DIN 86209-1-2017 Replenishment of ships with liquefied natural gas (LNG) as a fuel - Technical delivery conditions and test criteria for couplings - Part 1 Dry couplings《船舶的液化天然气(L.pdf

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1、Februar 2017DEUTSCHE NORM Preisgruppe 11DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 47.020.30!%_rM“2607942www.din.deDIN 86209-1Versorgung von Schiffen mit LNG als Kraft

2、stoff Technische Lieferbedingungen und Prfkriterien fr Versorgungskupplungen Teil 1: TrockenkupplungenReplenishment of ships with liquefied natural gas (LNG) as a fuel Technical delivery conditions and test criteria for couplings Part 1: Dry couplingsRavitaillement des navires en gaz naturel liqufi

3、(GNL) comme carburant Conditions techniques de livraison et critres de test pour les raccords Partie 1: Raccords secsAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 19 SeitenDDIN-Normenstelle Schiffs- und Meerestechnik (NSMT)DIN 86209-1:2017-02 2 Inhalt Seite

4、Vorwort 4 1 Anwendungsbereich . 5 2 Normative Verweisungen . 5 3 Begriffe 6 4 Anforderungen . 7 4.1 Funktion der Auslegung 7 4.2 Kenndaten 7 4.3 Werkstoffe 8 5 Prfungen fr Trockenkupplungen 8 5.1 Allgemeines . 8 5.2 Prfverfahren . 10 5.2.1 uere Dichtheit bei Umgebungstemperatur 10 5.2.2 Innere Dicht

5、heit bei Umgebungstemperatur 10 5.2.3 Festigkeitsprfung des Gehuses im gekoppeltem Zustand bei Umgebungstemperatur 10 5.2.4 uere Dichtheit bei niedrigster Arbeitstemperatur 11 5.2.5 Innere Dichtheit bei niedrigster Arbeitstemperatur . 11 5.2.6 Berstprfung bei Umgebungstemperatur 11 5.2.7 Betriebsprf

6、ung (Funktionsprfung) 12 5.2.8 Dauerprfung (zyklische Prfung) bei niedrigster Arbeitstemperatur . 12 5.2.9 Biegekraftprfung bei niedrigster Arbeitstemperatur . 12 6 Ermittlung der Leckrate 13 6.1 Prfablauf . 13 6.2 Prfaufbau (Beispiel) . 15 7 Installations-, Bedienungs- und Wartungsanleitungen . 15

7、(normativ) Zustandsdiagramm Prfmedien 16 Anhang A(normativ) Werkstoffe zur Anwendung in Berhrung mit LNG . 17 Anhang B(informativ) Leckraten . 19 Anhang CBilder Bild 1 Befllung der Schlaucheinheit . 13 Bild 2 Leckagemessung der Schlaucheinheit 13 Bild 3 Befllung der Tankeinheit 14 Bild 4 Leckagemess

8、ung der Tankeinheit 14 Bild 5 Leckagemessung der gekuppelten Einheiten. 14 Bild 6 Prfaufbau zur Dichtheitsuntersuchung von Kryo-Armaturen 15 Bild A.1 Druck-Temperatur Diagramm, Stickstoff-Methan (LNG) 16 DIN 86209-1:2017-02 3 Tabellen Tabelle 1 Prfverfahren . 9 Tabelle 2 Dauer der Umgebungsprfung .

9、10 Tabelle 3 Dauer der kryogenen Prfung 11 Tabelle 4 Biegekraft . 12 Tabelle B.1 Rostfreie Sthle bei Umgebungs- und tiefen Temperaturen fr Muttern und Schrauben 17 Tabelle B.2 Rostfreie Sthle bei Umgebungs- und tiefen Temperaturen fr Stangen . 17 Tabelle B.3 Rostfreie Sthle bei Umgebungs- und tiefen

10、 Temperaturen fr Schmiedestcke 18 Tabelle C.1 Leckraten-Umrechnung . 19 DIN 86209-1:2017-02 4 Vorwort Diese Norm wurde von der DIN-Normenstelle Schiffs- und Meerestechnik (NSMT), Arbeitsausschuss NA 132-02-07 AA Betankungs- und Pipelineschluche“, erarbeitet. Der Transport von flssigem Naturgas unter

11、liegt den Anforderungen der Gefahrengutverordnung Strae, Eisenbahn und Binnenschiff GGVSEB Ausgabe 2013. Die Einstufung erfolgt als verflssigtes Gas der Klasse 2. Bei der vorliegenden Norm handelt es sich um eine Verfahrensnorm fr den Bereich Schiffsbetankung mit LNG als Kraftstoff. Es wird auf die

12、Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. DIN ist nicht verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 86209, Versorgung von Schiffen mit LNG als Kraftstoff Technische Lieferbedingungen und Prfkriterien fr Versorgun

13、gskupplungen, besteht aus: Teil 1: Trockenkupplungen Teil 2: Notrennkupplungen DIN 86209-1:2017-02 5 1 Anwendungsbereich In dieser Norm sind die Leistungs- und Prfanforderungen fr Anschlussarmaturen, sogenannte Trockenkupplungen festgelegt, die zum Transfer von verflssigtem Erdgas eingesetzt werden

14、sollen. Diese Anschlussarmaturen bilden eine temporre Verbindung zwischen einer ortsfesten oder einer mobilen Versorgungseinrichtung und einem fest im Schiffskrper integrierten oder einem mobilen Tank. Des Weiteren legt diese Norm die Anforderungen zur Prfung der Ausrstung fest. Die in dieser Norm z

15、ugrunde gelegte Ausrstung ist zum Umfllen von flssigen Gasen (im Regelfall LNG/LPG/NGL/Methan) bei folgenden Anwendungsparametern vorgesehen: Nennweiten von DN 25 bis DN 150; Nenndruck PN 25; Auslegungstemperaturen von 196 C bis +65 C. Im Dokument wurde aus Grnden zum Praxisbezug die Druckangabe in

16、bar gewhlt (1 bar = 105Pa = 0,1 MPa). Fr das Umfllen von flssigen Gasen wird empfohlen Strmungsgeschwindigkeiten von mehr als 12 m/s zu vermeiden. Permanente Verbindungen wie beispielsweise Flanschverbindungen sowie Schraub- oder Schnell-kupplungen ohne selbstschlieende Ventile sind nicht Bestandtei

17、l dieser Norm. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausg

18、abe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ANSI/ASME B 1.20.1, Universal-Rohrgewinde (Zoll)1)DIN CEN/TR 764-6, Druckgerte Teil 6: Aufbau und Inhalt einer Betriebsanleitung DIN EN 287-6, Prfung von Schweiern Schmelzschweien Teil 6: Gusseisen DIN EN 1092-1, Flansche und ihr

19、e Verbindungen Runde Flansche fr Rohre, Armaturen, Formstcke und Zubehrteile, nach PN bezeichnet Teil 1: Stahlflansche DIN EN 1252-1, Kryo-Behlter Werkstoffe Teil 1: Anforderungen an die Zhigkeit bei Temperaturen unter 80 C DIN EN 1267, Industriearmaturen Messung des Strmungswiderstandes mit Wasser

20、als Prfmedium DIN EN 1333, Flansche und ihre Verbindungen Rohrleitungsteile Definition und Auswahl von PN DIN EN 1473, Anlagen und Ausrstung fr Flssigerdgas Auslegung von landseitigen Anlagen 1) Nachgewiesen in der DITR-Datenbank der DIN Software GmbH, zu beziehen bei: Beuth Verlag GmbH, 10772 Berli

21、n. DIN 86209-1:2017-02 6 DIN EN 10088-1, Nichtrostende Sthle Teil 1: Verzeichnis der nichtrostenden Sthle DIN EN 10088-2, Nichtrostende Sthle Teil 2: Technische Lieferbedingungen fr Blech und Band aus korrosionsbestndigen Sthlen fr allgemeine Verwendung DIN EN 10088-3, Nichtrostende Sthle Teil 3: Te

22、chnische Lieferbedingungen fr Halbzeug, Stbe, Walzdraht, gezogenen Draht, Profile und Blankstahlerzeugnisse aus korrosionsbestndigen Sthlen fr allgemeine Verwendung DIN EN 10222-5, Schmiedestcke aus Stahl fr Druckbehlter Teil 5: Martensitische, austenitische und austenitisch-ferritische, nichtrosten

23、de Sthle DIN EN 12266-1, Industriearmaturen Prfung von Armaturen aus Metall Teil 1: Druckprfungen, Prfverfahren und Annahmekriterien Verbindliche Anforderungen DIN EN 12266-2, Industriearmaturen Prfung von Armaturen aus Metall Teil 2: Prfungen, Prf-verfahren und Annahmekriterien Ergnzende Anforderun

24、gen DIN EN 13371, Kryo-Behlter Kupplungen fr den tiefkalten Betrieb DIN EN 60534-1, Stellventile fr die Prozessregelung Teil 1: Begriffe und allgemeine Betrachtungen DIN EN ISO 6708, Rohrleitungsteile Definition und Auswahl von DN (Nennweite) DIN EN ISO 16903:2015-11, Erdl- und Erdgasindustrie Eigen

25、schaften von Flssigerdgas mit Einfluss auf die Auslegung und die Materialauswahl (ISO 16903:2015) ); Deutsche Fassung EN ISO 16903:2015 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach DIN EN 1333, DIN EN 1473, DIN EN 13371, DIN EN 60534-1, DIN EN ISO 6708 und die Folgenden. 3.1

26、 Flssigerdgas LNG (en: liquefied natural gas) farbloses und geruchloses tiefkaltes Fluid, das sich bei Umgebungsdruck im flssigen Zustand befindet, hauptschlich aus Methan bestehend mit geringen Mengen an Ethan, Propan, Butan, Stickstoff oder andere Komponenten, die normalerweise im Erdgas angetroff

27、en werden QUELLE: DIN EN ISO 16903:2015-11, 3.3 3.2 Flssiggas LPG (en: liquefied petroleum gas) bei normalem Druck und normaler Temperatur gasfrmige Kohlenwasserstoffe, die bei moderatem Druck und normaler Temperatur leicht verflssigt werden knnen BEISPIEL Propan und Butan QUELLE: DIN EN ISO 16903:2

28、015-11, 3.4 DIN 86209-1:2017-02 7 3.3 Erdgaskondensat NGL (en: natural gas liquids) flssige Kohlenwasserstoffe wie Ethan, Propan, Butan, Pentan und natrlichem Benzin, gewonnen aus dem natrlichen Erdgas QUELLE: DIN EN ISO 16903:2015-11, 3.5 4 Anforderungen 4.1 Funktion der Auslegung Die zu verwendend

29、e Kupplungen muss eine schnell bedienbare, selbstabdichtende mechanische Verbindung zwischen einer ortsfesten oder einer mobilen Versorgungseinrichtung und einem fest im Schiffskrper integrieren oder einem mobilen Tank ermglichen. Dies muss ber den gesamten Arbeitsstemperatur-bereich mglich sein. Ei

30、n An- und Abkuppeln soll ohne zustzliche Werkzeuge mglich sein. Ist dieses nicht ber den gesamten Druckbereich mglich, ist in der Betriebsanleitung darauf hinzuweisen. Um einen sicheren und ergonomischen Arbeitsplatz zu gewhrleisten, ist die Anordnung der Kupplungen so zu whlen, dass immer ein ausre

31、ichender Bewegungsfreiraum vorhanden ist. Der Verladeschlauch ist ggf. unter Zuhilfenahme eines Verladearms so auszurichten, dass keine Querkrfte beim Verbinden der Kupplungshlften auftreten knnen. 4.2 Kenndaten 4.2.1 Als Anschlsse sind vorzugsweise konische Gewinde nach ANSI/ASME B.1.20.1 (NPT) ode

32、r Flansch-verbindungen nach DIN EN 1092-1 zu verwenden. Andere Anschlsse mssen im Einzelfall gesondert zwischen Besteller und Hersteller vereinbart werden. 4.2.2 Der Berstdruck der Kupplungen soll mindestens das 4-fache des Nenndrucks betragen. 4.2.3 Die Kupplung soll whrend des gesamten Ladevorgang

33、s, auch whrend der Khlphase technisch dicht sein. Die Leckrate darf 102mbar l/s DN nicht berschreiten. 4.2.4 Der elektrische Widerstand der Kupplungen muss vom Anschluss des Vaterteils zum Anschluss des Mutterteils maximal 10 betragen. 4.2.5 Der Druckverlust ist fr jede Nennweite zu ermitteln. Die V

34、ersuche knnen entsprechend DIN EN 1267 mit Wasser oder anderen geeigneten Flssigkeiten erfolgen und drfen fr LNG umgerechnet werden. Die fr die Umrechnung verwendete LNG-Referenzdichte ist anzugeben. Der Hersteller kann den Druckverlust entweder in einer Druckverlustkurve darstellen oder als kv-Wert

35、 entsprechend DIN EN 60534-1 angeben. 4.2.6 Die Kupplung muss auch bei Zug- und Biegebelastungen dicht sein. Die Werte in der Tabelle 4 drfen dabei nicht berschritten werden: DIN 86209-1:2017-02 8 4.3 Werkstoffe 4.3.1 Die Auswahl der Werkstoffe sollte nach DIN EN ISO 16903:2015-11, Abschnitt 7, DIN

36、EN 1252-1 und nach Anhang B (normativ) erfolgen. Die Gleichwertigkeit abweichender Werkstoffe gilt nur, auch im Einzelfall, wenn die Anforderungen erfllt und nachgewiesen werden. 4.3.2 Schweiungen mssen von nach DIN EN 287-6 zugelassenen Schweiern gem Schweidatenblatt nach Europischer Normen ausgefh

37、rt sein. Die eingesetzten Schweizusatzwerkstoffe mssen die gleichen Anforderungen erfllen wie das Grundmaterial. Alle Schweiungen sind zu 100 % einer Sichtprfung zu unterziehen. 4.3.3 Der Hersteller muss im Besitz von gltigen Zeugnissen ber die Schmelzanalyse und den mechanischen Eigenschaften des W

38、erkstoffs sein, die fr die Fertigung der drucktragenden Teile der Kupplung eingesetzt wurden. 5 Prfungen fr Trockenkupplungen 5.1 Allgemeines Einmalige Prfung: Sie werden einmalig fr jede Bauart durchgefhrt. Die Ergebnisse sind zu dokumentieren. nderung/Reparatur: Bei nderungen der Bauart wird je na

39、ch Art und Umfang der nderung die Prfung nach Tabelle 1 angepasst. Produktionsprfung: Sie werden bei laufender Produktion durchgefhrt. DIN 86209-1:2017-02 9 Tabelle 1 Prfverfahren Prfung Einmalige Prfung nderung Produktion uere Dichtheit bei Umgebungstemperatur X N P Innere Dichtheit bei Umgebungste

40、mperatur X N P Festigkeitsprfung der Baugruppe bei Umgebungstemperatur X O X Festigkeitsprfung der Komponenten kupplungshlften bei Umgebungstemperatur X O X uere Dichtheit bei niedrigster Arbeitstemperatur X X P Innere Dichtheit bei niedrigster Arbeitstemperatur X X P Berstprfung bei Umgebungstemper

41、atur X N N Betriebsprfung/(Funktionsprfung) X X XDauerprfung (zyklische Prfung) X O N Biegekraftprfung X X X Durchflussprfung X O N Erklrung Schlssel: N = nicht notwendig P = Dichtheitsprfung muss entweder bei Umgebungstemperatur oder niedrigster Arbeitstemperatur erfolgen. O = wenn angebracht X = o

42、bligatorisch Prfungen bei Umgebungstemperatur werden bei (20 5) C durchgefhrt. Folgendes Prfmedium wird verwendet: DIN EN 12266-1 Entweder eine Prfflssigkeit (mglicherweise mit Korrosionsschutz versetztes Wasser oder eine andere geeignete Flssigkeit mit einer Viskositt, die nicht hher als die vom Wa

43、sser ist); ein trockenes Gas (Luft oder ein anderes geeignetes Gas). Es ist darauf zu achten, dass nach Durchfhrung der Produktionsprfung kein Prfmedium in der Kupplung verbleibt, welches bis 163 C den flssigen Aggregatzustand behlt. 5.1.1 Fr Prfungen bei kryogenen Temperaturen mssen die Kupplungen

44、absolut trocken sein. Zuvor mit einer Flssigkeit geprfte Kupplungen mssen vor dem Herunterkhlen mit einem geeigneten Trockungsverfahren getrocknet werden. 5.1.2 Prfungen bei niedrigster Arbeitstemperatur werden mit Flssigstickstoff bei 196 C bzw. bei hherem Druck entsprechend dem Druck/Temperatur-Di

45、agramm durchgefhrt2)Zur Feststellung eines Mangels oder fr nderungen des Dichtungssystems knnte die Durchfhrung der Prfung mit LNG bei 163 C bzw. einem hheren Druck gem dem D/T-Diagramm2)sinnvoll sein. 2) Zulssiger Temperaturwert siehe Temperaturkurve, siehe Bild A.1. DIN 86209-1:2017-02 10 5.2 Prfv

46、erfahren Sicherheitshinweis: Bei steigenden Temperaturen, welche eine Druckerhhung durch tiefkalte (kryogene) Medien in der Tank- und Schlaucheinheit zur Folge hat, sind Manahmen zur Druckreduzierung (im Regelfall durch ein berdruckventil) vorzunehmen. Das Arbeiten mit Gas bzw. Gasen ist nur autoris

47、ierten Mitarbeitern mit speziellen Kenntnissen ber Eigenschaften von Flssigerdgas (LNG), Flssiggas (LPG), Erdgaskonzentrat (NGL) erlaubt, um mgliche Risiken beim Umgang zu vermeiden. 5.2.1 uere Dichtheit bei Umgebungstemperatur Die Prfanforderungen, Prfverfahren und Annahmekriterien entsprechen DIN

48、EN 12266-1 und DIN EN 12266-2 fr die Dichtheit des drucktragenden Gehuses. Die Schlaucheinheit wird an die Tankeinheit angeschlossen, d. h. die internen Ventile sind in geffneter Stellung. Tabelle 2 Dauer der Umgebungsprfung Prfverfahren Bis zu DN 50 DN 65 bis DN 150 Einmalige Prfung 10 min 10 min nderung/Reparatur 10 min 10 min Produktionsprfung 15 s 60 s Abnahmekriterien: Leckrate A nach DIN EN 12266-1. 5.2.2 Innere Dichtheit bei Umgebungstemperatur Diese Prfung wird nach der Prfung der ueren Di