Druckbehälter in Japan: Klasse 1 und 2, PV-Wert, Prüfungen

Die Spezifikation eines japanischen Kunden verlangt, dass der angebotene Druckluftbehälter kein dai-nishu atsuryoku yoki sein darf. Ein Prozessingenieur der japanischen Muttergesellschaft fragt, ob der neue dampfbeheizte Wärmeübertrager „ichi-atsu“ ist. Oder ein nach EN 13445 oder ASME Section VIII gefertigter Behälter geht in ein Werk in Japan, und der Käufer will wissen, welche Prüfungen dort nötig sind. Die Frage ist jedes Mal dieselbe: In welche Klasse fällt dieser Druckbehälter nach japanischem Recht?

Kurz gesagt: Das japanische Arbeitssicherheits- und Gesundheitsgesetz (Industrial Safety and Health Act) teilt Druckbehälter in zwei Hauptgruppen. Druckbehälter der Klasse 1 (dai-isshu atsuryoku yoki, 第一種圧力容器) erhitzen, reagieren oder verdampfen etwas im Inneren oder speichern Flüssigkeit oberhalb ihres Siedepunkts bei Atmosphärendruck. Druckbehälter der Klasse 2 (dai-nishu atsuryoku yoki, 第二種圧力容器) speichern Gas bei 0,2 MPa Überdruck (2 bar) oder mehr. Ein vollwertiger Behälter der Klasse 1 braucht eine jährliche gesetzliche Prüfung und zusätzlich eine monatliche Eigenprüfung. Ein Behälter der Klasse 2 braucht eine Eigenprüfung pro Jahr.

Welche Klasse zutrifft, hängt von vier Größen ab: Inhalt und Verwendung, höchstzulässiger Betriebsdruck, Innenvolumen sowie Innendurchmesser und Länge des Behältermantels. Dieser Leitfaden geht sie der Reihe nach durch, mit Übersichtstabelle, PV-Rechenbeispielen, Prüfablauf, Entscheidungsdiagramm und einer Checkliste, die Sie an die japanische Seite schicken können.

Inhalt

1. Was in Japan als Druckbehälter gilt
2. Klasse 1 und Klasse 2 im Vergleich
3. Stufen der Klasse 1 und der PV-Wert
4. Stufen der Klasse 2 und Größenregeln
5. Prüfungen und Formalitäten je Klasse
6. Aufsichtsperson und erlaubnispflichtige Arbeiten
7. Einstufung eines Behälters: Entscheidungsdiagramm
8. Checkliste: Was Sie mit der japanischen Seite klären sollten
9. Grenzen dieses Leitfadens
10. FAQ
11. Quellen

Was in Japan als Druckbehälter gilt

Nach japanischem Recht ist ein Druckbehälter ein Behälter, dessen Innendruck über dem Atmosphärendruck liegt, ausgenommen Kessel. Typische Beispiele sind Wärmeübertrager, Autoklaven, Destillierapparate und Druckluftbehälter.

Kessel sind eine eigene Kategorie. Ein Kessel erhitzt Wasser mit Feuer oder einer anderen Wärmequelle, erzeugt Dampf oder Heißwasser über Atmosphärendruck und gibt beides an andere Anlagenteile ab. Viele Druckbehälter stehen auf der Abnehmerseite dieses Dampfes.

Gasflaschen und andere Hochdruckgasbehälter fallen unter ein anderes Gesetz, das Hochdruckgas-Sicherheitsgesetz (High Pressure Gas Safety Act). Behälter, die diesem Gesetz, dem Elektrizitätswirtschaftsgesetz oder dem Gaswirtschaftsgesetz unterliegen, sind von den Herstellgenehmigungs- und Prüfregeln des Arbeitssicherheits- und Gesundheitsgesetzes ausgenommen. Einzelne Pflichten bleiben aber bestehen, etwa die Bestellung einer Aufsichtsperson (sagyo shunin-sha) für Behälter der Klasse 1.

Abbildung 1: Typische Druckbehälter in einer Anlage

Ein dampfbeheizter Wärmeübertrager ist häufig ein Behälter der Klasse 1. Der Druckluftbehälter eines Kompressors ist häufig ein Behälter der Klasse 2.

Nur typische Beispiele. Die tatsächliche Klasse hängt von der Verwendung (Erhitzen, Reaktion, Verdampfen oder Gasspeicherung), vom höchstzulässigen Betriebsdruck, vom Innenvolumen sowie von Innendurchmesser und Länge des Behältermantels ab.

Ein Behälter unter Innendruck kann bei einem Bersten große Schäden verursachen. Deshalb regelt das japanische Arbeitssicherheits- und Gesundheitsgesetz ihn auf drei Wegen:

• Bauanforderungen sind in staatlichen Vorschriften festgelegt, etwa im Bauregelwerk für Druckbehälter (Construction Code for Pressure Vessels).
• Bei Herstellung und Aufstellung sind gesetzliche Prüfungen vorgeschrieben (Schweißprüfung, Bauprüfung, Fertigstellungsprüfung und weitere).
• Nach der Aufstellung unterliegt der Behälter einem Zyklus aus Leistungsprüfungen oder wiederkehrenden Eigenprüfungen.

Das Gesetz unterscheidet Klasse 1 und Klasse 2. Kleinere Behälter vom Typ Klasse 1 heißen kleine Druckbehälter (kogata atsuryoku yoki). Behälter, die für keine der beiden Klassen mehr infrage kommen, werden umgangssprachlich vereinfachte Behälter (kan'i yoki) genannt.

Diese Einteilung ist japanisches Recht und gilt für Behälter, die in Japan betrieben werden. In einem Werk außerhalb Japans bestimmen Ihre nationalen Vorschriften und die zuständige Stelle, was erforderlich ist. Außerhalb Japans begegnen Ihnen diese Begriffe vor allem in Spezifikationen und Zeichnungen japanischer Ingenieure oder wenn ein Behälter nach Japan geliefert wird.

Klasse 1 und Klasse 2 im Vergleich

In der Praxis kürzen japanische Ingenieure Klasse 1 zu ichi-atsu (一圧) und Klasse 2 zu ni-atsu (二圧) ab. Die folgende Tabelle zeigt die Unterschiede.

Merkmal	Klasse 1 (ichi-atsu)	Klasse 2 (ni-atsu)
Inhalt und Verwendung	Erhitzen, Reaktion oder Verdampfen; Flüssigkeit oberhalb ihres Siedepunkts bei Atmosphärendruck	Speichert Gas bei 0,2 MPa Überdruck (2 bar) oder mehr
Wie die Klasse bestimmt wird	PV-Wert sowie Innendurchmesser und Länge des Mantels	Innenvolumen sowie Innendurchmesser und Länge des Mantels (kein PV-Wert)
Bei Herstellung und Aufstellung	Herstellgenehmigung und Bauprüfung; Aufstellungsanzeige und Fertigstellungsprüfung	Einzelzulassung (kobetsu kentei) erforderlich
Nach der Aufstellung	Leistungsprüfung, in der Regel jährlich, plus monatliche Eigenprüfung	Eigenprüfung mindestens einmal pro Jahr
Aufsichtsperson (sagyo shunin-sha)	Erforderlich, mit Ausnahmen für kleinere Behälter	Nicht erforderlich
Typische Geräte	Dampfbeheizte Wärmeübertrager, Autoklaven	Druckluftbehälter an Kompressoren

Der eigentliche Unterschied liegt darin, was im Behälter ist und was mit dem Inhalt geschieht:

• Klasse 1: Behälter, in denen Erhitzen, Reaktion oder Verdampfen Dampf erzeugt, und Behälter, die Flüssigkeit oberhalb ihres Siedepunkts bei Atmosphärendruck speichern
• Klasse 2: Behälter, die Gas bei 0,2 MPa Überdruck oder mehr speichern, sofern sie nicht bereits zu Klasse 1 zählen

Klasse 1 wird manchmal als „Behälter mit gesättigter Flüssigkeit“ beschrieben. Das Gesetz definiert jedoch vier Typen. Die Klasse hängt davon ab, was der Behälter tut, nicht nur vom Zustand des Inhalts.

Abbildung 2: Die vier Typen von Druckbehältern der Klasse 1

Erhitzer, Reaktoren und Verdampfer zählen dazu, wenn der Innendruck über dem Atmosphärendruck liegt. Speicher zählen dazu, wenn sie Flüssigkeit oberhalb ihres Siedepunkts bei Atmosphärendruck speichern (Durchführungsverordnung, Art. 1 Nr. 5).

ErhitzerErwärmt Feststoff oder Flüssigkeit mit Dampf oder einem anderen Wärmeträger. Wärmeübertrager, Kocher, Sterilisatoren

ReaktorErzeugt im Inneren Dampf durch eine chemische Reaktion oder Ähnliches. Autoklaven

VerdampferErhitzt eine Flüssigkeit, damit Dampf entsteht und sich Bestandteile trennen. Destillierapparate, Extraktoren

Speicher (Akkumulator)Speichert Flüssigkeit oberhalb ihres Siedepunkts bei Atmosphärendruck. Wärmespeicher, Flüssiggas-Lagertanks

Die Beispielgeräte stammen aus einem Papier einer Studiengruppe des japanischen Ministeriums für Gesundheit, Arbeit und Soziales (MHLW) von 2006. Über die Klasse entscheiden Verwendung und Größe, nicht die Gerätebezeichnung.

Die beiden Klassen sind getrennt, weil ein Bersten bei Klasse 1 deutlich größeren Schaden anrichtet. Heiße Flüssigkeit, die nur durch den Druck flüssig gehalten wurde, verdampft schlagartig, sobald der Druck fällt. Die plötzliche Ausdehnung macht den Bruch deutlich heftiger. Deshalb sind die Regeln für Klasse 1 strenger. Beide Klassen teilen sich außerdem in weitere Stufen, die als Nächstes folgen. Wenn Sie nur einen bestimmten Behälter einordnen wollen, springen Sie direkt zum Entscheidungsdiagramm.

Stufen der Klasse 1 und der PV-Wert

Behälter vom Typ Klasse 1 fallen je nach Größe und Druck in drei Stufen. Von streng nach leicht: Druckbehälter der Klasse 1 > kleiner Druckbehälter > vereinfachter Behälter. „Vereinfachter Behälter“ ist kein im Gesetz definierter Begriff, sondern eine Hilfsbezeichnung für die in Art. 13 Abs. 3 Nr. 26 der Durchführungsverordnung aufgeführten Behälter. Sie müssen lediglich dem Bauregelwerk für einfache Kessel usw. (Construction Code for Simple Boilers, etc.) entsprechen. Der Begriff hat nichts mit dem „einfachen Druckbehälter“ nach der EU-Richtlinie 2014/29/EU zu tun.

Das japanische Recht verwendet zwei Prüfwege: höchstzulässiger Betriebsdruck mal Innenvolumen (der PV-Wert) und die Mantelabmessungen. Erfüllt ein Behälter bei einem der beiden Wege die Bedingung für eine leichtere Stufe, gehört er in die leichtere Stufe.

• Nicht Klasse 1: PV ≤ 0,004 oder bei höchstens 0,1 MPa „Volumen ≤ 0,04 m³“ oder „Innendurchmesser ≤ 200 mm und Länge ≤ 1000 mm“
• Kleiner Druckbehälter: PV ≤ 0,02 oder bei höchstens 0,1 MPa „Volumen ≤ 0,2 m³“ oder „Innendurchmesser ≤ 500 mm und Länge ≤ 1000 mm“

Einstufung nach PV-Wert

Mit P als höchstzulässigem Betriebsdruck in MPa (Überdruck) und V als Innenvolumen in m³ sortiert der PV-Wert Behälter vom Typ Klasse 1 wie unten gezeigt. Die Schwellen gelten nur in diesen Einheiten. Rechnen Sie bar und Liter vorher um: 1 MPa·m³ entspricht 10 000 bar·l, also 0,02 ≙ 200 bar·l, 0,004 ≙ 40 bar·l und 0,001 ≙ 10 bar·l. Das ist reine Einheitenumrechnung. Die Schwellen sind nicht mit den Kategorien der Druckgeräterichtlinie vergleichbar.

Abbildung 3: PV-Wert-Skala und wichtigste Pflichten je Stufe

Ein Wert genau auf einer Grenze gehört zur leichteren Stufe („höchstens“ ist die leichtere Seite).

Druckbehälter der Klasse 1PV > 0,02

Herstellgenehmigung, Schweißprüfung, Bauprüfung, Aufstellungsanzeige, Fertigstellungsprüfung; Leistungsprüfung, in der Regel jährlich, plus Eigenprüfung mindestens einmal im Monat

Kleiner Druckbehälter0,004 < PV ≤ 0,02

Einzelzulassung erforderlich. Eigenprüfung mindestens einmal pro Jahr

Vereinfachter Behälter (Hilfsbezeichnung)0,001 < PV ≤ 0,004

Muss dem Bauregelwerk für einfache Kessel usw. entsprechen. Keine Prüfung durch Behörden oder registrierte Stellen

Nicht erfasstPV ≤ 0,001

Außerhalb der Bauregelwerke und Prüfungen (ebenfalls ausgenommen: höchstens 0,1 MPa mit Volumen von höchstens 0,01 m³)

P = höchstzulässiger Betriebsdruck in MPa (Überdruck); V = Innenvolumen in m³. Nach oben werden die Regeln strenger. Diese Skala gilt nur für Behälter vom Typ Klasse 1 (Erhitzen, Reaktion, Verdampfen oder Flüssigkeit oberhalb des Siedepunkts), nie für Klasse 2.

Maßgeblich ist der höchste Überdruck, den die Konstruktion des Behälters zulässt, nicht der normale Betriebsdruck (Verordnung über die Sicherheit von Kesseln und Druckbehältern, Art. 1). In der Praxis entnehmen Sie ihn dem Datenblatt oder der Zeichnung des Behälters. Wer den Betriebsdruck von einem Manometer einsetzt, ordnet den Behälter unter Umständen in eine leichtere Klasse ein, als ihm zusteht.

Sicherheitsventile werden so eingestellt, dass sie bei oder unter dem höchstzulässigen Betriebsdruck öffnen (Art. 65 derselben Verordnung). Hat ein Behälter zwei oder mehr Sicherheitsventile, dürfen das zweite und jedes weitere bis 3 % darüber eingestellt sein. Prüfen Sie bei der Einstufung Auslegungsdruck und Einstellung der Sicherheitsventile gemeinsam.

Verwenden Sie in der PV-Rechnung den Überdruck, nicht den Absolutdruck. Der Absolutdruck bläht den PV-Wert auf und kann einen Behälter in eine strengere Klasse schieben, als das Gesetz vorsieht.

Abbildung 4: PV-Wert-Beispiele (Behälter vom Typ Klasse 1)

Erfundene Zahlen, die zeigen, wie man zu jeder Stufe kommt.

Beispiel A: Dampfbeheizter Wärmeübertrager, der eine Flüssigkeit erwärmt (Erhitzer), V = 0,3 m³, P = 0,5 MPa (5 bar)

PV = 0,5 × 0,3 = 0,15 > 0,02 → Druckbehälter der Klasse 1

Beispiel B: V = 0,05 m³, P = 0,3 MPa

PV = 0,3 × 0,05 = 0,015 (über 0,004, höchstens 0,02) → Kleiner Druckbehälter

Beispiel C: V = 0,01 m³, P = 0,3 MPa

PV = 0,3 × 0,01 = 0,003 (über 0,001, höchstens 0,004) → Vereinfachter Behälter

Beispiel D: V = 0,002 m³, P = 0,4 MPa

PV = 0,4 × 0,002 = 0,0008 ≤ 0,001 → Nicht erfasst

Grenzfall: V = 0,01 m³, P = 0,4 MPa

PV = 0,4 × 0,01 = 0,004 → „höchstens 0,004“, also nicht Klasse 1

Beispiel C liegt über 0,1 MPa, daher greift die Ausnahme „höchstens 0,1 MPa mit höchstens 0,01 m³“ nicht. Ein PV-Wert von genau 0,02 ergibt einen kleinen Druckbehälter.

Beispiel A ist ein Behälter der Klasse 1. Da er aber ein Erhitzer mit einem Innenvolumen von höchstens 5 m³ ist, braucht er keine Aufsichtsperson (Durchführungsverordnung, Art. 6 Nr. 17). Leistungsprüfung und monatliche Eigenprüfung sind trotzdem nötig.

Einstufung nach Manteldurchmesser und Mantellänge

Bei Behältern mit einem höchstzulässigen Betriebsdruck von höchstens 0,1 MPa Überdruck (1 bar) entscheiden zusätzlich Innendurchmesser und Länge des Mantels über die Stufe.

Abbildung 5: Behälter vom Typ Klasse 1 bei höchstens 0,1 MPa, nach Mantelgröße

Überschreitet eines der beiden Maße den Bereich einer leichteren Stufe, führt der Größentest allein nicht in diese Stufe.

Ein Volumen- oder PV-Test, der eine leichtere Stufe ergibt, hat weiterhin Vorrang.

• Innendurchmesser ≤ 200 mm und Länge ≤ 1000 mm: nicht Klasse 1 (vereinfachter Behälter oder nicht erfasst)
• Innendurchmesser ≤ 500 mm und Länge ≤ 1000 mm: kleiner Druckbehälter
• Innendurchmesser > 500 mm oder Länge > 1000 mm: Klasse 1 nach dem Größentest (eine leichtere Stufe nach Volumen oder PV-Wert gilt weiterhin)

Für Behälter bis 0,1 MPa gibt es außerdem Volumenbedingungen (bis 0,04 m³ ausgenommen, bis 0,2 m³ kleiner Druckbehälter). Bei diesem Druck ergeben diese Volumen aber ohnehin immer PV ≤ 0,004 beziehungsweise PV ≤ 0,02. Bei Niederdruckbehältern ist daher der Test der Mantelabmessungen derjenige, der über den PV-Wert hinaus etwas bringt. Achten Sie auf lange, schlanke Behälter mit großem Volumen: Ist der Mantel länger als 1000 mm, hilft der Größentest nicht mehr.

Bei Grenzfällen, etwa der Messung der Mantellänge, fragen Sie den Hersteller oder die örtliche Arbeitsaufsichtsbehörde (Rodo Kijun Kantokusho, Labour Standards Inspection Office). Ein bekanntes Beispiel sind geschlossene Ausdehnungsgefäße in Warmwassersystemen. Je nach Wassertemperatur und Druck können sie in Klasse 1 oder Klasse 2 fallen.

Stufen der Klasse 2 und Größenregeln

Auf der Seite der Klasse 2 gibt es nur zwei Stufen: Druckbehälter der Klasse 2 und vereinfachter Behälter, wobei Klasse 2 die strengere ist. Klasse 2 verwendet keinen PV-Wert. Ein Behälter, der Gas bei 0,2 MPa Überdruck oder mehr speichert und eine der beiden Größenbedingungen erfüllt, gehört zu Klasse 2. Eine Bedingung betrifft das Innenvolumen, die andere die Mantelabmessungen.

Einstufung nach Druck und Volumen

• 0,2 MPa oder mehr und Volumen 0,04 m³ (40 l) oder mehr: Druckbehälter der Klasse 2 (Durchführungsverordnung, Art. 1 Nr. 7 a)
• Über Atmosphärendruck, aber unter 0,2 MPa, und Volumen über 0,1 m³ (100 l): vereinfachter Behälter (Art. 13 Abs. 3 Nr. 27)
• Alles andere (zum Beispiel unter 0,2 MPa und höchstens 0,1 m³): nicht erfasst

Nehmen wir einen Druckluftbehälter mit 0,5 m³ (500 l) am Kompressorausgang, betrieben bei 0,93 MPa (9,3 bar). Er liegt über 0,2 MPa und über 0,04 m³, ist also ein Druckbehälter der Klasse 2. Derselbe Behälter mit 0,5 m³, der nur bis 0,15 MPa betrieben wird, gehört nicht zu Klasse 2. Da er mehr als 0,1 m³ fasst, ist er ein vereinfachter Behälter und muss dem anwendbaren Bauregelwerk entsprechen.

Einstufung nach Manteldurchmesser und Mantellänge

Dieser Test gilt für Gasbehälter bei 0,2 MPa oder mehr.

Abbildung 6: Klasse 2 nach Manteldurchmesser und Mantellänge (ab 0,2 MPa)

Ein Innendurchmesser ab 200 mm und eine Länge ab 1000 mm machen einen Behälter auch unter 0,04 m³ zu Klasse 2.

Durchführungsverordnung, Art. 1 Nr. 7 b. Ein Gasbehälter ab 0,2 MPa mit weniger als 0,04 m³ und außerhalb des Größenbereichs ist nicht erfasst. Ein vereinfachter Behälter kann er auch nicht sein, denn diese Stufe verlangt mehr als 0,1 m³.

Ein schlanker Mantel kann einen kleinen Behälter zu Klasse 2 machen. Ein Zylinder mit 200 mm Innendurchmesser und 1000 mm Länge fasst etwa 0,031 m³ und bleibt damit unter 0,04 m³. Nach dem Größentest ist er dennoch Klasse 2. Ein Tank mit 0,03 m³, der bei 0,9 MPa betrieben wird und einen Mantel von 250 mm × 600 mm hat, erfüllt dagegen keine der beiden Bedingungen und ist nicht erfasst. Nur Gasbehälter unter 0,2 MPa können vereinfachte Behälter sein.

Prüfungen und Formalitäten je Klasse

Jede Stufe hat eigene Verfahren bei Herstellung und Aufstellung sowie wiederkehrende Prüfungen danach:

• Druckbehälter der Klasse 1: Leistungsprüfung (seino kensa) durch eine registrierte Prüfstelle wie die Japan Boiler Association, in der Regel jährlich, zur Erneuerung der Prüfbescheinigung (kensasho), plus wiederkehrende Eigenprüfung mindestens einmal im Monat
• Kleiner Druckbehälter: wiederkehrende Eigenprüfung mindestens einmal pro Jahr
• Druckbehälter der Klasse 2: wiederkehrende Eigenprüfung mindestens einmal pro Jahr
• Vereinfachter Behälter: keine Vorschrift für wiederkehrende Prüfungen oder Eigenprüfungen (der Behälter muss dem Bauregelwerk entsprechen)

Kleine Druckbehälter, Behälter der Klasse 2 und vereinfachte Behälter brauchen weder eine Aufstellungsanzeige noch eine Prüfung bei der Aufstellung.

Die wiederkehrenden Eigenprüfungen erfassen Schäden am Behälterkörper, Verschleiß der Deckelschrauben sowie Schäden an Rohrleitungen und Armaturen. Die Ergebnisse müssen dokumentiert und drei Jahre aufbewahrt werden (Verordnung, Art. 67, 88 und 94). Bei Behältern der Klasse 1 gibt es von der Herstellung bis zur Nutzung in jeder Phase Prüfungen, aufgeteilt zwischen Hersteller und Betreiber.

Abbildung 7: Prüfablauf für einen Druckbehälter der Klasse 1

Die Schritte verteilen sich auf den Hersteller und das Unternehmen, das den Behälter aufstellt und betreibt.

Hersteller

SCHRITT 1HerstellgenehmigungErteilt vom Leiter der Arbeitsbehörde der Präfektur, mit dem Ergebnis einer Konstruktionsprüfung durch eine registrierte Stelle als Anlage

SCHRITT 2SchweißprüfungWird vor dem Schweißen beantragt und von einer registrierten Prüfstelle durchgeführt

SCHRITT 3BauprüfungNach der Fertigstellung prüft eine registrierte Stelle den Behälter einschließlich Wasserdruckprobe und stempelt ihn

ZUSÄTZLICHVerwendungsprüfungErforderlich für importierte Behälter und für Behälter, die ein Jahr oder länger nicht aufgestellt waren

Betreiber (das Unternehmen, das den Behälter betreibt)

SCHRITT 4AufstellungsanzeigeWird mindestens 30 Tage vor Baubeginn bei der örtlichen Arbeitsaufsichtsbehörde eingereicht

SCHRITT 5FertigstellungsprüfungDie Behörde prüft Behälter und Rohrleitungen und stellt dann die Prüfbescheinigung aus

SCHRITT 6LeistungsprüfungDie Bescheinigung gilt ein Jahr und wird durch eine Prüfung einer registrierten Stelle erneuert

LAUFENDWiederkehrende EigenprüfungDurch den Betreiber mindestens einmal im Monat; Aufzeichnungen drei Jahre aufbewahren

Verordnung über die Sicherheit von Kesseln und Druckbehältern, Art. 49–75; Arbeitssicherheits- und Gesundheitsgesetz, Art. 88. Je nach Ergebnis der Leistungsprüfung kann die Bescheinigung für weniger als ein Jahr oder für mehr als ein Jahr bis zu zwei Jahren erneuert werden.

Eine Leistungsprüfung erfordert Vorbereitung, etwa das Abkühlen und Reinigen des Behälters (Verordnung, Art. 75). Die Anlage muss dafür jedes Mal stillstehen. Wegen dieses Produktionseinflusses versuchen japanische Ingenieure beim Auslegen von Anlagenbehältern, sie möglichst nicht in Klasse 1 fallen zu lassen. Lässt sich das nicht vermeiden, legt man die Leistungsprüfung häufig in einen geplanten Anlagenstillstand, damit die Anlage nur einmal stillsteht.

Auch nach der Aufstellung gibt es Verfahren. Änderungen an Mantel oder Böden erfordern eine Änderungsanzeige und eine Änderungsprüfung. Für die Wiederinbetriebnahme nach einer Stilllegung ist eine Wiederverwendungsprüfung nötig, und bei Außerbetriebnahme wird die Prüfbescheinigung zurückgegeben.

Im Ausland gefertigte Behälter

Wenn Sie einen Behälter fertigen oder liefern, der in Japan betrieben wird, gilt trotzdem die japanische Klasse. Nach Angaben der Japan Boiler Association werden Behälter der Klasse 1 in jeder Phase geprüft, auch bei Herstellung, Import und Aufstellung. Kleine Druckbehälter und Behälter der Klasse 2 brauchen bei Herstellung oder Import eine Einzelzulassung (kobetsu kentei). Importierte Behälter der Klasse 1 durchlaufen die in Abbildung 7 gezeigte Verwendungsprüfung.

Einige Prüforganisationen außerhalb Japans sind vom MHLW anerkannt und dürfen Druckgeräte für den japanischen Markt prüfen. Apave, LRQA und TÜV Rheinland beschreiben jeweils entsprechende Leistungen. Das MHLW hat außerdem Hinweise dazu herausgegeben, wie Verwendungsprüfung und Einzelzulassung behandelt werden, wenn dem Antrag eine Konformitätsbescheinigung einer benannten ausländischen Prüfstelle beiliegt. Welcher Weg für Ihren Behälter gilt und was die japanische Prüfstelle trotzdem prüft, klären Sie vor Fertigungsbeginn mit dem Importeur und der Prüfstelle.

Ein ASME-Stempel allein belegt nicht die Konformität mit dem japanischen Bauregelwerk für Druckbehälter. In einem Regierungsbericht von 1998 erklärte das damalige japanische Arbeitsministerium, nach ASME gefertigte Behälter könnten als konform anerkannt werden, wobei Gleichwertigkeitsunterlagen im Einzelfall geprüft würden. Die Praxis kann sich seitdem geändert haben. Klären Sie die aktuellen Anforderungen, bevor Sie davon ausgehen, dass eine ASME-Auslegung unverändert akzeptiert wird.

Einordnung gegenüber Druckgeräterichtlinie und Betriebssicherheitsverordnung

Aus deutscher Sicht ist die japanische Einteilung ein eigenes System. Die Druckgeräterichtlinie 2014/68/EU regelt das Inverkehrbringen mit Kategorien, die sich nach Fluidgruppe, Zustand des Fluids, Druck, Volumen und Nennweite richten. Die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) regelt Prüfungen vor der Inbetriebnahme und wiederkehrende Prüfungen, teils durch befähigte Personen, teils durch zugelassene Überwachungsstellen. Die japanischen Klassen 1 und 2 sind nach Verwendung und PV-Wert gebildet und lassen sich nicht einfach auf diese Kategorien oder Prüffristen übertragen.

Eine CE-Kennzeichnung nach Druckgeräterichtlinie oder eine Auslegung nach EN 13445 oder AD 2000 gilt in Japan deshalb nicht automatisch als Nachweis nach japanischem Bauregelwerk. Ob und in welchem Umfang Unterlagen anerkannt werden, bestimmen die japanische Prüfstelle und der Importeur im Einzelfall. Für den Betrieb in Deutschland bleiben die deutschen Pflichten unabhängig von einer japanischen Klasse bestehen. Fragen Sie Ihre zugelassene Überwachungsstelle, wenn eine Anlage beide Rechtsräume berührt.

Aufsichtsperson und erlaubnispflichtige Arbeiten

Für Arbeiten an Behältern der Klasse 1 muss der Arbeitgeber eine Aufsichtsperson für Druckbehälter der Klasse 1 (sagyo shunin-sha) bestellen (Durchführungsverordnung, Art. 6 Nr. 17). Einige Behälter im Bereich Klasse 1 sind davon ausgenommen:

• Kleine Druckbehälter
• Erhitzer (Art. 1 Nr. 5 a) mit einem Innenvolumen von höchstens 5 m³
• Reaktoren, Verdampfer und Speicher (Nr. 5 b–d) mit einem Innenvolumen von höchstens 1 m³

Die Aufsichtsperson muss eine japanische Qualifikation besitzen. Welche, hängt davon ab, ob der Behälter zu einer chemischen Anlage gehört (Verordnung, Art. 62):

• Behälter der Klasse 1 in chemischen Anlagen: wer den Fachlehrgang für Aufsichtspersonen für Druckbehälter der Klasse 1 (chemische Anlagen) abgeschlossen hat
• Übrige Behälter der Klasse 1: ein lizenzierter Kesselingenieur (Sonderklasse, erste oder zweite Klasse) oder wer den Lehrgang für chemische Anlagen oder den allgemeinen Lehrgang für Aufsichtspersonen für Druckbehälter der Klasse 1 abgeschlossen hat
• Behälter der Klasse 1, die zusätzlich dem Hochdruckgas-Sicherheitsgesetz oder ähnlichen Gesetzen unterliegen: auch Inhaber der Lizenz für Aufsichtspersonen für bestimmte Druckbehälter der Klasse 1

Zu den Aufgaben der Aufsichtsperson gehört, dass der Druck den höchstzulässigen Betriebsdruck nicht überschreitet und die Sicherheitsventile funktionsfähig bleiben. Bei der ersten Nutzung oder bei einem Wechsel des Inhalts erläutert sie das Arbeitsverfahren und leitet die Arbeit direkt an. Sie prüft außerdem bei Bedarf Temperatur und Druck im Behälter, handelt sofort bei Auffälligkeiten, dokumentiert die Betriebszustände und übergibt sie beim Schichtwechsel (Art. 63). Ihr Name muss am Aufstellungsort gut sichtbar ausgehängt werden (Art. 66).

Auch andere Arbeiten an Behältern der Klasse 1 verlangen in Japan lizenziertes Personal. Schweißen erfordert einen lizenzierten Sonderkesselschweißer (ein gewöhnlicher Kesselschweißer darf unter anderem Teile bis 25 mm Dicke schweißen). Die Instandhaltung von Behältern der Klasse 1, die groß genug für eine Aufsichtsperson sind, ist lizenzierten Kesselinstandhaltern vorbehalten (Durchführungsverordnung, Art. 20; Verordnung, Art. 55 und 70). Für Behälter der Klasse 2, kleine Druckbehälter und vereinfachte Behälter gibt es keine Pflicht zur Bestellung einer Aufsichtsperson.

Einstufung eines Behälters: Entscheidungsdiagramm

Gehen Sie die Fragen der Reihe nach durch: zuerst Inhalt und Verwendung, dann Druck, dann Größe. Verstehen Sie das Ergebnis als Orientierung. Wenn die Einstufung unklar ist, fragen Sie den Hersteller, die örtliche Arbeitsaufsichtsbehörde oder die Japan Boiler Association.

Abbildung 8: Entscheidungsdiagramm zur Einstufung von Druckbehältern

Beginnen Sie oben. P = höchstzulässiger Betriebsdruck (MPa, Überdruck); V = Innenvolumen (m³).

F1. Unterliegt der Behälter dem Hochdruckgas-Sicherheitsgesetz, dem Elektrizitätswirtschaftsgesetz, dem Gaswirtschaftsgesetz oder Ähnlichem?

• JaDieses Gesetz gilt (ausgenommen von den Genehmigungs- und Prüfregeln des Arbeitssicherheits- und Gesundheitsgesetzes; die Pflicht zur Aufsichtsperson bei Klasse 1 bleibt)
• NeinWeiter zu F2

Nein

F2. Entsteht im Inneren durch Erhitzen, Reaktion oder Verdampfen Dampf, oder speichert der Behälter Flüssigkeit oberhalb ihres Siedepunkts bei Atmosphärendruck (Innendruck über Atmosphärendruck)?

• JaSeite Klasse 1. Weiter zu F3
• NeinWenn er nur Gas speichert, weiter zu F5

Ja

F3. Ist PV ≤ 0,004, oder gilt bei höchstens 0,1 MPa: V ≤ 0,04 oder Mantel ≤ 200 mm Innendurchmesser und ≤ 1000 mm Länge?

• JaNicht Klasse 1. Vereinfachter Behälter, wenn PV > 0,001; nicht erfasst, wenn PV ≤ 0,001 (oder bei höchstens 0,1 MPa mit V ≤ 0,01)
• NeinWeiter zu F4

Nein

F4. Ist PV ≤ 0,02, oder gilt bei höchstens 0,1 MPa: V ≤ 0,2 oder Mantel ≤ 500 mm Innendurchmesser und ≤ 1000 mm Länge?

• JaKleiner Druckbehälter
• NeinDruckbehälter der Klasse 1 (über das Volumen prüfen, ob eine Aufsichtsperson nötig ist)

Gasbehälter aus F2

F5. Liegt der Gasdruck bei 0,2 MPa oder mehr, mit V ≥ 0,04 oder einem Mantel ab 200 mm Innendurchmesser und ab 1000 mm Länge?

• JaDruckbehälter der Klasse 2
• NeinVereinfachter Behälter, wenn unter 0,2 MPa mit V > 0,1; sonst nicht erfasst

Ausgenommen sind unter anderem auch Behälter für Schiffe nach dem Schiffssicherheitsgesetz und Kraftstoffanlagen von Fahrzeugen. Im Zweifel fragen Sie die örtliche Arbeitsaufsichtsbehörde oder die Japan Boiler Association.

Der Wärmeübertrager aus Beispiel A antwortet bei F2 mit „Ja“ und bei F3 und F4 mit „Nein“, ist also ein Behälter der Klasse 1. Der Druckluftbehälter mit 0,93 MPa und 0,5 m³ geht als Gasbehälter von F2 zu F5 und endet in Klasse 2.

Ordnen Sie nicht allein nach der Gerätebezeichnung ein. Zwei Wärmeübertrager können unter verschiedene Vorschriften fallen, je nachdem, ob einer mit Dampf eine Flüssigkeit erwärmt und der andere nur mit Kühlwasser kühlt.

Checkliste: Was Sie mit der japanischen Seite klären sollten

Ob Sie den Behälter kaufen, spezifizieren oder liefern: Klären Sie diese Punkte vor Auslegung oder Bestellung mit dem Hersteller, damit später kein vorgeschriebenes Verfahren fehlt.

• Höchstzulässiger Betriebsdruck (Überdruck, MPa) und Ansprechdrücke der Sicherheitsventile, aus Spezifikation oder Zeichnung entnommen, nicht der Betriebsdruck
• Innenvolumen (m³) sowie Innendurchmesser und Länge des Mantels (mm)
• Inhalt und Verwendung: Erhitzen, Reaktion, Verdampfen, Flüssigkeit oberhalb des Siedepunkts bei Atmosphärendruck oder nur Gasspeicherung
• Welches Gesetz gilt: das Arbeitssicherheits- und Gesundheitsgesetz oder das Hochdruckgas-Sicherheitsgesetz beziehungsweise ein anderes Gesetz
• Die Klasse, die die japanische Seite erwartet (Klasse 1, kleiner Druckbehälter, Klasse 2, vereinfachter Behälter oder nicht erfasst), und wer sie bestätigt hat
• Erforderliche Unterlagen: Einzelzulassung, Stempel der Bauprüfung, Prüfbescheinigung und ähnliche Nachweise
• Bei importierten Behältern: welche Prüfstelle die Verwendungsprüfung oder Einzelzulassung übernimmt und ob eine ausländische Prüfstelle beteiligt wird
• Bei Klasse 1: wer die Aufstellungsanzeige einreicht (mindestens 30 Tage vor Baubeginn) und wie die jährliche Leistungsprüfung in den Stillstandsplan passt

Diese Punkte lassen sich in die Einkaufsspezifikation übernehmen (kobai shiyosho, entspricht in etwa einem Lastenheft, ist aber nicht identisch).

Musteranfrage an einen japanischen Kunden oder Lieferanten

Passen Sie die Teile in eckigen Klammern an Ihren Fall an. Senden Sie den Text auf Englisch an die japanische Seite; dies ist ein Entwurf zur Übersetzung:

Betreff: Druckbehälterklasse für [Tag-Nr. / Gerätebezeichnung]

Guten Tag [Name],

zur Bestätigung der Druckbehälterklasse nach dem japanischen Arbeitssicherheits- und Gesundheitsgesetz bitten wir Sie, die folgenden Werte zu prüfen:

1. Höchstzulässiger Betriebsdruck (MPa, Überdruck): [Wert]
2. Innenvolumen (m³): [Wert]
3. Innendurchmesser und Länge des Mantels (mm): [Wert]
4. Inhalt und Verwendung (Erhitzen / Reaktion / Verdampfen / Flüssigkeit oberhalb des Siedepunkts / Gasspeicherung): [Wert]
5. Anwendbares Gesetz (Arbeitssicherheits- und Gesundheitsgesetz oder Hochdruckgas-Sicherheitsgesetz): [Wert]

Auf Grundlage dieser Werte verstehen wir den Behälter als [Klasse 1 / kleiner Druckbehälter / Klasse 2 / vereinfachter Behälter]. Bitte teilen Sie uns mit, wenn Ihre Einschätzung abweicht und welche Prüfungen und Unterlagen Sie von uns benötigen.

Mit freundlichen Grüßen
[Ihr Name]

Grenzen dieses Leitfadens

• Dieser Leitfaden erläutert die Einstufungsregeln des japanischen Arbeitssicherheits- und Gesundheitsgesetzes. Er ersetzt weder das Gesetz selbst noch eine Auskunft der Behörden.
• Grenzfälle (Messung der Mantellänge, reine Kühl-Wärmeübertrager, Behälter, die zwischen Druck und Vakuum wechseln) klären Sie mit dem Hersteller, der örtlichen Arbeitsaufsichtsbehörde oder der Prüfstelle.
• Behälter nach dem Hochdruckgas-Sicherheitsgesetz und anderen Gesetzen folgen anderen Regeln, die hier nicht behandelt werden.
• Außerhalb Japans gelten Ihre nationalen Druckgerätevorschriften und die zuständige Stelle, unabhängig davon, welche Klasse ein japanisches Dokument vergibt. Die Hinweise zur Druckgeräterichtlinie und zur Betriebssicherheitsverordnung sind nur eine grobe Einordnung.
• Regeln für importierte Behälter und ausländische Prüfstellen ändern sich mit der Zeit. Klären Sie den aktuellen Weg mit Importeur und Prüfstelle.

FAQ

Was bedeuten Ichi-Atsu und Ni-Atsu?

Es sind Kürzel aus der Praxis: Ichi-atsu steht für einen Druckbehälter der Klasse 1, ni-atsu für einen der Klasse 2. Ichi-atsu umfasst Behälter, die erhitzen, reagieren oder verdampfen oder Flüssigkeit oberhalb ihres Siedepunkts halten. Ni-atsu umfasst Behälter, die Gas bei 0,2 MPa oder mehr speichern. Ichi-atsu unterliegt den strengeren Regeln: einer jährlichen Leistungsprüfung und monatlichen Eigenprüfungen. Ni-atsu-Behälter brauchen eine Einzelzulassung und eine Eigenprüfung pro Jahr.

Ist ein Druckluftbehälter am Kompressor ein Druckbehälter der Klasse 2?

Ja, wenn der höchstzulässige Betriebsdruck 0,2 MPa oder mehr beträgt und das Volumen 0,04 m³ (40 l) oder mehr beträgt oder der Mantel mindestens 200 mm Innendurchmesser und 1000 mm Länge hat. Ein Druckluftbehälter der Klasse 2 braucht mindestens einmal pro Jahr eine Eigenprüfung, deren Aufzeichnungen drei Jahre aufbewahrt werden. Ein schlanker Mantel kann auch einen kleinen Tank zu Klasse 2 machen. Prüfen Sie deshalb sowohl das Volumen als auch die Mantelabmessungen.

Ist ein Wärmeübertrager ein Druckbehälter der Klasse 1?

Ein Wärmeübertrager, der Dampf oder Thermoöl aufnimmt, um eine Flüssigkeit oder einen Feststoff zu erwärmen, ist ein Erhitzer und liegt im Bereich der Klasse 1. Je nach Größe kann er stattdessen ein kleiner Druckbehälter oder ein vereinfachter Behälter sein. Reine Kühl-Wärmeübertrager sind schwerer einzuordnen. Prüfen Sie, ob die Flüssigkeit im Inneren oberhalb ihres Siedepunkts bei Atmosphärendruck liegt oder ob Gas mit 0,2 MPa oder mehr gespeichert wird, und klären Sie das mit dem Hersteller oder der örtlichen Arbeitsaufsichtsbehörde.

Was unterscheidet einen kleinen Druckbehälter von einem vereinfachten Behälter?

Der kleine Druckbehälter ist eine im Gesetz definierte Kategorie: ein kleinerer Behälter vom Typ Klasse 1. Er braucht eine Einzelzulassung und mindestens einmal pro Jahr eine Eigenprüfung. „Vereinfachter Behälter“ ist eine Hilfsbezeichnung unter anderem für kleine Behälter, die unter der Stufe des kleinen Druckbehälters liegen. Sie müssen dem Bauregelwerk für einfache Kessel usw. entsprechen, werden aber von keiner Behörde und keiner registrierten Stelle geprüft.

Ist ein Vakuumbehälter ein Druckbehälter?

Nicht, wenn er nur unter Vakuum läuft. Erhitzer, Reaktoren und Verdampfer der Klasse 1 sowie alle Behälter der Klasse 2 setzen einen Innendruck über Atmosphärendruck voraus. Ein Behälter, der zwischen Druck und Vakuum wechselt, wird nach seinem Druckzustand eingestuft.

Worin unterscheidet sich ein Druckbehälter der Klasse 1 von einem Kessel?

Ein Kessel erhitzt Wasser mit Feuer oder einer anderen Wärmequelle, erzeugt Dampf oder Heißwasser über Atmosphärendruck und gibt es an andere Anlagenteile ab. Ein Erhitzer der Klasse 1 nutzt Dampf aus einem Kessel oder einer anderen Quelle, um seinen Inhalt zu erwärmen. Das Gesetz behandelt Kessel und Druckbehälter als getrennte Kategorien, doch Genehmigung und Leistungsprüfung ähneln sich. Ein lizenzierter Kesselingenieur kann außerdem Aufsichtsperson für Behälter der Klasse 1 außerhalb chemischer Anlagen sein.

Quellen

• Klassendefinitionen, Aufsichtsperson, vereinfachte Behälter: e-Gov, Durchführungsverordnung zum Arbeitssicherheits- und Gesundheitsgesetz (Art. 1, 6, 12, 13, 14, 20) (japanisch)
• Prüfungen, Eigenprüfungen, Qualifikationen und Aufgaben der Aufsichtsperson: e-Gov, Verordnung über die Sicherheit von Kesseln und Druckbehältern (Art. 1, 49–95, 125) (japanisch)
• Herstellgenehmigung, Prüfungen bei der Herstellung, Aufstellungsanzeige: e-Gov, Arbeitssicherheits- und Gesundheitsgesetz (Art. 37, 38, 88) (japanisch)
• Kessel und Druckbehälter, Beispielgeräte: MHLW, „Boilers and Pressure Vessels“, Papier Nr. 4 der Studiengruppe, August 2006 (japanisch)
• Einstufung und Pflichten: Japan Boiler Association, Einstufung der Druckbehälter Klasse 1 (klein) (japanisch); Einstufung der Druckbehälter Klasse 2 (japanisch)
• Umfang der Aufsichtspersonen: Japan Boiler Association, Umgang mit Druckbehältern der Klasse 1 (japanisch)
• Leistungsprüfung: Japan Boiler Association, was eine Leistungsprüfung ist (japanisch)
• Ausländische Prüfstellen für den japanischen Markt: Apave, MHLW-Anerkennung; LRQA, MHLW-Prüfleistungen; TÜV Rheinland, Export von Druckgeräten nach Japan
• Nach ASME gefertigte Behälter und Importe (1998): Cabinet Office, Bericht des Market Access Ombudsman Council, Punkt 3-(14)