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Technische Regeln für Gashochdruckleitungen
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TRGL 121 - Konstruktion und Berechnung

Ausgabe Juni 1977
(ArbSch. 11/77 S. 329; BArbBl. 7-8/81 S. 96)

Geltungsbereich

Diese Technische Regel gilt für die Konstruktion und die Berechnung von Gashochdruckleitungen.
Für die spezifischen Anforderungen hinsichtlich der Konstruktion und der Berechnung von Stationen gelten die entsprechenden TRGL der Reihe 200.

1 Allgemeine Konstruktionsgrundsätze

1.1 Gashochdruckleitungen sind in der Regel unterirdisch zu verlegen. Die Rohrdeckung muß TRGL 151 Nummer 4 entsprechen und dauernd erhalten bleiben.

1.2 Ist eine unterirdische Verlegung nicht möglich oder ist aus bestimmten Gründen eine oberirdische Verlegung vorzuziehen, so müssen entsprechende Maßnahmen zum Schutz der Leitung getroffen werden.

1.3 Bei der Konstruktion der Gashochdruckleitung sind die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Fördergutes zu berücksichtigen.

1.4 Art und Bedingung der vorgesehenen Druckprüfung sind zu berücksichtigen. Hierbei ist zu beachten, daß Rohrleitungsteile, die für den vorgesehenen Prüfdruck der Gashochdruckleitung nicht ausgelegt sind, erst nach der Druckprüfung eingebaut werden.

1.5 Gashochdruckleitungen müssen grundsätzlich molchbar sein.

1.6 In Bereichen, in denen mit Bauarbeiten zu rechnen ist, sind besondere Sicherheitsmaßnahmen, wie Verlegung von Schutzabdeckungen oder Warnbändern, festzulegen.

1.7 In Bereichen, in denen mit Geländeeinwirkungen zu rechnen ist, die die Sicherheit der Rohrleitung beeinträchtigen können, z.B. im Einwickungsbereich des Bergbaues, sind die im Einzelfall erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen festzulegen.

1.8 In Bereichen, in denen mit Leitungsschwingungen zu rechnen ist z.B. in der Nahe von Verdichterstationen, sind die zu deren Ausgleich erforderlichen Maßnahmen festzulegen.

1.9 Die Sicherheit der Gashochdruckleitung ist unter der Annahme der ungünstigsten Betriebsverhältnisse einschließlich der anzunehmenden Betriebsstörungen und unter Berücksichtigung der äußeren Einflüsse durch eine Berechnung nachzuweisen. Die angewandten Berechnungsverfahren sind anzugeben und zu erläutern. Über die Einhaltung der der Berechnung zugrundegelegten Annahmen ist beim Bau der Leitung ein Nachweis zu führen.

1.10 Bei der Leitungsführung sind die Anforderungen der TRGL 111 zu beachten.

1.11 Gashochdruckleitungen sind entsprechend TRGL 181 auszurüsten.

2 Ermittlung der Beanspruchungswerte

2.1 Für den gesamten Leitungsverlauf sind die höchsten Betriebsdrücke und gegebenenfalls die Druckgradienten für den ungünstigsten Betriebsfall unter Berücksichtigung der Förderleistung, der physikalischen Eigenschaften des Fördermediums sowie des Trassenprofils zu ermitteln.

2.2 Bei der Ermittlung der höchsten Innendruckbeanspruchung sind auch die Beanspruchungen zu berücksichtigen, die durch nichtstatianäre Betriebszustände, z.B. verursacht durch Schalt- und Steuervorgänge an Verdichtern oder Pumpen, Schiebern, Regelventilen und durch Abzweigleitungen, oder durch das Anfahren und Abstellen der Fernleitung bedingt sind. Dies gilt auch für Betriebsstörungen, die Drucksteigerungen verursachen können, z.B. infolge unbeabsichtigten Schieberabschlusses oder Verdichter- oder Pumpenausfalls.

2.3 Außerdem sind die statischen, dynamischen und thermischen Zusatzbeanspruchungen zu ermitteln, denen die Rohrleitung ausgesetzt sein kann, z.B. Beanspruchungen durch Erd- und Verkehrslasten oder Geländeeinwirkungen.

2.4 Bei Gashochdruckleitungen zum Befördern von Gasen im verflüssigten Zustand ist der höchste nach den Nummern 2.1 und 2.2 ermittelte Innendruck maßstäblich über dem Trassenprofil im Förderdruckdiagramm darzustellen.

2.5 Die Mindest- und Höchstwerte der Prüfdrücke sind nach den geodätischen Verhältnissen festzulegen und bei der Berechnung zu berücksichtigen.

2.6 Die Tiefst- und Höchstwerte der auftretenden Betriebstemperaturen sind unter Berücksichtigung der beim Betrieb der Gashochdruckleitung auftretenden Entspannungs- und Verdichtungsvorgänge zu ermitteln.

3 Festigkeitsberechnung

3.1 Die Berechnung von Gashochdruckleitungen ist unter Zugrundelegung der nach Nummer 2 ermittelten höchsten Drücke und ungünstigsten Temperaturen sowie der zu erwartenden Zusatzbeanspruchungen durchzuführen.

3.1.1 Wanddickenberechnung von Stahlrohren.

(1) Die Rohrwanddicke ist nach DIN 2413 zu berechnen.

(2) Der in die Rechnung einzusetzende Sicherheitsbeiwert S ist für erdverlegte Gasleitungen für Geltungsbereich 1 nach DIN 2413 in Abhängigkeit von der gewährleisteten Bruchdehnung der Stähle in Tabelle 1 festgelegt.

(3) Bei Anwendung der in Tabelle 1 enthaltenen Sicherheitsbeiwerte sind normale Erdverlegungsbeanspruchungen berücksichtigt Liegen besondere zusätzliche Beanspruchungen vor, z.B. bei nicht eingeerdeten Leitungen oder bei Erddeckungen von mehr als 3 m, wenn das Verhältnis s/d < 1 % ist, sind zusätzliche Spannungsnachweise zu führen (siehe z.B. VdTÜV-Merkblatt 1063).

Tabelle 1

3.1.2 Berechnung von Rohrleitungsteilen und Bemessung von Armaturen.

(1) Rohrbogen mit Biegeradien< 40 · d₁ werden nach DIN 2413, Abzweigstücke nach AD-Merkblatt B 9 und gewölbte Böden nach AD-Merkblatt B 3 berechnet Für die Berechnung ist bei warmgefertigten Teilen ggf. der Abfall der Streckgrenze zu berücksichtigen.

(2) In die Berechnung von Rohrbögen ist mindestens der Sicherheitsbeiwert einzusetzen, der bei der Berechnung der Rohre zugrunde gelegt wird. Für sonstige Rohrleitungsteile ist mindestens ein Sicherheitsbeiwert von S = 1,8 einzusetzen.

(3) Für die Bemessung der Armaturen sind in der Regel die AD-Merkblätter zugrunde zu legen.