A.K Flashcards
Nennen Sie beispielhaft je ein Ergebnis der verfahrenstechnischen sowie der mechanischen Auslegung.
Verfahrenstechisch: Sicherstellen des Funktion des Wärmetauschers (WAT soll eine bestimmte Menge Q übertragen)
Mechanisch: Festigkeit - Sicherstellen, dass der Apparat unter vt. Bedingungen jeder Zeit sicher betrieben werden kann.
Was ist zu beachten bei der verfahrenstechnische Auslegung
Druckverluste möglichst klein zu halten
Was bedeutet eine möglichst kleine Druckverlust im Hinblick auf die Festlegung des Durchmesser-zu-Höhe Verhältnisse eines Katalysatorbettes?
Je größer der Durchmesser, des kleiner der Druckverlust
Nennen Sie beispielhaft drei Unterlagen, die der ,,Benannte Stelle” vorzulegen sind.
- Technische Dokumentation
- vt. Fließbild
- Blockfließbild
Nennen Sie drei Möglichkeiten den Inhalt eines Rührkessels zu beheizen.
- Heizschlangen im Kessel
- Heizschlangen außen am Wand
- Befeuern
Was ist beim Anziehen der Schrauben einer Flanschverbindung wichtig? Nennen Sie zwei wesentlichen Aspekte
- gleichmäßiges Anziehen der Schrauben
- Anziehdrehmoment beachten
Nennen Sie drei Kriterium, die für die Auswahl geeigneter Dichtungen relevant sind.
- Temperatur
- Druck
- Medium
Was ist ein wesentlicher Vorteil von berippten Wärmetauscherrohren und in welchem Fall können solche Rohre nicht eingesetzt werden?
- Sie erhöhen die Wärmeaustauschfläche
- Sie können nur bei Luftkühlung eingesetzt werden, da sie bei Flüssigkeiten zu stark verschmutzt und schlecht zu reinigen sind.
Nennen Sie drei Gründe warum es wichtig ist den Herstellern von Apparaten vertraglich mitzuteilen, wann welche Dokumente einzureichen sind?
- damit die Projektdauer eingehalten wird
- um anderen beteiligten Parteien Informationen geben zu können
- z.B. Planung Transport; Planung Bau- und Montage
Ein Kollege schlägt Ihnen vor, die Bühnen und Leitern sowie die Außenisolierung an den Kolonnen bereits in der Werkstatt montieren zu lassen, da dies kostengünstiger als auf der Baustelle sei. Welches Argument könnte dagegen sprechen?
Isolierung sind nicht sehr stabil und können beim Transport beschädigt werden.
- Gewicht erhöht sich, was den Transport teurer und schwerer macht.
Wofür werden Fußringschlablonen benötigt?
Zum Vergleich ob die Standzarge des Apparates auf das Fundament auf der Baustelle passt.
Was ist die wesentliche Aussage der Kesselformel?
Berechnung der auftretenden Spannungen für dünnwandige Hohlzylinder bei Innendruckbelastung
Für welche Elemente gilt die Kesselformel?
tangentiale Spannung ist am größten, doppelt so groß wie Axial (Spannung T= 2 * SpannungA)
Bei der Berechnung der Wanddicke nach Regelwerken sind Festigkeitskennwerte erforderlich. Nennen Sie drei mögliche Werkstoffkennwerte die dafür (außerhalb des Kriechbereichs) Infrage kommen (nur die Abkürzungen reicht nicht)
- Rm (Zugfestigkeit)
- Re (Streckgrenze)
- Rp0,2 (Dehngrenze)
Was ist der wesentliche Unterschied im Hinblick auf die Festigkeitskennwerte von Bauteilen, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind, d.h. im Kriechbereich eingesetzt sind, zu Bauteilen, die nicht kriechen?
Zeitstandfestigkeit: Festigkeit ist abhängig von der beanspruchten Zeit)
Worum geht es in AD2000-B9 (Verschwächung durch Ausschnitte), d.h. was ist die Grundlage der Berechnungsansätze
Ausschnitte in Zylindern, Kegeln
Wodurch stellen Sie bei den Apparaten sicher, dass sie ein langen Lebensdauer ausgelegt sind?
- richtigen Werkstoffauswahl für die mechanischen Auslegung auswählen
- Korrosionsabschlägen beachten
Nennen Sie zwei Auswahlkriterien für die Art gewölbter Böden
- Druck
- Kosten
Nennen Sie drei weitere Belastungsarten, außer einen Druck, die bei der Auslegung von Apparaten evtl. zu berücksichtigen sind.
- Transportlasten
- Windlasten
- Erdbebenlasten
Welche Argumente sprechen dafür, einen Apparat mit einem möglichst großem Länge-zu-Durchmesser Verhältnis auszuführen? Nennen Sie drei
- wenig Platzbedarf ( Aufstellfläche)
- geringere Kosten durch günstiger Abschlusselemente
- Bessere Kühlung des Apparates von Außen
Warum sollte eine Druckprobe vorzugsweise mit Wasser durchgeführt werden und nicht mit einem gasförmigen Medium?
Es ist weniger gefährlich mit Wasser anstatt Gas (Zerknall) da Gas kompressible ist. Außerdem kann man Leckagen mit Wasser optisch erkennen.
Welche Art von Unterstützung müsste man spezifizieren um diese in einem Stahlgerüst zu verankern?
Pratzen
Der Reaktor enthält korrosive Medien. Nennen Sie drei Möglichkeiten, um eine ausreichende Lebensdauer sicherzustellen
- ausreichende Wanddicke ( C2 Aufschlag auf die Lebensdauer anpassen)
- Auswahl eines korrosionsbeständigen Stahl (z.B Nickellegierung)
- Aufbringen einer korrosionsbeständigen Schicht
Auf das Kessel,- bzw. Apparateschild, hat der Hersteller das CE-Kennzeichen aufgedruckt. Wofür steht sie?
- Europäische Normen
- grundlegende Sicherheitsanforderungen erfüllt
Während des Betriebs des Reaktors können bei Schäden in der Feuerfestauskleidung unter Umständen Zonen mit besonders hohen Temperaturen (hot-spots) an Mantel auftreten. Durch welche Maßnahmen kann man hot-spots relativ einfach, auch ohne eine Temperaturmessung erkennen?
Durch einen Anstrich mit einer Farbumschlagfarbe, welche beim Erreichen einer bestimmten Temperatur umschlägt die Farbe ändert.
Eine weitere wichtige Aufgabe ist die Festigkeitsberechnung. Welche Spannungen wirken ab einem Hohlzylinder?
- Umfangsspannung
- Axialspannung
Nennen Sie drei Lastfälle, die neben der Auslegung auf Innen-/Außendruckbelastung bei dem Reaktor evtl. zusätzlich berücksichtigt werden müssen.
- Einbauten
- Druckwechselbeanspruchungen
- Normallastfall
Warum ist bei der Ermittlung des Prüfdruckfaktors auch das sog. Streckgrenzenverhältnis zu berücksichtigen?
Da der Prüflastfall bei Raumtemperatur (20°C) durchgeführt wird und sich der Festigkeitskennwert bei (20°C) von dem Festigkeitskennwert bei Berechnungstemperatur unterscheidet.
Eine generelle Erhöhung der Wanddicke des Reaktors zur Berücksichtigung von Ausschnitten kommt nicht in Frage. Welche anderen Möglichkeiten der Verstärkung kennen Sie?
- Aufgesetzte Verstärkung
- Eingesetzte Verstärkung
Wie kann man sicherstellen, dass der Reaktor auf die vor Auslieferung in das Fundament eingegossenen Ankerschrauben passt?
Indem Fußringschablonen eingesetzt werden
Der Lieferant von 150mm-Mantelblechen für einen Hochdruckreaktor nennt Ihnen eine nicht akzeptable Lieferzeit. Welcher Alternative können sie nachgehen?
Den Mantel aus viele dünnere Blecke herstellen (verschweißen)
Sie müssen einen Tank für die Lagerung von Benzin spezifizieren. Mit welcher Dachart versehen Sie den Tank?
Ein schwimmendes Dach
weil Benzin leicht verdampft. Damit der Druck nicht steigt und die Explosionsgefahr niedrig gehalten wird.
Was ist der Unterschied zwischen einer Spiralringdichtung und einer Schweißlippendichtung?
Spiralringdichtung: Wartung gut; Dichtheit nicht so gut
Schweißlippendichtung: Wartung nur Zerstörung; Dichtheit sehr gut
Warum ist es wichtig, sich bereits bei der Konstruktion von Apparaten Gedanken über die Aufstellung, bzw. Montage zu machen?
Weil man bei Montage Befestigungspunkte braucht und das nicht auf der Baustelle machbar ist.
Sie haben einen Standard zur Klassifizierung von Rohrbündelwärmeaustauschern kennengelernt. Erläutern Sie den Aufbau
TEMA
Besteht aus 3 Buchstaben:
- Buchstabe: Kopfteil
- Buchstabe: Mantel
- Buchstabe Schlussteil
Bsp. BEM (WAT)
Welche Art von Wärmeaustauscherrohren wird in Luftkühlern eingesetzt und warum?
Es werden gerippte Rohre verwendet damit die Wärmeaustauschfläche vergrößert wird.
- Verschmutzung geringer als bei z.B Wasser
Unter welchen Bedingungen können Sie einen Flachboden als Abschluss eines Apparates einsetzten?
Bei sehr niedrigen Drücken
Nennen Sie einen Vorteil eines Glockenbodens gegenüber einem normalen Siebboden?
Bessere Wärme,- und Stoffübertragung
Sie haben einen aus vt. Sicht geeigneten Werkstoff für einen Apparat gefunden. Welche Gründe könnten gegen einen Einsatz sprechen? Nennen sie drei
- Festigkeit
- Kosten
- Beschafung
Mögliche Nachtteile wenn Mantel eines Reaktors nicht mehrlagig sondern einlagig ausgeführt wird.
- teurer, falls Werkstoff korrosionsbeständig sein soll
- Berechnungsdruck ist kleiner wenn Einlagig
Einfluss Transport auf die Montage auf die Ausführung/Konstruktion/Herstellung von Apparaten.
- Transportlast bei fast allen Apparatebau
- Montage: Befestigungselemente müssen bereits bei der Auslegung bedacht werden.
Wozu neigen Werkstoffen, die im Tieftemperaturbereich eingesetzt werden?
Sprödbuch
Drei Dokumente, die man der benannten Stelle im Rahmen der Befolgung der Druckgeräterichtlinie vorlegen muss
- Skizzen die angefertigt wurden
- Berechnungen /Berechnungsansätze
- Liste Normen,Ergebnisse
Warum werden Apparate angestrichen?
- Korrosionsschutz
- Anstrich mit z.B Farbumschlagfarbe zeigt Hot-Spots an
Nennen Sie allg. drei Möglichkeiten, den Druckverlust von Apparaten zu minimieren?
- Anbringen von Packungen
- Anbringen von Verkülern
- andere Dimensionierung wählen
Welche Spannungen treten an einem dünnwandigen Hohlzylinder auf und in welchem Größen-/Verhältnis stehen diese zueinander?
- Umfangs,- Axial und Radialspannungen
- Umfangsspannung doppelt so groß wie Axialspannung
- Radialspannung vernachlässigbar klein
Welche Angaben finden sie auf dem Fabrikschild von Apparaten?
- CE Kennzeichen
- Baujahr
- Hersteller
- Seriennr
Ordnen sie die Ihnen bekannten Bodentypen in Bezug auf die Eignung der steigenden Drücken.
- bei hohen Drücken: Halbkugenboden ( beste Druckverteilung)
- bei niedrigen Drücken: Klöpper-, Korbbogenboden
- bei sehr niedrigen Drücken: flacher Boden
Nennen sie zwei mögliche Probleme bei der Kombination von ferritischen und austenischen Werkstoffen
austenitischen Stahl dehnt sich um 30% mehr aus
Ein Kollege schlägt vor, einen Vorlagebehälter für eine Pumpe in einem Stahlgerüst zu verankern. Welche Art von Unterstützung müssten Sie dann spezifizieren?
Pratzen
Zu ihren Tätigkeiten gehört auch die Auswahl von geeigneten Flanschen. Für einen Apparat gilt ein max. zulässiger Druck von 9 bar. Nachdem Sie den Typ, die Dichtleiste und den Werkstoff festgelegt haben, entscheiden Sie sich für Flansche der Druckstufe PN10. Ist Ihre Auswahl korrekt?
Es kommt auf die Betriebstemperatur an, da sich der Werkstoffkennwert mit zunehmender Temperatur verschlechtert.
Daher könnte der PN10 Flansch eventuell nicht ausreichen.
Bei der verfahrenstechnischen Auslegung ist u.a. darauf zu achten, dass der Druckverlust möglichst klein ist. Welchen Bodentyp wählen Sie, nur auf den Druckverlust schauend, für die Kolonne.
Siebboden
Viele Apparate wie auch Rohrleitungen sind mit einer Isolierung zu versehen, um Wärmeverluste zu begrenzen. Nach welchen Kriterien erfolgt die Festlegung der Dicke der Isolierung bei gegebenen Material?
- Nach wirtschaftlichen Aspekten
- Nach Temperatur
- Erlaubte Verluste
Die Temperatur kann auf zweierlei Art und Weise Einfluss auf die Festigkeitsberechnung haben. Erläutern Sie.
Wenn die Temperatur steigt, sinkt der Festigkeitskennwert.
Daher kann es zum Kriechen kommen.
Eine höhere Wanddicke oder einen anderen Werkstoff wären nötig.
Sie rechnen nach, ob die Wanddicke eines einteiligen Klöpperbodens, den ein Hersteller ausgelegt hat, ausreichend ist. Dazu berechnen Sie die mind. erforderliche Wanddicke der Kalotte und der Krempe, Warum haben sie sich unnötige Arbeit gemacht?
Da die Krempe als schwächster Teil zu betrachten ist. Die Kalotten Berechnung hätte man vernachlässigen können.
Nach bestandener Druckprobe an einem Tank, ist dieser noch zu entleeren, bevor das Prozessmedium eingefüllt werden kann. Sie öffnen das Ablaufventil und erinnern sich in letzter Minute an die Bsp. Ihres Professors an der HAW zum Thema Vermeidung von Schäden. Was kann man tun um Schäden zu vermeiden?
Beim entleeren eines Behälters, sollte immer darauf geachtet werden, das Oberhalb ein Ventil zum einströmen von Luft offen ist, da beim entleeren ein Vakuum im Behälter entstehen könnte und der Behälter ein kriechen könnte.
Warum sind in der technischen Spezikifaktion von Apparten evtl. äußere Stutzenlasten anzugeben und woher bekommen Sie die Werte?
Stutzenlasten sind anzugeben, wenn Momente und Kräfte dadurch stehen. (weitergeleitet werden)
Berechnung (Festigkeitberechnung) bei Auslegung
Sie wählen geeignete Werkstoff für die Apparate auf Basis der jeweils vorhandenen Medien sowie der vorherrschenden Temperaturen aus. Woran sollten Sie jedoch zusätzlich denken?Nennen sie Aspekte
- Beschaffbarkeit
- Lieferzeit
- (Korrosionsbeständigkeit)
Nennen Sie drei Beispiele des Lebenszykluses.
- Planung/Konzeption
- Auslegung,Konstruktion
- Festigung
- Logistik
- Bau,- und Montage
Welcher Werkstoffkennwert ist maßgebend für die Auslegung von Bauteilen, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind, d.h im Kriechbereich eingesetzt sind?
Zeitstandfestigkeit
Welche zusätzlichen Belastungen müssen bei der Auslegung von Apparaten evtl. neben dem Druck berücksichtigt werden?
- Wind, Erdbeben
- Kräfte und Momente von Rohrleitung
- Temperatur
Sie haben die erforderlichen Wanddicke eines Apparates nach der Kesselformel auf Basis der Formel für die Umfangsspannung berechnet und die Berechnung dem TÜV zur Prüfung vorlegt. Was haben Sie im Vergleich zu einer Berechnung nach dem AD-2000 Regelwerk vernachlässigt?
Die Kesselformel betrachtet folgendes:
c1: Wanddickunterstreitung (Toleranzen)
c2: Korrosionzuschlag
v : gibt das Verhältnis
Welche ,,Füße” für horizontale liegende Behältern?
Sättel
Zweck Anstriche?
- Korrosionsschutz
- Funktionsanstriche: Farmumschlag-Anstricke (Farbwechsel bei einer Temperatur Überschreitung)
Abhängigkeit von Isolierungen
Druckmesser und Wandtemperatur
Möglichkeiten für Kälteisolierung
- Rohrschlagen (innen)
- Rohrschlagen (außen)
- Wassermantel
- elektrische Begleitheizung
Drei Größen, die einen wesentlichen Einfluss auf die verfahrenstechnische Auslegung von Apparaten haben.
- Temperatur zusammensetzung
(Welcher Werkstoff kann ich für höhere Temperaturen einsetzten) - Druck
(Welche Form soll mein z.B Boden haben) - Werkstoff
(Welche Art von Stahl ist erforderlich Abhängigkeit von Medium)
Welche Forderungen könnten im Hinblick auf auf die Wartung/Instandhaltung gestellt werden? (Anlagen-Lebenszyklusses)
- Zugänglichkeit
- Wartungsintervall
- Instandhaltungsstrategien
Welche Forderungen könnten im Hinblick auf auf die Inbetriebnahme,Betrieb gestellt werden? (Anlagen-Lebenszyklusses)
- Einbringen Katalysatoren, Füllkörper
- System Druckprobe
- Funktionstest
- Entfernung von Transportsicherungen
Welche Forderungen könnten im Hinblick auf auf die
Bau/Montage gestellt werden? (Anlagen-Lebenszyklusses)
- Installation Einbauten
- Anschluss Rohrleitungen
- Anstrich
- Aufstellung (Apparat)
- Montage Bühnen/Leitern
- Montage Messtechnik
Wann sind Druckproben vorzugsweise mit Gasen anstatt Wasser durchzuführen?
Falls Einbauten schaden davon tragen würden, wenn sie mit Wasser in Berührung kämen.
Kriterien fürs Bau/Montage
- Verfügbarkeit und Qualifikation Montagepersonal
- Verfügbarkeit Platz u. Hilfsmittel
- Vorfertigungsgrad
Welche Forderungen könnten im Hinblick auf auf die
Fertigung gestellt werden? (Anlagen-Lebenszyklusses)
- Zusammenfügen der Elemente
- Wärmebehandlung
- Montagen von Einbauten
- Herstellung7Beschaffung der Elemente
Welche Forderungen könnten im Hinblick auf auf die
Planung/Konzeption gestellt werden? (Anlagen-Lebenszyklusses)
- Überlegung/Festlegung Technologie/technologische Konzept
- Festlegung Apparatentypen
- Festlegung der Anforderungen
Was ist die Wärmebehandlung?
Durch das Schweißen werden großer Wärmemengen eingebracht; Dadurch entstehen Spannungzuständen, die aus dem Werkstück entfernt werden müssen.
Das erfolgt durch Wärmebehandlung.
