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Anlage 5
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TEIL 3
Fertigung und Prüfung nahtloser Aluminiumflaschen
1. Zur Herstellung nahtloser Flaschen aus Aluminiumwerkstoffen
dürfen nur Knetwerkstoffe verwendet werden. Zugelassen sind
folgende Legierungen:
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a) AlMg3Mn ! nach ISO R 209 bzw.
b) AlMg4, 5Mn !- ISO TR 2136
c) AlSi1Mg !
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Die Mindestbruchdehnung dieser Werkstoffe in Längsrichtung darf 12% nicht unterschreiten. Die Verwendung anderer Legierungen ist an die Genehmigung durch den Bundesminister für Bauten und Technik gebunden. Die Zugfestigkeit dieser Werkstoffe darf 500 N/mm2 nicht übersteigen. Die chemische Zusammensetzung der Werkstoffe ist schmelzenweise durch Abnahmeprüfzeugnis B nach ÖNORM M 3000 nachzuweisen.
Die Verarbeitungsweise des Werkstoffes muß mit den Hinweisen des Werkstoffherstellers übereinstimmen und ist vom Flaschenhersteller in einer Spezifikation genau anzugeben. Erfolgte Wärmebehandlungen sind im Rahmen der Bauprüfung durch Werksprüfzeugnis nach ÖNORM M 3000 nachzuweisen.
3. Die Wanddicke des zylindrischen Mantels muß mindestens
folgender Berechnungsformel entsprechen:
(Anm.: Formel nicht direkt darstellbar.)
s = p x Da/20 sigma zul + p
Hiebei bedeuten:
s .............. Mindestwanddicke (mm)
p .............. Probedruck (bar)
Da ............. Außendurchmesser (mm)
sigmazul ....... zulässige Beanspruchung
Die zulässige Beanspruchung sigmazul beträgt 0,75 der garantierten 0,2%-Mindestdehngrenze, welche mit nicht mehr als 0,85 der garantierten Mindestzugfestigkeit in die Berechnungsformel eingesetzt werden darf. Die Wanddicke darf in keinem Fall 1,5 mm bei einem Flaschendurchmesser unter 50 mm, 2,0 mm bei einem Flaschendurchmesser von 50 bis 150 mm, 3,0 mm bei einem Flaschendurchmesser über 150 mm unterschreiten.
Wanddicke und Form des Bodens müssen derart beschaffen sein, daß sie den Beanspruchungen im Betrieb mit Sicherheit standhalten und die Prüfungen nach Z 9 bestehen. Die Übergänge vom zylindrischen Teil in den Boden- und Halsteil müssen ohne Wanddickensprung ausgeführt sein. Die Oberflächen müssen kerbfrei sein. Wenn an bestimmten Stellen der Flasche mit erhöhter Abnützung im Betrieb zu rechnen ist, muß ein entsprechender Wanddickenzuschlag nach Ermessen des Dampfkesselüberwachungsorganes berücksichtigt werden.Wanddicke und Form des Bodens müssen derart beschaffen sein, daß sie den Beanspruchungen im Betrieb mit Sicherheit standhalten und die Prüfungen nach Ziffer 9, bestehen. Die Übergänge vom zylindrischen Teil in den Boden- und Halsteil müssen ohne Wanddickensprung ausgeführt sein. Die Oberflächen müssen kerbfrei sein. Wenn an bestimmten Stellen der Flasche mit erhöhter Abnützung im Betrieb zu rechnen ist, muß ein entsprechender Wanddickenzuschlag nach Ermessen des Dampfkesselüberwachungsorganes berücksichtigt werden.
Der Erzeuger hat dem zuständigen Dampfkesselüberwachungsorgan im Rahmen einer Zulassungsprüfung nachzuweisen, daß er imstande ist, Flaschen in gleichbleibender Güte zu fertigen und die Fertigung in vorgeschriebener Weise zu prüfen. Über diese Zulassungsprüfung hat das zuständige Dampfkesselüberwachungsorgan eine Bestätigung auszustellen. Eine Abschrift dieser Bestätigung ist dem Bundesministerium für Bauten und Technik zu übermitteln.
Während der Herstellung der Flaschen hat deren Erzeuger laufend die Güte der Flaschen zu kontrollieren und hierüber Aufzeichnungen zu führen. Hiezu gehört die Kontrolle der Wanddicken und der äußeren und inneren Oberflächen vor dem Verschließen der Flaschen sowie die Prüfung der Rundheit der fertigen Flaschen. Die Wanddicke der Flaschen darf an keiner Stelle die erforderliche Mindestwanddicke unterschreiten. Die Oberflächen müssen frei von Kerben und Riefen sein. Der Unterschied zwischen größtem und kleinstem Durchmesser darf nicht größer sein als 2% des Mittelwertes dieser Durchmesser. Nach einer allfälligen Wärmebehandlung ist an jeder Flasche eine Härteprüfung vorzunehmen.
Sind Halsringe oder Fußkränze vorgesehen, so müssen diese aus einem mit dem Flaschenwerkstoff verträglichen Werkstoff bestehen. Sie sind ohne Schweißen sicher mit dem Flaschenkörper so zu verbinden, daß keine Wasseransammlung entstehen und kein Wasser in den Verbindungsspalt eindringen kann.
Für jede durch Werkstoff, Herstellungsverfahren, Wärmebehandlung, Flaschenform, äußeren Durchmesser- und Wanddickenbereich gekennzeichnete Flaschentype ist eine Bauartprüfung durch das zuständige Dampfkesselüberwachungsorgan durchzuführen. Hiezu sind aus der laufenden Erzeugung fünf Flaschen auszuwählen, deren Abmessung den üblichen Herstellungstoleranzen entsprechen. An zwei Flaschen ist eine Bauartprüfung nach Z 9 durchzuführen. Die restlichen drei Flaschen sind einem Pulsationsversuch mit nicht korrodierender Flüssigkeit zu unterziehen, wobei der Druck zwischen dem Probedruck und einem Wert von nicht mehr als 10% des Probedruckes bei maximal fünf Lastwechsel pro Minute und einer Temperatur von nicht mehr als 50 Grad C zu führen ist. Es sind mindestens 15 000 Lastwechsel zu erreichen. Ferner ist für jeden verwendeten Flaschenwerkstoff an einer Flasche eine Korrosionsprüfung nach Z 15 durchzuführen. Über das Ergebnis dieser Bauartprüfung ist eine Bescheinigung vom Dampfkesselüberwachungsorgan auszustellen. Im übrigen sind die Bestimmungen des § 57a einzuhalten. Die Durchmesser- und Wanddickenbereiche sind vom zuständigen Dampfkesselüberwachungsorgan nach technischen Gesichtspunkten festzulegen.Für jede durch Werkstoff, Herstellungsverfahren, Wärmebehandlung, Flaschenform, äußeren Durchmesser- und Wanddickenbereich gekennzeichnete Flaschentype ist eine Bauartprüfung durch das zuständige Dampfkesselüberwachungsorgan durchzuführen. Hiezu sind aus der laufenden Erzeugung fünf Flaschen auszuwählen, deren Abmessung den üblichen Herstellungstoleranzen entsprechen. An zwei Flaschen ist eine Bauartprüfung nach Ziffer 9, durchzuführen. Die restlichen drei Flaschen sind einem Pulsationsversuch mit nicht korrodierender Flüssigkeit zu unterziehen, wobei der Druck zwischen dem Probedruck und einem Wert von nicht mehr als 10% des Probedruckes bei maximal fünf Lastwechsel pro Minute und einer Temperatur von nicht mehr als 50 Grad C zu führen ist. Es sind mindestens 15 000 Lastwechsel zu erreichen. Ferner ist für jeden verwendeten Flaschenwerkstoff an einer Flasche eine Korrosionsprüfung nach Ziffer 15, durchzuführen. Über das Ergebnis dieser Bauartprüfung ist eine Bescheinigung vom Dampfkesselüberwachungsorgan auszustellen. Im übrigen sind die Bestimmungen des Paragraph 57 a, einzuhalten. Die Durchmesser- und Wanddickenbereiche sind vom zuständigen Dampfkesselüberwachungsorgan nach technischen Gesichtspunkten festzulegen.
Im Rahmen der Bauprüfung sind von einem Los zu höchstens 202 Stück von bauartgeprüften Flaschen derselben Flaschentype und derselben Schmelze zwei vom Dampfkesselüberwachungsorgan ausgewählte Flaschen folgenden Prüfungen zu unterziehen:
ein Zugversuch in Längsrichtung gemäß Z 10;ein Zugversuch in Längsrichtung gemäß Ziffer 10,;
vier Biegeversuche gemäß Z 11;vier Biegeversuche gemäß Ziffer 11,;
ein Berstversuch gemäß Z 12.ein Berstversuch gemäß Ziffer 12,
Die Entnahme der Proben für die Versuche nach lit. a und lit. b erfolgt gemäß nachfolgender Skizze aus der Flaschenmitte:Die Entnahme der Proben für die Versuche nach Litera a und Litera b, erfolgt gemäß nachfolgender Skizze aus der Flaschenmitte:
(Anm.: Die Skizze ist nicht darstellbar!)Anmerkung, Die Skizze ist nicht darstellbar!)
Der Zugversuch erfolgt nach DIN 50145 mit Probenform nach DIN 50125 am kurzen Proportionalstab. Bei Wanddicken unter 5 mm sind die Versuche am langen Proportionalstab für eine Probendicke von 5 mm durchzuführen. Die Bruchdehnung muß mindestens den in Z 1 angegebenen Werten entsprechen.Der Zugversuch erfolgt nach DIN 50145 mit Probenform nach DIN 50125 am kurzen Proportionalstab. Bei Wanddicken unter 5 mm sind die Versuche am langen Proportionalstab für eine Probendicke von 5 mm durchzuführen. Die Bruchdehnung muß mindestens den in Ziffer eins, angegebenen Werten entsprechen.
Die Biegeversuche werden mit Prüfstäben ausgeführt, die durch Zerschneiden eines Ringes mit einer Breite von 3 s in zwei gleiche Teile erhalten werden. Die Breite des Probestabes darf aber nicht kleiner als 25 mm sein. Jeder Streifen darf nur an den Rändern bearbeitet sein. Der Dorndurchmesser richtet sich nach folgenden Werten:
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ermittelte Zugfestigkeit d als Vielfaches von s
(N/mm2)
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bis 330 6
über 330 bis 400 7
über 400 8
Die Biegeversuche sind in sinngemäßer Anwendung der DIN 50121 durchzuführen. Der Biegewinkel von 180 Grad ist ohne Rißbildung zu erreichen.
Der Berstversuch wird mit Wasser oder Hydraulikflüssigkeit bei Raumtemperatur durchgeführt. Die Berstprüfung ist in zwei aufeinanderfolgenden Stufen mittels einer Prüfeinrichtung durchzuführen, die einen stetigen Druckanstieg bis zum Bersten der Flasche und eine Aufzeichnung der Kurfe des Druckverlaufes über die Zeit gestattet. In der ersten Stufe muß die Geschwindigkeit des Druckanstieges bis zu dem Wert, bei dem der Beginn der plastischen Verformung eintritt, etwa 1 bar/s betragen. Nach Erreichen des Fließdruckes wird die Fördermenge der Pumpe in der zweiten Stufe auf das Vierfache der Fördermenge der ersten Stufe eingestellt und bis zum Bersten der Flasche konstant gehalten. Der Druck, der dem Beginn der plastischen Verformung entspricht, muß mindestens vier Drittel des Probedruckes, der gemessene Berstdruck mindestens fünf Drittel des Probedruckes betragen. Der Berstversuch darf nicht zur Folge haben, daß sich von der Flasche Bruchstücke ablösen. Der Hauptbruch darf kein Sprödbruch sein, dh. die Bruchränder dürfen nicht radial verlaufen, sondern müssen gegenüber der Durchmesserebene geneigt sein und eine Brucheinschnürung über die ganze Wanddicke aufweisen. Der Bruch darf keinen charakteristischen Werkstoffehler erkennen lassen. Der Bruch muß im zylindrischen Teil entstehen, ohne auf den Boden oder den Halswulst überzugreifen.
Versagt einer der Zug- oder Biegeversuche, so sind aus derselben Flasche zwei weitere Proben zu entnehmen, die den Anforderungen der Z 10 und 11 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 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 Umfang einschließlich Vornahme der Bauprüfung und Wasserdruckprobe durchzuführen ist.Versagt einer der Zug- oder Biegeversuche, so sind aus derselben Flasche zwei weitere Proben zu entnehmen, die den Anforderungen der Ziffer 10 und 11 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 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 Umfang einschließlich Vornahme der Bauprüfung und Wasserdruckprobe durchzuführen ist.
Jede Flasche ist einer Wasserdruckprobe gemäß § 41 Abs. 1 zu unterziehen.Jede Flasche ist einer Wasserdruckprobe gemäß Paragraph 41, Absatz eins, zu unterziehen.
Die Prüfung zur Beurteilung der Empfindlichkeit gegenüber interkristalliner Korrosion erfolgt nach folgendem Verfahren:
15.1 Die Proben werden aus dem Halswulst, dem Mittelteil und dem Boden der Flasche gemäß nachfolgender Skizze entnommen:
(Anm.: Die Skizze ist nicht darstellbar!) Anmerkung, Die Skizze ist nicht darstellbar!)
Die Probenstücke sind mit einer Säge der Flasche zu entnehmen, wonach die Schnittflächen mit einer Feile zugerichtet werden. Die Außen- und Innenseite des Bleches bleiben im Herstellungszustand.
15.2 In einem hitzebeständigen Glasbecher von 1 Liter Inhalt wird folgende Lösung angesetzt:
HNO3:63 cm3
HF:6 cm3
H2O:929 cm3
Die Lösung wird auf 95 Grad C erwärmt. Jede an einem Aluminiumdraht aufgehängte Probe wird eine Minute lang mit dieser Lösung behandelt. Danach wird im laufenden Wasser, anschließend mit entionisiertem Wasser gewaschen. Die Probe wird dann eine Minute lang in Salpetersäure, Dichte 1,33, bei Raumtemperatur getaucht. Danach wird mit entionisiertem Wasser gespült. Um jede Oxidation der Proben zu vermeiden, sind sie sofort nach ihrer Vorbereitung in die für sie bestimmte Korrosionslösung einzutauchen.
15.3 Es sind weiters folgende zwei Prüflösungen anzusetzen:
Lösung A mit 57 g je Liter Natriumchlorid und 3 g je Liter Wasserstoffsuperoxid, Lösung B mit 30 g je Liter Natriumchlorid und 5 g je Liter Salzsäure.
15.4 Die Korrosionslösung A wird in ein Kristallisationsgefäß oder Becherglas gegeben, das in ein Wasserbad gestellt wird. Die Probe wird mit einem Aluminiumdraht in die Korrosionslösung gehängt und dieser sechs Stunden lang bei einer Temperatur von 30 Grad C +- 1 Grad C ausgesetzt. Es muß mindestens 0,01 l Korrosionslösung je Quadratzentimeter Probenoberfläche vorhanden sein. Nach dem Angriff wird die Probe mit Wasser gespült, anschließend etwa 30 s in zur Hälfte verdünnte Salpetersäure getaucht, erneut mit Wasser abgespült und dann mit fettfreier Druckluft getrocknet. Die Prüfung in der Korrosionslösung B wird bei Raumtemperatur durchgeführt. Die Versuchsdauer beträgt 72 Stunden. Die Prüfbedingungen entsprechen jener für die Lösung A. Nach der Beanspruchung durch die Lösung B werden die Proben mit entionisiertem Wasser gespült und mit fettfreier Druckluft getrocknet.
15.5 Von den gewaschenen und getrockneten Proben wird je ein 20 mm langes Stück nach elektrolytischem Polieren mit einer 100- bis 500fachen Vergrößerung mikroskopisch untersucht. Die Tiefe der Ätzung darf nicht weitergehen als bis zur zweiten Kornreihe der auf Korrosion geprüften Oberfläche. Ist die ganze erste Kornreihe geätzt, so darf nur ein Teil der zweiten Reihe erfaßt sein.
16. Die Kennzeichnung der Flaschen erfolgt nach § 35a. Die Auswirkung der Einschlagung der Kennzeichen in die Flaschenwandung ist im Rahmen der Pulsationsversuche zu überprüfen.16. Die Kennzeichnung der Flaschen erfolgt nach Paragraph 35 a, Die Auswirkung der Einschlagung der Kennzeichen in die Flaschenwandung ist im Rahmen der Pulsationsversuche zu überprüfen.