Pr��fdruck im Zeitstandbereich / Apparateaufstellungsplanung und Behlterkonstruktion
eu.stang 02. Mai. 2017, 14:06

Hallo zusammen,

ich berechne einen Druckbehälter der Kategorie I, der aus zwei verbundenen Räumen bestehen soll, wobei für einen der Räume die Wandtemperatur 550C anzusetzen ist und daher der Behälter im Zeitstandbereich betrieben wird. Betriebsdruck ist 50 bar und Volumen 2.36 Liter.

Ich habe Bauchschmerzen aufgrund einer Stelle in der AD-2000 HP 30 wo es heißt (Abschnitt 4.17) das kleinste Verhältnis K20/Ktheta sei anzusetzen.

Betrachte ich nur der erhitzten Teil alleine, oder entschließe ich mich den ganzen Behälter zu beheizen dann komme ich somit auf einen Prüfdruck von 109 bar.

Teile ich den Behälter in Temperaturzonen, mit einem Teil auf 50C und einem auf 500C käme ich auf den kleineren Prüfdruck von 50*1,43=71,5 bar. Ein himmelweiter Unterschied.
Der erhitzte Bereich ist doch nicht weniger beansprucht, nur weil ein Bereich des Druckbehälter kalt bleibt. Paradox oder nicht?

Strandman 25. Sep. 2017, 08:52

Falls es noch jemanden interessiert:

Der Prüfdruck nach HP30 wird für das "schwächste" Bauteil bestimmt. Dafür wird jedes Bauteil des Druckbehälter separat hinsichtlich seiner Belastung untersucht. Der abzudrückende Druck ermittelt sich für das schwächste Bauteil.

Einzugebende Daten sind Betriebsdruck, Betriebstemperatur, Medium des Prüfmediums und Betriebsmedium. Die dazugehörigen Materialkennwerte sind in Abhängigkeit der Temperatur und Wanddicke anzusetzen.

Der Prüfdruck wird am höchsten Punkt des Druckbehälters angesetzt. Hydrostatischer Druck ist zu berücksichtigen.

eu.stang 05. Dez. 2017, 14:26

Hallo Strandman

K20 ist der Festigkeitskennwert eines Bauteils bei Raumtemperatur
Ktheta ist der Festigkeitskennwert des jeweiligen Bauteils bei Betriebstemperatur

Je größer Ktheta desto kleiner ist das Verhältnis K20/Ktheta oder?
Je schwächer das Material aber desto kleiner Ktheta richtig?
Ktheta ist immer (für Werkstoffe der Reihe W) kleiner als K20...

folgt man der HP30 unter 4.17, so wird eben nicht das schwächste Bauteil zur Prüfdruckbestimmung verwendet, sondern das Bauteil mit dem kleinsten Verhältnis K20/Ktheta. Das kleinste mögliche Verhältnis wäre 1 das wäre der Fall für ein Bauteil, das nicht erwärmt wird, während am Druckbehälter im schlimmsten Fall andere Teile auf mehrere Hundert Grad erwärmt werden, bei denen der Festigkeitsverlust aber für die Druckprüfung nicht berücksichtigt werden soll. Mit den erhitzten Teilen käme man beispielsweise für das Verhältnis auf einen Faktor von 1,25*2=2,5
Das Bauteil mit dem kleinsten Verhältnis K20/Ktheta, wie in der HP30 gefordert wäre eben das Bauteil, das durch die Erwärmung am wenigsten Festigkeit verliert und genau das ist mein Problem, diese Logik versteh ich nicht, denn ich denke man müsste eigentlich wie du sagst nach dem - unter Betriebstemperatur - schwächsten Bauteil gehen, nur so könnte ich diese erhitzten Bauteile einem Belastungstest unterziehen.

Vielleicht verstehe ich auch das Gesamtkonzept nicht. Aber jemand kann mir sicherlich meinen Fehler aufzeigen