TRD 301 Anlage 1 - TR Dampfkessel 301 Anlage 1

3.1. Ideal-elastische mechanische Lochrandspannungen

3.1.1.
Die maximale Lochrandspannung für Zylinderschalen mit senkrechten Abzweigen wird nach folgender Beziehung ermittelt:

_ip = _m × p* d_m/2s_b  (2)

Für die Formzahl _m gilt

_m = _m0 + f_u × _b  (3)

Falls _m bzw. die Formzahl _m0 weder durch Messungen noch durch Rechnung bestimmt wurden, ist einzusetzen:

m0 = 2,6	für durchgesteckte und durchgeschweißte Abzweige, Bild 1, sowie für im Gesenk geschmiedete Abzweige mit kegeligem Übergang und Ausrundung, Bilder 2 und 3, jeweils ohne Restspalt
m0 = 2,9	für aufgeschweißte Abzweige; Aufsatzfläche angepaßt oder ebengefräst; Wurzel ausgebohrt oder überschliffen, ohne Restspalt, Bild 4
	Abweichend hiervon kann für
	die Formzahl m0 = 2,4 gesetzt werden
m0 = 3,2	für ausgehalste Grundkörper mit angeschweißtem Abzweig; Wurzel ausgebohrt oder überschliffen, ohne Restspalt, Bild 5
m0 = 5,0	für Walz- oder Walz/Schweißverbindungen

Sind die Anforderungen an die Schweißverbindung nicht erfüllt, z.B. bei unbearbeiteter Schweißwurzel oder einem Restspalt <= 1,5 mm, so ist _m0 um den Faktor für den Einfluß des Wurzelspaltes

  (4)

zu erhöhen. Bei Durchmesserverhältnissen d_Ai/d_i; > 0,5 und zugleich d_i > 300 mm sind jedoch die Anforderungen nach (1) grundsätzlich einzuhalten. Wurzelspalte >1,5 mm sind unzulässig.

(2) Falls die Formzahl _b weder durch Messungen noch durch Rechnung bestimmt wurde, gilt für alle Abzweige _b = 2,0.

(3) Unrundheitsfaktor fu für elliptische Formabweichung. Bild 6,

  (5)

3.1.2.
Zylinderschalen mit schrägen und/oder nicht radial angeordneten Abzweigen sind vorerst noch Nummer 3.1.1 zu berechnen.

3.1.3.
Lochfelder in Zylinderscholen werden bei dieser Betrachtung wie Einzelausschnitte noch Nummer 3.1.1 behandelt.

3.1.4.
Zylinderschalen mit Y-förmigen Abzweigen unter dem Öffnungswinkel _A sind vorerst wie folgt zu berechnen:

_ip = _m × p* dm/2s_b  (6)

Hierin ist einzusetzen:

_m = 2,5 + (90-_A)² / 1000  (7)

jedoch nicht weniger als 3,2.

Eine Schweißnahtwurzel im Zwickelbereich ist zu bearbeiten; falls dies nicht möglich ist, ist _m mit f₄ = 1,2 zu multiplizieren

3.2 Ideal-elastische Lochrand-Wärmespannungen

Diese Spannungen hängen nur vom radialen Temperaturverlauf in der Behälterwand ab. Für die Innenwand gilt unter der Annahme eines rotationssymmetrischen Temperaturverlaufs (auch bei Thermoschock)

  (8)

Hierin ist die Formzahl = 2 einzusetzen, es sei denn, daß ein anderer Wert rechnerisch nachgewiesen wird.

Unter der Voraussetzung eines quasistationären Temperaturverlaufs bei isolierter Außenwand wird die Temperaturdifferenz und kann wie folgt als Funktion der Temperaturänderungsgeschwindigkeit angegeben werden:

  (9)

Hier ist _f ein Farmfaktor nach Bild 7.

Für die meßtechnische Überwachung kann _m mit ausreichender Genauigkeit in der Mitte der Wand gemessen werden.