Anhang I

Wesentliche Sicherheitsanforderungen

Die wesentlichen Sicherheitsanforderungen für einfache Druckbehälter sind nachstehend aufgeführt.

1. WERKSTOFFE

Die Werkstoffe müssen nach der vorgesehenen Verwendung der Behälter und nach den Z 1.1 bis 1.4 ausgewählt werden.

1.1. Drucktragende Teile

Die zur Herstellung der drucktragenden Teile der Behälter verwendeten Werkstoffe nach § 2 Abs. 1 (unlegierte Qualitätsstähle, unlegiertes Aluminium oder nicht aushärtbare Aluminiumlegierungen) müssen

• schweißgeeignet sein,
• verformungsfähig und zäh sein, damit ein Bruch bei Mindestbetriebstemperatur nicht zu Splitter- oder Sprödbruch führt,
• alterungsunempfindlich sein.

  Bei Stahlbehältern müssen die Werkstoffe zusätzlich den Bestimmungen nach Z 1.1.1 und bei Behältern aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen zusätzlich den Bestimmungen nach Z 1.1.2 entsprechen.

  Die Werkstoffe müssen von einem durch den Hersteller ausgestellten Werkszeugnis, wie es in Anhang II beschrieben ist, begleitet sein.

1.1.1. Stahlbehälter

Die unlegierten Qualitätsstähle müssen nachstehenden Bestimmungen entsprechen:

1. a) Sie dürfen nicht unberuhigt sein und müssen im normalgeglühten Zustand oder in einem vergleichbaren Zustand geliefert werden.
2. b) Die Gehalte nach der Stückanalyse müssen bei Kohlenstoff unter 0,25% und bei Schwefel und Phosphor jeweils unter 0,05% liegen.
3. c) Sie müssen am Halbzeug nachstehende mechanische Eigenschaften aufweisen:

• Der Höchstwert der Zugfestigkeit R tief m,max muß unter 580 N/mm2 liegen;
• die Bruchdehnung muß folgende Werte aufweisen:

- Wenn die Probe parallel zur Walzrichtung entnommen wird,

bei einer Dicke von

≥ 3 mm, A ≥ 22%

bei einer Dicke von

<3 mm, A tief 80 mm ≥ 17%

- wenn die Probe Normal zur Walzrichtung genommen wird,

bei einer Dicke von

≥ 3 mm, A ≥ 20%

bei einer Dicke von

<3 mm, A tief 80 mm ≥ 15%

- der an drei Proben ermittelte Durchschnittswert der

Kerbschlagarbeit KCV muß bei der minimalen Betriebstemperatur

an Längsproben mindestens 35 J/cm2 betragen; nur einer der

drei Werte darf unter 35 J/cm2 liegen, in keinem Fall jedoch

unter 25 J/cm2.

Bei Stählen, die zur Herstellung von Behältern dienen, deren minimale Betriebstemperatur unter – 10 ºC liegt und deren Wanddicke mehr als 5 mm beträgt, ist die Überprüfung der durchschnittlichen Kerbschlagarbeit KCV erforderlich.

1.1.2. Aluminiumbehälter

Das unlegierte Aluminium muß einen Aluminiumgehalt von mindestens 99,5% haben, und nichtaushärtbare Aluminiumlegierungen müssen bei maximaler Betriebstemperatur hinreichende Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion aufweisen.

Außerdem müssen diese Werkstoffe folgenden Bedingungen genügen:

1. a) sie müssen in geglühtem Zustand geliefert werden;
2. b) sie müssen am Halbzeug nachstehende mechanische Eigenschaften aufweisen:

• Der Höchstwert der Zugfestigkeit R tief m, max darf höchstens bei 350 N/mm2 liegen;
• die Bruchdehnung muß folgende Werte aufweisen:

• wenn die Probe parallel zur Walzrichtung genommen wird,

  A ≥ 16%,

• wenn die Probe normal zur Walzrichtung genommen wird,

  A ≥ 14%.

1.2. Schweißzusätze

Die Schweißwerkstoffe, die zur Herstellung der Schweißverbindungen auf oder an den Druckbehältern verwendet werden, müssen für die zu verschweißenden Werkstoffe geeignet sein und eine entsprechende Materialverträglichkeit aufweisen.

1.3. Festigkeitsrelevante Zubehörteile des Behälters

Diese Zubehörteile (Schraubenbolzen, Muttern ...) müssen entweder aus einem unter Z 1.1 spezifizierten Werkstoff oder aus anderen geeigneten Stahl- oder Aluminiumsorten bzw. Aluminiumlegierungen bestehen, die sich mit den Werkstoffen vertragen, die für die Herstellung der drucktragenden Teile verwendet werden.

Die letztgenannten Werkstoffe müssen bei minimaler Betriebstemperatur eine angemessene Bruchdehnung und Zähigkeit haben.

1.4. Nicht drucktragende Teile

Sämtliche nicht drucktragenden Teile geschweißter Druckbehälter müssen aus Werkstoffen hergestellt sein, die mit denen verträglich sind, aus denen die Elemente gefertigt sind, an die sie angeschweißt werden.

1. 2. AUSLEGUNG DER BEHÄLTER

Der Hersteller muß bei der Auslegung der Behälter je nach Verwendungszweck der Behälter folgende Werte festlegen:

• die minimale Betriebstemperatur T tief min
• die maximale Betriebstemperatur T tief max
• den maximalen Betriebsdruck PS.

  Liegt die gewählte minimale Betriebstemperatur über - 10 ºC, so müssen die geforderten Materialeigenschaften jedoch schon bei - 10 ºC gegeben sein.

  Der Hersteller muß ferner folgendes berücksichtigen:

• Die Innenwand der Behälter muß kontrolliert werden können,
• die Behälter müssen entleert werden können,
• die mechanischen Eigenschaften müssen dem Behälter während seiner gesamten bestimmungsgemäßen Verwendungszeit ständig erhalten bleiben,
• die Behälter müssen unter Beachtung der vorgeschriebenen Verwendung angemessen gegen Korrosion geschützt sein;

  er muß auch darauf achten, daß unter den vorgesehenen Verwendungsbedingungen

• die Behälter nicht Spannungen ausgesetzt werden, die die Benutzungssicherheit beeinträchtigen könnten,
• der Innendruck den maximalen Betriebsdruck PS nicht betriebsmäßig übersteigt; vorübergehend darf dieser Druck jedoch bis zu 10% überschritten werden.

  Bei Rund- und Längsschweißnähten sind nur voll durchgeschweißte Nähte oder Schweißungen gleichwertiger Wirksamkeit zulässig. Nach außen gewölbte Böden müssen, außer wenn sie halbkugelförmig sind, einen zylindrischen Bord haben.

2.1. Wanddicke

Beträgt das Druckinhaltsprodukt PS.V nicht mehr als 3 000 bar.l, so wählt der Hersteller eines der unter den Z 2.1.1 und 2.1.2 beschriebenen Verfahren zur Bestimmung der Wanddicke des Behälters; beträgt das Druckinhaltsprodukt PS.V mehr als 3 000 bar.l oder übersteigt die maximale Betriebstemperatur 100 ºC, so muß diese Dicke nach dem Verfahren der Z 2.1.1 bestimmt werden.

Die tatsächliche Wanddicke des zylindrischen Mantels und der Böden muß jedoch bei Behältern aus Stahl mindestens 2 mm und bei Behältern aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen mindestens 3 mm betragen.

2.1.1. Berechnungsverfahren

Die Mindestdicke von drucktragenden Teilen wird unter Berücksichtigung der Stärke der folgenden Belastungen und folgender Bedingungen berechnet:

• Der zu berücksichtigende Berechnungsdruck muß mindestens so hoch wie der gewählte maximale Betriebsdruck sein;
• die allgemein zulässige Membranspannung darf höchstens gleich dem kleineren der beiden Werte 0,6.R tief ET oder 0,3.R tief m sein;

  der Hersteller muß zur Bestimmung der zulässigen Spannung die vom Werkstoffhersteller garantierten minimalen Werte für R tief ET und R tief m, verwenden.

  Hat der zylindrische Teil des Behälters jedoch eine oder mehrere geschweißte Längsnähte, die mit nicht automatischen Schweißverfahren hergestellt werden, so ist die nach obigem Verfahren berechnete Dicke mit dem Beiwert 1,15 zu multiplizieren.

2.1.2. Versuchsverfahren

Die Wanddicke ist so festzulegen, daß die Behälter bei Umgebungstemperatur einem Druck standhalten, der mindestens fünfmal über dem maximalen Betriebsdruck liegt, wobei die bleibende Umfangsverformung

höchstens 1% betragen darf.

3. HERSTELLUNGSVERFAHREN

Die Behälter müssen in Übereinstimmung mit den technischen Bauunterlagen gemäß Anhang II Z 3 hergestellt und Produktionskontrollen unterworfen werden.

3.1. Vorbereitung der Bauteile

Bei der Vorbereitung der Bauteile (Formen, Abschrägen ... ) dürfen keine Oberflächenfehler oder Risse oder Änderungen der mechanischen Eigenschaften entstehen, die die Sicherheit der Behälter beeinträchtigen könnten.

3.2. Schweißungen an drucktragenden Teilen

Die Schweißungen und angrenzenden Flächen müssen ähnliche Eigenschaften wie die geschweißten Werkstoffe haben und dürfen an der Oberfläche und im Inneren keine Mängel aufweisen, die die Sicherheit der Behälter beeinträchtigen könnten.

Die Schweißungen sind von geprüften Schweißern oder Fachkräften mit angemessener Befähigung nach zugelassenen Schweißverfahren durchzuführen. Solche Zulassungs- und Qualifikationsprüfungen sind von einem zugelassenen Überwachungsdienst durchzuführen. In Österreich sind dies Erstprüfstellen sowie einschlägig akkreditierte Stellen entsprechend ihrem Befugnisumfang.

Der Hersteller muß ferner durch entsprechende ordnungsgemäß durchgeführte Prüfungen im Verlauf der Herstellung sicherstellen, daß eine gleichmäßige Qualität der Schweißnähte erreicht wird. Über die Prüfungen ist ein Bericht zu erstellen.

4. BETRIEBSANLEITUNG

Den Behältern muß die vom Hersteller verfaßte Betriebsanleitung im Sinne des Anhanges II Z 2 beigefügt sein.