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ÜBER UNSNEUIGKEITEN ›BEWERTUNG VON SENTRY GS GASSTRÖMUNGSWÄCHTERN IN ERDVERLEGTEN GASVERSORGUNGSLEITUNGEN

11/2014 – Bewertung von SENTRY GS Gasströmungswächtern in erdverlegten Gasversorgungsleitungen


Im folgenden Artikel wird die Wirksamkeit und Zuverlässigkeit von SENTRY GS Gasströmungswächtern in Versorgungsleitungen untersucht. Gasversorgungsunternehmen installieren Gasströmungswächter um Schäden oder Verletzungen im Fall einer Beschädigung an der Gasversorgungsleitung zu minimieren.

Eine DVGW-Studie mit dem Titel "Langzeitverhalten von Gasströmungswächtern im erdverlegten Einbau" (DVGW Projekt 4.1.04) untersuchte Gasströmungswächter, die seit Anfang der 90er Jahre in Betrieb gewesen sind. Diese Studie bestätigt die Wirksamkeit und Zuverlässigkeit von Gasströmungswächtern unter realen Einsatzbedingungen. Die deutschen Gasversorgungsunternehmen, die an der Studie teilnahmen, sprachen sich für die Verwendung von Gasströmungswächtern aus und betonten die zusätzliche Sicherheit, die durch deren Einbau gegeben ist. Zudem verwiesen sie auf das daraus folgende positive Image der Gasversorger in der Öffentlichkeit. In Folge dessen wurde 2004 in Deutschland der Einsatz von Gasströmungswächtern sowohl für erdverlegte Gasversorgungsleitungen als auch für Gasleitungen in Gebäuden verbindlich vorgeschrieben.

In vielen Ländern werden Gasströmungswächter bereits erfolgreich eingesetzt. In den USA zum Beispiel, setzen Gasversorgungsunternehmen seit mehr als 35 Jahren Gasströmungswächter ein, die auch dort seit 2008 für erdverlegte Versorgungsleitungen verbindlich vorgeschrieben sind. Frankreich verwendet Gasströmungswächter für erdverlegte Versorgungsleitungen seit 1997. Im Jahr 2012 waren mehr als 5.000.000 Gasströmungswächter in Frankreich, Deutschland, den Niederlanden, Österreich, der Schweiz und Italien im Einsatz.

Gasströmungswächter sperren den Gasstrom ab, sobald ein voreingestellter Durchflusswert erreicht wird. Die werkseitige Justierung (100 %) von Mertik Maxitrol realisiert einen präzisen und zuverlässigen Schließdurchfluss. In Versorgungsleitungen mit niedrigem, mittlerem und hohen Betriebsdruck (25 mbar bis 5 bar) werden SENTRY GS zwischen dem Abzweig der Hausanschlussleitung und dem Gaszähler installiert. Gasströmungswächter sollten dabei möglichst nahe an der Hauptgasleitung installiert werden. Im Nenndurchflussbereich bleiben Gasströmungswächter in einer stabilen offenen Stellung. SENTRY GS Gasströmungswächter mit einer Überströmöffnung öffnen selbsttätig, sobald sich im nachgeschalteten Leitungssystem ein Wiederöffnungsdruck aufbauen kann, z. B. nach Reparatur.


Werkstoffe und Komponenten von Gasströmungswächtern

Mertik Maxitrol verwendet für die Herstellung von Gasregel- und Sicherheitsarmaturen, seit mehr als 65 Jahren, in der Gaskomponentenindustrie bewährte Materialien, welche auch im Gasströmungswächter SENTRY GS Verwendung finden. Das Gehäuse wird aus Messing und der Schließkörper, je nach Ausführung, aus Messing oder Aluminium gefertigt. Die Druckfedern sind aus korrosionsbeständigem, rostfreiem Stahl und für dynamische Lasten von > 107 ausgelegt. Die mechanische Festigkeit, der von Mertik Maxitrol verwendeten Druckfedern, wurde in Schalttests von 100.000 Öffnungs- und Schließungszyklen untersucht.

In der Realität werden die Gasströmungswächter nur wenigen Öffnungs- und Schließvorgängen unterzogen, bekanntermaßen im Produktionsprozess und beim Testen des Gassystems. Die meiste Zeit bleiben Mertik Maxitrol Gasströmungswächter in einer stabilen, offenen Stellung, wodurch es unwahrscheinlich ist, dass beim langfristigen Betrieb eine Veränderung des Schließdurchflusses eintritt, die außerhalb der erlaubten Toleranzen liegt.


Langfristige Zuverlässigkeit von Gasströmungswächtern

Gasversorgungsunternehmen legen ihre erdverlegten Gasnetze für eine geschätzte Betriebsdauer von 50 Jahren aus. Obwohl Gasströmungswächter noch nicht über einen solch langen Zeitraum in Betrieb gewesen sind, sind Leistungstests durchgeführt worden, um ihre Langlebigkeit durch Labor- und Feldtests zu quantifizieren. Mertik Maxitrol SENTRY GS Gasströmungswächter sind sowohl unter statischen als auch dynamischen Bedingungen untersucht worden.

Viele Faktoren können Einfluss auf die Standzeit von Gasströmungswächtern haben. Dazu gehören das verwendete Gas, die Feuchtigkeit im Gas, Temperaturschwankungen, Bodenbewegungen, Verunreinigungen, die während der Installation in das System eingeführt worden, sowie die verwendeten Leitungssysteme. Die erdverlegten Gasversorgungsleitungen bzw. Fittinge sind in der Regel aus Polyäthylen, Gusseisen oder Stahl. Eine Kombination dieser Materialien ist ebenfalls nicht ungewöhnlich.


Tests

Labortests untersuchten die Auswirkungen von Verunreinigungen. Hierfür wurden 10 cm3 kontaminierendes Material in das Leitungssystem oberhalb des Gasströmungswächters eingebracht. Das kontaminierende Material bestand aus Kohlestaub, Korund und Kunststoffsplittern. Der Gasfluss wurde langsam erhöht, bis der Schließdurchfluss erreicht war. Die Leckmenge des SENTRY GS Gasströmungswächters vor Einführung des kontaminierenden Materials betrug > 2 l/h. Korund verursachte eine Zunahme der Leckmenge auf 25 l/h. Wenn sich lange oder spiralige Kunststoffsplitter im Schließbereich des Ventiltellers festsetzten, wurde eine Leckage von mehr als 1 m3/h gemessen. Obwohl das grob kontaminierende Material eine vollständige Schließung des Gasströmungswächters verhinderte, so wurde die austretende Gasmenge doch drastisch reduziert. (SENTRY GS sind auf geringen Druckabfall ausgelegt und ermöglichen, dass kontaminierende Materialien leicht passieren können.)

Des Weiteren haben die großen deutschen Gasversorger seit 1994 und National Grid (ehemals Transco), das größte öffentliche Gasversorgungsunternehmen in Großbritannien, seit 2005 eigene Feldtests an SENTRY GS Gasströmungswächtern in erdverlegten Gasversorgungsleitungen durchgeführt. Die deutschen Gasversorger ließen diverse Gasströmungswächter-Typen in Gasversorgungsleitungen an Standorten in ganz Deutschland installieren. In vielen Regionen wurde früher Stadtgas eingesetzt, welches mehr Feuchtigkeit und Verunreinigungen als das Erdgas von heute enthielt. Ziel war es herauszufinden, wie sich verschiedene Arten von Verunreinigungen in den Versorgungsleitungen auf die Gasströmungswächter auswirken. Dafür wurden fünf SENTRY GS 25 Gasströmungswächter in einer Erdgas-Versorgungsleitung installiert, welche früher mit Stadtgas betrieben wurde. Nach 6 Monaten wurden sie wieder demontiert.

Bei der Überprüfung wurde festgestellt, dass die Gasströmungswächter, abgesehen von einer leichten Leckmenge in geschlossener Stellung (2 l/h), weiterhin ordnungsgemäß funktionierten. Zwei Einheiten wurden später erneut installiert und blieben 6 weitere Jahre in Betrieb. Bei der darauffolgenden Überprüfung zeigten die Ergebnisse erneut eine nur leichte Leckmenge in geschlossener Stellung (8 l/h).

Haltbarkeitstests wurden bei Mertik Maxitrol und beim Gas- und Wärme-Institut (einer vom DVGW akkreditierten Drittprüfstelle) in Essen durchgeführt. Bei diesen vom DVGW und GDF Suez (ehemals Gaz de France) abgenommenen Test wurden 10.000 bis 400.000 Öffnungs- und Schließzyklen an den Gasströmungswächtern durchgeführt. Die Testergebnisse zeigten keine Verringerung der Federkraft und eine zuverlässige Wiederöffnung der Gasströmungswächter nach dem Schließen.

Mertik Maxitrol führte ebenfalls einen Kondensations-/Wasser-Klimatest auf elektrochemische Korrosion nach DIN 50017 durch. Hierfür wurden die ­SENTRY GS Gasströmungswächter 16 Stunden lang einer relativen Luftfeuchtigkeit < 100 % bei Zimmertemperatur ausgesetzt. Dieser Vorgang wurde 10 Tage lang wiederholt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Oberflächenkorrosion der Bauteile aus Messing und Aluminium nicht zu einer Überschreitung der Toleranzen für den Schließdurchfluss führte. Abgelagerte Rückstände am O-Ring ergaben nur geringfügig höhere Leckmenge, die aber immer noch innerhalb der Toleranz von 3 l/h lag. Auch GDF Suez führte gleichartige Klimatests an den Gasströmungswächtern von Mertik Maxitrol durch und erhielt ähnlich positive Ergebnisse.

Weitere Informationen zu unseren Gasströmungswächtern finden Sie unter Produkte/SENTRY GS Gasströmungswächter. Dort können Sie auch den Katalog "SENTRY GS Gasströmungswächter in Gasversorgungsleitungen" (Literatur-Code GSE-LT-DE-01.2014) herunterladen.





SENTRY GS werden vorzugsweise in den Abzweig von der Haupt- in die Hausanschlussleitung eingesetzt.

SENTRY GS integriert in Elektroschweißmuffen.

SENTRY GS werden eingesetzt, um Schäden oder Verletzungen im Fall einer Beschädigung an der Gasversorgungsleitung zu minimieren.