druck wie festgelegt erhöhen und für Prüfungen oder Stabilisierung anhalten.
Stabilisierung: Druck und Temperatur angleichen lassen, bevor Haltezeit oder Druckabfallmessung beginnt.
Halten und prüfen: Freigegebene Beschränkungen und Verfahren für Zugang und Prüfung einhalten. Verschraubungen an einem unter Druck stehenden System niemals nachziehen, es sei denn, ein speziell ausgearbeitetes Verfahren schreibt dies ausdrücklich vor.
Druckabfall beurteilen: Druckänderungen gemeinsam mit Temperatur und Änderungen des Prüfvolumens bewerten.
Kontrollierte Druckentlastung: Gas kontrolliert an den freigegebenen Ort abblasen und dabei Lärm, Abkühlung, Austrittskräfte und Stickstoffansammlung berücksichtigen.

Die NASA-Anforderungen an Drucksysteme verlangen eine ausdrückliche Genehmigung und Verfahrenskontrollen für pneumatische Prüfungen. [1] Ein behördliches Beispiel von ABSA verlangt einen stufenweisen Druckaufbau, die Einhaltung eines Sicherheitsabstands und eine kontrollierte Druckentlastung. Diese Vorgaben gelten für die betreffende Zuständigkeit und sollten nicht auf ein anderes Projekt übertragen werden. [6]

Wiederholte Prüfungen stellen Anforderungen an die Instandhaltung, die sich nicht anhand des Typenschilds klären lassen. Häufig nachgezogene Prüfverschraubungen können an Gewindeeingriff verlieren; Druckwechsel und Anzugskräfte erhöhen zudem die Ermüdung, ohne dass diese immer sichtbar ist. Das schriftliche Verfahren sollte daher Prüfung der Anschlüsse, Nutzungsaufzeichnungen, Lebensdauergrenzen und Ausschlusskriterien festlegen. Eine schnelle Gasfreisetzung kann Anschlüsse außerdem abkühlen und lokal schrumpfen lassen, insbesondere wenn unterschiedliche Werkstoffe aufeinandertreffen.^[8]

Erfolgreiche Festigkeitsprüfungen sind keine Freigabe für ungeschützte Lecksuche aus nächster Nähe. Planen Sie ferngesteuerte Manometer, Kameras oder ein Schutzgehäuse ein und erlauben Sie den Zutritt erst nach Überprüfung dieser Schutzmaßnahmen. Auch die vertragliche Abgrenzung ist relevant. Wenn ein Lieferant einen Druckerhöhungsverdichter als Einzelgerät, eine werkseitig gefertigte Druckanlage oder eine vor Ort montierte Anlage liefert, entstehen für ihn dadurch nicht automatisch dieselben Anforderungen an Auslegung, Dokumentation und Konformitätsbewertung. Legen Sie diese Grenze in der RFQ fest und bestätigen Sie sie mit der zuständigen Behörde. [8] [9]

Abnahmenachweise für jede Prüfphase festlegen

Nachweiskette für die Abnahme jeder Phase einer Druckprüfung.

Eine Prüfung ist nachvollziehbar dokumentiert, wenn eine andere qualifizierte Person die Prüfung bewerten und feststellen kann, wie und warum sie bestanden wurde. Der abschließende Druckmesswert ist nur ein kleiner Teil des Nachweises.

Phase	Mindestnachweis	Verhinderte typische Unklarheit
Vorprüfung	Prüflings-ID, Grenzzeichnung, Verfahren und Revision, Genehmigung, Messgeräte-IDs und Kalibrierstatus.	Falscher Prüfling, falsche Grenze oder abgelaufenes Messgerät.
Druckanstieg	Zeitgestempelte Druck- und Temperaturwerte, Druckschritte, Pausen, Beobachtungen, Alarme und Abweichungen.	Unkontrollierter Drucküberschwinger oder nicht dokumentierte Unterbrechung.
Stabilisierung	Startkriterium, verstrichene Zeit, Temperaturverlauf und Freigabe für den Beginn der Haltezeit.	Thermische Stabilisierung wird mit einer Leckage verwechselt.
Haltezeit und Prüfung	Erforderliche und tatsächliche Dauer, zulässige Abweichung, Prüfergebnis und Zeuge.	„Druck gehalten“ ohne festgelegtes Abnahmekriterium.
Abblasen und Wiederherstellung	Kontrollierte Druckentlastung abgeschlossen, Energiezustandsfreiheit bestätigt, Prüfausrüstung entfernt und System wiederhergestellt.	Restdruck oder unvollständige Übergabe.

Vor der Prüfung sind Datenrate, Messgenauigkeit der Sensoren, Zeitquelle für den Zeitstempel, Format und Art der Berichterstattung sowie Eigentum an den Daten abzustimmen. Wird ein Datenlogger des Verdichteraggregats verwendet, ist festzulegen, wie Rohdaten und Prüfpfade exportiert werden – nicht nur, ob ein Display einen Trend anzeigen kann.

Die Drucksystemanforderungen der NASA dienen als Beispiel für die Dokumentation von Genehmigungen, Instrumentierung und Verfahrenskontrollen; maßgeblich bleiben das Projektverfahren und die örtliche Zuständigkeit. [1]

Langsame Befüllung, instabilen Betrieb und übermäßige Wärmeentwicklung untersuchen

Fehlersuche am Druckerhöhungsverdichter bei Druckprüfungen: langsame Befüllung, Taktbetrieb und Wärmeentwicklung.

Symptom	Zuerst prüfen	Mögliche Ursache an der Systemgrenze	Sicherer nächster Schritt
Anfangs schnell, nahe dem Zieldruck sehr langsam	Tatsächliche Eintritts- und Austrittsdrücke mit der Kennlinie vergleichen.	Normaler Kennlinienverlauf, zu hohes Druckverhältnis, unterdimensionierte Anlage oder sinkender Eintrittsdruck.	Aufgezeichnete Messpunkte mit der freigegebenen Lieferantenprognose vergleichen.
Unregelmäßiger Taktbetrieb	Antriebsversorgung, Stabilität des Prozessgaseintritts, Regler, Filter, Ventile und Leckagen.	Zu geringer Eintrittsdruck, pendelnde Regelung, Verunreinigung oder verschlissene Dichtungen.	Gemäß Betriebsverfahren stoppen und vor der Prüfung absperren.
Hohe Austrittstemperatur	Taktfrequenz, Kühlzustand, Druckverhältnis, Gas und Lüftung.	Überlastung der Förderaufgabe, eingeschränkte Kühlung, falscher Betriebspunkt oder mechanisches Problem.	Temperaturabschaltung nicht überbrücken; Herstellerbewertung einholen.
Zieldruck wird nicht erreicht	Statischer Zusammenhang der Enddrücke, Einstellungen von Druckentlastung und Regler, Leckagen, Eintritts- und Antriebsbedingungen.	Unpassende Förderaufgabe, Leckage im System, Ventilproblem oder Schutzeinstellung.	Sicher druckentlasten und Systemgrenzen systematisch prüfen.

Beheben Sie eine langsame Prüfung nicht, indem Sie den Druck des Druckentlastungsventils senken, den Antriebsdruck über den zulässigen Wert erhöhen, eine Entlüftung blockieren oder einen Temperaturalarm ignorieren. Korrekturmaßnahmen müssen innerhalb des Umfangs des Datenblatts des Verdichteraggregats oder des freigegebenen Verfahrens liegen.

Die HSE-Leitlinien zu Druckprüfungen empfehlen, vor der Prüfung von Anschlüssen oder Schläuchen abzusperren und druckzuentlasten sowie Prüfanschlüsse bei wiederholten Prüfzyklen instand zu halten. [8]

Checkliste für eine anfragefertige Druckprüfungsanlage mit Druckerhöhungsverdichter

Übergabe zwischen Käufer und Lieferant für eine RFQ zu einem Druckerhöhungsverdichter für Druckprüfungen.

Eine gute RFQ ermöglicht den Lieferanten, dieselbe Förderaufgabe anzubieten und ihre Annahmen offenzulegen. Außerdem trennt sie die Angaben des Käufers von den erforderlichen Lieferantennachweisen.

Angaben des Käufers

Gas und Grenzwerte für Verunreinigungen
Betriebsbereich von Eintritt und Austritt
Volumen, Befüllzeit und Prüfzyklus
Standort und Versorgungsmedien
Anlagengrenzen und Schnittstellen
Normen und Prüfanforderungen

Vom Lieferanten geforderte Unterlagen

Bestätigung der Förderaufgabe anhand der Kennlinie
Bewertung von Versorgungsmedien und Wärmehaushalt
Rohrleitungs- und Instrumentenfließbild, Aufstellungszeichnung, Datenblätter, Werkstoffe
Steuerungsbeschreibung und Alarmliste
Prüf- und Inspektionsplan sowie FAT-Verfahren
Handbücher, Zertifikate, Ersatzteile und Ausschlüsse

Geben Sie an, ob der Lieferant für Eintrittsaufbereitung, Druckluftbehälter, Kühlung und Hochdruck-Prüfverteiler zuständig ist. Klären Sie außerdem Druckentlastungseinrichtungen, Abblaseleitungen, Messgeräte, Integration der Steuerungen, Installation, Inbetriebnahme und Schulung. Nennen Sie auch alle weiteren Ausschlüsse. So führen beispielsweise einige Unterlagen von Maximator Betriebsdokumentation, Zeichnungen und Produktunterlagen als Dokumente des Verdichteraggregats auf. Das zeigt, warum die Liefergegenstände ausdrücklich aufzuführen und nicht als selbstverständlich anzunehmen sind. ^[7]

Häufig gestellte Fragen

Welche Aufgabe hat ein Druckerhöhungsverdichter in einem Druckprüfsystem?

Er nimmt bereits unter Druck stehendes Gas auf und erhöht den Druck auf den höheren Wert, den das freigegebene Prüfverfahren vorgibt. In der Regel ist er zwischen der aufbereiteten Quelle und dem Hochdruckverteiler oder Prüfling angeordnet. Die nutzbare Förderleistung hängt vom Eintrittsdruck und Volumenstrom, vom Austrittsdruck, den Gaseigenschaften, den Antriebsbedingungen, den Temperaturgrenzen und dem Betriebszyklus ab. Der Druck allein reicht daher nicht aus, um die Förderaufgabe vollständig zu beschreiben.

Wie lege ich einen Druckerhöhungsverdichter für eine Druckprüfung aus?

Legen Sie das gesamte angeschlossene Volumen, die absoluten Anfangs- und Zieldrücke, die Gaszusammensetzung, den Eintrittsdruckbereich, die zulässige Füllzeit, die Zyklen pro Stunde, die Haltezeit, die Temperatur, die Standortbedingungen und die Bezugsgrundlage für den Volumenstrom fest. Schätzen Sie die Gasmenge für die vorläufige Planung und prüfen Sie anschließend den gesamten druckabhängigen Füllverlauf anhand der Leistungskurve des Lieferanten. Berücksichtigen Sie dabei Kompressibilität, thermische Stabilisierung, Rohrleitungsvolumen, Leckagezuschlag und Erholungszeit.

Soll ich für eine pneumatische Druckprüfung Druckluft oder Stickstoff verwenden?

Stickstoff eignet sich für Prüfungen, bei denen Sauerstoff oder Feuchtigkeit unzulässig sind. Druckluft kann geeignet sein, wenn Oxidation und Feuchtigkeit kontrolliert werden und das freigegebene Prüfverfahren die endgültige Auswahl anhand der maßgeblichen Norm, der Werkstoffverträglichkeit, der Kontaminationsgrenzwerte und der Risikobewertung trifft. Stickstoff bietet ein trockenes, inertes Prüfmedium, birgt jedoch die Gefahr von Sauerstoffmangel. Bei pneumatischen Prüfungen wird mehr Energie gespeichert als bei hydrostatischen Prüfungen; sie erfordern daher verfahrensspezifische Schutzmaßnahmen und eine entsprechende Freigabe.

Warum nimmt der Volumenstrom des Druckerhöhungsverdichters mit steigendem Prüfdruck ab?

Der Druckerhöhungsverdichter arbeitet gegen einen steigenden Austrittsdruck. Während des Zyklus ändern sich der volumetrische Wirkungsgrad, das Druckverhältnis, die verfügbare Antriebsleistung, die Ventilverluste, die Temperatur und die Eintrittsbedingungen. Ein auf dem Typenschild angegebener Volumenstrom bei einem einzelnen Betriebspunkt lässt keine Rückschlüsse auf die Förderleistung beim Enddruck zu. Verwenden Sie die tatsächliche Leistungskurve oder das Füllzeitverfahren des Lieferanten.

Welche Aufzeichnungen sollte eine Druckprüfanlage erstellen?

Bewahren Sie das freigegebene Prüfverfahren und die Freigabe, die Identität des Prüflings, die Instrumenten- und Kalibrierunterlagen, den Druck- und Temperaturverlauf, die Zeitstempel für Druckanstieg, Stabilisierung und Haltezeit, Inspektions- oder Leckageergebnisse, Abnahmekriterien, Abweichungen und Freigaben, die Bestätigung der kontrollierten Druckentlastung sowie den Abschlussbericht auf. Projekt- oder Normvorgaben können zusätzliche Prüfpunkte und Bescheinigungen verlangen.

Prüfung festlegen, dann Druckerhöhungsverdichter auswählen

Dokumentation der Druckprüfaufgabe für die Auswahl eines Druckerhöhungsverdichters.

Ein Angebot ist aussagekräftig, wenn es Angaben zum Gas, zum vollständigen Druckbereich, zum Prüfvolumen, zur Füllzeit, zum Betriebszyklus, zu den Standortbedingungen, zu den Anlagengrenzen und zu den geforderten Abnahmedokumenten enthält. PanGeng kann diese Angaben zur Förderaufgabe prüfen und feststellen, welche Informationen für eine Auswahl anhand der Leistungskurve noch fehlen. Die Dokumentationsbeispiele in veröffentlichten Unterlagen zu Druckerhöhungsverdichtern zeigen, warum die geforderten Lieferdokumente ausdrücklich benannt werden sollten.

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