Druckbehälter kommen in den unterschiedlichsten Bereichen zum Einsatz: Kernkraftwerke, Raffinerien, Chemieanlagen, verarbeitende Industrie. Aufgrund der großen in ihnen gespeicherten Energie (Volumenänderungsarbeit) beinhalten sie ein großes Gefahrenpotential. Konstruktion und Auslegung sind deshalb weltweit weitestgehend gesetzlich geregelt.
Der ASME Boiler & Pressure Vessel Code der Amerikanischen Society of Mechanical Engineers ist weit verbreitet und weltweit anerkannt. Der Code erlaubt einen Nachweis basierend auf einer Spannungsanalyse mit Hilfe der FE-Methode (Design by Analysis). Hier wird definiert, welche Lasten und Lastfallkombinationen zu betrachten, wie die Spannungen zu bewerten und welche Spannungswerte zulässig sind.
Der Nachweis ist ein beschriebener Arbeitsablauf, bei dem der Anwender durch eine Softwareapplikation unterstützt und von wiederkehrender Arbeit befreit werden kann. Eine solche Erleichterung bietet das ASME-Tool von ihf.
Durch eine entsprechende Benutzerführung und den Solver ergeben sich Arbeits- und Zeitersparnisse für den Anwender und es werden Fehler bei manueller Nachweisführung vermieden.
Der Nachweis ist in verschiedene Bereiche untergliedert. Aktuell unterstützt das ASME-Tool folgenden Nachweis: Protection Against Plastic Collapse, Elastic Stress Analysis Method (Part 5.2.2) für Schalenstrukturen.
Der Nutzer definiert grafisch geführt Lasten und Lastkombinationen entsprechend der Richtlinie und kann eine Spannungskategorisierung abhängig von Ort und Lastart vornehmen.
Anschließend werden automatisch die Spannungstensoren pro Kategorie und Lastfallkombination aufsummiert, die Vergleichsspannungen gebildet und der Nachweis durchgeführt. Dabei können aus einer vorgeschalteten Temperaturfeldanalyse Temperaturverteilungen übernommen und für jeden Nachweisknoten die temperaturreduzierten zulässigen lokalen Spannungen berücksichtigt werden. Die zulässigen Spannungswerte werden dabei aus einer zur Verfügung stehenden Materialdatenbank mit allen ASME-Materialien bereitgestellt.
In der Workbench werden anschließend die Auslastungsgrade als Konturplot dargestellt. Eine Funktion zum Auffinden des kritischsten Falls ist dabei enthalten.
Die Vorteile des ASME-Tools im Überblick:
