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3 Konstruktive Hinweise

3.1 Bei der konstruktiven Ausführung sind örtliche Werkstoff- und Schweißgutanhäufungen sowie schroffe Wanddickenübergänge, d.h. örtliche Steifigkeitssprünge, zu vermeiden. Die Schweißnähte sind, soweit möglich, in Zonen verringerter Beanspruchung, also nicht im unmittelbaren Bereich von Form- und Querschnittsübergängen sowie von Krafteinleitungspunkten, zu legen. Die Behälterabmessungen sind, unabhängig von der Berechnung gegen Innendruck, so zu wählen, daß keine angeschweißten Versteifungsringe notwendig sind.

3.2 Es sollen nicht mehr Öffnungen angebracht werden, als unbedingt notwendig sind. Alle Stutzen und Rohranschlüsse am Behälter sind, soweit dies möglich ist, im Bereich der Gasphase anzuordnen.

Alle Stutzen sollen einen Mindestnenndurchmesser von DN 50 haben.

Es sind zwei Einstiegöffnungen anzubringen. Sie sind jeweils in der Nähe der Behälterenden anzuordnen und müssen eine Mindestnennweite von DN 800 aufweisen.

3.3 Alle Stutzen sollen voll über den Querschnitt mit der Behälterwand verschweißt werden. Stutzen bis einschließlich DN 100 können auch aufgeschweißt werden, wobei die Nahtwurzel auszubohren oder auszuschleifen ist; die Bohrungskanten im Behälter sind abzurunden.

Alle Stutzen mit einem lichten Durchmesser> 120 mm sind so zu gestalten, daß gegebenenfalls eine Ultraschallprüfung von außen auf Rißbildung in der Stutzeneinschweißnaht auf der Behälterinnenseite möglich ist.

Ringe für Ausschnittsverstärkungen sind nicht zulässig. Die Verschwächung ist durch eine entsprechende Bemessung der Wanddicke der Stutzen zu kompensieren. Das VerhältnisS_ao/S_v sollte 1,5 nicht überschreiten.

Anschweißteile sind durch Doppel-HV-Nähte oder Doppelkehlnähte anzubringen.

Unverschweißte Restspalte sind nicht zulässig.

3.4 Schweißverbindungen sind gegenüber Flanschverbindungen zu bevorzugen. Beim Einsatz von Flanschverbindungen sind Flansche der Druckstufe PN 40 mit formschlüssigen Dichtungen (DIN 2526) zu wählen.

3.5 Alle Schweißungen am Behälter müssen für die erste und die wiederkehrenden zerstörungsfreien Prüfungen zugänglich und prüfbar sein.

Wird für die Einstiegöffnungen und Rohranschlüsse ein Domschacht vorgesehen, muß er so hoch sein, daß alle Flanschverbindungen unterhalb der Oberkante zu liegen kommen. Der Domschacht muß nicht mit dem Druckbehälter durch Schweißnähte verbunden sein. Er ist konstruktiv so auszuführen, daß die Dehnungsbehinderung am Behältermantel gering gehalten wird.

Vor dem Spannungsarmglühen sind die Schweißnahtoberflächen wie folgt zu bearbeiten (Angaben in den Zeichnungen):

(1) Behälterinnenseite (ammoniakbenetzte Seite)
Längs- und Rundnähte sind blecheben und prüffähig zu beschleifen. Innenseitige Stutzennähte und Nähte für Anschlußteile sind kerbfrei mit sanften Übergängen zu beschleifen.

(2) Behälteraußenseite

Alle Schweißnähte sind prüffähig herzustellen.

3.6 Die konstruktive Ausführung der Behälter-Auflagerung richtet sich nach DIN 28080, Form D. Es handelt sich um Sättel mit Verstärkungsblech, auf die der Behälter lose aufgelegt und z.B. durch Nocken gegen Verschieben und Verdrehen gesichert ist. Die Verstärkungsbleche dürfen am Behälter nicht angeschweißt werden. Die Anschweißteile, z.B. Nocken, sind vor dem Spannungsarrnglühen anzubringen. Der Umschlingungswinkel sollte mindestens 120° betragen.

4 Berechnung

4.1 Abweichend von TRD 300 Abschnitt 9 Tafel 5 braucht bei der  Bestimmung der zulässigen Spannung nach Gleichung (1) die Zugfestigkeit_B bei 20 % nicht berücksichtigt zu werden.

4.2 Die Berechnung der Wanddicke erfolgt grundsätzlich für 24 bar. Dieser Berechnungsdruck setzt sich zusammen aus dem Dampfdruck von 20 bar bei 50 °C (höchste angenommene Temperatur des Mediums) und einem Zuschlag von ca. 20 % zur Verringerung der Nennspannung als vorbeugende Maßnahme gegen Spannungsrißkorrosion. Der Zuschlag entfällt für nichtrostende austenitische Stähle.

4.3 Zusatzkräfte in der Druckbehälterwandung werden nach AD-Merkblatt S 3 rechnerisch berücksichtigt. In der Regel handelt es sich bei liegenden Ammoniakbehältern um Zusatzkräfte, die durch die Behälterstühle oder Sättel, auch in Abhängigkeit von der Bettungsart, entstehen können. Hierfür ist AD-Merkblatt S 3/2 maßgebend ¹.

  5 Herstellung

5.1 Ferritische Stähle

5.1.1 Es gelten die Anforderungen nach TRD 201 bis TRD 203.

5.1.2 Bei der Verarbeitung, einschließlich Schweißen der normalgeglühten Feinkornbaustähle mit Mindestwerten der Streckgrenze< 355 N/mm², ist SEW 088 zu beachten.

5.1.3 Kaltumgeformte Böden sind normalzuglühen.

5.1.4 Für die Ausführung der Schweißverbindungen kommen das WIG-Verfahren, das E-Hand- oder das UP-Verfahren mit einer zur Erzielung möglichst niedriger Härte geeigneten Wärmeeinbringung zur Anwendung. Die Härte im Schweißgut am Bauteil auf der mediumberührten Seite soll nach dem Spannungsarmglühen 230 HV 10 ² nicht überschreiten.

5.1.5 Es dürfen nur eignungsgeprüfte basische Schweißzusätze und -hilfsstoffe verwendet werden, die weder molybdän- noch vanadiumlegiert sind. Für die Lagerung und Trocknung sind die Angaben in DIN 8529 Teil 1 Richtlinie DVS 0914,10/85 Merkblatt DVS 0504, 04/88 zu beachten. Für StE 355 ist wasserstoffkontrolliertes Schweißgut nach SEW 088 Tafel 1, Bewertung "mittel", einzusetzen.

Die Schweißzusätze und -hilfsstoffe sind so auszuwählen und schweißtechnisch zu verarbeiten, daß die RT-Streckgrenze des Schweißgutes und die Härte der Schweißverbindung dem Grundwerkstoff angepaßt sind. Der Nachweis hierüber ist durch Güteprüfung an Prüfstücken zu erbringen, siehe Abschnitt 5.1.6.

5.1.6 Die Güteprüfung an Prüfstücken erfolgt nach TRD 201 Anlage 3. (Die Erleichterungen nach Abschnitt 6 kommen nicht zur Anwendung.)

Zusätzliche Prüfungen

1. Zugversuch nach DIN 50145 an einer Schweißgutprobe (Rundprobe mitL₀= 5d nach DIN 50125) für Dicken> 10 mm zur Ermittlung der mechanischen Eigenschaften des Schweißgutes. Die Streckgrenze bei RT soll 500 N/mm² nicht überschreiten.

   Eine Unterschreitung der Mindestzugfestigkeit des GW in der SG-Probe um bis zu 10 % ist zulässig, wenn in der Probe quer zur SN (DIN 50120, Entwurf 2.88, Bild 1) die Mindestzugfestigkeit des GW erreicht wird.

2. 
   Härte der Schweißverbindung nach DIN 50163 Teil 1. Der Härtewert von 230 HV 10 soll im Schweißgut auf der mediumberührten Seite nicht überschritten werden ².

Bei den zusätzlichen Prüfungen sind jedes bei den Rund- oder Längsnähten zur Anwendung kommende Schweißverfahren, alle verwendeten Schweißzusätze und -hilfsstoffe und jede Schmelze der verwendeten Blechwerkstoffe, einschließlich der für die Böden, zu erfassen.

Vor dem Herausarbeiten der Proben sind die Prüfstücke einer mitlaufenden Spannungsarmglühung nach Abschnitt 6 zu unterziehen.

5.1.7 Die Vorwärm- und Zwischenlagentemperaturen für das Schweißen der Feinkornbaustähle sollen mindestens 100 °C betragen; obere Temperaturgrenze nach den VdTÜV-Werkstoffblättern 351/1 bis 354/1. Diese Vorwärm- und Zwischenlagentemperaturen können gleichermaßen auch für sonstige unlegierte Stähle verwendet werden. Es sollten dabei für alle Schweißungen am Behälter, großflächig über den Werkstoffquerschnitt, Temperaturen im oben angegebenen Bereich zur Anwendung kommen und mit einer ausreichenden Zahl von Meßstellen überwacht werden.

5.1.8 Die Schweißbedingungen [Schweißzusätze und -hilfsstoffe, Vorwärm- und Zwischenlagentemperatur, Wärmeeinbringung und Spannungsarmglühung (Abschnitt 6)] sind in einem Schweißplan zusammenzufassen. Sie müssen mit jenen in den Verfahrensprüfungen in Übereinstimmung stehen und werden durch die Schweißaufsicht des Herstellers überwacht.

5.1.9 Die Schweißnahtgüte wird definiert durch die Bewertungsgruppe 85/8K nach DIN 8563 Teil 3. Die Aufdachung bzw. Abflachung im Bereich der Längsschweißnähte, gemessen als Abweichung von der normalen Rundung, darf 5 mm nicht überschreiten (Schablonenlänge 500 mm).

5.1.10 Die Oberflächen der Schweißverbindungen sind vor dem Spannungsarmglühen entsprechend den Angaben in Abschnitt 3.5 zu beschleifen ³. Oberflächenbeschädigungen auf der Behälterinnenseite, die z.B. bei Kalt- oder Warmumformung entstanden sind, sind vor dem Spannungsarmglühen durch Schleifen zu beseitigen. Beim Schleifen ist darauf zu achten, daß keine Schleifrisse und Anlauffarben durch übermäßige Erwärmung entstehen ⁴.

5.1.11 Bei der Anbringung und Beseitigung von Montagehilfen sind die Hinweise in SEW 088 Abschnitt 6.2 zu beachten.

5.2 Nichtrostende austenitische Stähle
Es gelten die allgemein anerkannten Regeln der Technik.

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