Fachübersicht
Das Modul berechnet gewölbte Flammrohrböden nach TRD 304. Flammrohrböden verbinden bei Großwasserraum- und Flammrohrrauchrohrkesseln das Flammrohr mit dem zylindrischen Mantel; die Kalotte ist dabei durch den Betriebsdruck von der Wasserseite und zusätzlich durch die Krafteinleitung aus dem angeschlossenen Flammrohr beansprucht. Aus maximalem Betriebsdruck, Berechnungstemperatur, Werkstoff-Festigkeitskennwert und Sicherheitsbeiwert wird die erforderliche Wanddicke des Bodens einschließlich der Zuschläge ermittelt.
Geometrisch gehen der Innendurchmesser der Kalotte und der Außendurchmesser des angeschlossenen Zylinders ein. Die Zuschläge für Wanddickenunterschreitung sowie Korrosion und Abnutzung werden getrennt ausgewiesen und die Wanddicke inklusive Zuschläge der ausgeführten Bodenwanddicke gegenübergestellt.
Die TRD 304 stammt aus dem Jahr 1964 und wurde wie das gesamte TRD-Regelwerk zum Jahresende 2012 zurückgezogen. Für die Nachrechnung und Bewertung bestehender Flammrohrkessel bleibt sie das maßgebliche historische Auslegungsdokument; Neuauslegungen von Großwasserraumkesseln erfolgen nach EN 12953-3.
Anwendungsbereich
- Gewölbte Flammrohrböden
Typischer Arbeitsablauf
Betriebsbedingungen festlegen
Maximaler Betriebsdruck und Berechnungstemperatur werden aus den Kesseldaten übernommen. Bei rauchgasberührten, gewölbten Böden ist die Temperaturbeanspruchung durch die Beheizung in der Berechnungstemperatur zu berücksichtigen.
Werkstoff und zulässige Beanspruchung bestimmen
Aus dem gewählten Werkstoff folgt der Festigkeitskennwert bei Berechnungstemperatur; zusammen mit dem Sicherheitsbeiwert ergibt sich die zulässige Beanspruchung des Bodens.
Geometrie erfassen
Maßgebend sind der Innendurchmesser der Kalotte (Wölbungsradius-Bereich) und der Außendurchmesser des angeschlossenen Zylinders. Die Wölbungsgeometrie bestimmt, wie die Druckbelastung als Membran- und Biegebeanspruchung in den Boden eingeleitet wird.
Erforderliche Wanddicke berechnen
Aus Druck, Geometrie und zulässiger Beanspruchung wird die rechnerische Wanddicke des Bodens bestimmt. Die Zuschläge für Wanddickenunterschreitung sowie Korrosion und Abnutzung werden addiert.
Vergleich mit der ausgeführten Wanddicke
Die Wanddicke inklusive Zuschläge wird der ausgeführten Bodenwanddicke gegenübergestellt. Der Nachweis ist erfüllt, wenn die ausgeführte Dicke den erforderlichen Wert erreicht oder überschreitet.
Häufige Fragen
Worin unterscheidet sich ein Flammrohrboden von einem normalen gewölbten Boden?
Ein Flammrohrboden trägt neben dem Druck aus dem Wasserraum auch die Kräfte aus dem angeschlossenen Flammrohr, das sich thermisch dehnt und am Boden abstützt bzw. verankert ist. Zudem ist der Boden häufig rauchgasberührt und damit höher temperiert. Die TRD 304 behandelt genau diese Kombination, während gewölbte Böden ohne Flammrohranschluss nach TRD 303 gerechnet werden.
Gilt die TRD 304 noch für neue Kessel?
Nein. Die TRD wurden zum 31.12.2012 zurückgezogen; neue Großwasserraumkessel werden nach EN 12953-3 in Verbindung mit der Druckgeräterichtlinie ausgelegt. Die TRD 304 wird jedoch weiterhin benötigt, um die Auslegung bestehender Flammrohrkessel nachzuvollziehen, Reparaturen zu bewerten oder Restlebensdauerbetrachtungen zu stützen.
Welche Zuschläge sind bei rauchgasberührten Böden besonders wichtig?
Neben dem Zuschlag für die Wanddickenunterschreitung des Blechs ist der Korrosions- und Abnutzungszuschlag entscheidend, da rauchgasseitige Korrosion und wasserseitige Beläge die tragende Wanddicke über die Lebensdauer reduzieren. Bei der Nachrechnung von Bestandsanlagen sollte die tatsächlich gemessene Restwanddicke anstelle der Nennwanddicke angesetzt werden.
Technische Inhaltsbasis: LV-Solved-Problems-Content 628d313247e7