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Die nachstehenden Regeln einer vereinfachten Berechnung auf Wechselbeanspruchung¹⁾ gelten für drucktragende Teile von Druckbehältern aus

- ferritischen und austenitischen Walz- und Schmiedestählen,

- Gusseisensorten mit Kugelgraphit nach Anhang 3,

die nach den AD 2000-Merkblättern der Reihe W und HP hergestellt und geprüft werden.

Die Berechnung gilt nur für Bauteile, die auf der Grundlage zeitunabhängiger Festigkeitskennwerte dimen-sioniert sind (siehe AD 2000-Merkblatt B 0 Abschnitt 6.2 und 6.3) und die nur durch Druckschwankungen wechselbeansprucht werden. Zusätzliche Wechselbeanspruchungen, z. B. durch schnelle Temperaturänderungen im Betrieb oder durch äußere Kräfte und Momente, sind im Rahmen der Berechnung nach AD 2000-Merkblatt S 2 zu beurteilen.

Eine Berechnung auf Wechselbeanspruchung ist nur als Lebensdauerabschätzung zur sinnvollen Festlegung von Prüffristen zu werten, um damit eventuell auftretende Ermüdungsanrisse rechtzeitig zu erkennen.

Die ertragbaren Lastspielzahlen können unter Berücksichtigung des Streufeldes der Ermüdungsfestigkeitswerte der Werkstoffe und bei günstigeren Randbedingungen für Konstruktion, Herstellung und Belastung als bei der Entwurfsprüfung zugrunde gelegt ein Vielfaches der rechnerischen Lastspielzahlen erreichen.

Wenn die nachfolgenden zwei Bedingungen erfüllt sind, braucht AD 2000-Merkblatt S 1 nicht angewendet zu werden.

a) Die Anzahl der Lastspiele mit Druckschwankungen zwischen dem drucklosen Zustand und dem maximal zulässigen Druck p (An- und Abfahrten) beträgt N ≤ 1000 und

b) die Schwingbreite (p− p) beliebig vieler Druckschwankungen überschreitet nicht 10 % von p.

Der Grenzwert der Druckschwankungsbreite (p− p) von 10 % kann auf 20 % von p angehoben werden, wenn folgende zusätzliche Bedingungen erfüllt sind:

- Anzahl der Lastspiele mit Druckschwankungen zwischen dem drucklosen Zustand und dem maximal zulässigen Druck p (An- und Abfahrten) N ≤ 1000,

- Stähle mit in den Normen festgelegten Streckgrenzen bei 20 °C von ≤ 300 N/mm²,

- Wanddicken bis zu 25 mm,

- maßgebende Berechnungstemperatur T * ≤ 200 °C,

- Bauformen entsprechend einem Spannungsfaktor η ≤ 3 nach Tafel 3 dieses AD 2000-Merkblattes.

Im Hinblick auf eine vorgesehene Gebrauchsdauer von 20 Jahren (365 Betriebstage) braucht AD 2000-Merkblatt S 1 ebenfalls nicht angewendet zu werden, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

- Die auf den Druck p bezogene Druckschwankungsbreite (p − p p ) überschreitet nicht die Werte nach Bild 2,

Bei tiefen zulässigen Temperaturen in den Anwendungsgrenzen der Beanspruchungsfälle II und III nach AD 2000-Merkblatt W 10 ist eine Reduzierung der zulässigen Lastspielzahlen nicht erforderlich.

- Stähle mit in den Normen festgelegten Streckgrenzen bei 20 °C von ≤ 355 N/mm².

Die Kurven in Bild 2 gelten für

- N ≤ 1000 Lastspiele mit Druckschwankungen zwischen dem drucklosen Zustand und dem maximal zulässigen Druck (An- und Abfahrten),

- Wanddicken bis zu 25 mm,

- maßgebende Berechnungstemperatur T * ≤ 200 °C,

- Schweißverbindungen der Nahtklasse K 2 und Bauformen entsprechend einem Spannungsfaktor η ≤ 3 nach Tafel 3.

Bei Kehlnähten an Stutzenanschlüssen fallen nur 4/5 der bezogenen Druckschwankungsbreiten nach Bild 2 aus dem Geltungsbereich.

Bei mehr als 1000 An- und Abfahrten sind die Druckschwankungsbreiten in Bild 2 nach (p − p p ) ⋅ Fp mit Fp

nach Bild 3 zu reduzieren.

Anstelle des maximal zulässigen Druckes p können die Druckschwankungsbreiten (p^ − p) auch auf den Berechnungsdruck pr (fiktiver Druck) bezogen werden.

Überschreitet die Zahl der zu erwartenden betrieblichen Druckschwankungen die nach diesem AD 2000- Merkblatt errechnetete zulässige Lastspielzahl, ist eine Konstruktionsänderung oder eine auf die Bedingungen der Wechselbeanspruchung abgestimmte detaillierte Berechnung nach AD 2000-Merkblatt S 2 erforderlich.

Das AD 2000-Merkblatt setzt voraus, dass keine schwingfestigkeitsabmindernden Einflüsse durch das Medium vorliegen (siehe Abschnitt 8).

¹⁾ Hierbei ist der Begriff „Wechselbeanspruchung" umfassend im Sinne der zeitlichen Veränderung einer Beanspruchung unabhängig von Größe und Vorzeichen des Mittelwertes gemeint.