NO DIG BERLIN 2015 Symposium and Exhibition 24 – 27 March

NO DIG BERLIN 2015
Symposium and Exhibition
24 – 27 March
Paper 1-5
Schweißen und Bewerten von PE-Leitungen - Die Neuerungen im DVS
Regelwerk für das Heizwendel- und Heizelementstumpfschweißen
Dipl.-Ing. EAE Jan Zimmermann
Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Nord gGmbH, Hamburg
Zu den wesentlichen Aufgaben der Schweißaufsicht nach DVGW-Arbeitsblatt GW 331
im erdverlegten Leitungsbau gehört das Erkennen und Bewerten von Schweißfehlern an
Verbindungen aus thermoplastischen Kunststoffen sowie das Erstellen von Bewertungsprotokollen. Der Vortrag gibt einen Überblick über die Neuerungen und Änderungen in
den dafür relevanten DVS-Arbeitsblättern.
Änderungen DVS 2202- Bewerten von Fehlern an Kunststoffschweißungen
Das DVS Regelwerk regelt das Schweißen und im erdverlegten Rohrleitungsbau, das
Schweißen von Kunststoffen. Für das Prüfen und Bewerten von PE Schweißungen von
Heizwendel- und Heizelementstumpfschweißungen ist die DVS Richtlinie DVS 2202
besonders wichtig. In dieser Richtlinie sind die üblichsten Fehler bei PE Schweißungen
in Abhängigkeit der Schweißverfahren dargestellt. Eingeteilt ist diese Richtlinie in 2
Bewertungsgruppen, wobei die erste Bewertungsgruppe, die mit den höchsten
Qualitätsanspruch darstellt.
Die wesentlichsten Änderungen in der Richtlinie sind die Zeichnungen und das einige
Prüfkriterien hinzugekommen sind. So ist beispielsweise beim
Heizelementstumpfschweißen bei den Kerben und Riefen das Kriterium „jedoch max. 0,5
mm“ entfernt worden, was bedeutet, dass bei größeren Durchmesser Kerben und Riefen
nicht größer als 10% der Wandstärke sein dürfen, ohne Einschränkung der maximalen
Tiefe.
Beim Heizwendelschweißen wurde vermehrt Augenmerk auf das Schälen mittels
Rotationschälgeräten gelegt. Hier sind beispielsweise die Punkte „Einstecktiefe
anzeichnen“ und „über die Einstecktiefe hinaus schälen“ neu hinzugefügt worden. Dies
zeigt die Wichtigkeit dieser Schweißnahtvorbereitung. In den PE Schweißer Schulungen
nach DVGW GW 330 wird besonders auf diese Punkte eingegangen.
Bild 1: Abbildung DVS und DVGW Handbücher
Heizelementstumpfschweißen
Das Heizelementstumpfschweißen ist einer der wichtigsten Schweißverfahren im
erdverlegten Rohrleitungsbau zum verbinden von PE Leitungen. Um eine qualitative gute
Leitung zu erzeugen, müssen eine Vielzahl von Prozessschritten ausgeführt werden.
Bevor geschweißt wird, müssen Vorbereitungsarbeiten ausgeführt werden. So muss
beispielsweise die Heizelementtemperatur mit einem nach DVS 2208 freigegebenen
Messgerät geprüft werden. Das bedeutet, dass kein berührungsloses Messgerät
verwendet werden darf, sondern nur Geräte mit einer Auflagefläche von mindestens 10
mm Durchmesser (siehe Bild 2). Diese Auflagefläche muss allerdings während der
Messung komplett aufliegen und darf nicht verbogen sein, was leider sehr häufig
vorgekommen ist. Solche Fehler können Messfehler bis zu 90°C erzeugen, die dann
zum überhitzen der Schweißnaht führen.
Fühler müssen über
Auflageflächen liegen
Bild 2 Messfühler gemäß DVS 2208
Heizwendelschweißen
Das Heizwendelschweißen ist das wichtigste Schweißverfahren im erdverlegten
Rohrleitungsbau, da man hierfür wenig Platz benötigt und es sehr leicht auszuführen ist.
Jedoch ähnlich wie beim Heizelementstumpfschweißen, ist die Vorbereitung vor dem
Schweißen elementar.
Abnutzung der
Laufflächen
Bild 3: vergrößerte Aufnahme Messer Rotationschälgerät
Ein großes Problem stellt die Spanabtragsdicke bei Rotationsschälgeräten dar. Häufig
wird missachtet, dass mit steigender Abnutzung des Messers, die Spanabtragstiefe
steigt (siehe Bild 3). Mit steigender Abtragstiefe wird der Spalt zwischen Rohr und Muffe
größer, den der Fügedruck dann unter Umständen nicht mehr ausgleichen kann. Ein
anschauliches Beispiel zeigt das Bild 4, was passiert wenn die Abtragtiefe zu hoch ist.
Daher sollte in regelmäßigen Abständen die Spandicke mit Zircometer ermittelt werden
(siehe Bild 5). Dabei wird der ungeschälte Bereich gemessen, danach der geschälte. Die
Differenz aus geschälten und ungeschälten Bereich wird dann durch zwei dividiert und
man erhält die Spandicke. Die Spandicke sollte hierbei einen Wert von 0,2 – 0,4 mm
besitzen.
Bild 4: Schadensbild zu große Abtragstiefe
Bild 5: Messung der Schältiefe mittels Circometer
PE 80 Anomalie
In den letzten Monaten ist bei einigen Energieversorgern eine Anomalie an PE 80
Rohren aufgetaucht. Es handelt sich hierbei um PE 80 Rohre, die beim Schälen der
Oxidschicht keinen umlaufenden festen Span haben. Beim Schaben solcher Rohre
„bröselt“ der Span, die Oberfläche ist glasartig und spröde (siehe Bild 6 und 7).
Bild 6: Schälergebnis PE 80 Anomalie
Bild 7: Schälergebnis PE 80 Anomalie Übersicht
In diesen Fällen ist die Oberfläche gealtert und das Material nicht mehr gebrauchsfähig.
Jedoch kann das Rohr noch den kompletten Betriebsdruck übertragen, da es sich um ein
Oberflächenphänomen von wenigen zehntel Millimetern handelt.
Sollte diese Anomalie auftreten, so sollte auf diese Oberfläche keine
Heizwendelschweißung ausgeführt werden, da eine solche Schweißverbindung dem
Druck nicht standhalten wird! Es sollte auf eine mechanische Verbindung zurückgegriffen
werden.
Aktuell sind ca. 50 Fälle deutschlandweit und herstellerunabhängig mit dieser Anomalie
aufgetreten. Es wird in einem DVGW Arbeitskreis eine Handlungsempfehlung erarbeitet,
die dann veröffentlicht wird.

Download Report