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Abschnitt 6 TRD 301, Berechnung auf Wechselbeanspruchung dur...
Abschnitt 6 TRD 301
Technische Regeln für Dampfkessel Berechnung Zylinderschalen unter innerem Überdruck (TRD 301)
Bundesrecht
Titel: Technische Regeln für Dampfkessel Berechnung Zylinderschalen unter innerem Überdruck (TRD 301)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: TRD 301
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Technische Regel

Abschnitt 6 TRD 301 – Berechnung auf Wechselbeanspruchung durch schwellenden Innendruck bzw. durch kombinierte Innendruck- und Temperaturänderungen (1)

6.1. Vereinfachte Berechnung für Stähle bis einschließlich 17 Mn 4

Zylinderschalen mit Ausschnitten aus unlegierten und niedriglegierten Kesselstählen bis einschließlich Stahlsorte 17 Mn 4 brauchen bis zu 10000 Kaltstarts (2) nicht auf Wechselbeanspruchung durch Innendruck- und/oder Temperaturänderungen nachgerechnet zu werden, wenn der zulässige Betriebsüberdruck p1 bzw. der zulässige Gesamtüberdruck p2 <= 3,2 N/mm2 beträgt oder wenn oberhalb dieses Druckes die Nennspannung

Formel  (28)

kleiner als 150 N/mm2 bleibt.

6.2. Berechnung auf Wechselbeanspruchung allein durch schwellenden Innendruck (Sonderfälle für vernachlässigbare Temperaturänderungen)

6.2.1. Falls vom Besteller keine anderslautenden Angaben über Lastwechselzahlen gemacht werden, ist bei Zylinderschalen mit Ausschnitten eine Lastwechselzahl von 2000 Druckwechseln mit

Formel

Weitere 10000 Druckwechsel, bei denen der Druck zwischen 0,6 p und p schwankt, werden dann im Rahmen der Lastwechselsicherheit von SL = 5 als abgedeckt angesehen.

6.2.2. Der Forderung nach Abschnitt 6.2.1 ist entsprochen, wenn mit au' nach den Bildern 25 und 26 und a nach Tafel 3 die Bedingung Formelerfüllt ist. (3)

Bei wasserberührten Teilen ist mit Rücksicht auf die Magnetitschutzschicht neben Gl. (29) auch die BedingungZeichen, Griechischer Kleinbuchstabe, Alpha*mathematisches Zeichen <= 600 N/mm2 zu erfüllen.

Tafel 3. Formzahl Zeichen, Griechischer Kleinbuchstabe, Alphafür volltragende und nicht volltragende Verbindungen zwischen Grundkörper und Abzweig

VerbindungZeichen, Griechischer Kleinbuchstabe, Alpha
Volltragend im Sinne von Abschnitt 3.2 (2)3,5
Walzverbindung3,5
Nicht volltragend (Walzschweißverbindung oder Kehlnahtverbindung mit wurzelseitigem Restspalt > 1,5 mm)5,0

6.2.3. Für Zylinderschalen mit Ausschnitten, die entweder dem Abschnitt 6.2.2 nicht genügen oder andere Anforderungen als in Abschnitt 6.2.1 erfüllen müssen, ist die zulässige Lastwechselzahl n noch Anlage 1 zu dieser TRD (Abschn. 5.2) ohne Berücksichtigung der Wärmespannungen zu ermitteln. Hierbei ist an Stelle der in Anlage 1 zu dieser TRD definierten Berechnungswanddicke sb die Wanddicke sv, einzusetzen.

6.2.4. Die vorgesehenen Lastwechselzahlen sind in den Unterlagen für die rechnerische Vorprüfung anzugeben, wenn sie von den Festlegungen in Abschnitt 6.2.1 abweichen.

6.3. Berechnung auf Wechselbeanspruchung durch kombinierte Innendruck- und Temperaturänderungen

Die Berechnung ist nur für diejenigen Bauteile durchzuführen, die die Fahrweise der Kesselanlage begrenzen.

6.3.1. Die zulässigen An- und Abfahrgeschwindigkeiten für die zylindrischen Bauteile, die nur die Festlegungen von Abschnitt 6.2.1 erfüllen sollen, können nach der Beziehung Formel  (30) ermittelt werden. Hierin sind mathematisches Zeichenzul noch Bild 25 oder 26 und f2 noch Tafel 4 einzusetzen

Tafel 4.Beiwert f2 (4)
 Sattdampf-Temperaturbereich
Zeichen, griechischer Kleinbuchstabe Theta <= 330 C
Heißdampf-Temperaturbereich
330 < Zeichen, griechischer Kleinbuchstabe Theta <= 530 C
ferritische Stähle7462
X 20 CrMoV 12 16663
austenitische Stähle2830

Bei wasserberührten Teilen ist zusätzlich zu fordern

Formel  (31)

Formel  (32)

6.3.2. Die Anlage 1 zu dieser TRD ist für Zylinderscholen mit Ausschnitten anzuwenden,

(1)wenn sich nach Abschnitt 6.3.1 eine unzureichende An- und Abfahrgeschwindigkeit ergibt, oder
(2)wenn andere Lastwechselzahlen, als in Abschnitt 6.2.1 angegeben sind, zugrunde gelegt werden müssen, oder
(3)wenn die Kenntnis der Temperaturdifferenzen für die Überwachung der Bauteile erforderlich ist

6.3.3. Die zulässigen Temperaturänderungsgeschwindigkeiten bzw. Temperaturdifferenzen und die Temperaturmeßstellen der betreffenden Bauteile sind in den Unterlagen für die rechnerische Vorprüfung anzugeben.

(1) Red. Anm.:
Außer Kraft am 1. Januar 2013 durch die Bek. vom 17. Oktober 2012 (GMBl S. 902)
(2) Amtl. Anm.:
Unter Kaltstart wird das Anfahren einer Kesselanlage aus dem drucklosen bzw. nahezu drucklosen Zustand auf den Betriebsdruck bzw. einem dem Betriebsdruck nahekommenden Druck verstanden. Als Druckschwankung soll dabei Zeichen,  - p = Zeichen, angesetzt werden.
(3) Amtl. Anm.:
Die zulässige Schwellfestigkeit mathematisches Zeichenzul ist für Zeichen,= 10.000 und Zeichen, griechischer Kleinbuchstabe Theta* = 250 C für Bauteile im Sattdampfbereich und Zeichen, griechischer Kleinbuchstabe Theta* = 400 C im Heißdampfbereich aus Bild 8 der Anlage A zu dieser TRD entwickelt
(4) Amtl. Anm.:
Die Beiwerte f2 sind nach der Gleichung 301fn11 bestimmt worden