“Niedrige Temperatur, niedriger Stress”
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Es gibt seit jeher viele Fragen bezüglich niedriger Temperaturen und geringer Belastungen. In Anhang E von GB150 heißt es: „Niedrige Temperatur und niedriger Stress bezeichnen, dass die Konstruktionstemperatur der Hülle oder ihrer belasteten Komponenten unter -20 Grad liegt...“ Heißt das also, dass eine Temperatur unter -20 Grad erforderlich ist, um von niedriger Temperatur und niedrigem Stress zu sprechen? Wenn es also zwischen 0 Grad und -20 Grad ist, kann man dann nicht niedrige Temperaturen sowie geringen Stress nutzen? Wenn man das anhand der Übernahme als Beispiel nimmt: Bei einer Konstruktionstemperatur von -30 Grad kann man für Bedingungen mit niedrigen Temperaturen und geringem Stress Rohre vom Typ 20# verwenden. Bei -10 Grad gehören diese Bedingungen jedoch nicht mehr zu den Bedingungen mit niedrigen Temperaturen und geringem Stress – daher können die Rohre vom Typ 20# dort nicht verwendet werden. Ist das nicht seltsam? Um Rat an Experten zu fragen
Diesen Beitrag hat zuletzt zhangjuhua am 17.4.2016 um 19:06 bearbeitet. Sie meinen vermutlich Situationen mit niedriger Temperatur und niedrigem Stress. Doch nach den Vorgaben von GB150 gelten für gewöhnliches Kohlenstahl- und Niederkohlenstahlmaterial nur Temperaturen unter -20°C als „Niedertemperaturbedingungen“. Die in Anhang E genannten Bedingungen bezüglich niedriger Temperatur und niedrigen Stresses gelten ausschließlich für Niedertemperaturbehälter. Was Sie sagen – dass bei -30°C Rohre vom Typ 20# verwendet werden können, während bei -10°C dies nicht möglich ist – kann zwar zutreffen, handelt sich dabei aber um eine eher spezielle Situation. Wenn beispielsweise die Konstruktionstemperatur zwischen -20°C und 40°C liegt, dann kann aufgrund der Erfüllung der Bedingungen für Niedertemperaturbedingungen das Material vom Typ 20# verwendet werden. Es ist jedoch unangemessen, Materialien unter Berücksichtigung unterschiedlicher Stressbedingungen miteinander zu vergleichen. Denn bei demselben Material liegt die Temperatur, bei der es zu Bruch kommt, bei niedrigeren Stressen niedriger als bei höheren Stressen. Nur bei gleichen Stressbedingungen und demselben Material lässt sich etwas vergleichen. Dabei entsteht genau die widersprüchliche Situation, von der der Verfasser spricht. Im Grunde liegt das Problem darin, dass es eine willkürliche Einteilung der Niedertemperaturbehälter gibt. Eine solche willkürliche Einteilung ist nicht sinnvoll – es handelt sich dabei um eine veraltete Methode. ASME geht hier besser vor: In UCS-66 wird eine Kurve verwendet, während wir eine plötzliche Änderung haben – das ist ziemlich unpraktisch. Die durch innenwirkenden Druck sowie andere mechanische Belastungen entstehenden Spannungen liegen meist im Bereich von 50 MPa bzw. 1/6 der Bruchfestigkeit. Das ist jedoch nicht wirtschaftlich – es sei denn, der Durchmesser und der Druck sind sehr gering. Selbst dann sind die entstehenden Spannungen noch immer hoch genug
Bei der Verwendung von Bedingungen mit niedriger Temperatur und geringem Stress muss man sehr vorsichtig sein. Man kann diese Bedingungen nicht einfach so anwenden – zuerst muss man verstehen, unter welchen Umständen sie überhaupt angewendet werden können Man muss das Konzept unbedingt verstehen, bevor man beurteilen kann, ob es sich um Bedingungen mit niedriger Temperatur und geringem Stress handelt. Wenn dem so ist, dann darf man diese Methode anwenden; andernfalls nicht.