Technische Regeln Druckgase
TRG 241 Anlage 1 - Herstellen geschweißter oder nach einem anderen Verfahren gefügter Behälter
Verfahrensprüfung für Schweißverbindungen
Ausgabe September 1975
(ArbSch. 10/1975 S. 402 aufgehoben)
Nachfolgeregelung: TRBS Technische Regeln für Betriebssicherheit
1. Zweck der Verfahrensprüfung und Grundsätzliches
1.1 Die Verfahrensprüfung für eine Schweißverbindung dient einem Werk, des geschweißte Behälter herstellt oder das an geschweißten Behältern Änderungs- oder Instandsetzungsschweißungen durchführt, als Nachweis dafür, daß
1.2 Eine Verfahrensprüfung richtet sich nach dem Schweißverfahren, den zu verschweißenden Werkstoffen, den Schweißzusatzwerkstoffen (Stabelektrode einschließlich Umhüllungstyp, Drahtelektrode, Schweißstab) und den Hilfsstoffen (Schutzgas, Schweißpulver), den Schweißpositionen, den Abmessungen, dem Wärmebehandlungszustand und evtl. Besonderheiten.
Dabei sind die Bestimmungen der Nummer 2 Abgrenzung von Verfahrensprüfungen (Geltungsbereich) au beachten.
1.3 Eine Verfahrensprüfung umfaßt das Schweißen von Probestücken (s. Nummer 3) und deren Prüfen (s. Nummer 4). Das Schweißen der Probestücke und das Prüfen ist in Anwesenheit des Sachverständigen durchzuführen.
1.4 Die Auswertung der Prüfungen obliegt dem Sachverständigen. Die Prüfung gilt als bestanden, wenn die Anforderungen nach Tafel 1 erfüllt sind.
1.5 Der Sachverständige fertigt einen Bericht über die Verfahrensprüfung. Aus dem Bericht müssen hervorgehen
Das Herstellerwerk erhält eine Ausfertigung des Berichtes.
1.6 Eine Verfahrensprüfung kann ergänzt werden (s. Nummer 5): sie bedarf in bestimmten Fällen der Wiederholung (s. Nummer 6).
2. Abgrenzung von Verfahrensprüfungen (Geltungsbereich)
2.1 Schweißverfahren
2.11 Eine Verfahrensprüfung gilt nur für das Schweißverfahren, das bei der Prüfung angewendet worden ist.
2.12 Für Mehrlagenschweißungen und für Einlagenschweißungen sind getrennte Verfahrensprüfungen erforderlich.
2.2 Zu verschweißende Werkstoffe
2.21 Eine Verfahrensprüfung gilt nur für den oder die Werkstoffe, die bei der Prüfung durch Schweißung verbunden worden sind. Es obliegt der Entscheidung des Sachverständigen, ob die Verfahrensprüfung auch für andere als die geprüften Werkstoffe gilt.
Tafel 1. Anforderungen (Nummer 1.4)
Prüfungen | Anforderungen | ||||
Art | an Blechen: siehe TRG 201 Anl. 1 Nr. 4.2 | ||||
Zugversuch | |||||
Ziff. 1 Ziff. 5 |
wie an den Grundwerkstoff oder wie im Gutachten des Sachverständigen für den Schweißzusatzwerkstoff festgelegt | ||||
Faltversuch nach DIN 50121 | |||||
Ziff. 2 | Biegewinkel | Stahl | Zugfestigkeit (Mindestwert) | Dorndurch- messer |
|
180 °3 | ferritisch | < 410 N/mm2 | 1 a | ||
180 ° 3 | ferritisch | > 410 N/mm2 bis < 440 N/mm2 | 2 a | ||
180 ° 3 | ferritisch | > 440 N/mm2bis < 470 N/mm2 | 2,5 a | ||
180 ° 3* | ferritisch | > 470 N/mm2 | 3 a | ||
180 °3 * | austenitisch | 2 a2 | |||
*) Tritt der Anriß bei einem Biegewinkel < 180° auf, dann ist das nicht zu beanstanden, wenn folgende Anforderungen erfüllt sind: | |||||
> 90 ° bis < 180 ° |
Dehnung (L0 = Schweißnahtbreite + Wanddicke; symmetrisch zur Naht):> Bruchdehnung δ5 (gewährleisteter Wert) des Grundwerkstoffes | ||||
< 90 ° | Dehnung über Schweißnahtbreite:> 30 %4; sowie fehlerfreies Aussehen des Bruches | ||||
Kerbschlagbiegeversuch1 6 | |||||
zul. niedrigste Betriebstemp. | Prüftemperatur | ||||
aus Mitte Schweiß- gut |
Ziff. 3 | -20 °C | Raumtemperatur7 | wie an den Grundwerkstoff; bei austenitischen Stählen jedoch mindestens 50 J/cm2 | |
unter -20 °C | zul. niedrigste Betriebstemp. | wie an den Grundwerkstoff für die Querrichtung festgelegt; bei austenitischen Stählen jedoch mindestens 40 J/cm2 | |||
Schweiß- naht- übergang |
Ziff. 4 | -20 °C | Raumtemperatur7 | mindestens 50 %5 des für den Grundwerkstoff in Querrichtung gewährleisteten und für ISO-V-Proben festgelegten Wertes | |
unter -20 °C | zul. niedrigste Betriebstemp. | mindestens 35 J/cm2 an der DVM-Probe | |||
Gefüge | Ziff. 6 | Das Gefüge des Schweißgutes, der Übergangszonen und des Grundwerkstoffes muß einwandfreien Lagenaufbau und einwandfreie Durchschweißung der Naht (Makroschliff) sowie einwandfreie Gefügeausbildung (Mikroschliff) erkennen lassen. Bei Mikroschliffen ist eine Untersuchung auf Mikrorisse durchzuführen. In der Regel sind die Gefügeausbildungen durch Aufnahme zu belegen. | |||
Härte- prüfung nach Vickers |
Ziff. 7 | Quer zur Schweißnaht Ist möglichst dicht unter der Oberfläche ein Härteprofil aufzunehmen. Hierbei sind die Spitzenwerte der Härte in örtlich begrenzten Zonen zu erfassen. In den wärmebeeinflußten Zonen soll die Härte 350 HV 10 nicht überschreiten. Darüber hinausgehende Härtespitzen in schmalen Übergangszonen sind nicht zu beanstanden, wenn das Ergebnis der technologischen Prüfungen den Anforderungen genügt. | |||
1) Mittelwert aus 3 ISO-Spitzkerbproben oder - sofern hierfür für den Grundwerkstoff Gewährleistungswerte noch nicht festgelegt sind - aus 3 DVM-Proben 2) Bei warmfesten austenitischen Stählen jedoch 3 a 3) 180° gelten als erfüllt, wenn die Faltprobe nach DIN 50121 ohne Anriß durch die Auflager gedrückt worden ist 4) Bei nicht gleichartig geschweißten Stählen, z.B. X 8 Ni 9, können mit dem Sachverständigen abweichende Werte vereinbart werden 5) Die Festlegung gilt nur vorläufig 6) Zur Beurteilung des Zähigkeitsverhaltens sind die Ergebnisse des Faltversuches heranzuziehen 7) Bei Schweißgut gleich oder ähnlich DIN 1913 jedoch bei -20 °C |
2.22 Abweichend von Nummer 2.21 gilt für Stühle nach Tafel 2 (in Tafel 2 sind die zum Herstellen geschweißter Behälter üblichen Stühle erfaßt und zur Abgrenzung der Verfahrensprüfungen in 7 Gruppen eingeteilt: Stahlgußsorten sind den entsprechenden Stählen gleichgestellt folgendes:
2.3 Schweißzusatzwerkstoffe und Hilfsstoffe
2.31 Eine Verfahrensprüfung gilt für die bei den Probeschweißungen verwendeten Schweißzusatzwerkstoffe und Hilfsstoffe. Jeder Wechsel von Schweißzusatzwerkstoffen oder Hilfsstoffen setzt abgesehen von den Fällen noch des Nummern 2.32 und 2.33 eine neue Verfahrensprüfung voraus.
2.32 Für Schweißzusatzwerkstoffe und Schutzgase bedarf es, soweit es sich um E-, G-, WIG-, MIG- oder MAG-Schweißungen handelt, bei einem Wechsel der Firmenmarke einer neuen Verfahrensprüfung nicht, wenn es sich um den gleichen Typ handelt und der Einsatz dem durch Eignungsprüfung und - sofern es sich um genormte Schweißzusatzwerkstoffe handelt - durch Norm festgelegten Anwendungsbereich entspricht.
2.33 Für die Draht/Pulver-Kombination bei der UP-Schweißung bedarf es bei einem Wechsel der Firmenmarke genormter Drahtelektroden einer neuen Verfahrensprüfung nicht.
Tafel 2. Gruppeneinteilung schweißbarer Stähle (Nummer 2.22)
Grup- pe |
Baustähle nach DIN 17100 und DIN 1623 Blatt2 | Feinkorn- baustähle, ausgenommen |
kaltzähe Feinkorn- baustähle |
Alterungs- beständige Stähle nach DIN 17135 |
Kaltzähe Nickel- stähle |
Nichtrostende austenitische Stähle | Streckgrenze (Mindestwert) |
1 | ♣ | ♣ | < 380 | ||||
2 | ♣ | > 380 bis 440 | |||||
3 | ♣ | > 440 | |||||
4 | ♣ | < 440 | |||||
♣ | - | ||||||
5 | ♣ | > 440 | |||||
6 | ♣ | - | |||||
7 | ♣ | - |
2.4 Abmessungen
2.41 Bei mehrtägig ausgeführtem Lichtbogenschweißen gilt eine an der Werkstoffdicke s abgelegte Prüfung für den Wanddickenbereich von 0,75 bis 1,5 s. Handelt es sich dabei um das Handschweißen mit Stabelektroden und einer Werkstoffdicke s > 10 mm, so gilt eine an der Wanddicke s abgelegte Prüfung bis zu einer unteren Grenze von s = 7 mm.
2.42 Bei einlagig ausgeführtem Lichtbogenschweißen ist der Geltungsbereich der Prüfung zwischen dem Hersteller und dem Sachverständigen zu vereinbaren.
2.43 Beim Gasschweißen gilt eine an der Wanddicke s abgelegte Prüfung für den Wanddickenbereich von 0,75 bis 1,25 s.
2.44 Bei mehrlagig ausgeführtem Rohrschweißen gilt in bezug auf den Rohrdurchmesser das 0,5fache des für die Prüfung gewählten Rohrdurchmessers als untere Begrenzung; eine obere Begrenzung entfällt.
2.5 Wärmebehandlungszustand
Eine Verfahrensprüfung gilt für den sei der Prüfung vorliegenden Wärmebehandlungszustand. Die Wärmebehandlung eines Prüfstückes ist so durchzuführen, daß ein vergleichbarer Wärmebehandlungszustand wie am Bauteil erreicht wird.
2.6 Besonderheiten
Besonderheiten (z.B. erschwerende Bedingungen durch Schweißen in Zwangslage) sind bei einer Verfahrensprüfung zu berücksichtigen. Ist eine Verfahrensprüfung auf Sonderfälle (z.B. schwierige Stutzenanordnung, schwierige Ausbesserungen an schweißempfindlichen Stählen) abzustimmen, so ist der Prüfumfang zwischen dem Hersteller und dem Sachverständigen zu vereinbaren.
3. Schweißen der Prüfstücke
3.1 Handschweißen
3.11 Die Prüfstücke müssen
3.12 Noch Möglichkeit sind von zwei Schweißern, die Schweißarbeiten innerhalb des vorgesehenen Geltungsbereiches ausführen sollen, folgende Prüfstücke herzustellen:
3.2 Mechanisierten Schweißverfahren
Nummer 3.1 gilt sinngemäß. Die bei Blechen in Position w durchgeführte Prüfung gilt auch für Rohre, die beim Schweißen gedreht werden.
4. Prüfen der Prüfstücke
4.1 Jedes Prüfstück ist zu unterziehen
Soweit es zur Beurteilung der Schweißnaht erforderlich ist, kann der Sachverständige in besonderen Fällen andere oder weitergehende Prüfungen durchführen. In einem solchen Falle sind die Prüfungen zwischen dem Hersteller und dem Sachverständigen zu vereinbaren.
4.2 An jedem Prüfstück aus Blechen sind in der Regel durchzuführen:
Bei Blechdicken > 50 mm sind die technologischen Proben über den Querschnitt zu verteilen.
Die Aufteilung des Prüfstückes ist dem Bild 1 zu entnehmen. Das Ergebnis der zerstörungsfreien Prüfung ist zu berücksichtigen.
4.3 An jedem Prüfstück aus Rohren sind die gleichen Versuche wie bei Prüfstücken aus Blechen durchzuführen, jedoch genügt für jede Schweißposition ein Probensatz, wenn die Prüfstücke in mindestens zwei Positionen geschweißt worden sind. Des Zugversuches an einer Schweißgutprobe bedarf es nur bei Dicken> 30 mm und einem äußeren Durchmesser > 300 mm. Aufteilung der Probenstücke: s. Bild 2.
4.4 An jedem Prüfstück für Stelzen- und Kehlnahtschweißungen sind Gefügeuntersuchungen und Härteprüfungen an Gefügeproben durchzuführen, und zwar nach Stutzengröße an 2 bis 4 gleichmäßig verteilten Proben Bei Aluminiumwerkstoffen entfällt die Härteprüfung.
4.5 Für Sonderfälle sind Art und Umfang der Prüfung zwischen dem Hersteller und dem Sachverständigen zu vereinbaren.
4.6 Proben und restliche Teile der Prüfstücke sind bis zum Vorliegen des Berichtes des Sachverständigen aufzubewahren.
5. Ergänzung einer Verfahrensprüfung
Bei einer wesentlichen Änderung des Geltungsbereiches (s. Nummer 2) einer Verfahrensprüfung ist eine Ergänzungsprüfung erforderlich, deren Umfang zwischen den Hersteller und dem Sachverständigen zu vereinbaren ist. Ergänzungsprüfungen können als Arbeitsprüfungen durchgeführt werden.
6. Wiederholung einer Verfahrensprüfung
Eine Verfahrensprüfung ist zu wiederholen, wenn die Fertigung um mehr als 1 Jahr unterbrochen wird. Wird die Fertigung im Rahmen des Geltungsbereichen einer Verfahrensprüfung länger als 1 Jahr unterbrochen, so ist der Prüfumfang für die erste Arbeitsprüfung noch Wiederaufnahme der Fertigung mit dem Sachverständigen zu vereinbaren.
Bild 1. Aufteilung eines Blech-Prüfstückes (Nummer 4.2) | |
Z = Zugprobe F = Faltprobe K = 1 Satz Kerbschlagproben (Mitte Schweißgut) Kü = 1 Satz Kerbschlagproben (Bereich des Schweißnahtüberganges) G = Mikroschliff, Makroschliff ZSch = Zugprobe aus dem Schweißgut |
|
350 mm bei s< 20 mm 400 mm bei s > 20 bis< 35 mm 450 mm bei s > 35 mm |
Bild 2. Aufteilung von Rohr-Prüfstücken (Nummer 4.3) | |
Bedeutung der Buchstaben: s. Bild 1 | |
Rohrachse waagerecht, in Zwangslage geschweißt | Rohrachse waagerecht oder senkrecht, in jeweils einer Position geschweißt |
(Stand: 20.08.2018)
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