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TRD 107 - Kesselteile aus Formstahl und Schmiedestücken *
- Werkstoffe -
Technische Regeln für Dampfkessel (TRD)

Ausgabe Dezember 1996
(BArbBl. 12/1996 S. 36aufgehoben)

1 Geltungsbereich

1.1 Diese TRD gilt für Kesselteile. z.B. Flansche, Verschlußdeckel, Stutzen, Anker, Stehbolzen und Verstärkungen sowie für Einschweiß- und Vorschweißböden für Sammler, die aus Schmiedestücken oder aus gewalztem Stab- oder Formstahl gefertigt werden.

1.2 Für Kesselteile, die aus Blechen, Rohren oder Stahlguß hergestellt werden, gelten die entsprechenden TRD.

1.3 Für Schrauben und Muttern gilt TRD 106.

2 Zulässige Werkstoffe

Es dürfen folgende Werkstoffe verwendet werden:

2.1 Allgemeine Baustähle nach DlN 17100 bis zu einer Betriebstemperatur< 300 °C und bis zu einem Produkt aus innerem Durchmesserd₁ des Kesselteiles in mm und einem zulässigen Betriebsüberdruckp₁ in bar d₁ ·p₁< 20000, und zwar

• die Stahlsorten St 37-2 und USt 37-2 bis zu einer Erzeugnisdicke< 16 mm,
• die Stahlsorten RSt 37-2, St 37-3, St 44-2, St 44-3 und St 52-3 bis zu einer Erzeugnisdicke < 40 mm.

wobei für Vorschweißflansche als Erzeugnisdicke das MaßS_F, bei anderen Flanschenh_F nach DIN 2505 gilt.

Bei Schmiedestücken ist der Lieferzustand N erforderlich. Die Anwendung von Abschnitt 8.2.2 der DIN 17100 ist, ausgenommen bei genormten Flanschen ¹ mit Blattdicken< 50 mm ², nicht zulässig.

2.2 Warmfeste schweißgeeignete Stähle in Form vor Schmiedesstücken oder gewalztem oder geschmiedetem Stabstahl nach DIN 17243.

Für die Stahlsorten 14 MoV 6 3 und X 20 CrMoV 12 1 gelten zusätzlich die VdTÜV-Werkstoffblätter 110 und 184.

2.3 Hochwarmfeste austenitische Stähle nach DIN 17460; die Stahlsorte mit der Werkstoff-Nr. 1.4949 in Verbindung mit dem VdTÜV-Werkstoffblatt 383.

2.4 Form- und Stabstahl sowie Schmiedestücke aus schweißgeeigneten Feinkornbaustählen nach DIN 17102 und DIN 17103 in Verbindung mit den VdTÜV-Werkstoffblättern 352/3, 354/3, 356/3 und 357/3. Für die Stahlsorten der Grundreihe und der kaltzähen Reihen sind die Abschnitte 4.4 und 7.4 zu beachten.

2.5 Sonstige Stähle, wenn ihre Eignung und ihre Güteeigenschaften durch Gutachten des Sachverständigen erstmalig nachgewiesen sind. In dem Gutachten sind die Anwendungsgrenzen anzugeben. Sonstige Stähle, die mit den Stahlsorten in den Abschnitten 2.1 bis 2.4 vergleichbar sind, müssen den Mindestanforderungen der in dem jeweiligen Abschnitt genannten Werkstoffspezifikation genügen.

2.5.1 Bei sonstigen ferritischen Stählen sind folgende allgemeine Bedingungen zu erfüllen:

1. Die Bruchdehnung (A) soll die die Stahlsorte kennzeichnenden, im Gutachten des Sachverständigen festgelegten Mindestwerte, jedoch in Quer-/Tangentialrichtung nicht weniger als 14 % und in Längsrichtung nicht weniger als 16 %, aufweisen.
2. Die Kerbschlagarbeit soll die die Stahlsorte kennzeichnenden, im Gutachten des Sachverständigen festgelegten Mindestwerte, jedoch in Quer-/Tangentialrichtung nicht weniger als 27 J, in Längsrichtung nicht weniger als 39 J bei Raumtemperatur an der Charpy-V-Probe, aufweisen. Diese Weite gelten als Mittelwerte aus drei Versuchen, wobei kein Einzelwert mehr als 30 % unter dem Mindestwert liegen darf.

2.5.2 Bei sonstigen austenitischen Stählen sind die Mindestanforderungen im Einvernehmen mit dem Sachverständigen festzulegen.

3 Anforderungen an die Herstellung von Flanschen und ähnlichen Kesselteilen

Für die Anforderungen an die Herstellung von Stahlflanschen gilt DIN 2519 Abschnitt 4.1, für die sonstigen Anforderungen DIN 2519 Abschnitte 4.2 bis 4.4. Für ähnlich beanspruchte Kesselteile wie Verschlußdeckel, Vorschweißböden u. a. gelten die Anforderungen an die Herstellung sinngemäß.

4 Prüfung

Die Kesselteile sind im fertigen Zustand (Lieferzustand) zur Prüfung vorzulegen. Sie sind zu besichtigten und in der Abmessungen nachzuprüfen. Außerdem sind sie den nachfolgenden Prüfungen zu unterziehen:

4.1 Kesselteile aus Stahlsorten nach Abschnitt 2.1.

4.1.1 Kesselteile aus Stahlsorten nach Abschnitt 2.1 sind nach DlN 17100 zu prüfen. wobei die Kerbschlagarbeit nach Abschnitt 9.5.6 dieser Norm zu ermitteln ist. Bei Kesselteilen, denen keine Längsproben entnommen werden können. ist die Erfüllung der Anforderungen in Abschnitt 2.5.1 (2) nachzuweisen.

4.1.2 Flansche in genormten Abmessungen sind in Losen von max. 100 Stück durch einen Zugversuch je Los 4) zu prüfen. Die Härte (HB oder HV) ist an 3 % der Flansche zu ermitteln. Der Nachweis der Kerbschlagarbeit entfällt.

4.2 Kesselteile aus Stahlsorten nach Abschnitt 2.2 sind nach DIN 17243 zu prüfen.

Für Teile in Serienfertigung aus vergüteten Stählen mit Stückgewichten< 15 kg ist abweichend von DIN 17243 je Schmelze und Wärme behandlungslos möglichst der beiden Teilen mit der geringsten und höchsten Härte ein Probensatz zu entnehmen. Bei Stückgewichten > 1000 kg ist jedes Teil einzeln zu prüfen.

4.3 Kesselteile aus Stahlsorten nach Abschnitt 2.3 sind nach DIN 17460 zu prüfen. Für Kesselteile aus der Stahlsorte mit der Werkstoff- Nr. 1.4949 gilt das VdTÜV-Werkstoffblatt 383.

4.4 Kesselteile aus den Stahlsorten nach Abschnitt 2.4 sind nach DIN 17102 und DIN 17103 in Verbindung mit den VdTÜV-Werkstoffblättern 352/3, 354/3, 356/3 und 357/3 zu prüfen, wobei für die Stahlsorten der Grundreihe und der kaltzähen Reihen die Festlegungen für die Warmstreckgrenze zu beachten sind.

4.5 Kesselteile aus sonstigenferritischen Stählen nach Abschnitt 2.5 sind wie folgt zu prüfen (s.a. DIN EN 10021):

4.5.1 Kesselteile aus normalgeglühten Stählen dürfen zu Losen zusammengefaßt werden, wenn einer der folgenden Bedingungen erfüllt ist:

(1) gleiche Schmelze, vergleichbare Abmessung und gemeinsame Wärmebehandlung.

(2) gleiche Schmelze. vergleichbare Abmessung, getrennte. aber gleichartige Wärmebehandlung, wenn die Gleichmäßigkeit der Wärmebehandlung durch Härteprüfung an 10%, mindestens aber an drei Stücken. dem Sachverständigen nachgewiesen ist, oder

(3) gleiche Schmelze, Wärmebehandlung nach (1) oder (2), verschiedene Abmessungen, sofern nicht z.B. durch unterschiedliche Verschmiedung abweichende Eigenschaften bedingt sind.

Die Losgröße richtet sich nach dem Nenngewicht, siehe Tafel 1. Jedem Los sind zwei Probensätze zu entnehmen und nach Abschnitt 4.5.4 zu prüfen. Bei Stückzahlen< 10 Stück - bei Nenngewichten bis 15 kg< 30 Stück - genügt die Prüfung eines Probensatzes.

4.5.2 Alle Kesselteile aus vergüteten Stählen, ausgenommen Flansche in genormten Abmessungen. sind einer Härteprüfung (HB oder HV) zu unterziehen. Möglichst den Kesselteilen mit der geringsten und höchsten Härte ist je Schmelze, Wärmebehandlungslos und vergleichbarer Abmessung je ein Probensatz zu entnehmen und nach Abschnitt 4.5.4 zu prüfen. Bei Stückzahlen bis einschließlich zehn genügt in der Regel die Prüfung eines Probensatzes.

Zur Entnahme der Proben sind entweder die Kesselteile selbst zu verwenden, oder es muß an allen Kesselteilen das nötige Übermaß für die Probensätze vorhanden sein.

Wenn durch die Härteprüfung die Gleichmäßigkeit der Fertigung dem Sachverständigen nachgewiesen ist, brauchen nur die Kesselteile mit Übermaß hergestellt zu werden, denen Proben zu entnehmen sind.

Bei Flanschen in genormten Abmessungen ist an 10 %. jedoch mindestens an 20 Stück je Schmelze. Wärmebehandlungslos und vergleichbarer Abmessung, die Härte zu ermitteln. Möglichst den Flanschen mit der geringsten und höchsten Härte ist je Schmelze. Wärmebehandlungslos und vergleichbarer Abmessung je ein Probensatz zu entnehmen und nach Abschnitt 4.5.4 zu prüfen. Bei Stückzahlen bis einschließlich zehn genügt in der Regel die Prüfung eines Probensatzes.

4.5.3 Bei im Gesenk hergestellten Flanschen kann der Probensatz dem beim Lochen anfallender Ausfallbutzen entnommen werden.

4.5.4 Die Probensätze nach Abschnitt 4.5.1 und 4.5.2 bestehen aus je einer Zugprobe und drei Kerbschlagproben. Die Proben sind in Quer-/ Tangentialrichtung zu entnehmen, bei Durchmessern oder Kantenbreiten unter 160 mm dürfen die Proben auch in Längsrichtung entnommen werden.

4.5.5 Proben. die wegen prüftechnischer Fehler versagen. sind nicht zu bewerten. Wiederholungsprüfungen siehe DIN EN 10021.

4.6 Bei Kesselteilen aus sonstigenaustenitischen Stählen nach Abschnitt 2.5 richtet sich der Prüfumfang nach dem Gutachten des Sachverständigen.

4.7 Kesselteile aus legierten Stählen sind vom Hersteller einer geeigneten Prüfung auf Werkstoffverwechslung zu unterziehen.

4.8 Das Ergebnis der Schmelzenanalyse ist in den Bescheinigungen über die Werkstoffprüfung anzugeben.

4.9 Anstelle des fertigen Kesselteils darf der Ausgangswerkstoff geprüft werden, wenn die Kesselteile durch sparende Bearbeitung hergestellt werden und sie dabei keiner Veränderung ihrer Eigenschaften unterliegen.

4.10 An ferritischen Schmiedestücken mit einem Nenngewicht  > 300 kg sind durch den Hersteller eine Ultraschallprüfung und gegebenenfalls ergänzend eine Oberflächenrißprüfung durchzuführen.

4.11 An austenitischen Schmiedestücken mit einem Nenngewicht  > 300 kg sind durch den Hersteller eine US-Prüfung in Anlehnung an SEP 1921 und eine Oberflächenrißprüfung durchzuführen. Die Prüfmodalitäten sind mit dem Sachverständigen zu vereinbaren.

5 Kennzeichnung

5.1 Alle Kesselteile sind wie folgt durch Einprägen zu kennzeichnen:

• Zeichen des Herstellerwerkes,
• Stahlsorte,

bei Lieferung mit Abnahmeprüfzeugnis nach DIN 50049 (EN 10204) zusätzlich mit:

• Schmelzennummer oder Kurzzeichen,
• Prüflos-Nummer (wobei der Probenträger besonders zu kennzeichnen ist),
• Zeichen des Sachverständigen bzw. Werkssachverständigen.

5.2 Bei Kesselteilen aus den Stahlsorten nach Abschnitt 2.4 sind an Stelle der Kurznamen für die Stahlsorten nach DIN 17102 oder DIN 17103 die Stempelzeichen oder die Markennamen nach den VdTÜV-Werkstoffblättern 352/3, 354/3, 356/3 und 357/3 einzusetzen.

5.3 Bei Flanschen in genormten Abmessungen aus unlegierten Stählen genügt die Kennzeichnung nach DIN 2519 Abschnitt 6.

6 Nachweis der Güteeigenschaften

Die Güteeigenschaften sind wie folgt nachzuweisen:

6.1 Bei Kesselteilen aus Stahlsorten nach Abschnitt 2.1 mit einer Mindestzugfestigkeit

• < 490 N/mm² durch Werkszeugnis 2.2 nach DIN 50049 (EN 10204),
• > 490 N/mm² durch Abnahmeprüfzeugnis B nach DIN 50049 (EN 10204).

Bei Flanschen in genormten Abmessungen mit einer Mindestzugfestigkeit < 490 N/mm² kann auf die Ausstellung eines Werkszeugnisses 2.2 nach DIN 50 049 (EN 10204) verzichtet werden, wenn die Prüfergebnisse so dokumentiert werden, daß die Ausstellung eines Abnahmeprüfzeugnisses B ohne weiteres möglich ist und die Prüfergebnisse durch den Sachverständigen jederzeit eingesehen werden können. Hierüber ist eine Vereinbarung mit dem Sachverständigen zu treffen.

6.2 Bei Kesselteilen aus Stahlsorten nach Abschnitt 2.2

• C 22.8 durch Abnahmeprüfzeugnis B nach DIN 50049 (EN 10204),
• die anderen Stahlsorten durch Abnahmeprüfzeugnis a nach DIN 50049 (EN 10204).

6.3 Kesselteile aus Stahlsorten nach Abschnitt 2.3 mit einem Abnahmeprüfzeugnis 3.1.a nach DIN 50049 (EN 10204).

6.4 Bei Kesselteilen aus Stahlsorten nach Abschnitt 2.4

• (W) StE 255 und (W) StE 285 durch Abnahmeprüfzeugnis B nach DIN 50049 (EN 10024),
• die anderen Stahlsorten durch Abnahmeprüfzeugnis a nach DIN 50049 (EN 10204).

6.5 Bei Kesselteilen aus Stahlsorten nach Abschnitt 2.5 entsprechend dem Gutachten des Sachverständigen.

6.6 Bei kleinen Kesselteilen (s.TRD 001; 4.1.3), die nach der Prüfung des Ausgangswerkstoffes keiner Wärmebehandlung - ausgenommen Spannungsarmglühen - sowie Warm- oder Kaltumformung unterzogen werden, kann das Abnahmeprüfzeugnis a bzw. das Abnahmeprüfzeugnis B nach DIN 50049 (EN 10204) durch eine schriftliche Bestätigung des Lieferwerkes, daß die Kesselteile aus Werkstoff mit Abnahmeprüfzeugnis a oder B hergestellt wurden, ersetzt werden.

7 Festigkeitskennwerte für die Berechnung

Als FestigkeitskennwerteK für die Berechnung der zulässigen Spannung gelten:

7.1 Bei Kesselteilen aus den Stahlsorten nach Abschnitt 2.1 die Rechenwerte der Tafel 2.

7.2 Bei Schmiedestücken aus den Stahlsorten nach Abschnitt 2.2

• im Bereich zeitunabhängiger Festigkeitskennwerte die Zugfestigkeit und Streckgrenze bei Raumtemperatur bzw. die Mindestwerte der 0,2%-Dehngrenze bei erhöhten Temperaturen nach DIN 17243;
• im Bereich zeitabhängiger Festigkeitskennwerte die Langzeitwarmfestigkeitskennwerte von Anhang A, DIN 17243.

7.3 Bei Kesselteilen aus den Stahlsorten nach Abschnitt 2.3 die entsprechenden Werte der DIN 17460.

7.4 Bei Kesselteilen aus den Stahlsorten nach Abschnitt 2.4 die entsprechenden Werte der DIN 17102 oder DIN 17 103 in Verbindung mit den VdTÜV-Werkstoffblättern 352/3, 354/3, 356/3 und 357/3.

7.5 Bei Kesselteilen aus den Stahlsorten nach Abschnitt 2.5 die im Gutachten des Sachverständigen festgelegten Werte.

7.6 Die in den erwähnten Normen, VdTÜV-Werkstoffblättern und in der Tafel 2 für 20 °C angegebenen Festigkeitskennwerte gelten bis 50 °C, die für 100 °C angegebenen Werte bis 120 °C . In den übrigen Temperaturbereichen ist zwischen den angegebenen Werten linear zu interpolieren, z.B. für 80 °C zwischen 20 °C und 100 °C und für 180 °C zwischen 100 °C und 200 °C, wobei eine Aufrundung nicht zulässig ist.

Für Werkstoffe mit Einzelgutachten nach Abschnitten 2.5 gilt die Interpolationsregel nur bei hinreichend engem Abstand 5) der Stützstellen.

Die Tafel 3 der bisherigen TRD 107 wird ersatzlos gestrichen.

Fußnoten