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Abschnitt 3 TRD 303, Allgemeines
Abschnitt 3 TRD 303
Technische Regeln für Dampfkessel Berechnung Kugelschalen und gewölbte Böden unter innerem und äußerem Überdruck (TRD 303)
Bundesrecht
Titel: Technische Regeln für Dampfkessel Berechnung Kugelschalen und gewölbte Böden unter innerem und äußerem Überdruck (TRD 303)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: TRD 303
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Technische Regel

Abschnitt 3 TRD 303 – Allgemeines (1)

3.1. Bei gewölbten Böden mit dem Bodendurchmesser da (Bild 1) sind allgemein folgende Bedingungen einzuhalten:

 Innerer Kugelschalenradius (Wölbungsradius)rWi <= da
 KrempenradiusrKi >= 0,1 . da
 Bezogene Wanddicke0,001 <= sv/da <= 0,10

Insbesondere gilt für:

 KlöpperbödenrWi = da; rKi = 0,1 . da
 Tiefgewölbte Böden (Korbbogenform)rWi = 0,8 . da ; rKi = 0,154 . da

3.2. Die Höhe des zylindrischen Bordes muß bei Klöpperböden >= 3,5 sK, bei Korbbogenböden >= 3,0 sK sein. Sie braucht jedoch die in Tafel 2 angegebenen Maße nicht zu überschreiten.

Tafel 2. Bordhöhe hB in Abhängigkeit von Wanddicke sK

Wanddicke sK in mmBordhöhe hB in mm
sK <= 50150
50 < sK <= 80120
80 < sK < 100100
l00 < sK <= 12075
120 < sK50

Für vorwiegend ruhende Innendruckbeanspruchung können die Bordhöhen unterschritten werden, wenn die Anschlußnaht zerstörungsfrei geprüft und kerbfrei (2) überschliffen wird und dabei die Forderung für vN = 1 erfüllt ist. Arbeitsprüfungen werden nicht gefordert.

Bei Halbkugelböden ist kein zylindrischer Bord erforderlich.

3.3. Bei Kugelschalen und gewölbten Böden ohne Ausschnitte ist gegebenenfalls die Verschwächung durch Schweißnähte zu berücksichtigen.

3.4. Bei Kugelschalen und gewölbten Böden mit Ausschnitten, Bilder 2, 3, 4, kann der Verschwächung des Grundkörpers durch folgende Maßnahmen Rechnung getragen werden:

(1) durch eine gegenüber der ungeschwächten Kugelschale bzw. dem gewölbten Boden vergrößerte Wanddicke.

Diese Wanddicke muß mindestens bis zu einer Länge eG vom Rand des Ausschnittes vorhanden sein.

(2) durch Abzweige, die dickwandiger ausgeführt sind als vom Innendruck her erforderlich ist, ohne oder in Verbindung mit einer Wanddickenvergrößerung des Grundkörpers.
Ein nach innen überstehender Teil des Abzweiges kann nur mit dem Anteil der Länge lA2 <=0,5 eA nach Gl. (12)
als tragend in die Rechnung einbezogen werden.

Bei ein- bzw. angeschweißten Stutzen ist ein Wanddickenverhältnis sA0/sv bis 2 zulässig für dAi <= 50 mm. Dies gilt auch für Abzweige mit dAi > 50 mm, sofern das Verhältnis dAi/rwi<= 0,4 ist. Bei Abzweigen mit dAi > 50 mm und einem Verhältnis dAi/rwi > 0,4 soll das Verhältnis sA0/sv den Wert 1 nicht überschreiten. Diese Bedingungen gelten nicht für Besichtigungs- und Befahröffnungen.

Allgemein ist auf sanfte Übergänge besonderer Wert zu legen. Wanddickenübergänge sind unter einem Winkel <= 30 auszuführen. Bei Abzweigen soll die zylindrische Länge bis zur Schweißnaht lA0 >= sAe sein, siehe Bilder 4 f und 14.

(3) durch scheibenförmige Verstärkungen. Diese Ausführungsarten dürfen nur bis zu Berechnungstemperaturen <= 250 C angewendet werden. Scheibenförmige Verstärkungen müssen gut an den Grundkörper angepaßt sein. Ihre tragende Breite darf höchstens mit bs = eG nach Gl. (11) eingesetzt werden. Die Dicke sS solcher Verstärkungen darf nicht größer sein als die ausgeführte Wanddicke se des Grundkörpers beträgt. Gegen Biegemomente, die an einem am Ausschnitt angesetzten Abzweig angreifen, sind solche Verstärkungen wenig wirksam.

Ausschnittverstärkungen durch innen aufgeschweißte Scheiben sind nicht zulässig.

3.5. Die unterschiedliche Wirksamkeit der Verstärkungen ist gemäß dem Bewertungsfaktor f1 nach Tafel 3 in der Rechnung zu berücksichtigen.

Tafel 3: Bewertungsfaktoren f1 bei Kugelschalen mit scheibenförmiger Verstärkung von Ausschnitten

Ausführungsform
(nur schematische Darstellung)
VoraussetzungenBewertungs-
faktor f1
1. Ausschnitt scheibenförmiger Verstärkung1. <= 250 C
2. Scheiben am Grundkörper formschlüssig angepaßt

0,7
 
1. Ausschnitt mit Scheibenförmiger Verstärkung und durchgestecktem und durchgeschweißtem Abzweig1. <= 250 C
2. Scheiben am Grundkörper formschlüssig angepaßt
3. durchgeschweißt
4. Abzweigüberstand lA2
 
 4.1 >= sA0 (Ausführung a) oder
4.2 < sA0 (Ausführung b)
0,8
0,7
Ausführung a Ausführung b 
 

3.6. Bei elliptischen Ausschnitten für Befahr- und Besichtigungsöffnungen wird vorausgesetzt, daß das Verhältnis von großer zu kleiner Achse den Wert 1,5 nicht übersteigt. Bei elliptischen Ausschnitten gilt als Berechnungsdurchmesser die große Achse des Ausschnittes.

3.7. Das folgende Berechnungsverfahren setzt Übergänge mit weitgehend kerbfreier Oberfläche (3) voraus. Kanten müssen abgerundet sein.

3.8. Ausschnitte sollen ausreichenden Abstand von den Schweißnähten des Grundkörpers haben, sowohl von den Längsnähten (Meridiannähte) als auch von den Rundnähten (Breitenkreisnähte). Der Abstand ist ausreichend, wenn der äußere Rand eines Abzweiges oder einer aufgeschweißten Verstärkung bei einer Grundkörperwanddicke sv <= 25 mm einen Abstand von 2 . sv und bei sv > 25 mm von mindestens 50 mm vom Rand der Schweißnaht hat.

Muß dieser Abstand aus konstruktiven Gründen unterschritten werden, so ist dies nur zulässig bei Schweißnähten, die im Einflußbereich des Ausschnitts zerstörungsfrei geprüft werden und dabei die Forderung für vN = 1 erfüllen. Arbeitsprüfungen werden nicht gefordert. Weiterhin soll die Schweißnahtdecklage im Gebiet des Ausschnittes kerbfrei überschliffen sein. Längs- und Rundnähte werden in diesem Falle hinsichtlich des Schweißnahtfaktors vN gleich behandelt.

(1) Red. Anm.:
Außer Kraft am 1. Januar 2013 durch die Bek. vom 17. Oktober 2012 (GMBl S. 902)
(2) Amtl. Anm.:
Schweißnähte gelten als weitgehend kerbfrei, wenn sie frei von Einbrand- und Wurzelkerben sind. Muldenförmige flache Anschmelzungen fallen nicht unter den Begriff Einbrandkerbe.
(3) Amtl. Anm.:
Schweißnähte gelten als weitgehend kerbfrei, wenn sie frei von Einbrand- und Wurzelkerben sind. Muldenförmige flache Anschmelzungen fallen nicht unter den Begriff Einbrandkerbe.