Text
Anlage A.4.3
-------------
Geschweißte Stahlflaschen
Bemessung, Werkstoffe, Herstellung, Fertigungs- und Erstprüfungen
1. Bemessung
1.1 Die Wanddicke des zylindrischen Flaschenteiles muß mindestens
folgender Berechnungsformel entsprechen:
p x D tief i
s = ------------------
20Sigma tief zul
Sie darf aber 2 mm nur dann unterschreiten, wenn die Bedingung
s >- 0,316 Wurzel D tief a
erfüllt ist.
Hiebei bedeuten:
s ........................ Mindestwanddicke (mm)
p ........................ Probedruck (bar)
D tief i ................. Innendurchmesser (mm)
D tief a ................. Außendurchmesser (mm)
Sigma tief zul ........... zulässige Beanspruchung (N/mm2)
Die zulässige Beanspruchung (zul entspricht 0,75 der garantieren Mindeststreckgrenze bzw. 0,2%-Dehngrenze. Die Streckgrenze darf hiebei mit nicht mehr als 0,75 der garantierten Mindestzugfestigkeit und auch nicht mit mehr als 370 N/mm2 in die Berechnungsformel eingesetzt werden.
1.2 Die Wanddicke s1 von konvexen Böden muß mindestens folgender Berechnungsformel entsprechen:
p x D tief i x c
s tief 1 = --------------------
20Sigma tief zul
Hiebei ist C der Formfaktor, der sich aus der Kurve in nachstehender Abbildung ergibt. Die Böden müssen derart gewölbt sein, daß die Bedingungen R <- D tief a; r >- 0,1 D tief a; h >- 4 s tief 1 erfüllt sind. Für elliptische Bodenformen muß H >- 0,18 D tief i sein.
FORMFAKTOR C
(Anm.: Skala nicht darstellbar, es wird daher auf die gedruckte Form des BGBl. verwiesen.) Anmerkung, Skala nicht darstellbar, es wird daher auf die gedruckte Form des Bundesgesetzblatt verwiesen.)
Hiebei bedeuten:
R ........................ innerer Wölbungsradius
r ........................ innerer Krempenradius
h ........................ Bordhöhe des Bodens
H ........................ äußere Höhe des gewölbten Teiles des
Bodens
Die Bodendicke s tief 1 muß mindestens der Wanddicke s
entsprechen.
2. Werkstoffe
Als Werkstoffe sind zugelassen:
Normalgeglühte Stahlbleche aus unlegiertem, beruhigt
vergossenem SM-, Elektro- oder LD-Stahl, die schweißbar und
erforderlichenfalls zum Tiefziehen geeignet sind. Als unlegiert
gelten hiebei Stähle, in deren Schmelzanalyse die einzelnen
Elemente folgende Werte nicht überschreiten:
S tief i ................. 0,60%
Mn ....................... 1,65%
Si + Mn .................. 1,90%
Cr ....................... 0,30%
Mo ....................... 0,09%
Ni ....................... 0,30%
Cu ....................... 0,40%
Al ....................... 0,30%
Andere außer C, S, P ..... 0,010%
In der Schmelzanalyse darf nicht mehr als 0,25% Kohlenstoff, je
0,035% Phosphor und Schwefel, jedoch Schwefel und Phosphor
zusammen nicht mehr als 0,06% enthalten sein. Die
Mindestbruchdehnung der Bleche in Querrichtung muß folgenden
Formeln entsprechen, jedoch auf keinen Fall weniger als 19%,
für Wanddicken unter 3 mm 15% betragen: N/mm2, 22
1000 - R tief m
A tief 5 ----------------- , wenn R tief m <- 490 N/mm2,
22
25000
A tief 5 ---------------- , wenn R tief m > 490 N/mm2
2,2 x R tief m
Die Analysenwerte der Stahlbleche, die Festigkeitseigenschaften
und die Glühbehandlung sind schmelzenweise durch
Abnahmeprüfzeugnis 3.1 B nach ÖNORM EN 10204 nachzuweisen.
Herstellung und Fertigungsprüfungen
3.1 Zur Herstellung von Flaschen dürfen nur Bleche mit fehlerfreier
und glatter Oberfläche verwendet werden. Die Schweißnähte müssen eine regelmäßige, kerbfreie Oberfläche haben. Die Schweißnähte sind vom Erzeuger oder einer von diesem beauftragten sachkundigen Person außen und innen visuell zu prüfen. Decklagenunterwölbungen oder Wurzelrückfall sind nicht zulässig. Über diese Prüfungen sind Aufzeichnungen zu führen.
3.2 Nach dem Schweißen sind die Flaschen einem Spannungsarmglühen zu unterziehen. Über die Wärmebehandlung ist ein Werksprüfungszeugnis nach ÖNORM EN 10204 zu erbringen.
3.3 Unrunde Flaschen, deren Unterschied zwischen größtem und kleinstem Durchmesser größer ist als 2% des mittleren Durchmessers, sind auszuscheiden. Flaschen, die für die Befüllung mit Acetylen bestimmt sind und die in der Mitte eine Rundnaht aufweisen, sind auch hinsichtlich des Verlaufes der Mantellinie zu prüfen. Die Mantellinie darf im Schweißnahtbereich keinen Knick aufweisen (Taillenbildung). Handgriffe, Fußringe usw. sind derart anzubringen und auszubilden, daß weder gefährliche Spannungskonzentrationen an der Flasche noch Wasseransammlungen im Verbindungsspalt entstehen können.
Qualifikation von Herstellerbetrieben
Der Hersteller hat die Erfüllung der Anforderungen der §§ 10 und 11 im Rahmen einer Eignungsprüfung gegenüber einer Erstprüfstelle nachzuweisen. Der Hersteller muß imstande sein, Flaschen in gleichbleibender Güte zu fertigen und die Fertigung in vorgeschriebener Weise zu prüfen. Über diese Eignungsprüfung hat die befaßte Erstprüfstelle eine Bescheinigung auszustellen.Der Hersteller hat die Erfüllung der Anforderungen der Paragraphen 10 und 11 im Rahmen einer Eignungsprüfung gegenüber einer Erstprüfstelle nachzuweisen. Der Hersteller muß imstande sein, Flaschen in gleichbleibender Güte zu fertigen und die Fertigung in vorgeschriebener Weise zu prüfen. Über diese Eignungsprüfung hat die befaßte Erstprüfstelle eine Bescheinigung auszustellen.
5.1 Für jede durch Werkstoff, Herstellungsverfahren,
Wärmebehandlung, Flaschenform, äußeren Durchmesser- und Wanddickenbereich gekennzeichnete Flaschentype ist eine Baumusterprüfung durch eine Erstprüfstelle durchzuführen. Die Durchmesser- und Wanddickenbereiche sind nach technischen Gesichtspunkten festzulegen. Aus der laufenden Herstellung sind sechs Flaschen auszuwählen, deren Abmessungen den üblichen Herstellungstoleranzen entsprechen müssen. Diese sind einer zerstörungsfreien Prüfung nach Z 6.1.1 zu unterziehen, wobei die Prüfkriterien nach Z 6.2.5 erfüllt sein müssen. An zwei Flaschen ist eine Bauprüfung nach Z 6.1.2 bis 6.1.4 durchzuführen. An zwei Flaschen, die mit der kompletten Kennzeichnung nach § 15 versehen sein müssen, ist ein Pulsationsversuch durchzuführen. An den restlichen zwei Flaschen, die mit der kompletten Kennzeichnung versehen sein müssen, ist ein Berstversuch nach Z 6.1.5 durchzuführen, wobei die Prüfkriterien nach Z 6.2.4 erfüllt sein müssen. Über das Ergebnis dieser Baumusterprüfung ist gegebenenfalls eine Baumusterprüfbescheinigung von der Erstprüfstelle auszustellen. Wärmebehandlung, Flaschenform, äußeren Durchmesser- und Wanddickenbereich gekennzeichnete Flaschentype ist eine Baumusterprüfung durch eine Erstprüfstelle durchzuführen. Die Durchmesser- und Wanddickenbereiche sind nach technischen Gesichtspunkten festzulegen. Aus der laufenden Herstellung sind sechs Flaschen auszuwählen, deren Abmessungen den üblichen Herstellungstoleranzen entsprechen müssen. Diese sind einer zerstörungsfreien Prüfung nach Ziffer 6 Punkt eins Punkt eins, zu unterziehen, wobei die Prüfkriterien nach Ziffer 6 Punkt 2 Punkt 5, erfüllt sein müssen. An zwei Flaschen ist eine Bauprüfung nach Ziffer 6 Punkt eins Punkt 2 bis 6 Punkt eins Punkt 4 durchzuführen. An zwei Flaschen, die mit der kompletten Kennzeichnung nach Paragraph 15, versehen sein müssen, ist ein Pulsationsversuch durchzuführen. An den restlichen zwei Flaschen, die mit der kompletten Kennzeichnung versehen sein müssen, ist ein Berstversuch nach Ziffer 6 Punkt eins Punkt 5, durchzuführen, wobei die Prüfkriterien nach Ziffer 6 Punkt 2 Punkt 4, erfüllt sein müssen. Über das Ergebnis dieser Baumusterprüfung ist gegebenenfalls eine Baumusterprüfbescheinigung von der Erstprüfstelle auszustellen.
5.2 Der Pulsationsversuch ist an Flaschen mit nicht korrodierend wirkender Flüssigkeit durchzuführen, wobei der Druck zwischen dem Prüfdruck und einem Wert von nicht mehr als 10% des Prüfdruckes bei maximal 15 Lastwechsel pro Minute und einer Temperatur von nicht mehr als 50 Grad C zu führen ist. Es sind mindestens 12.000 Lastwechsel zu erreichen.
6. Bauprüfung
6.1 Im Rahmen der Bauprüfung sind von einem Los zu höchstens
402 Stück von baumustergeprüften, fertigen Flaschen desselben Flaschentyps, hergestellt aus Blechen gleicher Schmelze und gleicher Wärmebehandlung, von einer Erstprüfstelle zwei Flaschen auszuwählen und folgenden Prüfungen zu unterziehen:
6.1.1 Beide Flaschen sind 100% zerstörungsfrei mittels Durchstrahlungsprüfung auf Schweißnahtfehler zu untersuchen.
6.1.2 Bei zweiteiligen Flaschen (nur Rundnähte) sind eine Zugprobe in Längsrichtung nach DIN EN 50145 mit dem kurzen Proportionalstab nach DIN 50125 bzw. DIN EN 50114 mit 20 mm Probenbreite und zwei Biegeproben nach DIN 50121 mit 20 mm Probenbreite und in Längsrichtung bzw. Umfangsrichtung aus dem zylindrischen Flaschenteil einer Flasche zu prüfen. Ferner sind ein Schweißzug- und zwei Schweißbiegeversuche, wechselweise gebogen, nach ÖNORM M 7835 mit blecheben abgearbeiteter Schweißnaht vorzunehmen. Die Dorndurchmesser für die Schweißbiegeversuche sind der folgenden Tabelle zu entnehmen.
Dorndurchmesser für Biegeversuche
---------------------------------------------------------------
ermittelte Zugfestigkeit (N/mm2) Dorndurchmesser (mm)
---------------------------------------------------------------
bis 440 2 s
über 440 bis 520 3 s
über 520 bis 600 4 s
über 600 5 s
Aus der mittleren Rundnaht ist ein Makroschliff anzufertigen
6.1.3 Bei dreiteiligen Flaschen (Längsnaht und Rundnähte) sind zusätzlich zu den in Z 6.1.2 geforderten Prüfungen eine Zugprobe und eine Biegeprobe aus einem Boden der ersten Flasche zu prüfen, wobei die Schweißzug- und Schweißbiegeproben sowohl von der Längsnaht als auch von einer Rundnaht zu prüfen sind. Ferner ist aus der Längsnaht ein Makroschliff anzufertigen.6.1.3 Bei dreiteiligen Flaschen (Längsnaht und Rundnähte) sind zusätzlich zu den in Ziffer 6 Punkt eins Punkt 2, geforderten Prüfungen eine Zugprobe und eine Biegeprobe aus einem Boden der ersten Flasche zu prüfen, wobei die Schweißzug- und Schweißbiegeproben sowohl von der Längsnaht als auch von einer Rundnaht zu prüfen sind. Ferner ist aus der Längsnaht ein Makroschliff anzufertigen.
6.1.4 Bei Flaschen mit Sickennaht erfolgt die Prüfung nach Z 6.1.2 oder Z 6.1.3, wobei die Sicke an der ersten Flasche zur Vorbereitung der Proben abzuarbeiten ist.6.1.4 Bei Flaschen mit Sickennaht erfolgt die Prüfung nach Ziffer 6 Punkt eins Punkt 2, oder Ziffer 6 Punkt eins Punkt 3,, wobei die Sicke an der ersten Flasche zur Vorbereitung der Proben abzuarbeiten ist.
6.1.5 Die zweite ausgewählte Flasche ist einem Berstversuch zu unterwerfen.
6.2 Bei den Prüfungen nach Z 6.1 sind folgende Werte zu erreichen:6.2 Bei den Prüfungen nach Ziffer 6 Punkt eins, sind folgende Werte zu erreichen:
6.2.1 Die Makroschliffprobe muß eine einwandfreie Verschweißung der Bleche erkennen lassen. Zur Dokumentation ist ein Bildabdruck anzufertigen.
6.2.2 Beim Zugversuch am Grundwerkstoff müssen die Anforderungen nach Z 1 nachgewiesen werden. Beim Schweißzugversuch muß die Zugfestigkeit des Grundwerkstoffes erreicht werden, wobei es unerheblich ist, in welchem Teil des Probestabes der Bruch auftritt.6.2.2 Beim Zugversuch am Grundwerkstoff müssen die Anforderungen nach Ziffer eins, nachgewiesen werden. Beim Schweißzugversuch muß die Zugfestigkeit des Grundwerkstoffes erreicht werden, wobei es unerheblich ist, in welchem Teil des Probestabes der Bruch auftritt.
6.2.3 Beim Biegeversuch und Schweißbiegeversuch darf bei einem Biegewinkel von 180 Grad noch kein Riß auf dem Probestück auftreten.
6.2.4 Der Berstdruck muß mindestens betragen:
20 x s x R tief m
p tief b = -----------------
D tief a - s
Hiebei bedeutet Rm die garantierte Mindestzugfestigkeit. Wenn bei der Berstprobe der Riß
von einer Bodenkrempe ausgeht,
von einer Längsnaht ausgeht,
von einer Rundnaht anders als senkrecht ausgeht oder
den Behälter in mehrere Teile zerlegt, gilt der Berstversuch als nicht bestanden.
6.2.5 Bei der zerstörungsfreien Prüfung der Schweißnähte dürfen keine die Sicherheit beeinträchtigenden Schweißnahtfehler festgestellt werden.
6.3 Versagt eine der Zug- oder Biegeproben, so sind aus derselben Flasche zwei weitere Proben zu entnehmen, die den Anforderungen (Z 6.2) entsprechen müssen. Versagt wieder eine dieser Ersatzproben, so ist aus zwei weiteren Flaschen desselben Loses je ein Probensatz zu entnehmen, der entsprechen muß. Versagt auch nur eine Probe aus einem dieser beiden Probensätze, so ist das ganze Los zu verwerfen. Versagt die Berstprobe, so sind aus dem gleichen Los zwei weitere Flaschen einem Berstversuch zu unterziehen. Versagt eine dieser Flaschen, so ist das Los zu verwerfen. Dem Erzeuger ist es überlassen, die verworfenen Flaschen nach erneuter Wärmebehandlung nochmals zur Abnahme vorzulegen, die in vollem Umfange einschließlich Vornahme der Bauprüfung und Druckprüfung durchzuführen ist.6.3 Versagt eine der Zug- oder Biegeproben, so sind aus derselben Flasche zwei weitere Proben zu entnehmen, die den Anforderungen (Ziffer 6 Punkt 2,) entsprechen müssen. Versagt wieder eine dieser Ersatzproben, so ist aus zwei weiteren Flaschen desselben Loses je ein Probensatz zu entnehmen, der entsprechen muß. Versagt auch nur eine Probe aus einem dieser beiden Probensätze, so ist das ganze Los zu verwerfen. Versagt die Berstprobe, so sind aus dem gleichen Los zwei weitere Flaschen einem Berstversuch zu unterziehen. Versagt eine dieser Flaschen, so ist das Los zu verwerfen. Dem Erzeuger ist es überlassen, die verworfenen Flaschen nach erneuter Wärmebehandlung nochmals zur Abnahme vorzulegen, die in vollem Umfange einschließlich Vornahme der Bauprüfung und Druckprüfung durchzuführen ist.