BAM-GGR 021 UN-Service Life Test Programme
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21. September 2017 1. Revision vom 16. März 2023 BAM-GGR 021 UN-Service Life Test Programme Referenced in ISO TR 19811; 5.3 Requirements as Approach No. 2 Baumusterspezifische Ermittlung der sicheren Betriebslebensdauer für Druckgefäße aus Faserverbundwerkstoffen (Composite-Druckgefäße) nach dem Konzept zusätzlicher Prüfungen (CAT) Design Type Specific Determination of the Safe Service Life for Composite Pressure Receptacles on the basis of the Concept Additional Tests (CAT)
UN-Service Life Test Programme
for Composite Pressure Receptacles
UN-Betriebslebensdauer-Prüfprogramm
für Composite-Druckgefäße
Als zuständige Behörde gemäß den As competent authority in accordance with
gefahrgutrechtlichen Zuständigkeitsregelungen the national regulations for dangerous
gibt die Bundesanstalt für Materialforschung goods, the Bundesanstalt für
und -prüfung (BAM) nach Abstimmung mit dem Materialforschung und –prüfung BAM,
Bundesministerium für Digitales und Verkehr following consultations with the Federal
(BMDV) und der betroffenen Wirtschaft Ministry for Digital and Transport (BMDV)
folgende Regel heraus für die Überprüfung der and the affected economy, provides the
Betriebslebensdauer gemäß following code for service life testing
according to
RID/ADR/IMDG-Code RID/ADR/IMDG-Code
6.2.2.1.1. Bem. 2 und 6.2.2.1.2 Bem. 2 6.2.2.1.1. Note 2 and 6.2.2.1.2 Note 2
zur Verwendung von Druckgefäßen aus for the use of composite pressure
Verbundwerkstoffen für mehr als 15 Jahre, receptacles beyond 15 years, provided they
sofern diese für eine Lebensdauer von mehr als are designed for a life time of more than 15
15 Jahre ausgelegt sind nach einer der Normen years in accordance with one of the
gelistet in standards referenced in
RID/ADR/IMDG-Code 6.2.2.1 RID/ADR/IMDG-Code 6.2.2.1
Festgelegt durch die zuständige Behörde Determined by the competent authority
nach according to
GGVSEB § 8 Nr. 1 f) and GGVSee §12 Absatz 1 Nr. 1 f)
Diese 1. Revision der BAM-Gefahrgutregel 021 This first revision of BAM-dangerous
(BAM-GGR 021) ist ab sofort anwendbar. goods regulation 021 (BAM-GGR 021) has
to be applied immediately.
In diesem zweisprachigen Dokument ist im Zweifelsfall This English version is for informative purposes,
die deutsche Fassung verbindlich. only. In case of a differing meaning of German and
English version, the German version is valid.
BAM-GGR 021
UN-service life test programme
Fassung vom 2023-03-16 Seite 2 von 40
Das nachfolgend beschriebene Verfahren dient The procedure, described in the following,
der Lebensdauerüberprüfung von Druckgefäßen serves the determination of the safe service
aus Faserverbundwerkstoffen durch die life of pressure receptacles made from
zuständige Behörde in Deutschland. composite materials by competent authority
in Germany.
Es würdigt in besonderer Weise die Vielfalt der Particular effort is devoted to recognizing
Entwurfsvariablen und die Komplexität der the variety of design variables and the
Eigenschaften von nach Norm gebauten complex properties of pressure receptacles
Druckgefäßen unter Berücksichtigung der designed and tested in accordance with
Besonderheiten in der Lebensdaueranalyse von standards. At the same time the specific
Druckgefäßen aus Faserverbundwerkstoffen. aspects of life time assessment of
composite pressure receptacles is
considered.
Inhalt Content
CAT 0 Begriffe und Definitionen Terms and Definitions CAT 0
CAT 1 Einführung Introduction CAT 1
CAT 2 Übersicht Overview CAT 2
CAT 3 Schutzziel und Sicherheitsniveau Protection Goal and Safety CAT 3
Level
CAT 4 Geltungsbereich und Anwendung Scope and Applications CAT 4
CAT 5 Zusammenstellung der Sampling of Pressure CAT 5
Stichproben Receptacles
CAT 6 Langsame Berstprüfung („SBT“) Slow Burst Test (“SBT”) CAT 6
CAT 7 Lastwechselprüfung bei Load Cycle Test at Ambient CAT 7
Umgebungstemperatur („LCT“) Temperature (“LCT”)
CAT 8 Klassifizierung bzgl. der Classifications regarding CAT 8
Lastwechselempfindlichkeit Cycle Fatigue Sensitivity
CAT 9 Bewertung der Prüfergebnisse Interpretations of Test CAT 9
(„SAS“) Results (“SAS”)
CAT 10 Beurteilung des Assessment of Leak-Before- CAT 10
Leck-vor-Bruch-Verhaltens Break Property
CAT 11 Überwachung der Streuung in der Surveillance of Production CAT 11
Produktion(„SAS“) Scatter (“SAS”)
CAT 12 Bestimmung des Endes der Determination of the End of CAT 12
sicheren Betriebsdauer Safe Service Life
Literatur Literature
BAM-GGR 021
UN-service life test programme
Fassung vom 2023-03-16 Seite 3 von 40
Anhänge Annexes
Anhang „TP Prüfverfahren“ / Annex „TP Test Procedures“
mit den Teilen SBT und LCT bzgl. Bersten und hydraulisches Lastwechseln
including the parts for the hydraulic test procedure „Slow Burst Test (SBT)“
and the hydraulic test procedure “Load Cycle Test (LCT)”
Anhang „SAS Statistische Auswertung von Stichproben ”/
Annex “SAS Statistical Assessment of Sample Test Results”
Anhang „SPC Arbeitsdiagramme“ / Annex „SPC Sample Performance Charts“
zur graphischen Bewertung der Prüfergebnisse
for graphical evaluation of test results
Ansprechpartner / Contact:
Dr.-Ing. Georg W. Mair Dipl.-Ing. (FH) Christian Sklorz
georg.mair@BAM.de christian.sklorz@BAM.de
Dr.-Ing. Stephan Günzel
stephan.guenzel@BAM.de
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UN-service life test programme
Fassung vom 2023-03-16 Seite 4 von 40
CAT 0. Begriffe und Definitionen CAT 0. Terms and Definitions Abweichungsmaß einer Stichprobe (xND) Standard score (x-score) meint hier einen dimensionslosen Wert für den means here a dimensionless value for Vergleich einer statistisch verteilten Festigkeit comparison of a statistically distributed mit einem zugehörigen Belastungswert. Er strength with a dedicated load value. It is berechnet sich aus der Differenz der Last und der calculated from the difference of the load and mittleren Festigkeit, normiert auf die the average strength, normalised on the Standardabweichung der Festigkeitseigenschaft standard deviation of the strength property of a einer Stichprobe. Ist die Belastung größer als der sample. If the load is higher than the average Festigkeitsmittelwert, ist das Abweichungsmaß strength the standard score xND > 0; if the load xND > 0; ist die Last kleiner als der Mittelwert der is smaller than the mean value of strength is xND Festigkeit ist xND < 0. < 0. Allgemeiner Betrieb General service meint die Verwendung und Zulassung einer means the approval and use of a gas cylinder or Gasflasche oder einer Großflasche für tube for several gases or groups of gases. In this verschiedene Gase oder Gasegruppen. In diesem case the →MSP of the most critical gas may Fall kann der →maximaler Betriebsdruck (MSP) reach →PH. des kritischsten Gases den →Prüfdruck PH erreichen. Anfang des Lebens Beginning of life meint den Zeitpunkt im Leben eines means the point of time in the life of a pressure Druckgefäßes, zu dem es im Rahmen der receptacle when it is initially tested as last step Fertigung erstmalig geprüft wird. of production. Arbeitsdiagramm (SPC) Sample Performance Chart (SPC) meint eine hier verwendete, spezielle Form eines means a special kind of a performance chart, Arbeitsdiagramms, das zur Darstellung der developed and used here for statistical statistischen Auswertung von Stichproben- assessment of sample properties. probeneigenschaften verwendet wird. Arbeitsdruck (PW) Working pressure (PW) (→Nennbetriebsdruck NWP) (→Nominal working pressure NWP) Ausfallrate (FR) Failure rate (FR) meint den relativen Anteil von Prüfmustern, der means the ratio of specimens within a sample bis zu einer festgelegten Belastung (Druck, that has failed to a dedicated load level Anzahl der Lastwechsel, Zeit unter Last etc.) (pressure level, number of load cycles, time ausgefallen ist. Sie ist das Komplement zur under load etc.). It is the complement to →Überlebensrate. Wird im Folgenden aber auch →survival rate. In the following FR is used in a im weiteren Sinne als Synonym für die wider sense as synonym for probability of Ausfallwahrscheinlichkeit verwendet. failure. BAM-GGR 021 UN-service life test programme Fassung vom 2023-03-16 Seite 5 von 41
Auslegungsdruck Design pressure
meint den Druck, für den ein Baumuster eines means the pressure to which a cylinder is
Druckgefäßes ausgelegt und zugelassen ist. designed and approved. This pressure shall be
Dieser Druck muss vom Druckgefäß während der held by the cylinder during its design life
gesamten Auslegungslebensdauer ohne without any plastic deformation or other
plastische Deformation oder andere nicht unacceptable effects of degradation.
akzeptable Degradationseffekte ertragen werden
können.
Auslegungslebensdauer Design life
meint die Anzahl von Betriebsjahren, für die ein means the number of years in service to which a
Baumuster nominell ausgelegt und zugelassen cylinder design type has been designed and
ist (begrenztes Leben / nicht begrenztes Leben). formally approved (limited lifetime / non
limited lifetime).
Autofrettage Autofrettage process
meint einen Prozess, der mittels Überdruck zum means a process based on a controlled over-
gesteuerten Plastifizieren des metallischen pressurisation, which causes the yielding of the
Liners führt. Ziel ist es, eine möglichst dauerhafte metal liner. The aim is to achieve a permanent
Druckvorspannung des Liners zu erreichen, die die compressive pre-stress, which increase the
Lebensdauer des Liners zu Lasten erhöhter service life of the metal liner but causes higher
Zugbelastung des Composites verlängert. tensile stress in the composites.
Degradation Degradation
meint den Verlust an Festigkeitseigenschaften means the loss of strength and with it also a
und damit auch an Sicherheit. Der Verlust von loss of safety. The loss of strength can be
Festigkeit kann durch künstliche oder betriebliche caused by artificial or operational ageing. The
Alterung bedingt sein. Die Degradation wird hier degradation is understood here as a difference
als Differenz zweier Stichprobenprüfergebnisse of a safety related property determined by
zu einer Festigkeitseigenschaft verstanden comparison of two sample test results
(Berstfestig-keit, Lastwechselfestigkeit; addressing the same strength property (burst
Überlebenswahr-scheinlichkeit). Eine strength, load cycle strength; survival rate). A
Degradation gilt dann als kritisch, wenn die Degradation is deemed critical when the
verbleibende →Überlebens-wahrscheinlichkeit remaining →survival rate does not comply with
den geforderten Mindestwert nicht mehr erfüllt the demanded minimum value any more or just
bzw. deren Erfüllung nicht gewährleistet ist. compliance is not guaranteed.
Ende des Lebens End of life (EoL)
meint den Zeitpunkt im Leben eines means the point of time in the life of a pressure
Druckgefäßes, zu dem es dauerhaft aus dem receptacle when it is permanently putted out of
Verkehr genommen bzw. verschrottet wird. service respectively scrapped.
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Ereignishäufigkeit Frequency of occurrence (F)
meint die Häufigkeit mit der ein bestimmter means the frequentness by which a dedicated
Zwischenfall mit der im Fall des Eintretens incident is assigned to an accepted consequence
zugehörigen Konsequenz akzeptiert ist. in case of occurrence.
Hier ist die Ereignishäufigkeit an die Betrachtung Here, frequency of occurrence is related to the
einer →F-N-Kurve gebunden. Das heißt, dass der work with a →F-N-curve. It means the accepted
akzeptierte Wert für die Ereignishäufigkeit F value read from an F-N-curve, which depends
anhand der Kurve abgelesen werden kann, die from the accepted risk (means consequence) of
über die Konsequenz von dem akzeptierten Risiko the entry damage frequency F.
abhängt,
F-N-Kurve F-N-Curve
meint ein Diagramm, das es auf Basis means a diagram, which allows, on the basis of
akzeptierter Risikowerte erlaubt, einer accepted risk values, the assignment of a
Konsequenz eine akzeptierte consequence to an acceptable →frequency of
→Eintrittshäufigkeit bzw. jeder occurrence or the assignment of a frequency of
Eintrittshäufigkeit eine noch akzeptable occurrence to an acceptable consequence of a
Konsequenz zuzuordnen. failure.
Grundgesamtheit Basic population
meint die Gesamtanzahl an Druckgefäße eines means a basic amount of a design type with a
Baumusters mit der Mächtigkeit Q, aus der die cardinal number Q from which a random sample
Zufallsstichproben entnommen sind. is taken.
In diesem konkreten Fall der Druckgefäße ist die In the concrete case of pressure receptacles, the
Gesamtanzahl identisch mit der →Population. basic amount is identical with the →population.
Falls zusätzlich das als Kriterium für die If, in addition, the age is used as a criterion for
Stichprobenentnahme verwendet wird, muss die sampling, the basic amount, from which the
Population enger begrenzt werden, d. h. z. B. auf sample is taken, shall be limited more narrowly
das Jahr der Herstellung. in accordance with the criterion of the sample;
e.g. to a year of production of a population or
similar.
Herstellungslos Batch
(→Produktionslos) (→production batch)
Isoasfale Isoasfalion
meint eine Linie konstanter means a line of constant probability of failure. It
Versagenswahrscheinlichkeit. Sie kann definiert can be defined in terms of →failure rate,
werden mit Bezug auf die →Ausfallrate, →survival rate/reliability or →standard-score.
→Überlebenswahrscheinlichkeit/ Zuverlässigkeit Here it is used for enabling a rough evaluation of
oder das →Abweichungsmaß. Hier wird es sample properties plotted in the →sample
verwendet, um im →Arbeitsdiagramm SPC eine performance chart.
grobe Bewertung von graphisch dargestellten
Stichprobeneigenschaften zu ermöglichen.
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Konfidenzniveau Confidence level
meint die Wahrscheinlichkeit, dass das means the probability that the confidence
verwendete Konfidenzintervall den wahren Wert interval contains the true value of the relevant
des Parameters der →Population enthält →population parameter (complement of
(Komplement zur Irrtumswahrscheinlichkeit). probability of error).
Lastwechselempfindlichkeit Cycle fatigue sensitivity (cyfas)
meint eine Eigenschaft eines Baumusters, die die means a property of a design type that
Empfindlichkeit gegen zyklische Lasten zum expresses the possibility to quantify service
Ausdruck bringt. Es wird als Kriterium für die strength by load cycle tests. Therefore, it is used
Auswahl der bevorzugten Methode as criterion for choosing the method to be
(„Schlüsselprüfung“) zur Restfestigkeitsprüfung preferred for quantification of residual strength
herangezogen. (key test).
Für die Klassifizierung dieser Eigenschaft wird For classification of this property a sample of at
gefordert, dass eine Stichprobe von mindestens 5 least 5 cylinders undergoes load cycle tests at
Composite Druckgefäßen der Lastwechsel- ambient temperature (LCT). If none of the
prüfung bei Raumtemperatur (LCT) unterworfen specimens ruptures or leaks while performing
wird. Versagt keines der Prüfmuster innerhalb LCT up to 50 000 LCs the design type is
von 50.000 Lastwechseln gilt das Baumuster als classified as non-cycle fatigue sensitive.
lastwechselunempfindlich.
Otherwise the design type is classified as cycle
Anderenfalls wird es als lastwechselempfindlich fatigue sensitive. This property of a composite
eingestuft. Diese Eigenschaft kann sich im Laufe pressure receptacle can change during service
des Lebens des Composite Druckgefäßen, d. h. life, i.e. caused by degradation.
abhängig vom Degradationszustand ändern.
Langsame Berstprüfung (SBT) Slow burst test (SBT)
meint ein Prüfverfahren, bei dem der Druck means a test procedure at a specific constant
gleichmäßig mit einer vorgegebenen, genau rate of pressure increase. The pressure rate is
kontrollierten Druckanstiegsrate bis zum exactly controlled until rupture occurs. The
Versagen gesteigert wird. Als Ergebnis der maximum pressure rate is accepted as double
Prüfung kann sowohl der Berstdruck wie auch die the test pressure in a period of 10 hours. Either
Zeit bis zum Versagen ausgewertet werden. time to rupture or pressure at rupture can be
Diese Prüfung wird bevorzugt für die evaluated as test result.
Restfestigkeitsermittlung von Baumustern
This test is the preferred procedure for
verwendet, die als lastwechselunempfindlich
quantification of residual strength in case of
gelten (→Lastwechselempfindlichkeit).
designs classified as non-cycle fatigue sensitive
(→cycle fatigue sensitivity).
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Lastwechselprüfung (LCT) Load cycle test (LCT)
meint ein hydraulisches Prüfverfahren, bei dem means a hydraulic test procedure of a
der Innendruck zwischen zwei Druckniveaus, dem periodically alternating internal pressure at
unteren und dem oberen Druckniveau, zyklisch ambient temperature. The inner pressure cycles
verändert wird. Das untere Druckniveau ist i.d.R. periodically in a range between a defined lower
nicht höher als 2 MPa, das obere Druckniveau ist and upper pressure level. The lower pressure
bei Zulassung für ein einziges Gas mindestens der value of each cycle is equal or less than 2 MPa,
→MSP, oder im Fall einer allgemeinen Zulassung while the upper pressure level is greater than
(→allgemeiner Betrieb) der Prüfdruck (PH). maximum service pressure →MSP (or test
pressure PH for →general service).
Das Ergebnis der LCT ist die Anzahl der As result of LCT the number of load cycles to
Lastwechsel bis zum ersten Versagen (Leckage first failure (leakage or to rupture) is evaluated.
oder Bersten). Diese Prüfung ist das bevorzugte This test is the preferred procedure for
Verfahren für die Bestimmung der Neu- und quantification of residual strength and relevant
Restfestigkeit im Fall von →degradation in case of a cycle fatigue
lastwechselempfindlichen Baumustern sensitive design type (→cycle fatigue
(→Lastwechselempfindlichkeit). sensitivity).
Leck-vor-Bruch-Verhalten Leak-before-break (LBB)
meint eine Form der Fail-Safe-Eigenschaft bzw. means a kind of fail-safe property or damage
Schadenstoleranz im Fall einer Rissbildung. tolerance in case of leakage due to crack
initiation
Sofern aus einem Composite-Druckgefäß in der
Lastwechselprüfung aufgrund eines ersten A pressure receptacle failing by release of the
Versagens das Druckmedium austritt und kein pressure medium and depressurisation instead
Bersten auftritt, spricht man im weiteren Sinne of a sudden rupture shows a leak-before-break
von einem Leck-vor-Bruch-Verhalten. Im engeren behaviour in a broader sense. In a narrower
Sinn kann einem Composite-Druckgefäß nur sense LBB-behaviour of a cylinder means having
dann ein LBB-Verhalten bestätigt werden, wenn demonstrated by gaseous sample testing that
anhand mehrerer Prüfmuster in der none of the tested specimens ruptured after
Gaszyklenprüfung nachgewiesen ist, dass keines leakage when cycled to failure at maximum
der Prüfmuster eines Composite-Druckgefäßes pressure (MSP or PH).
durch Bersten versagt.
Mittelwert Mean (value)
meint das arithmetische Mittel von means the arithmetic average of experimental
Prüfergebnissen. Es ist die Summe der results. It is the sum of a collection of test
gesammelten Prüfergebnisse (→Stichprobe) results (→sample) divided by the number of
geteilt durch die Anzahl der gesammelten results in the collection (specimens of the
Prüfergebnisse. sample). In case of LC test results the mean has
to be calculated on the basis of log-values.
Nennbetriebsdruck (PW) Nominal working pressure (PW)
meint den Druck bis zu dem Druckgefäße means the pressure to which pressure
nominell gefüllt sind bei einer gleichmäßigen receptacles are nominal filled at 15°C settled
Temperatur von 15°C um die maximale zulässige temperature to capture the maximum amount
Menge an Gas aufzunehmen. Ein Überschreiten
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dieser maximalen Obergrenze der Gasmenge of gas. An exceeding the relevant maximum
bedeutet eine Überfüllung. amount of gas means overfilling.
Population Population
meint die Menge von Druckgefäßen, die von dem means the amount of individual cylinders of a
betreffenden Baumuster (im engsten Sinne; d. h. design type (design variant) in service relevant
Baureihen werden ggf. als eigenes Baumuster for life time test program. Usually the life time
angesehen) im Verkehr sind. Die mit Population testing of cylinders coming out of service is
gemeine Menge an Druckgefäßen kann auf nur related to the population of each owner
einen Bertreiber/Eigentümer, ein separately. (→basic population)
Herstellungsjahr etc. oder auf Kombinationen
mehrerer derartiger Kriterien begrenzt sein
(→Grundgesamtheit).
Produktionslos Production batch
meint eine Menge von Druckgefäßen zu einem means the number of pressure receptacles
Baumuster, die aufeinanderfolgend und unter related to a dedicated design type and produced
Anwendung gleichbleibender continuously under the condition of constant
Herstellungsparameter gefertigt wurden. production parameters.
Aus diesem Grund wird den Druckgefäßen in Therefore, it is assumed that the properties of
einem Produktionslos nur minimale one production batch of pressure receptacles
Abweichungen unterstellt. Die maximale Menge scatter to a very limited amount. The maximum
von Druckgefäßen, die einem Los zugeordnet number of pressure receptacles, which may be
werden dürfen, wird in der jeweiligen counted as one batch, is determined by the
Herstellungsnorm vorgegeben. relevant standard for production and initial
testing.
Stichprobe Sample
meint eine Anzahl von Prüfmustern, bei denen means a number of →specimens that have
auch der jeweils relevante Stichprobenparameter identical values for the relevant parameters of
identisch ist. Wird auch als Los bezeichnet. the sample; it is sometimes called lot.
Prüfmuster können zu einer Stichprobe/Los Specimens can be grouped to a sample/lot if
zusammengefasst werden, wenn die relevanten relevant sample parameters of production and
Stichprobenparameter bzgl. Produktion und service are identical (e.g. the production date,
Betrieb identisch sind (z. B. Produktionszeitraum, month in service etc.).
Betriebsdauer etc.).
Für statistische Vergleichszwecke zweier For statistical comparison of two samples all
Stichproben müssen alle grundlegenden essential parameters of both samples have to
Parameter beider Stichproben identisch sein. Nur be identical while one of the parameters differs.
der Parameter, dessen Bedeutung quantifiziert
werden soll, darf sich zwischen beiden
Stichproben unterscheiden.
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Fassung vom 2023-03-16 Seite 10 von 41Überlebenswahrscheinlichkeit (SR) Survival rate (SR)
meint den relativen Anteil von Prüfmustern einer means the relative ratio of specimens within a
Stichprobe, der die Belastung bis zu einem sample that have survived up to a dedicated
bestimmten Maß (Druck, Lastwechsel, Zeit unter load level (pressure level, number of load cycles,
Last) versagensfrei ertragen hat. time under load etc.) without failure.
In der Regel liegt das Niveau der diskutierten Usually the addressed level of survival rates is
Überlebenswahrscheinlichkeit oberhalb des higher than the level to be demonstrated
Wertes, der mit dem verfügbaren directly by the limited amount of tested
Stichprobenumfang dargestellt werden kann. specimens in a sample. Therefore “survival rate”
Daher schließt die „Überlebenswahrschein- includes the reliability of expecting no failure at
lichkeit“ auch die Zuverlässigkeit gegen Versagen the maximum service pressure (MSP).
beim maximalen Betriebsdruck (MSP) mit ein. Reliability is extrapolated to the addressed SR-
Letztere wird auf Basis von Prüfergebnissen und value on the basis of test results by using an
unter Verwendung einer angenommenen assumed distribution function.
Verteilungsfunktion auf die entsprechend hohen
SR-Werte extrapoliert.
Verwendungsdauer (sichere) Service life (safe)
meint die Anzahl von Jahren im Betrieb bevor die means the amount of years in service before
Alterung (→Degradation) einer hergestellten →degradation (Alterung) of the produced
→Popu-lation eines Baumusters bei allen oder population of a cylinder design type either in
nur bei einem Betrieber kritisch wird; d.h. die total or a part of this population being in service
Restzuverlässigkeit der relevanten Population at named operators becomes critical; i.e.
unter den für die →Überlebenswahrscheinlichkeit residual survival rate of the relevant population
mindestens geforderten Wert fällt. drops below the minimum requested →survival
rate (reliability level).
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Fassung vom 2023-03-16 Seite 11 von 41CAT 1 Einführung CAT 1 Introduction (1) In Deutschland werden auch für den nationalen In Germany those composite pressure und innereuropäischen Verkehr nur solche receptacles, which are approved according to a Composite-Druckgefäße in Betrieb genommen design approved according to RID / ADR or IMDG und wiederkehrend geprüft, die einem nach codes and IATA / ICAO-TI are also commissioned RID/ADR bzw. IMDG-Codes und IATA/ICAO-TI and tested for domestic and domestic European zugelassenen Baumuster entsprechen. Dies traffic. It includes the observance of the methods schließt die Einhaltung der in den o.g. described above the standard and therefore also Vorschriften in Bezug genommenen Normen und the requirements for batch tests and initial damit auch die Vorgaben für die Los- und die testing. erstmalige Prüfung mit ein. (2) Composite Druckgefäße unterliegen aufgrund Pressure receptacles from composite are subject der verwendeten Werkstoffe anderen to different aging processes due to the materials Alterungsprozessen als diese von metallischen used than are known from metallic pressure Druckgefäßen bekannt sind. Aus diesem Grund receptacles. For this reason, the UN model sehen die UN Modellvorschriften und alle darauf regulations and all transport mode-specific aufbauenden verkehrsträgerspezifischen regulations based on them require a review of the Transportvorschriften gemäß 6.2.2.1.1 und (safe) lifetime of UN-composite pressure 6.2.2.1.2 jeweils Bem. 2 eine Überprüfung der receptacles after 15 years of operation in (sicheren) Lebensdauer von UN-Composite- accordance with 6.2.2.1.1 and 6.2.2.1.2, Druckgefäßen nach 15 Jahren Betrieb vor. respectively Note 2. (3) Das Verfahren zur Überprüfung muss bereits The review procedure must be determined at the zum Zeitpunkt der Zulassung festgelegt werden. time of approval. (4) Das Verfahren, das die BAM im Rahmen ihrer The method applied by BAM within its Zuständigkeit anwendet, basiert auf der competence is based on the statistical analysis of statistischen Betrachtung abgeprüfter verified properties of samples from which the Eigenschaften von Stichproben, aus denen auf die entire population of a design type of an operator gesamte Population eines Baumusters bei einem can be concluded. Betreiber geschlossen werden kann. (5) Der Vergleich dieser statistischen The comparison of these statistical observations Betrachtungen über verschiedene Altersstufen on different age grades of the population of der Population an Druckgefäßen zu einem pressure receptacles to a design type allows a Baumuster hinweg, erlaubt die fundierte well-founded estimate of the end of the safe Abschätzung des Endes der sicheren service life of the composite pressure receptacles. Betriebsdauer der Composite-Druckgefäße. (6) Ein solcher Ansatz ist darauf ausgerichtet, Such an approach intends to determine ageing- alterungsbedingte Änderungen festzustellen, die related changes which basically affect the design das Baumuster und die zugehörigen Composite- and the relevant composite pressure receptacles Druckgefäße im Betrieb grundsätzlich betreffen. in service. This approach may help to recognize a Es kann zwar helfen, einen kritischen oder critical or improper usage and its consequences in unsachgemäßen Umgang und seine Folgen im a particular case. But it does not focus on it and Einzelfall zu erkennen, fokussiert aber nicht does not derive a corresponding claim which darauf und leitet keinen entsprechenden Anspruch ab, der es gestatten würde, die BAM-GGR 021 UN-service life test programme Fassung vom 2023-03-16 Seite 12 von 41
visuellen Inspektionen vor der Befüllung oder im would allow to substitute the visual inspections Rahmen der wiederkehrenden Prüfung zu prior to filling or within the periodic inspections. ersetzen. (7) Das Schutzziel, dass dieser im Folgenden The safety goal as it is addressed by the following dargestellte Ansatz verfolgt, basiert auf einer approach is based on risk assessment (frequency Risikobetrachtung (Häufigkeit x Konsequenz) x consistency) during life with a special focus on über das Leben mit Schwerpunkt auf das the end of life. The pressure-volume product of Lebensende. Vereinfachende Maßgabe für die the respective design type is a simplifying factor. Konsequenz ist das Druck-Volumen-Produkt des An acceptable probability of occurrence is derived jeweiligen Baumusters. Daraus ist eine from this, which must never be exceeded by a akzeptable Eintrittswahrscheinlichkeit population at any time. abgeleitet, die von einer Population zu keiner Zeit überschritten werden darf. Die Prüforganisation, die die in dieser GGR The inspection body, which operates the dargestellten Verfahren und insbesondere den procedures described in this GGR and particularly Anhangs SAS anwendet, ist verantwortlich in the annex SAS is responsible for adequate dafür, die Voraussetzung für die Anwendung der checks of the premises for the application of the statistischen Verfahren hinreichend zu prüfen (z. statistical procedure (e.g. correct choice of B. korrekte Wahl der Verteilung, Abwesenheit distribution, absence of outliers and other von Ausreißern und andere statistische Aspekte) statistical aspects) and for taking appropriate und entsprechende Alternativmaßnahmen zu alternative measures. ergreifen. CAT 2 Übersicht CAT 2 Overview (1) Zur Beurteilung des Sicherheitszustandes The safety assessment of a pressure receptacle eines Druckgefäßes aus Faserverbundwerk- made from fibre reinforced plastic, called stoffen („Composites“) ist es notwendig, seine composite material or „composites“, requires aktuellen Festigkeitseigenschaften zu bestim- the ascertainment of its current strength men: Dies beinhaltet sowohl die Festigkeit im proper-ties: The strength in new condition or Neuzustand und nach Jahres des Betriebes auch also the residual strength after years in service. die jeweilige Restfestigkeit. (2) Das Schutzziel ist die Vermeidung von The protection goal is to prevent harm of Schäden für Anwender und Unbeteiligte. Weist operators or unintended bystanders. If a eine Population von Composite-Druckgefäßen population of composite pressure receptacles für das jeweilige Festigkeitskriterium zumindest shows for each assessed strength property a die in CAT 3 geforderte Überlebenswahr- higher survival probability than required in CAT scheinlichkeit auf, werden die Anforderungen zur 3, the protection goal is deemed to be met at the Erfüllung des Schutzziels zum jeweiligen time of assessment. Zeitpunkt als erfüllt angesehen. (3) Eine Population von Composite-Druckge- A population of pressure receptacles of a design fäßen eines Baumusters besteht aus identischer type includes all items of identical production BAM-GGR 021 UN-service life test programme Fassung vom 2023-03-16 Seite 13 von 41
Produktion und Material. Vergleichbare and material. Comparable service loads are
Betriebslasten sind ein weiteres Kriterium. additional criteria.
(4) Varianten eines Baumusters sind in diesem Variants of a design type have to be treated as a
Zusammenhang grundsätzlich wie ein eigenes separate design type in principle.
Baumuster zu betrachten.
(5) Die Sicherheit von in Serienproduktion The safety of composite pressure receptacles
hergestellten Composite-Druckgefäßen kann from mass production can be assessed in line
mit dem Verfahren gemäß Abschnitt CAT 4 with the procedure in CAT 4 employing samples
bewertet werden, wenn die Zusammenstellung compiled according to CAT 5. These samples can
der Stichproben nach den Anforderungen in be assessed concerning their burst strength as
CAT 5 erfolgt. Diese Stichproben werden nach described in CAT 6 and/or their cycle strength as
dem Aspekt der Berstfestigkeit gemäß described in CAT 7. For this, the strength of each
Abschnitt CAT 6 und/oder dem der specimen of a sample has to be determined
Lastwechselfestigkeit nach Abschnitt CAT 7 employing the respective procedure repeated
geprüft. Hierzu ist die Belastbarkeit bis zum identically until failure. The procedures (“SBT”
Versagen für alle Prüfmuster dieser Stichprobe and “LCT”) are described in technical annexe
nach der entsprechenden zerstörenden Prozedur1 “test procedures TP”.
gleichartig zu ermitteln. Die genauen Verfahren
hierzu (SBT und LCT) sind in den technischen
Anhängen „Prüfverfahren TP“ beschrieben.
(6) Aus den Ergebnissen ist die statistische The statistical strength distribution of a
Verteilung der geprüften Stichprobe abzuleiten, population has to be derived from the sample
so dass die Überlebenswahrscheinlichkeit der test results in a way permitting determination of
Population bei der maximal anzunehmenden the survival probability at the highest assumable
normalen Betriebslast ermittelt werden kann. level of normal operational loads.
(7) Die entsprechenden Verfahren sind im The corresponding procedures for this are
Anhang SAS beschrieben auf den in CAT 9 Bezug described in the annex “SAS” referenced in CAT
genommen wird. Die abgeleitete 9. The derived survival rate (reliability) permits
Überlebenswahrscheinlichkeit erlaubt eine grobe an estimation of the behaviour of a population
Abschätzung des Verhaltens einer Druckgefäß- of pressure receptacles of the same design type
Population des gleichen Baumusters mit and load history. The term “load history” here
vergleichbarer Belastungshistorie. Der Begriff includes age and application in the meaning of
Belastungshistorie beinhaltet hier Alter und for example “new from production” or “after 15
Verwendungsart wie z. B: neu aus der Produktion years of service in a hydrogen battery vehicle”
oder 15 Jahre Betrieb in einem Wasserstoff- and so on.
Batteriefahrzeug.
(8) Weitere Aspekte des Baumuster- oder Further aspects of design type or sample
Stichprobenverhaltens sind die Lastwechselem- behaviour are cycle fatigue sensitivity as
pfindlichkeit, beschrieben in CAT 8 und das Leck- described in CAT 8 and leak-before-break
vor-Bruch-Verhalten, beschrieben in CAT 10. behaviour as described in CAT 10.
1 In momentaner Ermangelung adäquater zerstörungsfreier Prüfverfahren
Due to the current lack of adequate non-destructive test procedures.
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Fassung vom 2023-03-16 Seite 14 von 41(9) Die Degradation der Festigkeitseigenschaften Degradation of properties during service in most im Laufe des Betriebes verursacht meistens eine cases causes a reduction of safety. For this Reduzierung der Sicherheit. Eine Population von reason, a population of pressure receptacles can Druckgefäßen kann nur so lange als sicher only be considered safe as long as survival bezeichnet werden, wie die gemäß CAT 9 probabilities according to CAT 9 can be expected geschätzten Überlebenswahrscheinlichkeiten die at least as high as demanded in CAT 3. Anforderungen aus CAT 3 erfüllen. (10) Die Ergebnisse der nach diesem Konzept Results of these additional destructive tests ergänzend durchgeführten Prüfungen und dem according to this concept and the subsequent nachfolgenden Vergleich neuer Druckgefäße mit comparison of new specimens and such aged by im Betrieb gealterten Druckgefäßen eines service permit a deeper insight into the safety Baumusters gemäß CAT 12, erlauben einen properties of design types of composite pressure vertieften Einblick in die Sicherheitseigen- receptacles. schaften von Baumustern. (11) Dieses Zusatzwissen wird als erforderlich This additional knowledge is considered angesehen, um die baumusterspezifische mandatory to assess the design type specific Degradation eines Druckgefäßes aus degradation behaviour of composite pressure Verbundwerkstoffen beurteilen zu können. receptacles. Such an assessment is a Solche Untersuchungen sind eine Voraussetzung precondition for monitoring the residual lifetime für die Überwachung der verbleibenden of composite receptacles in a well-founded way Lebensdauer dieser Druckgefäße wie es für die as explicitly demanded for UN composite UN-Composite-Druckgefäße gemäß Bem. 2 in receptacles in Note 2 of the UN-Model 6.2.2.1.1 bzw. 6.2.2.1.2 der UN Model-Vorschriften Regulations 6.2.2.1.1. gefordert ist. (12) Aber auch außerhalb harmonisierten But also outside of harmonized regulations this Vorschriften kann diese Art von Untersuchungen kind of safety assessment is necessary until notwendig sein, solange keine für die sufficient non-destructive testing methods are Lebensdauerbewertung hinreichend guten available. It helps to avoid statistically critical zerstörungsfreien Prüfverfahren für Composite- safety conditions of a population of pressure Druckgefäße allgemein verfügbar sind. Dies gilt receptacles in service. This is particularly insbesondere dann, wenn die Fristen der relevant if extended retest periods are aspired. wiederkehrenden Prüfung ausgedehnt werden sollen. (13) Das Vertrauen in eine statistische The confidence in a statistical assessment of Überprüfung einer Grundgesamtheit populations, as described here, requires (Population), wie sie hier beschrieben ist, appropriate pre-fill inspection for individual erfordert eine angemessene Inspektion vor der surveillance of damages that may increase Befüllung zur individuellen Überprüfung auf degradation processes (at least ISO 24431:2017). Schäden, die den Degradationsprozess Pre-fill inspection shall include external visual beschleunigen könnten (mindestens ISO inspection before filling and an internal 24431:2017). Diese Inspektion vor der Befüllung inspection as appropriate for the combination of umfasst eine externe visuelle Inspektion, in einer gas and liner material. für die Kombination von Linermaterial und Gas angemessenen Art. BAM-GGR 021 UN-service life test programme Fassung vom 2023-03-16 Seite 15 von 41
CAT 3 Schutzziel und CAT 3 Protection Goal and Sicherheitsniveau Safety Level (1) Das Schutzziel gilt als erreicht, wenn die The protection goal deems to be met if the Population von Druckgefäßen das geforderte population of a pressure receptacle fulfils the Sicherheitsniveau erfüllt, das hier durch die required safety level expressed here by survival Überlebenswahrscheinlichkeit SR (survival rate) rate SR or failure rate FR. oder die Ausfallrate FR (failure rate) beschrieben ist. (2) In Ermangelung einer allgemeinverbindlichen In absence of legal requests concerning Regelung der minimal geforderten Zuverlässig- minimum reliability the values shown in Fig. 1 keit, werden für die vorübergehende Anwendung and Table FR for sudden rupture are intended for die in Abb. 1 und Tab. FR für das spontane provisory use. Bersten dargestellten Werte herangezogen. Abb. 1: Häufigkeits-Konsequenz-Diagramm als Fig. 1: F-pV-curve showing the acceptable failure rates Darstellung der akzeptablen Ausfallwahrscheinlichkeit as operated for pressure receptacles within this GGR für Druckgefäße im Rahmen dieser GGR BAM-GGR 021 UN-service life test programme Fassung vom 2023-03-16 Seite 16 von 41
Tab. FR: Geforderte Obergrenzen für die akzeptable Table FR: Required maximum failure rates or
Ausfallwahrscheinlichkeit bis zum Ende des Lebens minimum survival rates as safety criterion for residual
von Druckgefäßen strength during service life until end of use
Versagensart Leck-vor-Bruch (LvB)
Spontanversagen/Bersten
failure mode leak before burst (LBB)
sudden rupture / burst
(fail-safe design)
Gaseigenschaft inerte Gase giftige Gase Unabhängig
gas property inert gas toxic gas independent
pV:
Druck- Maximale Ausfallrate FRmax einer Population von Druckgefäßen
Volumen- Während des Betriebs bis zum Ende des Lebens (EoL)
Product
Maximum failure rate of a population of pressure receptacles during life until
pressure- end of service life (EoL)
volume- FRmax = 1 – SRmin
product
(PH·Volwater)**
in [bar Liter]
s. rechts
pV ≤ 30 000 bar L FRmax = 10-4 FRmax= 10-6
“Spontanversagen”
(= 3 000 MPa L) SRmin = 99,99% SRmin = 99,9999%
as sudden rupture
3 s. rechts 1 3
pV > 30 000 bar L FRmax = FRmax =
pV “Spontanversagen” 100 pV
(= 3 000 MPa L)
( SRmin > 99.99%) as sudden rupture ( SRmin > 99.9999%)
** PH gemäß der Kennzeichnung auf dem Druckgefäß/ according to the marking on the pressure receptacle
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Bem.1: Die Referenzwerte dieser Tabelle und die Note 1: The reference values of this table and
Methode zur Berücksichtigung der the method for considering the
Konsequenz aus dem Versagen sind consequences of a failure are under
Bestandteil der aktuellen Diskussion discussion and may be applied
und können ggf. abweichend hiervon different.
angewendet werden.
Bem.2: Solang die Eigenschaften einer Note 2: Since properties of a population of
Druckgefäß-Population nicht bekannt cylinders in use are unknown, they have
sind, müssen sie aus den Eigenschaften to be estimated by sample properties.
einer Stichprobe abgeschätzt werden. Relevant test and evaluation methods
Entsprechende Prüfungen und are presented and referenced in
Bewertungsverfahren werden in Kapitel chapters CAT.5 and CAT.6. For
CAT 5 und CAT 6 vorgestellt und in assessment of LBB-CAT 8 shall be
Bezug genommen. Für die Bewertung followed.
des Leck-vor-Bruch-Verhaltens ist
CAT 8 heranzuziehen.
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Fassung vom 2023-03-16 Seite 17 von 41Hinweise zur Tabelle FR Annotation for Table FR
A Die geforderten Werte basieren auf einer groben A The demanded values are based on a rough risk
Risikoabschätzung entsprechend den Konsequenzen assessment according to failure consequences. This
eines Versagens. Dieses auf die Konsequenz bezogene consequence related criterion is built on the pressure-
Kriterium basiert auf dem Druck-Volumen-Produkt, der volume-product, the behaviour of the pressure receptacle
Versagensart und den Eigenschaften des enthaltenen during failure and properties of the contained gas as e. g.
Gases, z.B. Toxizität. toxicity.
B Das Druck-Volumen-Produkt ist die wesentliche Größe B The pressure-volume-product is a fundamental
zur Beschreibung der gespeicherten Energie. Sie dimension for the amount of stored energy and based on
beinhaltet sowohl die potentiell für eine chemische the permanent marking of the pressure receptacle. This
Reaktion freisetzbare Gasmenge als auch die includes the potentially released gas available for a
physikalische vorhandene Druckenergie des chemical reaction as well as for the physical reaction,
komprimierten Gases und des elastisch verformten which results from the contained energy from gas
Druckgefäßes. compression and from elastic expansion of the shell of
the pressure receptacle.
C Es wird angenommen, dass eine Berstprüfung immer C It is assumed that a burst test will lead to a sudden
zum Spontanversagen führt. rupture.
D Bei der Beurteilung von Lastwechselprüfungen kann das D During the assessment of load cycle tests the criterion of
Kriterium Leck-vor-Bruch zusätzlich berücksichtigt leak before burst can be considered additionally.
werden
E Abhängig von den Bedingungen des Alterungsprozesses E Leak before burst behaviour may be dependent on the
kann sich das Leck-vor-Bruch-Verhalten eines Behälters aging conditions of the receptacle. For that reason this
ändern. Dieses Verhalten muss in jeder Prüfung wieder behaviour has to be re-evaluated during every test, if the
bestätigt werden, wenn die für das Leck-vor-Bruch- reduced minimum survival rate based on leak before
Verhalten reduzierten Überlebenswahrscheinlichkeiten burst is employed.
angewendet werden.
F Es wird angenommen, dass die Leckage von inerten F It is assumed that the leakage of inert gases has no
Gasen, im Gegensatz zu toxischen Gasen, zu keinen direct consequences opposite to leakage of toxic gas
direkten Auswirkungen, außer dem Verlust der except loss of functionality. The last is not a subject of
Verwendungsfunktion, führt. Letzteres ist nicht this safety assessment.
Gegenstand dieser Sicherheitsbeurteilung.
G Aus diesem Grund ist die angenommene Konsequenz der G For this reason, the consequence of leakage of a pressure
Leckage eines Druckgefäßes, gefüllt mit inertem Gas receptacle filled with inert gas is considered significantly
signifikant geringer als die im Fall des Berstens oder einer smaller than a cylinder rupture or a leakage with release
Leckage mit Freisetzung eines toxischen oder of toxic or flammable gas.
entflammbaren Gases.
H Die Anforderungen für brennbare und oxidierende Gase H The requirements for flammable or oxidizing gasses are
basieren in Abhängigkeit von der Anwendung auf einer guided by likeliness of ignition depending on the
Wahrscheinlichkeitsbetrachtung der Zündung bei application.
Gasaustritt.
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Fassung vom 2023-03-16 Seite 18 von 41(3) Abb. 1 und Tab. FR zeigen die maximalen For a better reading, Fig. 1 and Table FR show
Ausfallraten FR bzw. zur besseren Lesbarkeit die the maximum failure rates FR:
Überlebenswahrscheinlichkeiten SR:
SR = 1 – FR Eq. CAT-1
(4) SR muss hier als Zuverlässigkeit der Druck- SR has to be interpreted as reliability for
gefäße zu jeder Zeit des Betriebes interpretiert pressure receptacles at any time during service
werden. Wenn eine Druckgefäß-Population des life. If a population of a pressure receptacle of
gleichen Baumusters und ähnlicher Historie this design type with comparable service history
diese oder höhere Überlebenswahrscheinlich- provides these or higher survival probabilities,
keiten nachweisen kann, gilt das Schutzziel als the protection goal is deemed to be met.
erfüllt.
(5) Für entflammbare oder oxidierende Gase, For flammable or oxidizing gasses, which are not
welche in der Tab. FR nicht gelistet sind, gelten mentioned in Table FR the following rules
folgende Regeln: applies:
a) Grundsätzlich werden brennbare oder a) In general flammable or oxidizing gasses
oxidierende Gase wie toxische Gase shall be treated like toxic gases.
behandelt.
b) Es gibt Anwendungen, in denen die b) There are applications where the
Konse-quenz einer Leckage von consequence of a leakage of flammable
entflammbaren oder oxidierenden Gasen or oxidizing gas is comparable to an inert
vergleichbar zu inerten Gasen ist. In gas. In such cases, the requirements on
solchen Fällen können die the pressure receptacles can be
Anforderungen an die Druckgefäße mit equalized between inert and flammable
entflammbaren oder oxidierenden Gasen or oxidizing gases. This can, for example,
denen mit inerten Gasen angeglichen be considered applicable to a pressure
werden. Dies gilt beispielsweise für receptacle containing flammable gas if it
Druckgefäße mit entflammbarem Gas, is secured at all times during service that
wenn zu jeder Zeit des Betriebes its surrounding is free from ignition
garantiert werden kann, dass die sources and properly ventilated.
Umgebung frei von Zündquellen und gut
belüftet ist.
c) Abb. 1 stellt die oben dargestellten c) Fig. 1 shows the above requirements
Anforderungen graphisch dar. Es zeigt graphically. It shows the influence of the
den Einfluss des Druck-Volumen- pressure-volume product on the
Produktes auf die geforderte Mindest- required minimum survival probability.
Überlebenswahr-scheinlichkeit.
CAT 4 Geltungsbereich und CAT 4 Scope and
Anwendung Applications
(1) Das hier als „Konzept zusätzlicher Prüfungen The safety assessment procedure described in
(CAT)“ dargestellte Verfahren zur Sicherheits- this “concept of additional tests (CAT)” is
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Fassung vom 2023-03-16 Seite 19 von 41bewertung ist anwendbar auf alle Arten und applicable to composite pressure receptacles of Größen von Druckgefäßen aus Verbundwerk- all types and sizes produced in more than 200 stoffen, sofern diese in einer Serie von mehr als numbers. 200 Stück hergestellt sind. (2) Das Verfahren für die Bestimmung der The procedure for the determination of the aktuellen Sicherheit im Sinne der current safety level in the meaning of survival Überlebenswahrscheinlichkeit (d.h. Zuverlässig- rate (i.e. reliability of probability of survival) of a keit) einer Population von Druckgefäßen ist in population of pressure receptacles described in Abb. 2 dargestellt und muss wiederholt bzw. Fig. 2 and shall be used on a repeated periodisch angewendet werden. respectively periodic base. Abb. 2: Flussdiagramm für den Nachweis der Fig. 2: Flow chart for the evaluation of safety level of Sicherheit der durch die geprüften Stichproben the tested samples, which represents a certain age repräsentierten Altersgruppe einer Population range of a population. BAM-GGR 021 UN-service life test programme Fassung vom 2023-03-16 Seite 20 von 41
(3) Dieses Konzept zusätzlicher Prüfungen This concept of additional tests provides a erlaubt eine allgemeine Untersuchung des general assessment of the current safety level. momentanen Sicherheitsniveaus. Im Fall von In the case of repetition (in the following called: Wiederholungen (erneuten Prüfungen) bietet re-evaluation), this concept provides a dieses Konzept eine vergleichende Betrachtung comparing assessment of safety levels in der betrieblichen Sicherheit an. Wenn der hier service. If the procedure described here is used it beschriebene Ansatz zur Anwendung kommt, shall be used as its whole and cannot used muss er vollständig angewendet werden und partially. darf nicht auszugsweise zur Anwendung kommen. (4) Der Vergleich der Sicherheitsniveaus A comparison of safety levels at different ages verschiedener Altersstufen beschreibt die describes the in-service degradation of pressure betriebliche Alterung (Degradation) der receptacles. Therefore, the procedure is Druckgefäße. Dadurch ist das Verfahren sowohl applicable to a verification of residual life geeignet zur Überprüfung der Restlebensdauer expectancy as well as to the setting of suited wie auch für die Festlegung darauf retest periods adapted to the expected life time. abgestimmter Fristen für die wiederkehrende Safety is confirmed if the survival rate of the Prüfung. Die Betriebssicherheit für eine relevant population of a design type is Population von Druckgefäßen kann bestätigt demonstrated for the Begin of Life (BoL) and if werden, wenn zu Beginn des Betriebes (Begin of possible for the End of Life (EoL) as being higher Life, BoL) und wenn möglich auch am Ende des than the minimum required level. Lebenszyklus (End of Life, EoL) die Überlebenswahrscheinlichkeit über dem geforderten Mindestmaß liegt. (5) Die maximale Betriebslast ist der Prüfdruck The maximum service pressure is considered the PH. Im Fall der begrenzten Verwendung eines test pressure PH. If a design type is only used for Baumusters für nur ein Gas kann alternativ der one dedicated gas, the developed pressure at a entwickelte Druck dieses Gases bei 65°C und settled temperature of 65°C in a maximum filled maximaler Füllung (Nennbetriebsdruck bei 15°C) pressure receptacle (working pressure at 15°C) als maximaler Betriebsdruck (maximum service can be assumed as maximum service pressure pressure, MSP) zugrunde gelegt werden. (MSP). (6) Ist die Verwendung nicht auf ein Gas If the design type approval is not dedicated to beschränkt, wird im Folgenden der Prüfdruck PH one specific gas, the value of MSP is defined as als MSP verwendet. Dies schließt auch die PH in the following including the performance Arbeitsdiagramme in Bild SAS-1 und SAS-2 in charts Fig. SAS-1 and SAS-2 in annex “SAS”. The Anhang SAS ein. Auch das Druckniveau in Bild pressure level in Fig. SAS-3 and Fig. SAS-4 in SAS-3 und SAS-4 in Anhang SAS muss annex SAS shall be altered respectively. entsprechend angepasst werden. (7) Das in Abb. 2 dargestellte Verfahren für die The procedure of initial sample testing shown in erstmalige Prüfung erlaubt eine belastbare Ab- Fig. 2 provides a reliable estimation of the safety schätzung des momentanen Sicherheitsniveaus level at time of testing with respect to aging and der Population von Composite-Druckgefäßen fatigue procedures for a population of composite bzgl. Alterung und Materialermüdung, das durch pressure receptacles represented by the tested die Stichproben repräsentiert wird. Die Erklärung samples. The explanation of the different steps der verschiedenen Schritte und Abweichungen BAM-GGR 021 UN-service life test programme Fassung vom 2023-03-16 Seite 21 von 41
davon sind in den nachfolgenden Abschnitten and variants of this is given in the following CAT 5 bis CAT 10 erläutert. chapters CAT 5 to CAT 10. (8) Ist für ein Baumuster Lastwechselempfind- In the case of a pressure receptacle design lichkeit gemäß CAT 8 nachgewiesen, kann demonstrating load cycle fatigue sensitivity in gemäß Abb. 1 und Tab. FR eine höhere accordance with CAT 8 (Fig. 1 and Table FR), a Ausfallwahrscheinlichkeit bzw. reduzierte higher failure rate respectively reduced survival Überlebenswahrscheinlichkeit (Zuverlässigkeit) rate (reliability) against leakage as first failure gegen Leckage akzeptiert werden. may be accepted. Abb. 3: Flussdiagramm zur Anwendung reduzierter Fig. 3: Flow chart for the usage of reduced reliability Zuverlässigkeitsanforderungen mit L-v-B-Nachweis requirements based on LBB-assessment (9) Voraussetzung dafür ist der Nachweis des Condition for this is the demonstration of a leak Leck-vor-Bruch-Verhalten (L-v-B) gemäß dem in before burst (LBB) property in accordance with Abb. 3 dargestellten und in CAT. 10 beschriebenen the procedure displayed in Fig. 3 and described BAM-GGR 021 UN-service life test programme Fassung vom 2023-03-16 Seite 22 von 41
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