umwelt-online: Archivdatei - TRG 802 - Umsetzung der EG-Einzelrichtlinien - Nahtlose Gasflaschen aus unlegiertem Aluminium und Aluminiumlegierungen (1)

Technische Regeln Druckgase
Umsetzung der EG-Einzelrichtlinien

TRG 802 - Nahtlose Gasflaschen aus unlegiertem Aluminium und Aluminiumlegierungen

Ausgabe Juni 1986
(BArbBl. 6/1986 S. 52 aufgehoben)

Nachfolgeregelung: TRBS Technische Regeln für Betriebssicherheit

Durch diese TRG werden die Anhänge I bis IV der "Richtlinie des Rates vom 17. September 1984 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über nahtlose Gasflaschen aus unlegiertem Aluminium und Aluminiumlegierungen" 84/526/EWG (Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften Nr. L 300 S. 20) in die Technischen Regeln Druckgase überführt, d. h. insoweit umgesetzt. Der Geltungsbereich der Richtlinie erstreckt sich auf Flaschen mit einem Rauminhalt von mindestens 0,5 Liter bis höchstens 150 Liter. Sie gilt nicht für Flaschen, die aus einer Aluminiumlegierung bestehen, deren minimale garantierte Zugfestigkeit höher ist als 500 N/mm², und für Flaschen, bei denen das Verschließen des Bodens mit Zusatzwerkstoffen erfolgt.

Diese Richtlinie beruht auf dem Prinzip der optionalen Harmonisierung. Deshalb kann diese TRG unabhängig von den anderen für Gasflaschen geltenden TRG angewandt werden.

Die Umsetzung des verfügenden Teils der EG-Einzelrichtlinie in deutsches Recht geschieht durch die z. Zt. vorbereitete Novellierung der Druckbehälterverordnung.

Anhang I

1. Benennungen und Zeichen, die in diesem Anhang verwendet werden

1.1. Streckgrenze

Im Sinne dieser Richtlinie werden bei der Berechnung der drucktragenden Teile folgende Streckgrenzwerte verwendet:

für Aluminiumlegierungen, die konventionelle 0,2-%-Dehngrenze R_p0,2, d.h. diejenige Spannung, bei der eine nichtproportionale Dehnung der Probe von 0,2 % der Meßlänge auftritt;
für unlegiertes Aluminium in weichem Zustand die nichtproportionale 1-%-Dehngrenze.

1.2. Im Sinne dieser Richtlinie ist "Berstüberdruck" der Druck, bei dem plastische Instabilität eintritt, d.h. der höchste Druck, der bei einem Innendruckversuch erreicht wird.

1.3. Die in diesem Anhang verwendeten Zeichen haben folgende Bedeutung:

P_h =	Prüfüberdruck bei der Wasserdruckprüfung in bar;
P_r =	beim Berstversuch gemessener Berstüberdruck der Flasche in bar;
P_rt =	rechnerischer theoretischer Mindestberstüberdruck in bar;
R_e =	Mindestwert der vom Hersteller der Flasche gewährleisteten Streckgrenze in N/mm²;
R_m =	Mindestwert der vom Hersteller der Flasche garantierten Zugfestigkeit in N/mm²;
a =	berechnete Mindest-Wanddicke des zylindrischen Teils in mm;
D =	Nenn-Außendurchmesser der Flasche in mm;
R_mt =	tatsächliche Zugfestigkeit in N/mm²;
d =	Durchmesser des Dornes für die Faltversuche in mm.

2. Technische Vorschriften

2.1. Werkstoffe, Wärmebehandlungen und mechanische Behandlungen

2.1.1. Eine Aluminiumlegierung oder unlegiertes Aluminium wird durch die Art der Herstellung, die nominale chemische Zusammensetzung und die Wärmebehandlung der Flasche sowie deren Korrosionsbeständigkeit und mechanische Eigenschaften definiert. Der Hersteller macht die jeweiligen Angaben unter Berücksichtigung der nachstehenden Vorschriften. Jede Änderung bezüglich dieser Angaben gilt unter dem Gesichtspunkt der EWG-Bauartzulassung als Wechsel des Werkstoffes.

2.1.2. Zulässig für die Herstellung der Flaschen sind

unlegiertes Aluminium mit einem Aluminiumgehalt von mindestens 99,5 %;
Aluminiumlegierungen, deren chemische Zusammensetzung der nachstehenden

Tabelle 1 entspricht und die den in Tabelle 2 aufgeführten Wärmebehandlungen und mechanischen Behandlungen unterzogen worden sind.

Tabelle 1

	Chemische Zusammensetzung in %
	Cu	Mg	Si	Fe	Mn	Zn	Cr	Ti+Zr	Ti	andere insgesamt	Al
Legierung B
min.	-	4,0	-	-	0,5	-	-	-	-		Rest
max.	0,10	5,1	0,5	0,5	1,0	0,2	0,25	0,20	0,10	0,15	Rest
Legierung C
min.	-	0,6	0,7	-	0,4	-	-	-	-		Rest
max.	0,10	1,2	1,3	0,5	1,0	0,2	0,25	-	0,10	0,15	Rest

Tabelle 2

Wärmebehandlungen und mechanische Behandlungen

Legierung B

In folgender Reihenfolge:

1. Korrosionshemmende Behandlung des Rohlings

Behandlungsdauer vom Hersteller festgelegt
Temperatur zwischen 210 °C und 260 °C

2. Tiefziehen mit Kaltumformgrad von höchstens 30 %

3. Formung der Flaschenschulter:
Die Temperatur des Werkstoffs muß am Ende des Formvorgangs mindestens 300 °C betragen

Legierung C

1. Lösungsglühen vor dem Abschrecken:

Behandlungsdauer vom Hersteller festgelegt
Temperatur auf keinen Fall niedriger als 525 °C und höher als 550 °C

2. Abschrecken in Wasser

3. Anlassen:

Behandlungsdauer vom Hersteller festgelegt
Temperatur zwischen 140 °C und 190 °C

c) Für die Herstellung der Flaschen kann jede andere Aluminiumlegierung verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie vorher die Korrosionsprüfungen mit Erfolg durchlaufen hat, die in Anhang II aufgeführt sind.

2.1.3. Der Flaschenhersteller hat die Atteste der Schmelzenanalyse der für die Flaschenherstellung verwendeten Werkstoffe zu beschaffen und zu liefern.

2.1.4. Es muß die Möglichkeit zu unabhängigen Analysen gegeben sein. Die Proben für diese Analysen sind entweder dem Halbfertigerzeugnis, wie es dem Flaschenhersteller angeliefert wird, oder den fertigen Flaschen zu entnehmen. Werden die Proben einer Flasche entnommen, so kann hierfür eine der Flaschen verwendet werden, die zuvor für die unter Nummer 3.1 vorgesehenen mechanischen Prüfungen oder die unter Nummer 3.2 genannte Berstprüfung mit Wasser ausgewählt wurden.

2.1.5. Wärmebehandlung und mechanische Behandlung der unter Nummer 2.1.2 Buchstaben b) und c) genannten Legierungen.

2.1.5.1. Der Fertigungsprozess, mit Ausnahme der Endbearbeitung, wird durch ein Abschrecken mit nachfolgendem Anlassen abgeschlossen.

2.1.5.1.1. Der Hersteller muß die Kennwerte für die von ihm durchgeführte abschließende Behandlung angeben, nämlich:

Nenntemperaturen für Lösungsglühen und Anlassen;
Nenndauer der tatsächlichen Verweilzeit bei der Temperatur des Lösungsglühens und bei Anlaßtemperatur.

Der Hersteller muß bei der Wärmebehandlung diese Kennwerte in folgenden Grenzen einhalten:

Temperatur für Lösungsglühen: auf ± 5 °C genau;
Anlaßtemperatur: auf ± 5 °C genau;
tatsächliche Verweilzeit: auf ± 10 % genau.

2.1.5.1.2. Der Hersteller kann jedoch für das Lösungsglühen und das Anlassen auch einen Temperaturbereich angeben, bei dem der Abstand zwischen Höchst - und Mindesttemperatur höchstens 20 °C beträgt. Für jeden dieser Eckwerte gibt er die Nenndauer der tatsächlichen Verweilzeit an.

Für jeden Temperaturzwischenwert wird die Nenndauer der tatsächlichen Verweilzeit für die Dauer des Lösungsglühens durch lineare Interpolation und für die Dauer des Anlassens durch lineare Interpolation des Logarithmus der Zeit ermittelt.

Der Hersteller muß bei der Wärmebehandlung bei einer im angegebenen Bereich liegenden Temperatur die nach dem obigen Verfahren errechnete Nenndauer der tatsächlichen Verweilzeit auf 10 % genau einhalten.

2.1.5.1.3. Der Hersteller muß in den Unterlagen, die er bei der EWG-Prüfung vorlegt, die Kennwerte der von ihm durchgeführten abschließenden Wärmebehandlung angeben.

2.1.5.1.4. Außer der abschließenden Wärmebehandlung muß der Hersteller auch alle bei Temperaturen über 200 °C durchgeführten Wärmebehandlungen angeben.

2.1.5.2. Der Fertigungsprozess umfaßt kein Abschrecken mit nachfolgendem Anlassen.

2.1.5.2.1. Der Hersteller muß die Kennwerte der letzten bei einer Temperatur über 200 °C durchgeführten Wärmebehandlung angeben, wobei erforderlichenfalls zwischen den verschiedenen Teilen der Flasche zu unterscheiden ist.

Er muß ferner jeden Umformvorgang (z.B. Fließpressen, Tiefziehen, Formen der Flaschenschulter) angeben, bei dem die Temperatur des Werkstoffs nicht über 200 °C angestiegen ist und an den sich keine Wärmebehandlung bei Temperaturen über diesem Wert angeschlossen hat; außerdem muß er die Lage des Teiles der Flasche mit der stärksten Kaltverformung und den entsprechenden Kaltumformgrad angeben. Im Sinne dieser Bestimmung gilt als Kaltumformgrad das Verhältnis (S-s,) /s, wobei S der Ausgangsquerschnitt und s der Endquerschnitt ist.

Der Hersteller muß diese Kennwerte der Wärmebehandlung und des Umformvorgangs in folgenden Grenzen einhalten:

Dauer der Wärmebehandlung auf ± 10 % genau und die Temperatur auf ± 5 °C genau;
Kaltumformgrad des Teils der Flasche mit der stärksten Kaltverformung auf ± 6 % genau bei Flaschendurchmessern bis 100 mm und auf ± 3 % genau bei Flaschendurchmessern über 100 mm.

2.1.5.2.2. Der Hersteller kann jedoch für die Wärmebehandlung auch einen Temperaturbereich angeben, bei dem der Abstand zwischen Höchst - und Mindesttemperatur höchstens 20 °C beträgt. Für jeden dieser Eckwerte gibt er die Nenndauer der tatsächlichen Verweilzeit an. Für jeden Temperaturzwischenwert wird die Nenndauer der tatsächlichen Verweilzeit durch lineare Interpolation ermittelt. Der Hersteller muß bei der Wärmebehandlung bei einer im angegebenen Bereich liegenden Temperatur die nach dem obigen Verfahren errechnete Nenndauer der tatsächlichen Verweilzeit auf 10 % genau einhalten.

2.1.5.2.3. Der Hersteller muß in den Unterlagen, die er bei der EWG-Prüfung vorlegt, die Kennwerte der von ihm durchgeführten letzten Wärmebehandlung sowie des Umformvorgangs angeben.

2.1.5.3. Hat sich der Hersteller bei der Wärmebehandlung für die Angabe eines Temperaturbereichs im Sinne der Nummern 2.1.5.1.2 und 2.1.5.2.2 entschieden, so muß er bei der EWG-Bauartzulassung zwei Serien von Flaschen bereitstellen, von denen die eine aus Flaschen, die bei der niedrigsten der vorgesehenen Temperaturen wärmebehandelt worden sind, und die andere aus Flaschen besteht, die bei der höchsten der vorgesehenen Temperaturen wärmebehandelt worden sind, und zwar mit den entsprechenden kürzesten Verweilzeiten.

2.3. Berechnung der drucktragenden Teile

2.3.1. Die Wanddicke des zylindrischen Teils der Gasflaschen darf nicht kleiner sein als der aus der nachstehenden Formel berechnete Wert:

;

R ist der jeweils kleinere der beiden folgenden Werte:

R_e
0,85 · R_m

2.3.2. Die Mindestwanddicke a darf auf keinen Fall kleiner sein als D/100 + 1,5 mm.

2.3.3. Die Wanddicke und die Form des Bodens und der Flaschenschulter müssen derart sein, daß sie die Prüfung nach Nummer 3.2 (Berstprüfung) und Nummer 3.3 (Druckschwellversuch) erfüllen.

2.3.4. Damit eine zufriedenstellende Spannungsverteilung erreicht wird, muß die Wanddicke der Flasche im Bereich der Übergangszone zwischen dem zylindrischen Teil und dem Boden stetig erhöht werden, falls der Boden dicker ist als der zylindrische Teil.

2.4. Bau und Ausführung

2.4.1. Der Hersteller muß die Wanddicke sowie innen und außen den Oberflächenzustand jeder Flasche prüfen, um festzustellen, ob

die Wanddicke an keiner Stelle kleiner ist als in der Zeichnung angegeben;
die Innen- und Außenseite der Flasche frei von Fehlern ist, die die Betriebssicherheit der Flasche gefährden können.

2.4.2. Die Unrundheit der zylindrischen Teile muß innerhalb einer Grenze bleiben, die dadurch gegeben ist, daß der Unterschied zwischen dem größten und dem kleinsten Außendurchmesser des gleichen Querschnitts höchstens 1,5 % des mittleren Durchmessers betragen darf. Die Abweichung von den Mantellinien des zylindrischen Teils der Flasche - bezogen auf ihre Länge - darf höchstens 3 mm je Meter betragen.

2.4.3. Vorhandene Flaschenfüße müssen eine ausreichende Festigkeit besitzen und aus einem in bezug auf Korrosion auf den verwendeten Flaschenstahl abgestimmten Werkstoff hergestellt sein. Ihre Form muß der Flasche eine ausreichende Standsicherheit verleihen. Die Flaschenfüße dürfen weder eine Wasseransammlung noch ein Eindringen von Wasser zwischen Fuß und Flasche ermöglichen.

weiter

1) ABl. Nr. C 104 vom 13.09.1974 S. 75.

2) ABl. Nr. C 5 vom 08.01.1975 S. 52.

3) ABl. Nr. C 62 vom 15.03.1975 S. 32.

4) Diese Richtlinie ist den Mitgliedstaaten am 26. September 1984 bekanntgegeben worden.