Lernfeld 2 · Prüfung Teil 1

Druck- und Dichtheitsprüfung

Druck- und Dichtheitsprüfung von Kälteanlagen: Stickstoff, Prüfablauf, Temperatureinfluss, Lecksuche, Evakuieren und Vakuumhalteprüfung.

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Darum geht es

Bevor Kältemittel in eine neue Anlage kommt, wird sie geprüft. Die Festigkeitsprüfung zeigt, dass alle Teile dem Prüfdruck standhalten, die Dichtheitsprüfung findet Lecks. Geprüft wird mit trockenem, sauerstofffreiem Stickstoff über einen Druckminderer mit Sicherheitsventil, denn der Flaschendruck von rund 200 bar würde die Anlage zerstören. Druckluft bringt Feuchtigkeit ins System, Sauerstoff kann mit Öl explosionsartig reagieren. Prüfdruck und Ablauf richten sich nach DIN EN 378-2 und den Herstellerangaben.

Bei der Druckhalteprüfung muss man die Temperatur beachten. Der Druck des eingeschlossenen Stickstoffs ändert sich mit der absoluten Temperatur; bei 25 bar steigt er schon bei 10 K Erwärmung um fast 1 bar. Wer nur die Anzeige vergleicht, hält eine dichte Anlage für undicht oder übersieht ein kleines Leck. Lecks findet man mit Lecksuchspray, mit elektronischen Lecksuchern oder mit Formiergas aus Stickstoff und Wasserstoff und einem Wasserstoffsensor. Das Ergebnis wird mit Druck, Medium, Dauer und Temperaturen protokolliert.

Danach wird die Anlage evakuiert. Unter etwa 23 mbar siedet Wasser schon bei 20 °C, so wird Restfeuchte als Dampf abgesaugt; in der Praxis evakuiert man auf unter 1 mbar, oft 500 Mikron. Gemessen wird mit einem elektronischen Vakuummeter, kurze, weite Schläuche und ausgebaute Ventileinsätze beschleunigen den Vorgang. Bei der Vakuumhalteprüfung zeigt der Verlauf den Zustand: Bleibt der Druck stehen, ist die Anlage dicht und trocken; steigt er und bleibt dann stehen, verdampft noch Feuchtigkeit; steigt er stetig weiter, ist sie undicht.

Das solltest du dir merken

Druckprüfung nur mit trockenem Stickstoff über Druckminderer mit Sicherheitsventil.
Bei Druckvergleichen absolute Drücke und absolute Temperaturen verwenden.
Druckanstieg mit Stillstand im Vakuum heißt Feuchtigkeit, stetiger Anstieg heißt Leck.
Endvakuum nur mit einem elektronischen Vakuummeter messen.
Jede Prüfung mit Druck, Medium, Dauer und Temperaturen protokollieren.

Formeln

Druck bei gleichem Volumen (Gay-Lussac): $p_{2} = p_{1} \cdot \frac{T _{2}}{T _{1}}$; $p$ absolute Drücke in bar, $T$ absolute Temperaturen in K ( $T = ϑ + 273, 15$ )
Umrechnung Mikron in Millibar: $p_{mbar} = p_{Mikron} \cdot 0, 001 \cdot 1, 333$; 1 Mikron = 0,001 Torr, 1 Torr = 1,333 mbar

Typische Fehler in der Prüfung

Druckluft oder Sauerstoff zum Abdrücken verwendet.
Druckhalteprüfung ohne Temperaturkorrektur ausgewertet.
Gay-Lussac mit Überdruck und Grad Celsius statt absoluten Werten gerechnet.
Vakuum mit dem Manometer der Monteurhilfe statt mit dem Vakuummeter beurteilt.

Tipps aus der Werkstatt

Abgedrückt wird nur mit trockenem Stickstoff über einen Druckminderer, nie mit Druckluft oder Sauerstoff. Bei der Druckhalteprüfung die Temperatur mitschreiben und mit absoluten Werten nachrechnen. Im Vakuum gilt: Druck bleibt stehen heißt dicht, steigt und bleibt dann stehen heißt Feuchte, steigt stetig heißt Leck.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

12 Aufgaben zu „Druck- und Dichtheitsprüfung“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Mechatroniker/-in für Kältetechnik, Lernfeld 2 (Anlagenteile kälte- und klimatechnischer Baugruppen herstellen). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.