Festigkeitsnachweise für drucktragende Apparate

Drucktragende Bauteile

Die Berechnung und Dimensionierung von drucktragenden Behältern ist oftmals nicht analytisch möglich, z.B. bei

  • Druckbehältern mit Stutzen oder Standfüßen im Krempenbereich
  • sehr dickwandigen Behältern
  • Stutzen durch Doppelmantelbehälter
  • Sonderformen oder Sonderlasten, z.B. Erdbebenspektren oder verschiedene Transiente
  • der Simulation von thermischen Lastfällen, z.B. Aufheiz- oder Abkühlvorgängen
  • seismischen Lasten mit eigenen Lagerungen, z.B. Sonderzargen oder Sonderpratzen
  • Beulen bei Unterdruck
  • Seilzug beim Anheben während der Montage oder Transport

Neben den Drucklasten können auch Umweltlasten wie Schnee-, Wind- oder Erdbebenlasten einen relevanten Einfluß auf die benötigte Wandstärke haben.
Neben dem statischen Nachweis kann auch ein Ermüdungsnachweis erforderlich sein, wenn die Betriebslasten sich häufig ändern.

Der Nachweis eines drucktragenden Bauteils beginnt in der Regel mit der Einstufung des Behälters in der Druckgeräterichtlinie. Diese regelt anhand des Designdrucks, des Druckvolumens und des Mediums, ob ein Behälter als nach einer harmonisierten Norm dimensioniert werden muss oder ob die Auslegung nach guter Ingenieurspraxis erfolgen kann.

Die Berechnung erfolgt meist mit einer FEM-Berechnung. In der Regel startet man mit dem Festigkeitsnachweis der Druckhülle, gefolgt von den Füßen und den Stutzen. Je nach anzuwendender Norm und Analysemethode erfolgt die Bewertung der Behälter z.B. anhand von:

  • Kategorisierung der errechneten Spannungen und einem Vergleich mit zulässigen Werten
  • Plastischen Dehnungen bei der Verwendung eines plastischen Materialmodells
  • Beulsicherheiten
  • Schädigungen bei Ermüdungsfestigkeitsnachweisen, auch für verschiedene Lastfälle
  • Auslastung von Verbindungselementen, z.B. Schrauben und Schweißnähte

Regelwerke zur Auslegung von drucktragenden Komponenten können zum Beispiel sein:

  • DIN EN 13445
  • DIN EN 13480
  • DIN EN 12516
  • DIN EN 14025
  • AD2000
  • ASME Section XIII Div 2
  • ASME B31.1
  • ASME B31.3

Unsere Berechnungen werden in einem prüffähigen Bericht in deutscher oder englischer Sprache dokumentiert, so dass eine Benannte Stelle oder Ihr Endkunde diesen direkt prüfen und abnehmen kann.

Wir bieten Ihnen optional unser Rundum sorglos Paket an, bei denen wir neben dem Analysebericht auch die Entwurfsprüfung durch eine Benannte Stelle veranlassen und betreuen. Somit entfällt der Betreuungsaufwand der Prüfung durch Sie.

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