umwelt-online: KTA 3201.3 - Komponenten des Primärkreises von Leichtwasserreaktoren - Teil 3: Herstellung (2)
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5 Schweißtechnische Gestaltung und arbeitstechnische Grundsätze
5.1 Schweißtechnische Gestaltung und Anforderungen an die Oberflächen
(1) Alle Schweißnähte an drucktragenden Wandungen sind fertigungs- und prüfgerecht auszuführen. Sie müssen nach Abschnitt 12 und KTA 3201.4 zerstörungsfrei mit eindeutiger Prüfaussage geprüft werden können. Dies bedingt, dass sie mehrlagig und als durchgeschweißte Nähte auszubilden sind. Bei DV-, DU- und DHV-Nähten nach DIN EN ISO 9692-1 und DIN EN ISO 9692-2 sowie bei allen Schweißnähten, die von der Gegenseite zugänglich sind, ist der Wurzelbereich gegenzuschweißen oder vollständig abzuarbeiten. Gegenschweißen ohne Ausarbeiten ist zulässig, wenn dies über eine Verfahrensprüfung nachgewiesen wird.
(2) Bei nur einseitig schweißbaren Rohrrund- und Stutzennähten sind Vorkehrungen zu treffen, die ein einwandfreies Durchschweißen sicherstellen. Eine wurzelseitige Bearbeitung ist (auch unter Einsatz von Innenbearbeitungsgeräten) grundsätzlich vorzusehen. Ist eine Innenbearbeitung nicht vorgesehen, muss sichergestellt sein, dass eine eindeutige Prüfaussage bei der zerstörungsfreien Prüfung gegeben ist und dass die Anforderungen der Abschnitte 5.4.1 und 12 dieser Regel sowie der KTA 3201.2 Tabelle 8.4-1 eingehalten sind.
(3) Eine Einseitenschweißung bei Stumpfnähten in Druckbehältermänteln ist nur dann gestattet, wenn alle anderen konstruktiv möglichen Lösungen mit Gegenschweißung sicherheitstechnisch ungünstiger sind und die Einseitenschweißung einwandfrei und vollständig sowohl bei der Herstellung als auch wiederkehrend prüfbar ist.
(4) Bei Rohrbögen oder -biegungen sind dann zylindrische Enden erforderlich, wenn dies für die Durchführung der zerstörungsfreien Prüfungen nach Abschnitt 12 (gegebenenfalls unter Beachtung der Anforderungen für die wiederkehrenden Prüfungen) notwendig ist.
(5) Bei der schweißtechnischen Gestaltung sollen folgende Ausführungen vermieden werden:
Ausnahmen, z.B. kehlnahtartige Schweißungen, sind nur im Einvernehmen mit dem Sachverständigen zulässig.
(6) Alle zugänglichen Oberflächen von zu prüfenden Stumpfnähten sind auf die Grundwerkstoffkontur abzuarbeiten. Die Außenoberflächen von Stutzen- und Anschweißnähten müssen formbearbeitet sein. Für nur einseitig schweißbare Rohrrund- und Stutzennähte sind bezüglich der wurzelseitigen Bearbeitung die Festlegungen in Absatz 2 zu beachten. Die Oberflächen der Schweißungen müssen den Anforderungen des Abschnitts 12.2.3 genügen. DHV-Nähte, Stutzennähte und kehlnahtähnliche Anschlüsse sind als Hohlkehlen auszuführen.
(7) Beim Bearbeiten der Oberflächen ist
Bei austenitischen Reaktorwasser führenden Komponenten mit Betriebstemperaturen gleich oder größer als 200 °C in SWR-Anlagen ist eine Qualifikation des Bearbeitungsverfahrens erforderlich mit dem Ziel, für die mediumberührte Oberfläche zusätzlich zu den Anforderungen gemäß a) und b)
5.2 Voraussetzungen zum Schweißen
Mit dem Schweißen darf erst begonnen werden, wenn die nachfolgenden Voraussetzungen erfüllt sind:
5.3 Vorbereitung der Fugenflanken
(1) Das Anarbeiten der Fugenflanken soll mechanisch erfolgen.
(2) Werden die Fugenflanken mit einem thermischen Verfahren angearbeitet (z.B. Brennschneiden, Ausfugen), müssen die Erzeugnisformen oder die Bauteile im Bereich der anzuarbeitenden Fugenflanken auf die für den Werkstoff erforderliche Vorwärmtemperatur gebracht werden.
(3) An thermisch angearbeiteten Fugenflanken sind mindestens 3 mm mechanisch abzutragen.
(4) Beim thermischen Ausfugen müssen die Fugenflanken so bearbeitet werden, dass eine prüfbare Oberfläche vorliegt.
(5) Die Fugenflanken und die zu plattierenden Bauteiloberflächen müssen vor Beginn der Schweißarbeiten frei von Rost, Zunder, Fett, Farbe, Feuchtigkeit und anderen Verunreinigungen sein. Kerben sind so zu beschleifen, dass diese das Schweißen nicht beeinträchtigen.
5.4 Anforderungen an die Schweißung
5.4.1 Schweißverbindungen
5.4.1.1 Äußere Beschaffenheit
(1) Risse, Bindefehler, nicht durchgeschweißte Wurzel, Einbrandkerben, Decklagenunterwölbung, Wurzelrückfall, Schweißgutüberlauf, Ansatzfehler, Zündstellen und Schweißspritzer (außerhalb der Schweißfuge) sind nicht zulässig.
(2) Für die Zulässigkeit von Poren und festen Einschlüssen gilt Abschnitt 12.
(3) Für die Oberflächenbeschaffenheit der Schweißnähte gilt Abschnitt 5.1. Wird die Schweißnahtoberfläche im Einzelfall nicht auf die Grundwerkstoffkontur abgearbeitet, gilt für die Decklagenüberhöhung und den Wurzeldurchhang im endbearbeiteten Zustand ein Maximalwert von 0,1 · s.
(4) Für den Kantenversatz gelten die Abschnitte 5.4.1.2 und 5.4.1.3.
5.4.1.2 Kantenversatz bei Behältern
(1) Der Kantenversatz e (siehe Bild 5-1) gilt nur bei gleicher Werkstoffdicke (Nennwanddicke s) unter der Voraussetzung der Nahtvorbereitung nach DIN EN ISO 9692-2. Beim Kantenversatz ist auch die Toleranz der Werkstückdicke zu beachten. Der jeweils kleinste Wert gilt.
Hinweis: Zum Vorgehen bei unterschiedlichen Wanddicken siehe 5.4.1.4
(2) Bei Wanddicken gleich oder größer als 70 mm gilt für den Kantenversatz e bei geschmiedeten und überdrehten Teilen sowie für Längsnähte:
Für nicht überdrehte Schüsse mit Rundnahtanschluss gilt zusätzlich:
Bild 5-1: Kantenversatz bei Behältern und Rohrleitungen
(3) Bei Wanddicken kleiner als 70 mm gilt für beidseitig und für einseitig geschweißte Nähte:
e< 0,10 · s, jedoch maximal 2 mm.
(4) Abweichungen von der Sollkontur sind durch Schleifen so auszugleichen, dass die Durchführung der Ultraschallprüfung - auch mit mechanisierten Prüfeinrichtungen - sichergestellt ist. Eventuell vorhandene Winkelabweichungen gegenüber der Sollkontur sollen hierbei gleich oder kleiner als 5 Grad sein. Zusätzliche Anforderungen an den Oberflächenzustand sind nach Abschnitt 12.1.3 zu erfüllen.
5.4.1.3 Kantenversatz bei Rohrleitungen
(1) Bei beidseitig geschweißten Nähten an Rohrleitungen darf der Kantenversatz e (siehe Bild 5-1) nach dem Schweißen den Wert von 0,1 · s, jedoch nicht mehr als 2 mm, nicht überschreiten. Bei größeren Wanddicken und Durchmessern dürfen bei gegengeschweißten Nähten mit Zustimmung des Sachverständigen größere Kantenversätze nach dem Schweißen oder größere lokale Kantenversätze zugelassen werden, wenn der Kantenversatz in einem Winkel von gleich oder kleiner als 5 Grad verschliffen wird.
(2) Bei einseitig geschweißten Nähten darf der Kantenversatz nach dem Schweißen folgende Werte nicht überschreiten:
Diese Kantenversätze sind durch geeignete Maßnahmen sicherzustellen, wie:
Durch genaue Anpassung im Wurzelbereich und durch Einsatz geeigneter Schweißverfahren soll eine gleichmäßige, konturenarme Wurzelausbildung erzielt werden, so dass die Durchführung der Ultraschallprüfung nicht durch formbedingte Echoanzeigen beeinträchtigt und bei der Durchstrahlungsprüfung eine einwandfreie Bewertung des Wurzelbereichs ermöglicht wird.
5.4.1.4 Wanddickenangleichung
(1) Bei Verbindungsschweißungen zwischen Erzeugnisformen, Bauteilen und Baugruppen mit unterschiedlichen Wanddicken ist die dickere Wand an das Maß der dünneren Wand anzupassen.
(2) Die Wanddickenangleichung muss so erfolgen, dass eine ausreichende Prüfbarkeit der Schweißnaht nach Abschnitt 12 (gegebenenfalls unter Beachtung der Anforderungen für wiederkehrende Prüfungen) gegeben ist. Beispiele für Wanddickenangleichungen in Abhängigkeit von der Prüftechnik zeigt Bild 5-2.
Hinweis: Anforderungen an die konstruktive Gestaltung zur Sicherstellung einer ausreichenden Prüfbarkeit sind in Abschnitt 12.1 angegeben.
5.4.1.5 Innere Beschaffenheit
Für innere Unregelmäßigkeiten gelten die in Abschnitt 12 angegebenen Bewertungsmaßstäbe.
5.4.2 Auftragschweißung
(1) Die Auftragschweißung muss einwandfrei mit dem Grundwerkstoff verbunden sein.
(2) Die Oberflächenkontur von Auftragschweißungen muss so ausgeführt sein, dass alle erforderlichen Prüfungen nach Abschnitt 12 durchgeführt werden können. Die Anforderungen nach Abschnitt 12 sind dabei einzuhalten.
(3) Wird bei Auftragschweißungen mit austenitischen Schweißzusätzen durch mechanisches Abarbeiten die für das Bauteil vorgegebene Plattierungsdicke unterschritten, so ist dies zulässig, wenn die in Verfahrens-, Arbeits- und Chargenprüfungen als IK-beständig nachgewiesene Plattierungsdicke um mindestens 1 mm überschritten wird. Anderenfalls ist das weitere Vorgehen mit dem Sachverständigen festzulegen.
(4) Für innere Unregelmäßigkeiten gelten die in Abschnitt 12 angegebenen Bewertungsmaßstäbe.
Bild 5-2: Beispiele für Wanddickenangleichungen
5.5 Durchführung der Schweißarbeiten
5.5.1 Allgemeine Anforderungen 09
(1) Sämtliche Schweißarbeiten (z.B. Verbindungs-, Heft-, Hilfs-, Auftrag- und Reparaturschweißungen) dürfen nur von nach den Anforderungen der Abschnitte 3.3.3 oder 3.3.4 geprüften Schweißern ausgeführt werden.
(2) Die für den Einsatz vorgesehenen Schweißzusätze müssen den Anforderungen nach KTA 1408.1 bis KTA 1408.3 genügen.
(3) Beim Panzern ist die Einbrandtiefe durch entsprechende Wahl der Schweißdaten so festzulegen, dass einerseits Bindefehler vermieden werden, andererseits jedoch keine zu hohe Aufmischung mit dem Grundwerkstoff auftritt.
(4) Stabelektroden sind am Arbeitsplatz in geeigneten Warmhalteeinrichtungen (Köcher) aufzubewahren.
(5) Für das Schweißen am Bauteil sind Schweißgerätetypen wie bei der Verfahrensprüfung zu verwenden, d.h. sie müssen
aufweisen.
(6) Die Stromquellen müssen über die erforderlichen Stromstärken bei der in der Fertigung üblichen Einschaltdauer in Übereinstimmung mit den Bedingungen der Verfahrensprüfung verfügen.
(7) Die im Geltungsbereich der Verfahrensprüfung festgelegten Schweißbedingungen sind bei den Bauteilschweißungen einzuhalten. Bei Abweichungen (z.B. Änderung des Nahtaufbaus, Abweichungen von der zulässigen Wärmeeinbringung, Änderung der Wärmeführung vor und während des Schweißens oder der Wärmebehandlung nach dem Schweißen, Schweißparameterbereiche) entscheidet der Sachverständige über die Notwendigkeit und die Durchführung einer Ergänzungsprüfung. Der Hersteller erarbeitet hierzu einen Vorschlag und legt ihn dem Sachverständigen zur Prüfung vor. Für die Ergänzungsprüfungen dürfen Arbeitsprüfungen herangezogen werden.
(8) Im Schweißbereich darf der vorgegebene Temperaturbereich (Vorwärmtemperatur, Zwischenlagentemperatur) bis zum Abschluss der Schweißarbeiten weder unter- noch überschritten werden.
(9) Die Vorwärmtemperatur ist am Grundwerkstoff im Schweißbereich, die Zwischenlagentemperatur auf der zu überschweißenden Fläche (Grundwerkstoff oder Schweißraupe) nach DIN EN ISO 13916 zu messen.
(10) Sofern nach KTA 3201.1 Anhang a für den zu verschweißenden Werkstoff ein Wasserstoffarmglühen nach dem Schweißen gefordert ist, ist diese Glühung aus der Schweißwärme heraus vorzunehmen. Das Wasserstoffarmglühen kann entfallen, wenn die Spannungsarmglühung aus der Schweißwärme vorgenommen wird.
(11) Austenitische Schweißnähte sind mit möglichst geringer Wärmeeinbringung zu schweißen. Dies soll bevorzugt in Strichraupentechnik erfolgen. Anlauffarben an Schweißnähten sind bis zu einer mittelblauen Färbung entsprechend den Farbtönen 1 bis 3 nach DIN 25410 Bild A.1 zulässig
(12) Zur Einstellung und Überwachung der Schweißdaten müssen die Schweißgeräte für teil- und vollmechanische Schweißverfahren mit Messinstrumenten für Schweißstromstärke und Schweißspannung ausgerüstet sein. Darüber hinaus sind bei vollmechanischen Schweißverfahren diese Parameter mit geeigneten Geräten fortlaufend zu überwachen (z.B. durch mitschreibende Registrierung). Die Schweißgeschwindigkeit ist gegebenenfalls mit geeigneten Methoden zu ermitteln.
(13) Die Mess-, Regel- und Registriergeräte sind vor dem Schweißen zu justieren und in bestimmten Zeitabständen zu kalibrieren.
(14) Während der Schweißarbeiten sind Schweißprotokolle nach Abschnitt 5.7 zu führen.
5.5.2 Zündstellen
Zündstellen auf der Oberfläche der Bauteile sollen vermieden werden. Dennoch entstandene Zündstellen sind durch Beschleifen zu entfernen und einer Oberflächenprüfung zu unterziehen. Dabei festgestellte Risse sind nicht zulässig.
5.5.3 Heftschweißungen
(1) Heftschweißungen, die am Bauteil verbleiben, sind, wenn nicht durch Verfahrensprüfungen anders nachgewiesen, in mindestens 50 mm Länge und mindestens zweilagig auszuführen.
(2) Für Heftschweißungen an ferritischen Werkstoffen ist das Werkstück auf einer Fläche von 2 x Wanddicke (mindestens 100 mm) um die Heftstelle herum vorzuwärmen.
(3) Bei einseitig geschweißten Nähten ist das Überschweißen von Heftstellen nur dann zulässig, wenn durch Verfahrens- oder Arbeitsprüfungen nachgewiesen ist, dass hierdurch die Qualität der gesamten Naht nicht beeinträchtigt wird.
5.5.4 Anschweißteile an die drucktragende Wand von Bauteilen
(1) Für die Schweißnähte von Anschweißteilen müssen vorgeprüfte Schweißpläne vorliegen.
(2) Für Anschweißteile sind chargengeprüfte, für das Bauteil vorgesehene Schweißzusätze und -hilfsstoffe nach KTA 1408.1 bis 1408.3 zu verwenden.
(3) Anschweißteile an ferritischen Bauteilen sollen aus einem Werkstoff der gleichen oder gegebenenfalls einer niedrigeren Werkstoffuntergruppe bestehen wie das Bauteil.
(4) Anschweißteile sind unter den gleichen Bedingungen wie Bauteilschweißungen zu schweißen. Die Schweißungen sind mindestens zweilagig auszuführen.
(5) Das Anschweißen ist bei ferritischen Bauteilen vor dem letzten Spannungsarmglühen des Bauteils vorzunehmen. Ausnahmen hiervon sind nur im Einvernehmen mit dem Sachverständigen zulässig.
(6) Die Anzahl der nicht am Bauteil verbleibenden Anschweißteile ist möglichst gering zu halten.
(7) Anschweißteile dürfen nicht durch Abschlagen entfernt werden. Ihr Abtrennen soll spanend erfolgen. Falls ein thermisches Trennen erforderlich wird, soll ein Mindestabstand von 5 mm von der Oberfläche des Bauteils eingehalten werden. Der verbleibende Rest ist durch Schleifen mit möglichst geringer Wärmeeinbringung bis zur Bauteiloberfläche abzutragen, die Stellen sind zu protokollieren. Nach dem Entfernen der Anschweißteile sind die Bereiche
zu unterziehen.
(8) Die Lage aller am Bauteil angebrachten verbleibenden und temporären Anschweißteile ist in einer Zeichnung (z.B. Hilfsschweißstellenlageplan) maßgerecht zu dokumentieren.
(9) Bei Anschweißnähten an austenitischen Bauteilen sind auch für die mediumberührte Oberfläche die Anforderungen an Anlauffarben gemäß 5.5.1 (11) einzuhalten. Beim Anschweißen von Anschweißteilen ist deshalb in Abhängigkeit von der Wanddicke erforderlichenfalls zu formieren.
5.5.5 Panzerungen
Das Panzern ist so auszuführen, dass die vorgegebenen Eigenschaften der Panzerung nach der Endbearbeitung des Bauteils vorhanden sind.
5.5.6 Einsatz stromführender Kupferdüsen
(1) Werden Schweißköpfe mit stromführenden Kupferdüsen verwendet, so sind die Kupferdüsen zu nummerieren. Es dürfen nur unbeschädigte Düsen verwendet werden. Die Freigabe der Düsen zur Verwendung muss durch die Schweißaufsicht erfolgen, die jede Düse zu besichtigen hat. Im Schweißprotokoll muss angegeben werden, welche Düsen bei welchen Schweißungen eingesetzt wurden. Die Schweißaufsicht muss Zwischenkontrollen über den Zustand der Kupferdüsen durchführen. Nach jedem Einsatz sind die Düsen von der Schweißaufsicht erneut zu besichtigen und auf Anschmelzstellen zu prüfen. Der Sachverständige überzeugt sich davon, dass diese Maßnahmen einwandfrei durchgeführt werden.
(2) Im Falle des Anschmelzens einer Kupferdüse während der Schweißarbeiten ist das Schweißen sofort zu unterbrechen und der Sachverständige zu informieren. Wird das Anschmelzen unmittelbar festgestellt, so ist nach Abschnitt 5.6.1 vorzugehen. Bei späterer Feststellung ist ein Abweichungsbericht zu erstellen und das weitere Vorgehen mit dem Sachverständigen festzulegen.
5.5.7 Ausfugen von Schweißnähten
Das Ausfugen von Schweißnähten zur wurzelseitigen Gegenschweißung oder zur Reparatur von Fehlerstellen soll mechanisch erfolgen. Das Ausfugen mit Kohleelektroden ist nur zugelassen, wenn Elektroden ohne Kupfermantel oder aufgedampfter Kupferschicht verwendet werden und anschließend eine mechanische Nachbearbeitung erfolgt.
5.6 Nachbesserungen und Reparaturen
5.6.1 Nachbesserungen
(1) Nachbesserungen dürfen ohne Reparaturplan und ohne Dokumentationsnachweis durchgeführt werden, wenn im Zuge des Schweißens aufgrund erkannter Fehler ohne Unterbrechung der Wärmeführung Nacharbeiten an der Schweißung erforderlich werden, die im Bereich gültiger Verfahrensprüfungen liegen, oder wenn Nacharbeiten an einer Schweißung erforderlich werden, die ohne Schweißarbeiten ausgeführt werden können. Dies gilt für Fehler wie:
(2) Das Entfernen sichtbarer Poren und Schlacken während des Schweißvorgangs ist zulässig und gilt nicht als Nachbesserung.
5.6.2 Reparaturen
5.6.2.1 Allgemeine Anforderungen
(1) Vor jedem Ausbessern eines Fehlers ist abzuwägen, inwieweit eine Reparatur gegenüber einem Belassen des Fehlers für die Integrität oder für die Funktion des Bauteils Vor- oder Nachteile bringt. Die Abweichung ist zu dokumentieren, im Fall des Belassens des Fehlers ist die Zulässigkeit zu begründen.
(2) Reparaturen dürfen nur nach geprüften Standard- oder Einzelreparaturplänen durchgeführt werden. An einseitig geschweißten mediumberührten Nähten von Rohrleitungen sind Reparaturschweißungen im Wurzelbereich zu vermeiden. Eine Neuschweißung der Naht ist in solchen Fällen zu bevorzugen. Hierbei ist sicherzustellen, dass die ursprünglichen Wärmeeinflusszonen beidseitig in einem Bereich von mindestens 3 mm entfernt werden.
(3) Ergänzend zu den Regelungen in (2) sind an austenitischen Reaktorwasser führenden Komponenten für SWR-Anlagen mit einer Betriebstemperatur gleich oder größer als 200 °C und generell bei Schweißverbindungen zwischen ferritischen und austenitischen Stählen Reparaturen im Wurzelbereich und örtliche Reparaturen im Füll- und Decklagenbereich nicht zugelassen. Umlaufende Reparaturen sind zugelassen, wenn entweder eine Neuschweißung der Naht oder eine umlaufende Reparatur im Füll- und Decklagenbereich mit einem Mindestabstand von 5 mm zur mediumberührten Oberfläche erfolgt.
(4) Vom Hersteller ist sowohl beim Belassen als auch bei der Reparatur des Fehlers ein Abweichungsbericht zu erstellen. Dieser muss, gegebenenfalls in Form von beigefügten Prüfprotokollen, folgende Angaben enthalten:
5.6.2.2 Standardreparatur
(1) Die Behebung einzelner örtlicher Fehlstellen, welche durch zerstörungsfreie Prüfungen nach Abschluss der Schweißarbeiten festgestellt werden, darf durch Reparaturen nach Standardreparaturplänen ausgeführt werden, wenn die Reparaturausführung durch eine Verfahrensprüfung nachgewiesen wurde. Die Standardreparaturpläne sind im Zuge der Vorprüfung von Herstellungsunterlagen vom Sachverständigen zu prüfen. Zu Fehlstellen, welche nach Standardreparaturplänen beseitigt werden dürfen, gehören Fehler in der Schweißnaht, wie z.B.
(2) Reparaturen nach Standardreparaturplänen sind vor der letzten erforderlichen Wärmebehandlung und vor der Druckprüfung zulässig. Eine Anwendung in anderen Fällen ist nur mit Zustimmung des Sachverständigen zulässig.
(3) Die Freigabe zur Durchführung einer Standardreparatur erfolgt durch den Sachverständigen durch Gegenzeichnung des vom Hersteller zu erstellenden Abweichungsberichts, der einen Hinweis auf den anzuwendenden Standardreparaturplan enthalten muss.
(4) Die Ausführung einer Reparatur ist wie die Erstfertigung zu belegen und zu dokumentieren.
5.6.2.3 Einzelreparatur
(1) Für die Behebung von Abweichungen gegenüber den vorgegebenen Qualitätsanforderungen durch Schweißen an Erzeugnisformen, Bauteilen oder Komponenten, welche nicht nach Abschnitt 5.6.2.2 ausgeführt werden können, sind Einzelreparaturpläne zu erstellen und vom Sachverständigen vor Beginn der Reparaturarbeiten vorzuprüfen.
(2) Einzelreparaturpläne sind z.B. erforderlich für:
(3) Die Ausführung von Einzelreparaturen ist wie die Erstfertigung zu belegen und zu dokumentieren.
5.6.2.4 Mehrfachreparatur
Mehrfache Reparaturen an der gleichen Stelle eines Bauteils sind zu vermeiden.
5.7 Schweißprotokoll
5.7.1 Zweck und Inhalt des Schweißprotokolls
(1) Durch das Schweißprotokoll (SPK) ist nachzuweisen, dass die Bedingungen des vorgeprüften Schweißplans während der Fertigung eingehalten und von welchen Schweißern die einzelnen Schweißarbeiten ausgeführt wurden.
(2) Im Schweißprotokoll ist anzugeben, in welchen Fällen und aus welchen Gründen Abweichungen vom Schweißplan erforderlich wurden. Nicht vorhergeplante Unterbrechungen der Schweißarbeiten sowie sonstige Unregelmäßigkeiten sind aufzuführen.
5.7.2 Erforderliche Eintragungen
(1) Die Schweißaufsicht ist für die Erstellung des Schweißprotokolls verantwortlich. Für jede im Schweißplan vorgesehene Schweißfolge (SF ... nach Bild 5-3) ist mindestens eine Eintragung mit Vermaßung im Schweißprotokoll vorzunehmen. Bei länger dauernden Schweißungen innerhalb einer einzigen Schweißfolge sind mindestens zwei Eintragungen pro Arbeitsschicht vorzunehmen.
(2) Wenn innerhalb einer vorgesehenen Schweißfolge Änderungen erfolgen, so ist dieses jeweils durch eine neue Zeile im Schweißprotokoll und durch Vermaßung in der Skizze (z.B. Resttiefe der Nahtfuge) festzuhalten. Derartige Änderungen können sein:
(3) Falls aus Fertigungsgründen Änderungen bei temporären Schweißungen notwendig werden, sind diese später im Schweißprotokoll festzuhalten.
(4) Jede Schweißunterbrechung aufgrund von Änderungen nach Absatz 2 ist in der jeweiligen Folgezeile mit Angabe des Grundes einzutragen und in der Skizze zu vermaßen.
(5) Kontrollen durch die Schweißüberwachung des Herstellers oder durch den Sachverständigen sind in Form einer neuen Zeile im Schweißprotokoll durch Vermerk der kontrollierenden Stelle kenntlich zu machen.
5.7.3 Formblatt für das Schweißprotokoll
(1) Für das Schweißprotokoll sind Formblätter zu verwenden. Beispiele für solche Formblätter sind die Formblätter A-12 und A-13, wobei der Inhalt als verbindliche Forderung, die formularmäßige Ausführung als Empfehlung anzusehen sind.
(2) Es sind alle Angaben einzutragen, die für die jeweilige Schweißung erforderlich sind. Hierzu zählt auch die Art der Schweißung, z.B. Längsnaht, Stutzennaht, Schweißplattierung, Prüfstück der Arbeitsprüfung.
Bild 5-3: Beispiele für Skizzen im Schweißprotokoll
(3) Bei den Eintragungen in die Spalten gilt Folgendes:
(4) Die Form der zu schweißenden Naht ist in einer Skizze (Bild 5-3) darzustellen. Die Schweißfolgen sind zu vermaßen (z.B. Resttiefe der Nahtfuge).
(5) Wird im Schweißplan für bestimmte Stellen einer Schweißung eine Raupenfolge vorgegeben, so ist die Einhaltung dieser Vorgabe zu bestätigen. Dies hat durch Eintragung in Prinzipskizzen oder in zeichnerische Darstellungen der tatsächlichen Raupenfolge an den entsprechenden Stellen der Schweißung zu erfolgen (Bild 5-3). In allen anderen Fällen ist die zeichnerische Darstellung der einzelnen Raupen nicht erforderlich.
(6) Bei Schweißplattierungen ist jede Lage zu vermaßen (Bild 5-3).
5.8 Bescheinigungen über die Schweißarbeiten
5.8.1 Bauteilschweißungen
(1) Nach Abschluss der Schweißarbeiten sind die Schweißprotokolle anhand der Soll-Vorgaben des Schweißplans zu kontrollieren. Sofern die Schweißprotokolle durch vergleichbare betriebliche Aufzeichnungen ersetzt werden, darf hierfür das Formblatt A-14 verwendet werden.
(2) Ergänzende Angaben zum Schweißplan oder Abweichungen, deren Zulässigkeit durch gültige Verfahrens- und Arbeitsprüfungen nachgewiesen ist, sind im Schweißprotokoll oder im Formblatt A-14 zu vermerken. Die entsprechenden Angaben sind der Bescheinigung als Anlage beizufügen.
(3) Bei Abweichungen, deren Zulässigkeit nicht durch gültige Verfahrens- oder Arbeitsprüfungen nachgewiesen ist, ist das weitere Vorgehen (z.B. Reparatur, Tolerierung) mit dem Sachverständigen festzulegen und zu dokumentieren.
(4) Die vom Sachverständigen gegengezeichnete Bescheinigung ist der Enddokumentation zuzuführen.
5.8.2 Nicht verbleibende Schweißungen
(1) Die Überprüfung der Schweißprotokolle wird grundsätzlich durch Stempelung im Prüffolgeplan bestätigt.
(2) Im Falle von Abweichungen, die für die Qualität des Bauteils oder der Komponente im Endzustand bedeutsam sind, ist das weitere Vorgehen (z.B. Reparatur, Tolerierung) mit dem Sachverständigen festzulegen und zu dokumentieren.
6 Umformen von Bauteilen
6.1 Allgemeines
(1) Dieser Abschnitt regelt das Warm- und Kaltumformen bei der Verarbeitung von Erzeugnisformen und Bauteilen, z.B. durch Biegen, Drücken, Pressen.
(2) Das Warm- und Kaltumformen bei der Herstellung von Erzeugnisformen ist in KTA 3201.1 geregelt.
6.2 Warmumformen
(1) Beim Warmumformen von Bauteilen aus ferritischen Stählen darf die höchstzulässige Temperatur für das Spannungsarmglühen nicht unterschritten werden.
(2) Beim Warmumformen von Bauteilen aus austenitischen Stählen darf die Temperatur von 400 °C nicht unterschritten werden.
(3) Erzeugnisformen, die warm umgeformt werden sollen, müssen vor dem Umformen nach KTA 3201.1 wärmebehandelt und geprüft sein.
(4) Die Verarbeitungsbedingungen für das Warmumformen müssen den Angaben von KTA 3201.1 oder den Ergebnissen aus der Überprüfung des Umformverfahrens entsprechen, um die erforderlichen Eigenschaften auch nach der letzten Wärmebehandlung des zu fertigenden Bauteils sicherzustellen.
(5) Werden geschweißte Bauteile warm umgeformt, so muss nachgewiesen sein, dass die Eigenschaften des Schweißguts gemäß den Anforderungen an das Bauteil erhalten bleiben. Andernfalls ist das warm umgeformte Schweißgut zu entfernen und das Bauteil neu zu schweißen.
6.3 Kaltumformen
(1) Das Kaltumformen von Bauteilen aus ferritischen Stählen muss innerhalb des Temperaturbereichs zwischen Raumtemperatur und zulässiger Temperatur für das Spannungsarmglühen erfolgen. Beim Kaltumformen ferritischer Bauteile ist sicherzustellen, dass während des Umformvorgangs die zulässige Temperatur nicht überschritten wird.
(2) Das Kaltumformen von Bauteilen aus austenitischen Stählen soll unterhalb 400 °C erfolgen. Bei Überschreitung dieser Temperatur ist einmalig nachzuweisen, dass die Werkstoffeigenschaften erhalten bleiben.
(3) Erzeugnisformen, die kalt umgeformt werden sollen, müssen vor dem Umformen nach KTA 3201.1 wärmebehandelt und geprüft sein.
(4) Kaltumgeformte Bauteile sind abhängig vom Kaltumformgrad entsprechend den Festlegungen von KTA 3201.1 einer Wärmebehandlung zu unterziehen. Andernfalls ist bei der Überprüfung des Umformverfahrens der Nachweis zu erbringen, dass die in KTA 3201.1 festgelegten Werkstoffeigenschaften - gegebenenfalls auch unter Berücksichtigung von Schweißungen - im Hinblick auf die Verwendung des Bauteils eingehalten werden.
(5) Bei kaltumgeformten Rohren aus austenitischen Stählen mit Kaltumformgraden größer als 5 %, die keiner Wärmebehandlung unterzogen werden, ist auch der Einfluss der Kaltumformung auf die Korrosionsbeständigkeit zu berücksichtigen. Der Kaltumformgrad ist aus dem Rohraußendurchmesser da, der Wanddicke s und dem mittleren Biegeradius Rm zu ermitteln nach
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( 6-1) |
Kaltumgeformte austenitische Rohrbiegungen DN > 50 mit Betriebstemperaturen gleich oder größer als 200 °C in SWR-Anlagen sind einer Lösungsglühung zu unterziehen. Erforderliche Kalibrierarbeiten sind grundsätzlich vor der Lösungsglühung durchzuführen. Nach dem Lösungsglühen sind nur noch Kalibrierarbeiten oder Justierstiche bis maximal 2 % Umformgrad zugelassen.
6.4 Prüfung umgeformter Bauteile
6.4.1 Kaltumgeformte Bauteile ohne Wärmenachbehandlung, ausgenommen Rohre
Kaltumgeformte Bauteile, die nach ihrer Kaltumformung nicht vergütet oder lösungsgeglüht wurden, sind nur einer Oberflächenprüfung entsprechend den Festlegungen von KTA 3201.1 zu unterziehen.
6.4.2 Kalt- und warmumgeformte Bauteile mit Wärmenachbehandlung, ausgenommen Rohre
(1) An kaltumgeformten Bauteilen, die nach ihrer Umformung vergütet oder lösungsgeglüht wurden, oder an warmumgeformten Bauteilen, hat die zerstörungsfreie und die mechanischtechnologische Prüfung der Bauteile gemäß den Festlegungen von KTA 3201.1 zu erfolgen.
(2) Kann die mechanischtechnologische Prüfung nicht an den umgeformten Bauteilen selbst vorgenommen werden, so sind ausreichend große Probenstücke simulierend umzuformen, dem zugehörigen Wärmebehandlungslos beizulegen und zu prüfen.
6.4.3 Umgeformte Rohre
6.4.3.1 Eignungsnachweis des Umformverfahrens
(1) Vor Aufnahme der Fertigung ist an einem umgeformten Abschnitt oder an einem mitlaufenden entsprechend umgeformten Prüfstück nachzuweisen, dass das Umformverfahren geeignet ist.
(2) Für den Eignungsnachweis sind folgende Unterlagen (soweit erforderlich) gemäß Abschnitt 4 vom Hersteller anzufertigen und vom Sachverständigen zu überprüfen:
(3) Bei dem Eignungsnachweis sind zu berücksichtigen:
(4) Die durchzuführenden Prüfungen zum Nachweis der Eignung sind unter Berücksichtigung bereits vorliegender Untersuchungsergebnisse mit dem Sachverständigen festzulegen. Ein größerer Umformgrad schließt unter Berücksichtigung von Wanddicke und Wärmeführung geringere Umformgrade ein. Der Eignungsnachweis gilt grundsätzlich für den untersuchten Werkstoff. Bei austenitischen Stählen gilt der Eignungsnachweis für das Kaltumformen bezüglich der mechanischtechnologischen Eigenschaften auch dann als erbracht, wenn er für einen anderen austenitischen Werkstoff geführt wurde. Der Nachweis der Korrosionsbeständigkeit unter Berücksichtigung der Kaltverformung ist werkstoffabhängig zu erbringen; dies darf herstellerunabhängig erfolgen.
(5) Der Geltungsbereich des Eignungsnachweises ist in dem Bericht des Sachverständigen festzulegen.
6.4.3.2 Kaltbiegungen ohne Wärmenachbehandlung
(1) Werden Rohre gemäß den Festlegungen von KTA 3201.1 ohne Wärmenachbehandlung im Geltungsbereich des Eignungsnachweises des Umformverfahrens kalt umgeformt, sind an den umgeformten Rohren folgende Prüfungen durchzuführen:
(2) Zur Aufrechterhaltung der Qualifizierung ist einmal pro Jahr und Geltungsbereich des Eignungsnachweises des Umformverfahrens an einem umgeformten Abschnitt oder einem mitlaufend entsprechend umgeformten Prüfstück nachzuweisen, dass das Umformverfahren reproduzierbar beherrscht wird.
(3) Biegungen im Rahmen der Fertigung müssen nach den bei dem Eignungsnachweis des Umformverfahrens festgestellten Verfahrensparametern durchgeführt werden. Die Umformparameter sind zu protokollieren.
6.4.3.3 Warmbiegungen ohne Wärmenachbehandlung
(1) Werden Rohre im Geltungsbereich des Eignungsnachweises des Umformverfahrens warm umgeformt, sind an den gebogenen Rohren folgende Prüfungen durchzuführen:
(2) Entsprechend dem Stand des Eignungsnachweises des Umformverfahrens darf mit Zustimmung des Sachverständigen von der schmelzenweisen Prüfung abgegangen werden.
(3) Die Probenentnahme erfolgt im Allgemeinen aus der Zugzone des Biegebereichs der Biegung oder einer Anbiegung soweit nicht abweichende Vorgaben im Gutachten des Sachverständigen über den Probenentnahmeort und die Probenlage festgelegt sind.
(4) Zu prüfen ist eine Biegung oder Anbiegung mit dem kleinsten vorkommenden Rm/da-Verhältnis.
(5) Biegungen im Rahmen der Fertigung müssen nach den bei dem Eignungsnachweis des Umformverfahrens festgestellten Verfahrensparametern durchgeführt werden. Die Umformparameter sind zu protokollieren.
(6) Erfolgt bei austenitischen Rohren nach der Abnahme der geraden Rohre vor dem Induktivbiegen ein Stabilglühen der gesamten Rohrlänge, so ist der Werkstoffzustand der geraden Schenkel zusätzlich zu überprüfen. Dabei sind die Einhaltung der Anforderungen an die mechanischtechnologischen Eigenschaften und die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion gemäß KTA 3201.1 Abschnitt 23 nachzuweisen. Für den Prüfumfang gilt die Prüflosgröße wie für den Biegebereich.
6.4.3.4 Warm- und Kaltbiegungen mit Wärmenachbehandlung
(1) Werden Rohre im Geltungsbereich der Überprüfung des Umformverfahrens warm oder kalt umgeformt und anschließend lösungsgeglüht, vergütet oder normalisiert, gelten die Anforderungen nach 6.4.3.3 Absätze 3 bis 5 und zusätzlich:
(2) Entsprechend dem Stand des Eignungsnachweises des Umformverfahrens darf mit Zustimmung des Sachverständigen die Losgröße erweitert werden.
(3) Die Vergleichbarkeit der Wärmebehandlung ist durch Überprüfung der Glühdiagramme der zu einem Prüflos zusammengefassten Wärmebehandlungslose durch den Sachverständigen sicherzustellen.
(4) Je vergleichbarer Wärmebehandlung sind - sofern dies nicht wie oben beschrieben bereits durch die Prüfung der Biegung oder Anbiegung überprüft ist - Prüfungen am geraden Ende eines gebogenen Rohres durchzuführen (Probenentnahme wie Ausgangsrohr).
6.4.3.5 Toleranzen für Rohrbiegungen
(1) Die Unrundheit nach Formel 6-2 darf 5 % nicht überschreiten. An den Schweißkanten darf die maximale Unrundheit 2 % betragen.
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( 6-2) |
(2) Für Längen- und Winkelmaße gelten die Angaben in den Vorprüfunterlagen.
(3) Das Verhältnis Rm/davon Rohrbiegungen muss gleich oder größer als 1,5 betragen. Ein Verhältnis Rm/davon gleich oder größer als 2 ist anzustreben.
(4) Die zulässige Wellenbildung ist im Rahmen der Begutachtung des Herstellungsverfahrens festzulegen, wobei die Anforderungen nach KTA 3201.2 Abschnitt a 4.3.3 einzuhalten sind.
(5) Für die Wanddickenverläufe bei Induktivbiegungen gelten folgende Anforderungen:
(6) Für Kaltbiegungen ist eine Wanddickenverminderung auf der Krümmungsaußenseite bei gleichzeitiger Wanddickenerhöhung auf der Krümmungsinnenseite ohne zusätzliche rechnerische Nachweisführung zulässig, wenn ein Wert von 15 %, bezogen auf die Nennwanddicke, nicht überschritten und die rechnerisch erforderliche Wanddicke nach KTA 3201.2 Abschnitt a 4.3.4 eingehalten wird. Höhere Werte der Fertigungswanddicken an der Krümmungsinnenseite sind zulässig, wenn der rechnerische Nachweis erbracht wird.
6.5 Protokoll über das Umformen
(1) Über die durchgeführten Umformarbeiten ist vom Hersteller ein Protokoll zu erstellen unter Angabe
(2) Bei Bauteilen, die nach dem Umformen normalgeglüht, vergütet oder lösungsgeglüht werden, dürfen die Angaben über die Umformgrade entfallen.
Bild 6-1: Erwartungswerte für die Wanddickenerhöhung an der Krümmungsinnenseite und die Wanddickenverminderung an der Krümmungsaußenseite von Standard-Induktivbiegungen in Abhängigkeit vom Verhältnis Rm/da
6.6 Abnahmeprüfzeugnisse
(1) Alle nach Abschnitt 6.4 erforderlichen Prüfungen sind mit den in KTA 3201.1 genannten Abnahmeprüfzeugnissen nach DIN EN 10204 (1/05) zu belegen. Abnahmeprüfzeugnisse 3.2 müssen von dem nach § 20 AtG zugezogenen Sachverständigen oder der von ihm beauftragten technischen Überwachungsorganisation bestätigt oder ausgestellt werden.
(2) Anstelle eines Abnahmeprüfzeugnisses 3.1 nach DIN EN 10204 (1/05) wird auch ein Abnahmeprüfzeugnis 3.1.B nach DIN EN 10204 (8/95) anerkannt.
(3) Anstelle eines Abnahmeprüfzeugnisses 3.2 nach DIN EN 10204 (1/05) wird auch ein Abnahmeprüfzeugnis 3.1.C nach DIN EN 10204 (8/95) anerkannt.
6.7 Einwalzen von Wärmetauscher-Rohren
Hinweis: Zur Herstellung der Verbindung Rohr/Rohrplatte werden fallweise die Verfahren "mechanisches Einwalzen" oder "hydraulisches Aufweiten" in einer Kombination mit der Rohreinschweißung angewandt.
(1) Der Hersteller hat für die vorgesehenen Verfahren eine Arbeitsanweisung zu erstellen, in der die verfahrentechnischen Parameter und die Arbeitsgänge festgelegt sind.
(2) Durch Verfahrensprüfungen und Arbeitsprüfungen ist vom Hersteller nachzuweisen, dass er die für die Fertigung vorgesehenen Verfahren oder Verfahrenskombinationen beherrscht.
Hinweis: Bezüglich der Rohreinschweißungen siehe hierzu Abschnitte 9.9 und 11.6.
(3) Die Bedingungen für die Verfahrens- und Arbeitsprüfungen sind mit dem Sachverständigen festzulegen.
7 Wärmebehandlung
7.1 Allgemeine Anforderungen
(1) Für alle Wärmebehandlungen an Bauteilen oder Prüfstücken sind Wärmebehandlungspläne zu erstellen, welche in Form und Inhalt den Anforderungen des Abschnitts 4.1.1.3.10 genügen müssen. Vorwärmen und Wasserstoffarmglühen (siehe KTA 3201.1 Anhang A) gelten im Sinne dieser Regel nicht als Wärmebehandlung.
(2) Darüber hinaus müssen die Wärmebehandlungspläne alle werkstoffbeeinflussenden und verfahrenstechnischen Besonderheiten der Wärmebehandlung gemäß KTA 3201.1 berücksichtigen. Bei der Festlegung der Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeiten sind die thermischen Transientenbelastungen des Bauteils zu berücksichtigen.
(3) Abweichungen vom vorgeprüften Wärmebehandlungsplan sind vom Hersteller zu begründen. Die weitere Vorgehensweise ist dann mit dem Sachverständigen festzulegen.
(4) Bauteile sollen im Ganzen wärmebehandelt werden. Beim Spannungsarmglühen darf in besonderen Fällen, z.B. bei Rundnähten, eine örtliche Wärmebehandlung vorgenommen werden. Eine mögliche Dehnungsbehinderung und ihre Auswirkung auf das Bauteil sind dabei zu berücksichtigen. So kann z.B. der Einbau von Dehnungsbogen oder Kompensatoren bei Rohrleitungen oder die Lagerung auf Rollen bei größeren Bauteilen erforderlich werden.
(5) Für die Wärmebehandlung größerer Bauteile (z.B. Mantelschüsse, Flanschringe, Böden, Deckel, große Stutzen und daraus zusammengeschweißte Baugruppen) oder Glühlose größerer Bauteile sind Thermoelemente an jedem Bauteil anzubringen. Für kleine Bauteile oder Glühlose kleiner Bauteile genügt eine ausreichende Instrumentierung der Öfen, z.B. mit nachführbaren Thermoelementen.
(6) Der Hersteller hat die Funktion der Wärmebehandlungseinrichtungen in regelmäßigen Zeitabständen zu prüfen. Hierüber ist Protokoll zu führen. Die Protokolle sind beim Hersteller aufzubewahren.
(7) Ortsfeste Wärmebehandlungseinrichtungen sind im Abstand von nicht mehr als 6 Monaten zu kontrollieren. Dabei ist sicherzustellen, dass die Werte der Temperaturverteilung im Ofenraum vergleichbar mit den bei der erstmaligen Prüfung ermittelten Werten sind.
(8) Die Anzeigegenauigkeit der Messeinrichtungen von ortsfesten Wärmebehandlungseinrichtungen (Ofenraumthermoelemente, Zuleitungen, Mess- und Registriergeräte) ist in Abständen von nicht mehr als 3 Monaten zu prüfen.
(9) Werden die Bauteile z.B. mit Thermoelementen bestückt, sind dagegen vor jeder Wärmebehandlung diese Thermoelemente (Schleppelemente und deren Zuleitungen) sowie die Anzeigegenauigkeit der Messgeräte zu prüfen. Sinngemäß ist mit anderen Messfühlern zu verfahren, wenn diese zur Temperaturüberwachung verwendet werden.
(10) Ortsbewegliche Wärmebehandlungsanlagen sind im Abstand von nicht mehr als 6 Monaten, mindestens jedoch nach jedem Ortswechsel einer Funktionsprüfung (vor ihrem Einsatz) zu unterziehen.
(11) Sollen Prüfstücke für Werkstoffprüfungen wärmebehandelt werden, sind die Zeit-Temperatur-Verläufe der Bauteilglühung an den Prüfstücken einzuhalten, wobei eine ausreichende Anzahl von Prüfstücken mit Thermoelementen zu instrumentieren ist. Bei mitlaufenden Prüfstücken von Bauteilen mit unterschiedlichen Querschnitten dürfen die Prüfstücke mit Vorrichtungen am Bauteil befestigt werden. Hierbei sind die entsprechenden Querschnitte einander zuzuordnen. Zur simulierenden Wärmebehandlung von Prüfstücken dürfen programmgesteuerte Öfen verwendet werden. Der Temperatur-Zeit-Verlauf für simulierende Wärmebehandlungen ist gemäß den Anforderungen von KTA 3201.1 zu wählen. Bei der Durchführung von Wärmebehandlungen ist jeder Temperatur-Zeit-Verlauf aufzuzeichnen.
(12) Bei der Bauteilglühung darf die bei der Verfahrensprüfung angewandte Gesamtglühdauer, jeweils bezogen auf die Summe der Zwischen- und Endspannungsarmglühungen oberhalb 450 °C, bis zu 20 % überschritten werden. Ausgenommen sind Wärmebehandlungen an austenitisch schweißplattierten Bauteilen. Hierbei darf die bei der Verfahrensprüfung angewandte Gesamtglühdauer nicht überschritten werden.
(13) Die Oberfläche der wärmebehandelten Grundwerkstoffe ist nach Abschnitt 12.11 zu prüfen.
7.2 Ferritische Werkstoffe nach dem Schweißen
7.2.1 Schweißverbindungen
(1) Bauteile aus vergüteten oder normalgeglühten Erzeugnisformen sollen nach Durchführung von Verbindungsschweißungen einer Wärmebehandlung nach KTA 3201.1 unterzogen werden. Hiervon darf nur abgewichen werden, wenn dies durch entsprechende Untersuchungen belegt ist.
(2) Das abschließende Spannungsarmglühen ist vor der Druckprüfung durchzuführen.
7.2.2 Auftragschweißungen
(1) Die Erzeugnisformen und Bauteile mit Auftragschweißungen sind gemäß KTA 3201.1 spannungsarm zu glühen, wenn die Beeinflussung des Grundwerkstoffs dies erforderlich macht.
(2) Bei Panzerungen kann eine Wärmebehandlung des Bauteils wegen der verwendeten Schweißzusätze erforderlich werden (z.B. bei ausscheidungshärtenden Schweißzusätzen).
7.2.3 Örtliches Spannungsarmglühen
(1) Bei örtlichem Spannungsarmglühen soll die Breite des Glühbereichs das Doppelte der Wanddicke (mindestens 100 mm, ausgenommen für Rohrabmessungen gleich oder kleiner als DN 100) betragen, wobei die Schweißnaht in der Mitte des Bereichs liegen soll.
T: Wärmebehandlungstemperatur, °C
R: mittlerer Radius der Rohrleitung oder des Bauteils, mm s: Wanddicke, mm
Bild 7-1: Temperaturverteilung bei örtlicher Spannungsarmglühung
(2) Über den Glühbereich hinaus müssen bei Wanddicken über 30 mm in einem genügend breiten Wärmebereich Temperaturgradienten vermieden werden, die eine Bauteil- oder Werkstoffschädigung bewirken. Im Allgemeinen wird diese Forderung erfüllt, wenn bei geometrisch ungestörten Wandungen die Temperatur beidseitig der Naht in den Bereichen nach Bild 7-1 gesteuert wird.
(3) Für geometrisch gestörte Bereiche und bei kleinen Rohrabmessungen sind besondere Maßnahmen mit dem Sachverständigen festzulegen.
7.3 Austenitische Stähle nach dem Schweißen
(1) Für Verbindungsschweißungen an austenitischen Stählen ist eine Spannungsarmglühung nicht erforderlich.
(2) Werden an warm- oder kaltumgeformte Bauteile oder an Schweißverbindungen besondere Anforderungen gestellt, z.B. im Hinblick auf mechanische Bearbeitung, Maßhaltigkeit, Gefährdung durch Spannungsrisskorrosion, Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion, so kann eine Wärmebehandlung erforderlich werden, die mit dem Sachverständigen festzulegen ist.
7.4 Bescheinigungen
(1) Über die Wärmebehandlungen ist vom Hersteller eine Bescheinigung auszustellen. Hierbei sind mindestens folgende Angaben zu machen:
(2) Diese Bescheinigung ist vom Sachverständigen nach Überprüfung der Herstelleraufzeichnungen über die
(3) Die vom Sachverständigen gegengezeichneten Original-Temperatur-Zeit-Aufzeichnungen sind auszuwerten und in Kurzform darzustellen.
(4) Die Bescheinigungen über die Wärmebehandlungen sind der Endablage zuzuführen.
8 Anforderungen an die Schweißzusätze
(1) Die Schweißzusätze und -hilfsstoffe müssen den Anforderungen nach KTA 1408.1, KTA 1408.2 und KTA 1408.3 genügen.
(2) Für ferritische Schweißungen sind kalkbasische Schweißzusätze oder Schweißpulver mit basischer Charakteristik zu bevorzugen. Darüber hinaus sind Schweißzusätze für ferritische Werkstoffe mit Rp0,2RTgleich oder größer als 370 N/mm2 mit folgendem Gehalt an diffusiblem Wasserstoff vorzusehen:
(3) Bei Verbindungsschweißungen müssen die Festigkeit und die Verformungsfähigkeit des Schweißgutes mindestens denen des Grundwerkstoffs entsprechen. Der Toleranzbereich der Festigkeit des Schweißgutes darf gegenüber dem des Grundwerkstoffs nur dann nach oben erweitert werden, wenn die Verformungseigenschaften des Schweißgutes die Mindestanforderungen des Grundwerkstoffes erfüllen.
(4) Für Schweißverbindungen zwischen ferritischen Stählen und austenitischen Stählen sind zulässig:
wobei im mediumberührten Wurzelbereich von heißgehenden (Temperatur gleich oder größer als 200 °C im Dauerbetrieb), reaktorwasserführenden Rohrleitungen und Komponenten, sofern von der Geometrie her möglich, austenitische Schweißzusätze zu verwenden sind.
(5) Werden für sonstige mediumberührte Mischverbindungen an der druckführenden Umschließung Schweißzusätze aus Nickellegierungen eingesetzt, müssen für die Wurzelschweißung Schweißzusätze mit erhöhtem Chromgehalt (z.B. NiCr20Mn3Nb, W.-Nr. 2.4806) zum Einsatz kommen.
(6) Für austenitische Werkstoffe nach KTA 3201.1 Anhang a 3 (Tabelle a 3-1, Fußnote 4) für heißgehende (Betriebstemperatur gleich oder größer als 200 °C), reaktorwasserführende Rohrleitungen und Komponenten in SWR-Anlagen sind Schweißzusätze mit geeigneten Analyseneingrenzungen (Lowcarbon-Qualität) zu verwenden.
9 Verfahrensprüfungen
9.1 Allgemeine Anforderungen
9.1.1 Grundsätze
(1) Der Hersteller hat vor Fertigungsbeginn dem Sachverständigen in einer Verfahrensprüfung nachzuweisen, dass das vorgesehene Schweißverfahren gemäß den nachstehenden Anforderungen beherrscht wird; sie ist in Anwesenheit des Sachverständigen durchzuführen.
(2) Verfahrensprüfungen für das Schweißen sind der vorgesehenen Fertigung anzupassen. Hierbei sind zu berücksichtigen:
(3) Verfahrensprüfungen dürfen unter Beachtung von Tabelle 11-1 grundsätzlich im Zuge einer vorgezogenen Arbeitsprüfung abgelegt werden (kombinierte Verfahrens-/Arbeitsprüfung). In diesem Fall sind die allgemeinen Anforderungen nach Abschnitt 11.1 zusätzlich zu berücksichtigen.
(4) Reparaturschweißungen an Schweißverbindungen die mit anderen Schweißverfahren als dem der Erstschweißung durchgeführt werden sollen, sind im Rahmen der Verfahrensprüfung zu simulieren und zu prüfen. Hierbei ist gemäß den Festlegungen zu verfahren, welche in den folgenden Abschnitten für die jeweiligen Schweißverbindungen enthalten sind.
(5) Erfolgreich abgelegte Verfahrensprüfungen für Verbindungsschweißungen berechtigen den Hersteller im Rahmen des Geltungsbereichs auch zur Reparatur am Grundwerkstoff.
(6) Vor Durchführung der Verfahrensprüfung einschließlich der simulierten Reparaturschweißung sind folgende auf die Verfahrensprüfung bezogene Unterlagen vom Hersteller anzufertigen und dem Sachverständigen zur Prüfung vorzulegen:
(7) Diese Unterlagen müssen in Form und Inhalt den Festlegungen des Abschnitts 4 genügen. Sie werden nicht Bestandteil der Komponentendokumentation.
(8) Für die Verfahrensprüfung sind Schweißer einzusetzen, die in dem vorgesehenen Geltungsbereich Schweißarbeiten ausführen sollen. Diese sind dem Sachverständigen zu benennen.
9.1.2 Anforderungen an die Probenstücke aus Grundwerkstoff 09
(1) Der Grundwerkstoff der Probenstücke muss gemäß KTA 3201.1 erprobt sein und den dort gestellten Anforderungen genügen. Er muss sich vor dem Schweißen in dem für den Grundwerkstoff des zugehörigen Bauteils vorgesehenen Wärmebehandlungszustand (z.B. vergütet, normalisiert, lösungsgeglüht) befinden.
(2) Werden für die Probenstücke Überlängen bereits abgenommener Bauteile verwendet, so ist eine erneute Prüfung nicht erforderlich.
(3) Werden die Probenstücke nicht von Überlängen bereits abgenommener Bauteile entnommen, sondern gesondert gegossen, geschmiedet oder gewalzt, so sind diese Probenstücke schmelzenweise gemäß Absatz 4 abzunehmen.
(4) Je Probenstück sind bei einem Gewicht von mehr als 3,5 t oder einer Länge größer als 3 m an zwei Probenentnahmeorten (Kopf- und Fußseite), bei einem Gewicht gleich oder kleiner als 3,5 t und einer Länge gleich oder kleiner als 3 m an einem Probenentnahmeort (Kopf- oder Fußseite), Probenentnahmetiefe gemäß KTA 3201.1, folgende Prüfungen durchzuführen:
cb) bei Stahlgussteilen:
(5) Die Prüfungen nach Absatz 4 Aufzählungen a bis f dürfen bei den Stählen 20 MnMoNi 5 5 und 22 NiMoCr 3 7 sowie den austenitischen Stählen ohne vorhergehende simulierte Spannungsarmglühung erfolgen.
(6) Die Prüfungen nach Absatz 4 Aufzählungen a bis f sind wie folgt durch Abnahmeprüfzeugnisse zu belegen:
Prüfungen nach Abschnitt 9.1.2 Absatz 4 | Abnahmeprüfzeugnis nach DIN EN 10204 (1/05) | |
Komponenten nach Abschnitt 1 Absatz 3 | ||
a) bis e) | f) bis h) | |
Komponenten nach Abschnitt 1 Absatz 4 | ||
a) und b) | c) und d) | |
a) | 3.1 | 3.1 |
b) | 3.1 | 3.1 |
c) | 3.2 | 3.1 |
d) | 3.2 | 3.1 |
e) | 3.2 | 3.1 |
f) | 3.1 | 3.1 |
Das Abnahmeprüfzeugnis 3.2 muss von dem nach § 20 AtG zugezogenen Sachverständigen oder der von ihm beauftragten technischen Überwachungsorganisation bestätigt oder ausgestellt werden. Anstelle eines Abnahmeprüfzeugnisses 3.1 nach DIN EN 10204 (1/05) wird auch ein Abnahmeprüfzeugnis 3.1.B nach DIN EN 10204 (8/95) anerkannt. Anstelle eines Abnahmeprüfzeugnisses 3.2 nach DIN EN 10204 (1/05) wird auch ein Abnahmeprüfzeugnis 3.1.C nach DIN EN 10204 (8/95) anerkannt.
(7) Die Fugenflanken oder die zu plattierenden Oberflächen sind nach den Anforderungen von Abschnitt 12 zu prüfen.
(8) Die arbeitstechnischen Grundsätze nach Abschnitt 5 sind bei der Verfahrensprüfung einzuhalten. Das Prüfstück muss so bemessen sein, dass die im Werkstoffprüf- und Probenentnahmeplan vorgesehenen Proben entnommen und die erforderlichen zerstörungsfreien Prüfungen durchgeführt werden können. Sofern in den folgenden Abschnitten keine Festlegungen getroffen sind, ist ausreichendes Material für Ersatzproben vorzusehen.
(9) Nachbesserungen entsprechend Abschnitt 5.6.1 während des Schweißens eines Prüfstücks für die Verfahrensprüfung sind im Einvernehmen mit den Sachverständigen zulässig, wenn das Prüfstück hierbei für das zu qualifizierende Schweißverfahren repräsentativ bleibt.
(10) Alle Nachbesserungen sind unter Angabe von Ursache, Art und Umfang zu protokollieren und vom Hersteller im Bericht gemäß Abschnitt 9.1.5 zu erfassen.
(11) Reparaturen gemäß Abschnitt 5.6.2 sind am Prüfstück einer Verfahrensprüfung nicht zulässig, soweit sie nicht als simulierte Reparaturschweißung in den Geltungsbereich der Verfahrensprüfung eingehen.
(12) Erreicht eine Probe oder ein Probensatz nicht die erforderlichen Werte, so dürfen zwei weitere Proben oder Probensätze geprüft werden. Alle Ersatzproben müssen den Anforderungen genügen. Die Ausfallursache ist festzustellen.
(13) Sind ungenügende Prüfergebnisse auf prüftechnische Einflüsse oder auf eine eng begrenzte Fehlerstelle einer Probe zurückzuführen, so darf die betreffende Probe bei der Entscheidung, ob die Anforderungen erfüllt sind, außer Betracht bleiben. Die betreffende Prüfung ist an einer Ersatzprobe zu wiederholen.
(14) Fehler, die systematisch auftreten oder verfahrensbedingt sind (z.B. Porenketten), können zur Ablehnung der Verfahrensprüfung führen, auch wenn die sonstigen Anforderungen erfüllt werden.
9.1.3 Geltungsbereich
(1) Der Geltungsbereich einer Verfahrensprüfung ist in dem schriftlichen Bericht des Sachverständigen festzulegen.
(2) Der Geltungsbereich von Verfahrensprüfungen darf im Einvernehmen mit dem Sachverständigen durch Arbeitsprüfungen erweitert werden.
(3) Die für ein Herstellerwerk gültige Verfahrensprüfung gilt auch für Schweißarbeiten, welche außerhalb des Werks, z.B. auf Montagestellen, ausgeführt werden, wenn das Schweißpersonal des Herstellerwerks nach den Abschnitten 3.3.1 bis 3.3.3 eingesetzt wird.
9.1.3.2 Grundwerkstoff
(1) Die Verfahrensprüfung gilt für die bei der Prüfung verwendeten Grundwerkstoffe.
(2) Soll die Verfahrensprüfung auch für Grundwerkstoffe anderer Zusammensetzung mitgelten, so ist dies im Bericht des Sachverständigen über die Verfahrensprüfung festzulegen.
9.1.3.3 Schweißzusätze und -hilfsstoffe
(1) Die Verfahrensprüfung gilt für die verwendeten Schweißzusätze (Stabelektrode einschließlich Umhüllungstyp, Band- oder Drahtelektrode, Draht und Stab) und Schweißhilfsstoffe (Schutzgase, Schweißpulver).
(2) Bei einem Wechsel der Firmenmarke von Schweißzusätzen gleichen Typs ist keine erneute Verfahrensprüfung erforderlich, soweit die Schweißzusätze den Festlegungen von DIN EN 440, DIN EN ISO 2560, DIN EN 1599, DIN EN 1600, DIN EN 1668, DIN EN ISO 6847 und DIN EN 12072 entsprechen.
(3) Für Schutzgase nach DIN EN 439 ist ein Wechsel des Herstellers erlaubt, wenn die gleiche Zusammensetzung sichergestellt ist.
(4) Für die Unterpulver-Schweißung gilt die verwendete Draht-Pulver-Kombination der Verfahrensprüfung, wobei ein Austausch von genormten Draht- oder Bandelektroden unabhängig vom Hersteller zugelassen ist.
(5) Ein Wechsel von dem bei der Verfahrensprüfung verwendeten Pulvertyp zu einem anderen ist nicht zugelassen.
(6) Ist die Wiederverwendung (mehrmaliger Durchlauf) von Schweißpulvern vorgesehen, so ist die Zulässigkeit im Rahmen der Verfahrensprüfung zu untersuchen.
9.1.3.4 Fugenform
(1) Die bei einer Verfahrensprüfung vorliegende Fugenform soll den Bedingungen der vorgesehenen Fertigung entsprechen.
(2) Wenn die bei der Verfahrensprüfung festgelegten Schweißparameterbereiche
unverändert bleiben, sind maßliche Abweichungen von der bei der Verfahrensprüfung vorliegenden Fugenform (z.B. Winkel der Schweißfugenflanken, Flankenhöhe bei beidseitiger Schweißung) bei der Bauteilschweißung nach Tabelle 9-1, Bild 9-1 und Abschnitt 9.1.3.6 zulässig.
9.1.3.5 Arbeitsposition
Abhängig von der bei der Verfahrensprüfung gewählten Arbeitsposition sind auch nach Tabelle 9-4 zugeordnete andere Arbeitspositionen bei der Bauteilschweißung zulässig.
Bild 9-1: Definition des Flanken- und Öffnungswinkels (schematisch)
9.1.3.6 Nahtaufbau
Werden bei einer Verfahrensprüfung mehrere Schweißverfahren angewandt, darf bei der Bauteilschweißung der Schweißgutanteil der eingesetzten Schweißverfahren, bezogen auf die Höhe des eingebrachten Schweißguts, von der Verfahrensprüfung abweichen. Die Reihenfolge der angewandten Schweißverfahren darf im Einvernehmen mit dem Sachverständigen geändert werden.
(1) Die bei einer Verfahrensprüfung anzuwendende Wärmebehandlung ist nach KTA 3201.1 und unter Beachtung von Abschnitt 7.1 festzulegen.
(2) Zu den in der Fertigung zu erwartenden Wärmebehandlungen nach Abschnitt 7 sind zusätzlich mindestens eine Zwischenspannungsarmglühung und eine Endspannungsarmglühung am Prüfstück durchzuführen.
(1) Die Gültigkeitsdauer beträgt 24 Monate nach erfolgreichem Abschluss einer Verfahrensprüfung. Stichtag für den Beginn ist - innerhalb von 3 Monaten nach Abschluss der Schweißarbeiten - die Stellungnahme des Sachverständigen zu den Prüfergebnissen. Werden die Ergebnisse zu einem späteren Zeitpunkt ermittelt, so ist der Stichtag für den Beginn der Gültigkeitsdauer auf 3 Monate nach Abschluss der Schweißarbeiten festzulegen.
(2) Die Gültigkeitsdauer verlängert sich, wenn innerhalb dieser 24 Monate die Fertigung aufgenommen wird und Arbeitsprüfungen nach Abschnitt 11 abgelegt werden, um weitere 24 Monate nach erfolgreichem Abschluss der Arbeitsprüfung. Die Verlängerung der Gültigkeitsdauer einer Verfahrensprüfung bezieht sich auf den Abschluss der Schweißarbeiten bei der Arbeitsprüfung. Sie tritt mit der Stellungnahme des Sachverständigen zu den Prüfergebnissen des simuliert wärmebehandelten Teils des Prüfstücks der Arbeitsprüfung rückwirkend in Kraft.
(3) Wird die Fertigung nicht innerhalb von 24 Monaten nach erfolgreichem Abschluss der Verfahrensprüfung aufgenommen oder länger als 24 Monate unterbrochen, gilt die erste Arbeitsprüfung als Wiederholung der Verfahrensprüfung. Für den Prüfumfang an dieser Arbeitsprüfung sowie für deren Gültigkeitsbeginn und die Gültigkeitsdauer gelten die Festlegungen der erstmaligen Verfahrensprüfung. Diese Arbeitsprüfung ist grundsätzlich vorlaufend zur Bauteilschweißung durchzuführen. Bei einer Unterbrechung der Fertigung von mehr als 12 Monaten muss die nach Abschnitt 11 erforderliche Arbeitsprüfung vor Fertigungsbeginn vorliegen.
9.1.4 Aufbewahrung von Reststücken
Für die Aufbewahrung von Probenresten, Resten von Prüfstücken, nicht geprüften Proben und Reservematerial gilt Tabelle 11-2.
9.1.5 Bericht
(1) Über die Verfahrensprüfung ist vom Hersteller ein Bericht zu erstellen, zu dem der Sachverständige schriftlich Stellung nimmt.
(2) Der Bericht des Herstellers muss enthalten:
Hinweis: Zur Anwendung von DIN EN 10204 (8/95) siehe Abschnitt 9.1.2.
(3) Die schriftliche Stellungnahme des Sachverständigen muss enthalten:
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(Stand: 18.09.2018)
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