Für einen individuellen Ausdruck passen Sie bitte die Einstellungen in der Druckvorschau Ihres Browsers an. Regelwerk

Technische Regeln Druckgase
Umsetzung der EG-Einzelrichtlinien

TRG 801 - Nahtlose Gasflaschen aus Stahl

Ausgabe Juni 1986
(BArbBl. 6/1986 S. 46 aufgehoben)

Nachfolgeregelung: TRBS Technische Regeln für Betriebssicherheit

Vorbemerkung

Durch diese TRG werden die Anhänge I bis V der "Richtlinie des Rates vom 17. September 1984 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über nahtlose Gasflaschen aus Stahl" 84/525/EWG (Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften Nr. L 300 S. 1) in die Technischen Regeln Druckgase überführt. d. h. insoweit umgesetzt. Der Geltungsbereich der Richtlinie erstreckt sich auf Flaschen mit einem Rauminhalt von mindestens 0,5 Liter bis höchstens 150 Liter, unabhängig von der Anzahl der Flaschenhälse (einer oder zwei). Sie gilt jedoch nicht für Flaschen aus austenitischen Stählen sowie Flaschen, bei denen das Verschließen des Bodens mit Zusatzwerkstoffen erfolgt.

Diese Richtlinie beruht auf dem Prinzip der optionellen Harmonisierung. Deshalb kann diese TRG unabhängig von den anderen für Gasflaschen geltenden TRG angewandt werden.

Die Umsetzung des verfügenden Teils der EG-Einzelrichtlinie in deutsches Recht geschieht durch die z. Zt. Vorbereitete Novellierung der Druckbehältenverordnung.

.

1. Begriffsbestimmungen und Zeichen für die in diesem Anhang verwendeten Benennungen

1.1. Streckgrenze

In dieser Richtlinie lauten die Werte der Streckgrenze, die für die Berechnung der drucktragenden Teile verwendet werden, wie folgt:

• Hat ein Stahl keine untere und obere Streckgrenze, so ist der Mindestwert der konventionellen Streckgrenze R_{p 0,2} zu nehmen.
• Hat ein Stahl eine untere und obere Streckgrenze, so können folgende Werte genommen werden:
  • entweder R_eL
  • oder R_eH × 0,92
  • oder R_{p 0,2}.

1.2. Berstüberdruck

Im Sinne dieser Richtlinie ist Berstüberdruck der Druck, bei dem plastische Instabilität eintritt, d. h. der höchste Druck, der bei einem Innendruckversuch erreicht wird.

1.3. Zeichen

Die in diesem Anhang verwendeten Zeichen haben folgende Bedeutung:

1.4. Normalglühen

Der Ausdruck "Normalglühen" wird in dieser Richtlinie im Sinne der Begriffsbestimmung unter Punkt 68 der EURONORM 52 - 83 verwendet.

An das Normalglühen kann sich ein Erwärmen auf eine gleichmäßige Temperatur unterhalb des unteren Umwandlungspunktes (A_c1) des Stahls anschließen.

1.5. Vergüten

Unter "Vergüten" ist eine Wärmebehandlung der fertigen Flasche zu verstehen, bei der diese auf eine gleichmäßige Temperatur oberhalb des oberen Umwandlungspunktes (A_c3) des Stahls erwärmt wird. Anschließend wird die Flasche mit einer Geschwindigkeit, die nicht größer ist als 80 Prozent derjenigen, die man durch Abkühlen in Wasser mit einer Temperatur von 20 °C erhält, abgeschreckt. Danach wird sie auf eine gleichmäßige Temperatur unterhalb des unteren Umwandlungspunktes (A_c1) des Stahls erwärmt.

Die Wärmebehandlung muß in einer Weise vorgenommen werden, daß keine Risse in der Flasche entstehen. Das Verfahren der Härtung in Wasser ohne Zusätze ist unzulässig.

2. Technische Vorschriften

2.1. Verwendete Stähle

2.1.1. Ein Stahl wird durch die Art seiner Herstellung, die chemische Zusammensetzung, den Wärmebehandlungszustand der fertigen Flasche sowie seine mechanischen Eigenschaften definiert. Der Hersteller macht die jeweiligen Angaben unter Berücksichtigung der nachstehenden Vorschriften. Jede Änderung bezüglich dieser Angaben gilt unter dem Gesichtspunkt der EWG-Bauartzulassung als Wechsel der Stahlsorte.

1. Art der Herstellung

   Die Art der Herstellung wird durch Bezugnahme auf das angewandte Einschmelzungsverfahren (beispielsweise Siemens-Martin-Ofen, Sauerstoffblaskonverter, Elektroofen) sowie die gewählte Beruhigungsmethode definiert.

2. Chemische Zusammensetzung

   Die Angaben zur chemischen Zusammensetzung müssen zumindest folgendes enthalten:

   • den Höchstgehalt an Schwefel und Phosphor in allen Fällen;
   • den Gehalt an Kohlenstoff, Mangan und Silizium in allen Fällen;
   • den Gehalt an Nickel, Chrom, Molybdän und Vanadium, wenn es sich bei diesen Elementen um bewußt eingebrachte Legierungselemente handelt.

   Der Gehalt an Kohlenstoff, Mangan, Silizium sowie gegebenenfalls an Nickel, Chrom, Molybdän und Vanadium muß so genau angegeben werden, daß die Unterschiede zwischen den Höchst- und den Mindestwerten bei der jeweiligen Schmelze folgende Spannen nicht überschreiten:

   • Kohlenstoff:
     • 0,06 % bei einem Höchstgehalt unter 0,30 %;
     • 0,07 % bei einem Höchstgehalt von 0,30 % oder mehr.
   • Mangan und Silizium:
     • 0,30 %.
   • Chrom:
     • 0,30 % bei einem Höchstgehalt unter 1,5 %;
     • 0,50 % bei einem Höchstgehalt von 1,5 % oder mehr.
   • Nickel:
     • 0,40 %.
   • Molybdän:
     • 0,15 %.
   • Vanadium:
     • 0,10 %.
3. Wärmebehandlung

   Die Wärmebehandlung wird durch die Temperatur, die Haltedauer und die Art des Kühlmittels für jede der Verarbeitungsstufen (Normalglühen, auf das ein Anlassen folgen kann, oder Vergüten) definiert.

   Die Austenitisierungstemperatur vor dem Vergüten oder Normalglühen muß auf 35 °C genau bestimmt werden.

   Das gleiche gilt für die Anlaßtemperatur.

2.1.2. Anforderungen

Der verwendete Stahl muß beruhigt und alterungsbeständig sein. Die ganze Flasche muß nach ihrer Fertigstellung einer Wärmebehandlung unterzogen werden, bei der es sich entweder um ein Normalglühen, auf das ein Anlassen folgen kann, oder um ein Vergüten handeln kann. Der Schwefel- bzw. Phosphorgehalt der Schmelzen darf jeweils höchstens bei 0,035 % liegen, und die Summe dieser Gehalte darf 0,06 % nicht übersteigen. Der Schwefel - bzw. Phosphorgehalt des Erzeugnisses darf jeweils höchstens 0,04 % erreichen, und die Summe dieser Gehalte darf 0,07 % nicht übersteigen.

2.1.3. Ein Stahl im Sinne der Nummer 2.1.1 darf von einem Hersteller nur verwendet werden, wenn dieser Stahl von einem Mitgliedstaat zur Herstellung nahtloser Flaschen zugelassen ist. Jeder Mitgliedstaat übermittelt jedem anderen Mitgliedstaat auf Anfrage ein Verzeichnis der Werkstoffe, die in seinem Hoheitsgebiet zur Herstellung der unter diese Richtlinie fallenden Flaschen verwendet werden.

2.1.4. Es muß die Möglichkeit zu unabhängigen Analysen gegeben sein. Diese Analysen werden insbesondere durchgeführt, um festzustellen, ob der Schwefel - und der Phosphorgehalt den Vorschriften der Nummer 2.1.2 entspricht. Die Proben für diese Analysen sind entweder der Halbfertigware, wie sie vom Stahlhersteller dem Flaschenhersteller angeliefert wird, oder den fertigen Flaschen zu entnehmen. Werden die Proben einer Flasche entnommen, so kann hierfür eine der Flaschen verwendet werden, die zuvor für die mechanischen Prüfungen nach Nummer 3.1 oder die Wasserdruck-Berstprüfung nach Nummer 3.2 ausgewählt wurden.

2.2. Berechnung der drucktragenden Teile

2.2.1. Die Mindestwanddicke muß mindestens gleich dem größten der nachstehenden Werte sein:

•  ;

  dabei ist R der jeweils kleinere der beiden folgenden Werte:

  1. R_e
  2. 0,75 · R_m bei normalgeglühten oder normalgeglühten und angelassenen Flaschen
     0,85 · R_m bei vergüteten Flaschen
• a = D/250 + 1 mm
• a = 1,5 mm

2.2.2. Erfolgt die Herstellung konvexer Flaschenböden durch Zuschmieden des zylindrischen Teils, so muß die Wanddicke in der Mitte des fertigen Bodens mindestens 1,5 a betragen.

2.2.3. Die Dicke konkaver Flaschenböden muß mindestens 2 a innerhalb des Kremps betragen.

2.2.4. Im Hinblick auf eine zufriedenstellende Spannungsverteilung muß die Wanddicke der Flasche im Bereich der Übergangszone zwischen dem zylindrischen Teil und dem Boden stetig erhöht werden.

2.3. Bau und Ausführung

2.3.1. Der Hersteller muß die Wanddicke sowie innen und außen den Oberflächenzustand jeder Flasche prüfen, um festzustellen, ob

• die Wanddicke an keiner Stelle kleiner ist als in der Zeichnung angegeben;
• die Innen - und die Außenseite der Flasche frei von Fehlern ist, die die Sicherheit gefährden.

2.3.2. Die Unrundheit des zylindrischen Teils muß in der Weise begrenzt sein, daß der Unterschied zwischen dem größten und dem kleinsten Außendurchmesser im gleichen Querschnitt nicht mehr als 1,5 % des mittleren Durchmessers beträgt.

Die Abweichung der Mantellinien des zylindrischen Teils der Flasche von der Geraden darf - bezogen auf ihre Länge - höchstens 3 mm je Meter betragen.

2.3.3. Vorhandene Flaschenfüße müssen eine ausreichende Festigkeit besitzen und aus einem in bezug auf Korrosion auf den verwendeten Flaschenstahl abgestimmten Werkstoff hergestellt sein. Ihre Form muß der Flasche eine ausreichende Standsicherheit verleihen. Die Flaschenfüße dürfen weder eine Wasseransammlung noch ein Eindringen von Wasser zwischen Fuß und Flasche ermöglichen.

3. Prüfungen

3.1. Mechanische Prüfungen

3.1.1. Allgemeine Vorschriften

3.1.1.1. Die mechanischen Prüfungen werden, soweit diese Richtlinie nicht besondere Vorschriften enthält, gemäß folgenden EURONORMEN durchgeführt:

EURONORM 2 - 80: Zugversuch an Stahl;

EURONORM 3 - 79: Härteprüfung nach Brinell für Stahl;

EURONORM 6 - 55: Faltversuch für Stahl;

EURONORM 11 - 80: Zugversuch an Stahlblechen und -bändern mit Dicken unter 3 mm;

EURONORM 12 - 55: Faltversuch an Stahlblechen und -bändern mit einer Dicke unter 3 mm;

EURONORM 45 - 63: Kerbschlagbiegeversuch an einer beidseitig aufliegenden Spitzkerbprobe.

3.1.1.2. Alle mechanischen Prüfungen zur Überwachung der Werkstoffeigenschaften der Flaschen werden an Werkstoffproben vorgenommen, die fertigen Flaschen entnommen sind.

3.1.2. Art der Prüfungen und Prüfkriterien

An jeder Probeflasche werden ein Zugversuch in Längsrichtung, vier Faltversuche in Umfangsrichtung und, sofern es die Wanddicke gestattet, mindestens 5 mm breite Proben zu entnehmen, drei Kerbschlagbiegeversuche durchgeführt. Die Proben für die Kerbschlagbiegeversuche werden in Querrichtung entnommen; erlauben die Wanddicke und/oder der Flaschendurchmesser indessen nicht die Entnahme einer mindestens 5 mm breiten Probe in Querrichtung, so können die Proben für die Kerbschlagbiegeversuche in Längsrichtung entnommen werden.

3.1.2.1. Zugversuch

3.1.2.1.1. Die Zugprobe muß den Bestimmungen

• des Kapitels 4 der EURONORM 2 - 80 entsprechen, wenn ihre Dicke 3 mm oder mehr beträgt;
• des Kapitels 4 der EURONORM 11 - 80 entsprechen, wenn die Dicke weniger als 3 mm beträgt. Unabhängig von der Dicke der Zugprobe betragen die Breite und die Meßlänge der Zugprobe in diesem Fall 12,5 bzw. 50 mm.

3.1.2.1.2. Die beiden Flächen der Zugprobe, die jeweils der Innen - und Außenwandung der Flasche entsprechen, dürfen nicht bearbeitet sein.

3.1.2.1.3. Die Bruchdehnung in Prozent darf nicht geringer sein als (25 ·10³) / 2 R_mt

Die Bruchdehnung darf auf keinen Fall geringer sein als

• 14 %, wenn der Versuch nach der EURONORM 2 - 80 durchgeführt wird;
• 11 %, wenn der Versuch nach der EURONORM 11 - 80 durchgeführt wird.

3.1.2.1.4. Der für die Zugfestigkeit ermittelte Wert muß mindestens gleich R_m sein.

Die im Rahmen der Zugfestigkeitsprüfung zu bestimmende Streckgrenze ist der Wert, der gemäß Nummer 1.1 für die Berechnung der Flaschen verwendet worden ist. Die obere Streckgrenze ist anhand des Spannungs-Dehnungsdiagramms oder durch jede andere Methode von mindestens gleich großer Genauigkeit zu bestimmen.

Der für die Streckgrenze ermittelte Wert muß, je nach Fall, größer als oder gleich R_eH, R_eL oder R_p0,2 sein.

3.1.2.2. Faltversuche

3.1.2.2.1. Der Faltversuch wird an Faltproben ausgeführt, die man durch Zerschneiden eines 25 mm breiten Ringes in zwei gleich lange Teile erhält. Jeder Streifen darf nur an den Rändern bearbeitet sein. Die beiden Seiten der Faltprobe, die jeweils der Innen - und Außenwandung der Flasche entsprechen, dürfen nicht bearbeitet sein.

3.1.2.2.2. Der Faltversuch wird mit einem Dorn von Durchmesser d und zwei Zylindern durchgeführt, die um den Abstand d + 3a voneinander entfernt sind. Während des Versuchs muß die Innenfläche des Ringes am Dorn anliegen.

3.1.2.2.3. An der Faltprobe dürfen beim Biegen um den Dorn keine Risse auftreten, wenn der Abstand der beiden Innenseiten der gefalteten Probe nicht größer ist als der Durchmesser des Dornes (vgl. Darstellung in Anhang III).

3.1.2.2.4. Das Verhältnis(n) des Dorndurchmessers zur Dicke der Probe darf die Werte der nachstehenden Tabelle nicht überschreiten:

3.1.2.3. Kerbschlagbiegeversuch

3.1.2.3.1. Der Kerbschlagbiegeversuch wird an Proben nach EURONORM 45 - 63 durchgeführt.

Alle Kerbschlagbiegeversuche werden bei -20 °C vorgenommen. Der Kerb liegt senkrecht zur Flaschenwandung. Die Proben für den Kerbschlagbiegeversuch dürfen nicht gerichtet werden und müssen auf allen sechs Seiten bearbeitet sein, jedoch nur soweit es notwendig ist, um ebene Oberflächen zu erzielen.

3.1.2.3.2. Der Mittelwert aus drei aufeinanderfolgenden Kerbschlagbiegeversuchen in Längs - oder Querrichtung sowie der jeweilige bei diesen Versuchen ermittelte Einzelwert darf nicht niedriger sein, als der in nachstehender Tabelle angegebene entsprechende Wert in J/cm².

3.2. Wasserdruck-Berstprüfung

3.2.1. Prüfbedingungen

Flaschen, bei denen diese Prüfung vorgenommen wird, müssen die unter Nummer 6 vorgesehenen Aufschriften tragen.

3.2.1.1. Die Wasserdruck-Berstprüfung ist in zwei aufeinanderfolgenden Stufen mit einer Prüfeinrichtung durchzuführen, die einen stetigen Druckanstieg bis zum Bersten der Flasche und eine Aufzeichnung der Kurve des Druckverlaufs über der Zeit erlaubt. Die Prüfung ist bei der jeweiligen Raumtemperatur durchzuführen.

3.2.1.2. In der ersten Stufe muß der Druck bis zu dem Wert, der dem Beginn der plastischen Verformung entspricht, stetig ansteigen; der Druckanstieg darf nicht mehr als 5 bar pro Sekunde betragen. Nach Erreichen der plastischen Verformung (zweite Stufe) darf die Fördermenge der Pumpe nicht das Zweifache der Fördermenge der ersten Stufe überschreiten; sie muß dann bis zum Bersten der Flasche konstant gehalten werden.

weiter

1) ABl. Nr. C 2 vom 09.01.1974 S. 64.

2) ABl. Nr. C 101 vom 23.01.1973 S. 25.

3