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TRD 108 - Gußeisen mit Lamellengraphit und Gußeisen mit Kugelgraphit
- Werkstoffe-
Technische Regeln für Dampfkessel (TRD)

Ausgabe Juli 1981
(BArbBl. 7-8/1981 S. 61; 4/1983 S. 55; 5/1986 S. 50; 5/1988 S. 52aufgehoben)

1 Geltungsbereich und Allgemeines

1.1 Dieses Blatt gilt für Teile von Dampfkesselanlagen aus Gußeisen mit Lamellengraphit und Gußeisen mit Kugelgraphit. Die Herstellung dieser Gußstücke setzt ausreichende Erfahrungen des Herstellerwerks voraus. Hierfür ist dem Sachverständigen ein erstmaliger Nachweis zu erbringen.

1.2 Bei der konstruktiven Durchbildung von Dampfkesselteilen aus Gußeisen ist zur Vermeidung von Lunkern, Rissen und Spannungsspitzen Rücksicht auf die gießtechnischen Belange zu nehmen.

2 Zulässige Werkstoffe

Für die Teile von Dampfkesselanlagen 1) dürfen nachstehende Gußeisensorten verwendet werden:

2.1 Gußeisen mit Lamellengraphit (Grauguß) aus den Sorten GG-20, GG-25, GG-30 und GG-35 nach DIN 1691 innerhalb folgender Grenzen:

2.1.1 für unbeheizte Dampfkesselwandungen - ausgenommen Armaturen für Seeschiffskessel:

Betriebsüberdruck bis 10 bar
Betriebstemperatur bis 300 °C
kreisförmige Querschnitte mit einem lichten Durchmesser bis 200 mm

2.1.2 für Umwälzpumpen:

Betriebsüberdruck bis 10 bar
Vorlauftemperatur bei Heißwassererzeugern bis 183 °C
lichter Anschlußdurchmesser am Saugstutzen bis 200 mm

2.1.3 für Speisepumpen:

GG 20: Betriebsüberdruck< 20 bar Betriebstemperatur< 110 °C
GG 25: Betriebsüberdruck< 32 bar Betriebstemperatur< 140 °C.

2.1.4 für Rippenrohre von Dampferzeugern und Heißwassererzeugern innerhalb folgender Grenzen:

(1) Gußteile hinter Dampferzeugern

Rauchgastemperatur bis 700 °C, für die Sorte GG-20 jedoch nur bis 600 °C,
Wasseraustrittstemperatur bis 260 °C
zulässiger Betriebsüberdruck p₁ bis 100 bar, und zwar
   p₁< 52 bar mindestens GG-20
   p₁ > 52 bar mindestens GG-25

(2) Gußteile hinter Heißwassererzeugern

Rauchgastemperatur bis 600 °C
Wasseraustrittstemperatur bis 200 °C
zulässiger Betriebsüberdruck p₁ bis 32 bar

2.2 Gußeisen mit Kugelgraphit aus den Sorten GGG-35.3 und GGG-40.3 noch DIN 1693 Blatt 1 innerhalb folgender Grenzen:

Betriebsüberdruck bis 40 bar
Betriebstemperatur bis 350 °C
Armaturen bis DN 175
Gehäuse von Umwälzpumpen und Speisepumpen bis 40 bar zulässigem Betriebsüberdruck

2.3 Sonstige Gußeisensorten, wenn die Eignung für den vorgesehenen Verwendungszweck und die Güteeigenschaften durch Gutachten des Sachverständigen erstmalig nachgewiesen sind.

3 Prüfungen

3.1 Gußeisen mit Lamellengraphit nach Abschnitt 2.1

3.1.1 Als kennzeichnende Eigenschaft ist die Zugfestigkeit nach DIN 1691 zu prüfen. Bei Wanddicken über 20 mm sind hierzu, sofern die Konstruktion es zuläßt, Angußproben zu verwenden. Als Mindestforderungen gelten im allgemeinen die Werte der Zugfestigkeit in DIN 1691 unter Berücksichtigung ihrer Wanddickenabhängigkeit.

Tafel 1. Mindestwerte für die Kerbschlagarbeit nach DIN 1693

3.1.2  Die Anzahl der Proben beträgt mindestens je eine Probe je 1000 kg Liefergewicht gleichartiger Gußstücke oder je Gußstück bei Gußgewichten über 500 kg Stückgewicht.

3.1.3 Für Proben von wärmebehandelten (auch emaillierten) Gußstücken gilt DIN 1691, Abschnitt 8.4.

3.2 Gußeisen mit Kugelgraphit nach Abschnitt 2.2

3.2.1 Bei Wanddicken bis zu 60 mm sind die Festigkeitseigenschaften nach DIN 1693 Teil 1, bei Wanddicken über 60 bis 200 mm nach DIN 1693 Teil 2 zu prüfen. Für den Wanddickenbereich zwischen 30 und 60 mm kann die Prüfung nach DIN 1693 Teil 2 vereinbart werden.

3.2.2  Die Kerbschlagarbeit ist an ISO-V-Proben nach DIN 50115 zu ermitteln. Die Anforderungen nach Tafel 1 müssen erfüllt sein.

3.2.3 Die Anzahl der Proben beträgt mindestens je eine Probe für den Zugversuch und drei Proben für den Kerbschlagbiegeversuch für je 2500 kg Liefergewicht gleichartiger Gußstücke, gleich behandelter Schmelze (Behandlungseinheit) und gleichem Glühlos oder je Gußstück bei einem Stückgewicht von über 500 kg. Für Wiederholungsprüfungen ist ausreichend Probematerial vorzusehen.

3.2.4 Zur Beurteilung der Ausbildung des Grundgefüges und des Graphits (VDG-Merkblatt P 441) können zusätzliche Gefügeproben herangezogen werden. Der Gefügezustand muß vorwiegend ferritisch sein, d.h. der Ferritanteil muß bei der Sorte GGG-40.3 > 85 %, bei der Sorte GGG-35.3 > 90 % betragen. Der Anteil der Graphitform VI muß > 85 % betragen.

3.3 Die Gußstücke sind auf ihre Beschaffenheit zu besichtigen, sicherheitstechnisch wichtige Maße sind nachzuprüfen. Für die Beschaffenheit der Gußstücke gelten die Forderungen nach DIN 1691 bzw. DIN 1693.

3.4 Die Prüfung von sonstigen Gußeisensorten nach Abschnitt 2.3 ist entsprechend dem Gutachten des Sachverständigen durchzuführen.

3.5 Für Wiederholungsprüfungen gilt DIN 1690 Teil 1.

3.6 Alle Gußstücke sind, bevor sie angestrichen oder mit Überzügen versehen werden, Flüssigkeitsdruckprüfung von ausreichender Dauer mit in der Regel dem doppelten Betriebsüberdruck bzw. Nenndruck zu unterziehen. Der notwendige Sicherheitsbeiwert nach TRD 300 darf hierbei nicht unterschritten werden.

Sofern nach Vereinbarung zwischen Besteller und Hersteller auf die Durchführung der Druckprüfung beim Hersteller verzichtet werden kann, ist diese im Rahmen der Bauprüfung durchzuführen. Die Dichtheit der Gußstücke muß jedoch durch zerstörungsfreie Prüfung sichergestellt sein.

3.7 Wenn besondere Betriebsverhältnisse vorliegen, können zur Feststellung der Dichtheit der Wandungen und zur Prüfung auf Fehler im Gußstück zwischen Besteller (Betreiber) und Hersteller zusätzlich zur Flüssigkeits-Druckprüfung nach Abschnitt 3.6 folgende Versuche einzeln oder in Verbindung vereinbart werden 2 ):

(1) Dichtheitsprüfung mit Luft (Prüfüberdruck etwa 0,1 Betriebsüberdruck, höchstens 2 bar) unter Abpinseln mit schaumbildender Flüssigkeit vor Durchführung der Flüssigkeits-Druckprüfung, in Sonderfällen auch unter Verwendung eines geeigneten Gases mit Benutzung eines Anzeigegerätes.

(2) Dichtheitsprüfung mit Petroleum oder einer anderen gleichartig wirksamen Flüssigkeit, z.B. entspanntem Wasser (Prüfüberdruck höchstens gleich dem 1,5fachen des Betriebsüberdrucks) vor der Flüssigkeits-Druckprüfung.

(3) Durchstrahlungsprüfung.

(4) Prüfung durch Ultraschall, im Zweifelsfall in Verbindung mit einer anderen Prüfung, insbesondere Durchstrahlungsprüfung.

(5) Oberflächenrißprüfung.

3.8 Für die Gehäuse von Armaturen gilt TRD 110.

4 Wärmebehandeln und Schweißen

4.1 In der Regel sind die Gußstücke spannungsarm zu glühen. Soweit der Gefügezustand es erfordert, sind die Gußstücke einer Wärmebehandlung zu unterziehen. Diese kann bei entsprechender Durchführung die Spannungsarmglühung einschließen.

4.2 Das Schweißen an Teilen aus Gußeisen ist möglichst zu vermeiden.

In Ausnahmefällen können an Dampfkesselteilen aus Gußeisen im Einvernehmen mit dem Sachverständigen nach Durchführung einer Verfahrensprüfung Fertigungsschweißungen 3) vorgenommen werden.

5 Kennzeichnung der Gußstücke

5.1 Gußstücke nach Abschnitt 2.1 sind mit dem Herstellerzeichen und der Werkstoffsorte nach DIN 1691 zu kennzeichnen.

5.2 Gußstücke nach Abschnitt 2.2 sind mit dem Herstellerzeichen, der Prüflosnummer, dem Kennzeichen der Behandlungseinheit und der Werkstoffsorte nach DIN 1693 zu kennzeichnen. Außerdem ist das Zeichen des Prüfers einzuschlagen. Für Armaturen gilt TRD 110.

5.3 Gußstücke nach Abschnitt 2.3 sind entsprechend dem Gutachten des Sachverständigen zu kennzeichnen.

6 Nachweis der Güteeigenschaften

Der Nachweis der Güteeigenschaften ist wie folgt zu belegen:

6.1 Bei Gußstücken nach den Abschnitten 2.1.1, 2.12 und 2.1.3 durch die Kennzeichnung nach Abschnitt 5.1.

6.2 Bei Gußstücken nach Abschnitt 2.1.4

p₁< 52 bar durch Abnahmeprüfzeugnis B nach DIN 50049,

p₁ > 52 bar durch Abnahmeprüfzeugnis a nach DIN 50049.

6.3 Bei Gußstücken nach Abschnitt 2.2 durch Abnahmeprüfzeugnis a nach DIN 50049.

6.4 Bei Gußstücken nach Abschnitt 2.3 entsprechend dem Gutachten des Sachverständigen.

6.5 Wurden die Flüssigkeitsdruckprüfung oder die Dichtheitsprüfung bei der Bauprüfung durchgeführt, so ist dies in die Bauprüfbescheinigung aufzunehmen.

7 Festigkeitskennwerte für die Berechnung 4)

Als Festigkeitskennwerte für die Berechnung gelten:

7.1 Bei Gußeisen nach Abschnitt 2.1 die Erwartungswerte für die Zugfestigkeit im Gußstück bei Raumtemperatur gemäß DIN 1691, Tafel 1.

7.2 Bei Gußeisen nach Abschnitt 2.2 die 0,2-Grenze nach Tafel 2.

Bei Gußstücken mit Wanddicken über 200 mm sind die Festigskeitskennwerte zwischen Hersteller, Besteller (Betreiber) und Sachverständigem zu vereinbaren.

Tafel 2 Festigkeitskennwerte bei Gußeisen mit Kugelgraphit

7.3 Bei Gußeisen nach Abschnitt 2.3 die in dem Gutachten des Sachverständigen festgelegten Werte.

7.4 Die in Tafel 2 für 20 °C angegebenen Festigkeitskennwerte gelten bis 50 °C, die für 100 °C angegebenen Werte bis 120 °C. In den übrigen Bereichen ist zwischen den angegebenen Werten linear zu interpolieren (z.B. für 80 °C zwischen 20 und 100 °C, für 140 °C zwischen 100 und 150 °C), wobei eine Aufrundung nicht zulässig ist.

Für Werkstoffe mit Einzelgutachten nach Abschnitt 2.3 gilt die Interpolationsregel nur bei hinreichend engem Abstand 5) der Stützstellen.

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Fußnoten