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MSC.1/Rundschreiben 1599/Rev.2 - Überarbeitete Vorläufige Richtlinien für die Verwendung von hoch legiertem austenitischen Manganstahl für tiefkalten Betrieb

Vom 18. Juli 2025
(VkBl. Nr. 15 vom 15.08.2025 S. 411)


Angenommen am 15. Juni 2022

Archiv: 2019 2022

1 Aufgrund der steigenden weltweiten Nachfrage nach Flüssigerdgas (LNG) als eine umweltfreundliche Energiequelle und des zunehmenden Baus und Betriebs von mit LNG betriebenen Schiffen hat sich der Schiffssicherheitsausschuss auf seiner sechsundneunzigsten Tagung (11. bis 20. Mai 2016) über die Notwendigkeit geeinigt sicherzustellen, dass die Ladetanks und Brennstofftanks von LNG-Tankschiffen und mit LNG betriebenen Schiffen sicher sind, und hat daher den Unterausschuss "Carriage of Cargoes and Containers" beauftragt, sich mit diesem Sachverhalt zu befassen, indem Änderungen für den IGC-Code und den IGF-Code erarbeitet werden, um hoch legierten austenitischen Manganstahl für tiefkalten Betrieb aufzunehmen.

2 Der Schiffssicherheitsausschuss hat auf seiner einhundertsten Tagung (3. bis 7. Dezember 2018), unter Anerkennung der zunehmenden Verwendung von hoch legiertem austenitischen Manganstahl durch die Industrie für tiefkalten Betrieb und der Notwendigkeit einer diesbezüglichen Anleitung, die Vorläufigen Richtlinien für die Verwendung von hoch legiertem austenitischen Manganstahl für tiefkalten Betrieb ( MSC.1/Rundschreiben 1599) angenommen.

3 Der Schiffssicherheitsausschuss hat auf seiner einhundertzweiten Tagung (4. bis 11. November 2020) die Überarbeiteten Vorläufigen Richtlinien (MSC.1/ Rundschreiben 1599/Rev.1) angenommen, die vom Unterausschuss "Carriage of Cargoes and Containers" auf seiner sechsten Tagung (9. bis 13. September 2019) ausgearbeitet wurden.

4 Der Schiffssicherheitsausschuss hat auf seiner einhundertfünften Tagung (20. bis 29. April 2022) die in der Anlage wiedergegebenen Überarbeiteten Richtlinien angenommen, die vom Unterausschuss "Carriage of Cargoes and Containers" auf seiner siebten Tagung (6. bis 10. September 2021) ausgearbeitet wurden.

5 Der Ausschuss ist übereingekommen, die Überarbeiteten Vorläufigen Richtlinien unter Berücksichtigung der bei ihrer Anwendung gewonnenen betrieblichen Erfahrungen einer regelmäßigen Überprüfung zu unterziehen.

6 Die Mitgliedsstaaten werden aufgefordert, die Überarbeiteten Vorläufigen Richtlinien allen Beteiligten zur Kenntnis zu bringen.

7 Dieses Rundschreiben ersetzt das MSC.1/ Rundschreiben 1599/Rev.1.

Anlage

Überarbeitete Richtlinien für die Verwendung von hoch legiertem austenitischen Manganstahl für tiefkalten Betrieb

Teil I
Allgemeines

1 Zweck

Diese Überarbeiteten Vorläufigen Richtlinien für die Verwendung von hoch legiertem austenitischen Manganstahl für tiefkalten Betrieb stellen dem Konstrukteur und dem Hersteller praktische Informationen über den Entwurf und den Bau von Ladetanks und Brennstofftanks zur Verfügung, bei denen hoch legierter austenitischer Manganstahl für tiefkalten Betrieb verwendet wird, um die Entwurfsanforderungen entsprechend Abschnitt 4.18 des IGC-Codes und Abschnitt 6.4.12 des IGF-Codes zu erfüllen.

2 Anwendung

2.1 Die Richtlinien sind nicht dafür vorgesehen, irgendwelche Anforderungen des IGC-Codes oder IGF-Codes zu ersetzen. Sie sind als ergänzende Anforderungen für die Verwendung von hoch legiertem austenitischen Manganstahl beim Entwurf und bei der Fertigung von Ladetanks und Brennstofftanks entsprechend dem IGC-Code und dem IGF-Code unter folgenden Bedingungen vorgesehen:

  1. die Anwendung ist für die folgenden Ladungen und/oder Brennstoffe geeignet, sofern sie im IGC-Code und im IGF-Code erlaubt sind:
    1. Butan (alle Isomere);
    2. Butan-Propan-Gemisch;
    3. Kohlendioxid (hohe Reinheit und regenerierte Qualität);
    4. Ethan;
    5. Ethylen;
    6. Methan (LNG);
    7. Pentan (alle Isomere); und
    8. Propan.
  2. Die Anwendung ist auf (warmgewalzte) Platten zwischen 6 mm und 40 mm Dicke begrenzt.

2.2 Die Verwendung von hoch legiertem austenitischen Manganstahl für Lade- und Brennstofftanks ist durch die im Folgenden festgelegten Anforderungen begrenzt.

3 Begriffsbestimmungen

Hoch legierter austenitischer Manganstahl:
Ein Stahl mit einem hohen Anteil Mangan, um Austenit in seiner ersten Phase bei atmosphärischer und Betriebstemperatur beizubehalten.

Undermatching Schweißnähte:
Bei Schweißverbindungen, bei denen das Schweißgut eine geringere Dehngrenze oder Zugfestigkeit aufweist als der Grundwerkstoff.

Teil II
Werkstoffspezifikationen und Prüfanforderungen

4 Werkstoffspezifikation

4.1 Die Werkstoffspezifikation ist bei der Verwaltung für eine Zulassung einzureichen. Die Prüfanforderungen und Abnahmekriterien für den Werkstoff sind im Anhang ausführlich beschrieben.

4.2 Der Stahl muss vollberuhigt und feinkörnig sein. Der Lieferzustand für alle Werkstoffe muss warmgewalzt mit erforderlichenfalls nachfolgendem kontrollierten Abkühlen sein. Das Reduktionsverhältnis einer Bramme zur Dicke des Endproduktes darf nicht weniger als 3:1 betragen. Andere Lieferzustände müssen den von der Verwaltung vorgeschriebenen Lieferzuständen entsprechen.

4.3 Die Verwendung von hoch legiertem austenitischen Manganstahl ist auf Stahlplatten mit einer Dicke zwischen 6 mm und 40 mm begrenzt. Dicken von mehr als 40 mm können von der Verwaltung besonders berücksichtigt werden. Andere Abmessungen können der Zustimmung der Verwaltung unterliegen.

5 Chemische Zusammensetzung

Die chemische Zusammensetzung von hoch legiertem austenitischen Manganstahl muss die Anforderungen anerkannter Normen, wie beispielsweise die in Tabelle 1 angegebene ASTM-Norm A1106/A1106 M-17 oder die Norm ISO 21635:2018, erfüllen.

Tabelle 1: Chemische Zusammensetzung von hoch legiertem austenitischen Manganstahl
(Bezugnahme: Norm ASTM A1106/A1106 M-17)

Chemische Zusammensetzung (Gewichts-%, Elemente)
C Si Mn P S Cr Cu B N
Anforderungen 0,35-0,55 0,10-0,50 22,50-25,50 Max. 0,030 Max. 0,010 3,00-4,00 0,30-0,70 Max. 0,005 Max. 0,050

Anmerkung: Silizium (Si) darf weniger als 0,10 % sein, vorausgesetzt, der Gesamtgehalt an Aluminium beträgt 0,03 % oder mehr, oder vorausgesetzt, das säurelösliche Aluminium beträgt 0,025 % oder mehr.

6 Mechanische Eigenschaften

Die mechanischen Eigenschaften des Grundwerkstoffs von hoch legiertem austenitischen Manganstahl müssen die Anforderungen des IGC-Codes bzw. des IGF-Codes und auch die auf die chemische Zusammensetzung anwendbaren anerkannten Normen, wie beispielsweise ISO 21635:2018 (auf nachfolgende Tabelle 2 wird verwiesen) oder ASTM A1106/A1106 M-17, erfüllen. Die Konformität muss auch in Übereinstimmung mit den im Anhang beschriebenen Anforderungen der Werkstoffprüfung und den Abnahmekriterien dokumentiert werden.

  1. Grundwerkstoff

    Tabelle 2: Mechanische Eigenschaften für den Grundwerkstoff von hoch legiertem austenitischen Manganstahl
    (Bezugnahme: Norm ISO 21635:2018)

    Mindest-Streckgrenze
    (0,2 % bleibende Verformung)
    N/mm2
    Zugfestigkeit
    N/mm2
    Mindest-Dehnung
    % bei 5,65√S0
    400 800 bis 970 22,0

    (Die in Tabelle 6.3 des IGC-Codes bzw. Tabelle 7.3 des IGF-Codes festgelegten Anforderungen des Kerbschlagbiegeversuchs sind zu beachten)

  2. Im Schweißzustand

    Tabelle 3: Typische mechanische Eigenschaften für "im Schweißzustand"

    Zugeigenschaften
    Mindest-Streckgrenze
    (0,2 % bleibende Verformung)
    N/mm2
    Mindest-Zugfestigkeit
    N/mm2
    Mindest-Dehnung
    % bei 5,65√S0
    400 660 22,0

    (Die in Tabelle 6.3 des IGC-Codes bzw. Tabelle 7.3 des IGF-Codes festgelegten Anforderungen des Kerbschlagbiegeversuchs sind zu beachten)

7 Schweißung metallischer Werkstoffe und zerstörungsfreie Prüfung

Die Schweißung metallischer Werkstoffe und die zerstörungsfreie Prüfung müssen Kapitel 6 des IGC-Codes oder Kapitel 16 des IGF-Codes entsprechen. Siehe die im Anhang aufgeführten "Anforderungen der Werkstoffprüfung und Abnahmekriterien". Typische Mindestwerte der Streckgrenze und der Zugfestigkeit für Schweißzustände sind in Tabelle 3 angegeben.

8 Werkstoffprüfung und Abnahmekriterien

Die Werkstoffprüfung und die angewendeten Abnahmekriterien müssen Kapitel 6 des IGC-Codes oder Kapitel 16 des IGF-Codes und dem Anhang entsprechen. Die Konformität muss auch in Übereinstimmung mit den im Anhang beschriebenen Anforderungen der Werkstoffprüfung und den Abnahmekriterien dokumentiert werden.

9 Hersteller-Zulassungsverfahren

Die Zulassung des Herstellers ist in Übereinstimmung mit Absatz 6.2.2 des IGC-Codes oder Absatz 16.1.1 des IGF-Codes und den Anforderungen der Verwaltung vorzunehmen.

Teil III
Anwendung

10 Kriterien für die Auslegung

10.1 Allgemeines

10.1.1 Die maßgeblichen Belastungsbedingungen und Entwurfsanforderungen sind in Übereinstimmung mit Abschnitt 4.18 des IGC-Codes oder Abschnitt 6.4.12 des IGF-Codes festzulegen. Eine Anleitung über besondere Anforderungen für hoch legierten austenitischen Manganstahl ist nachfolgend beschrieben.

10.1.2 Bei der Auswahl maßgeblicher Sicherheitsfaktoren für hoch legierten austenitischen Manganstahl (siehe Abschnitte 4.21 bis 4.23 des IGC-Codes oder Abschnitt 6.4.15 des IGF-Codes) sind die für "austenitische Stähle" bestimmten Sicherheitsfaktoren sowohl für den Grundwerkstoff als auch für den Schweißzustand zu übernehmen.

10.2 Konstruktions-Grenzanforderung

(Bezugnahme: Abschnitt 4.18.1 des IGC-Codes oder Abschnitt 16.3.3 des IGF-Codes)

Es ist zu beachten, dass hoch legierte austenitische Manganstähle normalerweise undermatching Schweißnähte haben, und deshalb ist es von großer Wichtigkeit, dass die Bemessungswerte der Streckgrenze und der Zugfestigkeit auf den "Mindest-Werkstoffeigenschaften" für den Grundwerkstoff und im Schweißzustand basieren (siehe Abschnitt 6 über Mechanische Eigenschaften). Die in Absatz 4.18.1.3.1.2 des IGC-Codes oder Absatz 16.3.3.5.1 des IGF-Codes festgelegten Begrenzungen für undermatching Schweißnähte sind zu beachten.

10.3 Beulfestigkeit

10.3.1 Die Untersuchungen der Beulfestigkeit sind auf der Grundlage anerkannter Normen durchzuführen. Die in Absatz 4.3.4 des IGC-Codes oder Absatz 6.4.1.6 des IGF-Codes festgelegten funktionalen Belastungen sind zu berücksichtigen. Es ist zu beachten, dass die Bautoleranzen gegebenenfalls zu berücksichtigen sind und in die Festigkeitsbeurteilung entsprechend Absatz 6.6.2.1 des IGC-Codes oder Absatz 16.4.2 des IGF-Codes einzubeziehen sind.

10.3.2 Es ist zu beachten, dass die Zulässigkeitskriterien für Flutungs-Belastungsfälle sich von anderen Beul-Belastungsfällen unterscheiden. Ferner sind auch die im IGC-Code und IGF-Code festgelegten Zulässigkeitskriterien für Flutungs-Belastungsfälle unterschiedlich, da der IGF-Code für einen Tank vorschreibt, dass er seine Unversehrtheit nach einer Flutung beibehält, um die sichere Evakuierung des Schiffes sicherzustellen (Absatz 6.4.1.6.3.3 des IGF-Codes), während der IGC-Code nur auf die Gefährdung der Unversehrtheit des Schiffskörpers verweist (Absatz 4.3.4.3.3 des IGC-Codes).

10.4 Konstruktions-Ermüdungsanforderung

(Bezugnahme: Abschnitt 4.18.2 des IGC-Codes und Abschnitt 6.4.12.2 des IGF-Codes)

Die Konstruktions-Ermüdungskurven für Grundwerkstoff und Schweißzustände sind als ein Vergleich mit den anerkannten S-N-Kurven, wie durch die D-Kurve in der Bezugsunterlage unter 11.4 ( Tabelle 4) vorgegeben und durch FAT 90 aus der Bezugsunterlage unter 11.5 ( Abbildung 1), nachgewiesen worden. Ermüdungsprüfungen sind nur für Stumpfschweißverbindungen durchgeführt worden. Jedoch muss bei anderen Ausführungen die Anwendung anderer S-N-Kurven den Anforderungen der Verwaltung entsprechen. Absatz 4.18.2.4.2 des IGC-Codes und Absatz 6.4.12.2.4 des IGF-Codes bestimmen, dass die Entwurfs-S-N-Kurven auf einer Überlebenswahrscheinlichkeit von 97,6 % basieren müssen entsprechend dem Mittelwert-Minus-Zwei-Standard-Abweichungs-Kurven (mean-minus-two-standard-deviation curves) der relevanten Versuchsdaten bis zum endgültigen Versagen.

Tabelle 4: (S-N-Kurven in Luft): Für hoch legierten austenitischen Manganstahl ist nachgewiesen worden, dass er gleich oder besser als die D-Kurve (Bezugsunterlage 11.4) im Schweißzustand ohne Spannungskonzentration von irgendwelchen Konstruktionsdetails ist

S-N-Kurve N < 107 Zyklen N > 107 Zyklen logā2 m2 = 5,0 Ermüdungsgrenze bei 107 Zyklen (MPa)* Dicken-
Exponent k
Strukturelle Spannungskonzentration, enthalten im Detail (S-N-Klassen)
siehe auch Gleichung (2.3.2)
m1 logā1
B1 4,0 15.117 17.146 106,97 0
B2 4,0 14.885 16.856 93,59 0
C 3,0 12.592 16.320 73,10 0,05
C1 3,0 12.449 16.081 65,50 0,10
C2 3,0 12.301 15.835 58,48 0,15
D 3,0 12.164 15.606 52,63 0,20 1,00
E 3,0 12.010 15.350 46,78 0,20 1,13
F 3,0 11.855 15.091 41,52 0,25 1,27
F1 3,0 11.699 14.832 36,84 0,25 1,43
F3 3,0 11.546 14.576 32,75 0,25 1,61
G 3,0 11.398 14.330 29,24 0,25 1,80
W1 3,0 11.261 14.101 26,32 0,25 2,00
W2 3,0 11.107 13.845 23,39 0,25 2,25
W3 3,0 10.970 13.617 21,05 0,25 2,50
* siehe auch [2.11]

Abbildung 1: Die Referenz-S-N-Kurve für hoch legierten austenitischen Manganstahl
ist die FAT-90-Kurve (Bezugsunterlage 11.5). Die FAT-90-Kurve stellt den Schweißzustand ohne Spannungskonzentration von irgendwelchen Konstruktionsdetails dar.


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10.5 Bruchmechanische Analysen

10.5.1 Für einen Ladetank oder Brennstofftank, bei dem eine reduzierte zweite Barriere Anwendung findet, ist eine bruchmechanische Analyse in Übereinstimmung mit dem IGC-Code oder dem IGF-Code durchzuführen.

10.5.2 Bruchzähigkeitseigenschaften sind unter Verwendung anerkannter Normen anzugeben. In Abhängigkeit vom Werkstoff sind Bruchzähigkeitseigenschaften erforderlich, die für Laderaten festgelegt werden, die denen im Tanksystem zu erwartenden ähnlich sind. Die Eigenschaften der Ermüdungsrissausbreitungs-Rate sind für den Tankwerkstoff und seine Schweißverbindungen für die relevanten Betriebszustände nachzuweisen. Diese Eigenschaften sind unter Verwendung eines anerkannten Bruchmechanik-Verfahrens darzustellen, bei dem die Ermüdungsrissausbreitungs-Rate auf die Wechselbelastungsintensität ΔK an der Rissspitze bezogen wird. Die Auswirkung der Spannungen, die durch statische Belastungen verursacht werden, ist zu berücksichtigen, wenn die Auswahl der Parameter der Ermüdungsrissausbreitungs-Rate getroffen wird.

10.5.3 Es ist zu beachten, dass für die Verwendung, bei der eine sehr hohe statische Belastungsnutzung relevant ist, alternative Verfahren, wie beispielsweise Untersuchungen mittels duktiler Bruchmechanik, in Betracht kommen.

10.5.4 Ein Beispiel eines Wertes bei tiefkaltem Zustand einer typischen Verschiebung der Rissspitzenöffnung (Crack Tip Opening Displacement - CTOD) kann Abbildung 2 entnommen werden.

10.5.5 Eine bruchmechanische Analyse ist für Typ-B-Tanks vorgeschrieben ( Abschnitt 4.22.4 des IGC-Codes und Abschnitt 6.4.15.2.3.3 des IGF-Codes), bei denen eine reduzierte zweite Barriere Anwendung findet. Sofern als relevant befunden, kann eine bruchmechanische Analyse auch für andere Tanktypen erforderlich sein, um Übereinstimmung mit den Ermüdungs- und Rissausbreitungseigenschaften darzustellen. Es ist zu beachten, dass die CTOD-Werte, die bei der bruchmechanischen Analyse verwendet werden, auf jeden Fall eine wichtige, zu untersuchende Werkstoffkenngröße sein können, um sicherzustellen, dass die Werkstoffe als geeignet für die Verwendung angesehen werden.

Abbildung 2: Beispiel typischer Werte für eine CTOD-Prüfung bei -165 °C

CTOD-Prüfbericht
Berichts-Nr.
Norm des Prüfverfahrens ISO 12135/15653 Probe Nr. FCAW-2 Prüfdatum
Probe-Konfiguration Quadratischer Querschnitt,
Drei-Punkt-Biegung (W=2B)
Orientierung der Rissebene L-T
Abmessungen der Probe 1 2 3 Durchschnitt
Dicke, B (mm) 40 40 40 40
Breite, W (mm) 80 80 80 80
Auflagerabstand, S (mm) 320 Dicke aufmontierter Klingen zur Aufnahme des Wegaufnehmers, z (mm)

0

Prüfwerkstoff Young's Elastizitätsmodul, E (MPa) 182.000
YS (Rp0,2 (Dehngrenze)), σ YSP (MPa) 474
TS, σ TSP (MPa) 780
YS (Rp0,2 (Dehngrenze)), σYS (MPa) 655
Maschinell eingebrachte (gefräste) Kerbe (mm) Breite, N Länge, Lmc Radius am Kerbgrund
4,7 32,4 0,1
Prüfbedingung Temperatur (°C) -165
Prüfergebnis Druck- und Lokalversion
Risslänge bis zur Spitze des Ermüdungsanrisses (mm)
a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 a0
37,62 39,28 39,36 38,95 39,24 38,27 38,55 38,67 37,21 38,72
a0/W 0,54 Bleibender (plastischer) Anteil
der Verschiebung, VP (mm)
1,53
Kritische CTOD (mm)
Typ der CTOD Gesamte CTOD
δ m 0,53

10.6 Schweißung

10.6.1 Die Schweißung ist in Übereinstimmung mit Abschnitt 6.5 des IGC-Codes oder Abschnitt 16.3 des IGF-Codes und entsprechend den Anforderungen der Verwaltung durchzuführen.

10.6.2 Für die Schweißung sind die folgenden Punkte zu berücksichtigen:

  1. Für eine Reduzierung der Wärmezufuhr während der Herstellung:
    1. ist die erste Wurzellage besonders zu beachten, wenn das Fülldraht-Lichtbogenschweißen (flux-cored arc welding - FCAW) angewendet wird; eine reduzierte Amperezahl ist in Betracht zu ziehen; und
    2. ist eine Schweißwärmezufuhr von maximal 30 kJ/cm als Richtwert für die 3 G-Position zu verwenden, da diese weniger Wärmezufuhr als die 1 G-Position hat;
  2. der Abstand zwischen Naht und Brennerkopf ist minimal zu halten, um den Sauerstoffgehalt in der Nähe des Schweißbades zu senken;
  3. die Schweißgaszusammensetzung beim Fülldraht-Lichtbogenschweißen soll normalerweise aus einem 80/20-Gemisch aus Argon und Kohlendioxid bestehen; und
  4. eine angemessene Lüftung ist vorzusehen, um die Freisetzung gefährlichen Schweißrauchs herabzusetzen.

10.7 Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)

Zerstörungsfreie Prüfungen (non-destructive testing - NDT) müssen in dem Umfang durchgeführt werden, wie es nach Abschnitt 6.5.6 des IGC-Codes oder Abschnitt 16.3.6 des IGF-Codes vorgeschrieben ist. Die ZfP-Verfahren müssen in Übereinstimmung mit anerkannten Normen entsprechend den Anforderungen der Verwaltung sein. Für hoch legierten austenitischen Manganstahl sind passende ZfP-Verfahren, die normalerweise für austenitischen Stahl geeignet sind, anzuwenden.

10.8 Korrosionsbeständigkeit

10.8.1 Es müssen geeignete Maßnahmen hinsichtlich Korrosionsschutz und Vermeidung einer korrosiven Umgebung getroffen werden. Besonders bei LNG-Brennstofftanks, die möglicherweise nicht in Betrieb sind, müssen jederzeit Vorkehrungen getroffen werden, um sicherzustellen, dass leere Tanks mit Inertgas oder Trockenluft gefüllt sind, wenn sie nicht in Gebrauch sind.

11 Bezugsunterlagen

  1. ASTM A1106/A1106 M-17: Standard Specification for Pressure Vessel Plate, Alloy Steel, Austenitic High Manganese for Cryogenic Application
  2. ISO 21635:2018 - Schiffe und Meerestechnik - Spezifikation für hoch legierten austenitischen Manganstahl für LNG-Tanks an Bord von Schiffen (Ships and marine technology - Specification of high manganese austenitic steel used for LNG tanks on board ships)
  3. Anforderungen der Werkstoffprüfung und Abnahmekriterien ( Anhang)
  4. DNVGL-RP-C203 Fatigue design of offshore steel structures
  5. IIW 1823-07 Recommendations for fatigue design of welded joints and components
  6. BS 7910:2013 + A1:2015 Guide to methods for assessing the acceptability of flaws in metallic structures


. .

Anforderungen der Werkstoffprüfung und Abnahmekriterien für hoch legierten austenitischen Manganstahl Anhang 1


1 Prüfung des Grundwerkstoffs
1.1 Chemische Zusammensetzung
Anerkannte Normen wie z.B. ASTM A1106/ A1106 M-17 oder ISO 21635:2018.
Prüfungs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit anerkannten Normen.
1.2 Metallografische Prüfung
Diese Prüfung ist in Übereinstimmung mit Abschnitt 6.3.4 des IGC-Codes und Absatz 16.2.4 des IGF-Codes durchzuführen, d. h. anerkannte Normen wie beispielsweise ASTM E112.
Prüfungs-Abnahmekriterien
Die Mikrostruktur ist als Referenz aufzunehmen (d. h. Korngröße/Ausscheidungen)
1.3 Zugversuch
Dieser Versuch ist in Übereinstimmung mit Abschnitt 6.3.1 des IGC-Codes und Abschnitt 16.2.1 des IGF-Codes durchzuführen. Proben sind von drei Schmelzen mit unterschiedlicher Zusammensetzung zu nehmen, sowohl bei Raumtemperatur als auch bei tiefkalter Temperatur.
Versuchs-Abnahmekriterien
Die Streckgrenze, die Zugfestigkeit und die Dehnung müssen in Übereinstimmung mit den anerkannten Normen sein, die für die Chemische Zusammensetzung (2.1) anzuwenden sind, wie beispielsweise ASTM A1106/A1106 M-17 oder ISO 21635:2018.
1.4 Charpy-Kerbschlagbiegeversuch
Dieser Versuch ist in Übereinstimmung mit Abschnitt 6.3.2 des IGC-Codes und Abschnitt 16.2.2 des IGF-Codes durchzuführen.
Versuchs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit Tabelle 6.3, bezüglich austenitischer Stähle, des IGC-Codes und Tabelle 7.3 des IGF-Codes.
Anmerkung 9 zu den Tabellen 6.3 und 7.3: Kerbschlagbiegeversuche dürfen für hoch legierten austenitischen Manganstahl wegen mangelnder Erfahrungen nicht wegfallen.
1.5 Charpy-Kerbschlagbiegeversuch mit streckgealtertem und ausgelagertem Probematerial
Anerkannte Normen wie beispielsweise ASTM E23.
Versuchs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit Tabelle 6.3, bezüglich austenitischer Stähle, des IGC-Codes und Abschnitt 16.2.2 des IGF-Codes.
Anmerkung 9 zu den Tabellen 6.3 und 7.3 ist für hoch legierten austenitischen Manganstahl wegen mangelnder Erfahrungen nicht anwendbar.
1.6 Fallgewichtsversuch
Es sind anerkannte Normen anzuwenden wie beispielsweise ASTM E208. Die Versuche sind bei -196 °C durchzuführen.
Versuchs-Abnahmekriterien
Kein Riss bei der Versuchstemperatur im Sinne der angewendeten Norm.
1.7 Ermüdungsversuch (S-N-Kurve)
Die Grundlage für die Ermittlung der S-N-Kurven muss in Übereinstimmung mit Absatz 4.18.2.4.2 des IGC-Codes und Absatz 6.4.12.2.4 des IGF-Codes sein.
Versuchs-Abnahmekriterien
Die S-N-Kurven müssen mindestens die Ermüdungsfestigkeit haben wie die ermittelten Kurven für Stahl, die in IIW oder DNVGL-RP-C203 festgelegt sind.
1.8 CTOD-Prüfung (Prüfung der Verschiebung der Rissspitzenöffnung)
Für diesen Zweck sind anerkannte Normen, wie beispielsweise ASTM E1820, BS 7448 oder ISO 12135, anzuwenden.
Prüfungs-Abnahmekriterien
Der CTOD-Mindestwert muss in Übereinstimmung mit der Entwurfsspezifikation für die Prüfung bei Raumtemperatur und tiefkalter Temperatur entsprechend den Entwurfsanforderungen sein. Als Richtwert für den CTOD-Mindestwert werden oft 0,2 mm gefordert.
1.9 Korrosionsprüfung
Diese Prüfungen sind in Übereinstimmung mit anerkannten Normen durchzuführen.
Prüfungs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit einer anerkannten Norm oder von der Verwaltung zugelassen.
1.9.1 Prüfung der interkristallinen Korrosion
Diese Prüfung ist in Übereinstimmung mit einer anerkannten Norm durchzuführen, wie beispielsweise ASTM A262.
Prüfungs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit einer anerkannten Norm oder von der Verwaltung zugelassen.
1.9.2 Prüfung der allgemeinen Korrosion
Diese Prüfung ist in Übereinstimmung mit einer anerkannten Norm durchzuführen, wie beispielsweise ASTM G31.
Prüfungs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit einer anerkannten Norm oder von der Verwaltung zugelassen.
1.9.3 Prüfung der Spannungsrisskorrosion
Diese Prüfung ist entsprechend den Anforderungen der Verwaltung in Übereinstimmung mit anerkannten Normen, wie beispielsweise ASTM G36 und ASTM G123, durchzuführen
Prüfungs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit einer anerkannten Norm oder von der Verwaltung zugelassen.
1.9.4 Prüfung der Korrosion hinsichtlich der Verträglichkeit von Ammoniak
Für die Eignung zum Einsatz von Ammoniak ist die zusätzliche Prüfung entsprechend den Prüfungsanforderungen in Anhang 2 durchzuführen.
Prüfungs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit den Abnahmekriterien in Anhang 2.
2 Prüfungen des Schweißzustandes (einschließlich Wärmeeinflusszone)
2.1 Metallografische Prüfung
Diese Prüfung ist in Übereinstimmung mit Abschnitt 6.3.4 des IGC-Codes und Abschnitt 16.2.4 des IGF-Codes durchzuführen, d. h. anerkannte Normen wie beispielsweise ASTM E112 (oder gleichwertige).
Prüfungs-Abnahmekriterien
Die Mikrostruktur ist als Referenz aufzuzeichnen (d. h. Korngröße/Ausscheidungen)
2.2 Härteprüfung
Diese Prüfung ist in Übereinstimmung mit Abschnitt 6.3.4 und Absatz 6.5.3.4.5 des IGC-Codes und Abschnitt 16.2.4 und Absatz 16.3.3.4.5 des IGF-Codes durchzuführen, d. h. anerkannte Normen wie beispielsweise ISO 6507-1.
Prüfungs-Abnahmekriterien
Der Härtewert ist als Referenz aufzuzeichnen.
2.3 Zugversuch quer zur Schweißnaht
Dieser Versuch ist in Übereinstimmung mit Absatz 6.5.3.5.1 des IGC-Codes und Absatz 16.3.3.5.1 des IGF-Codes als entsprechende Anforderung für undermatching Schweißnähte durchzuführen. Anerkannte Normen, wie beispielsweise ASTM E8/E8 M, sind anzuwenden.
Versuchs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit Absatz 4.18.1.3.1.2 des IGC-Codes und Absatz 6.4.12.1.1.3 des IGF-Codes.
2.4 Charpy-Kerbschlagbiegeversuch
Dieser Versuch ist in Übereinstimmung mit Abschnitt 6.3.2 und Absatz 6.5.3.4.4 des IGC-Codes und Abschnitt 16.2.2 und Absatz 16.3.3.4.4 des IGF-Codes durchzuführen.
Versuchs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit Absatz 6.5.3.5.3 des IGC-Codes und Absatz 16.3.3.5.3 des IGF-Codes.
2.5 CTOD-Prüfung (Prüfung der Verschiebung der Rissspitzenöffnung)
Für diesen Zweck sind anerkannte Normen, wie beispielsweise ASTM E1820, BS 7448 oder ISO 15653, anzuwenden.
Prüfungs-Abnahmekriterien
Der CTOD-Mindestwert muss in Übereinstimmung mit der Entwurfsspezifikation für die Prüfung bei Raumtemperatur und tiefkalter Temperatur entsprechend den Entwurfsanforderungen sein. Als Richtwert für den CTOD-Mindestwert werden oft 0 2 mm gefordert
2.6 Prüfung zur Bestimmung der duktilen Bruchzähigkeit, JIc
Anerkannte Normen, wie beispielsweise ASTM E1820 oder ISO 15653. Der duktile Bruch zähigkeitsversuch kann nach dem Ermessen der Verwaltung entfallen.
Versuchs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit einer anerkannten Norm.
2.7 Biegeversuch
Dieser Versuch ist in Übereinstimmung mit Abschnitt 6.3.3 des IGC-Codes und Abschnitt 16.2.3 des IGF-Codes durchzuführen.
Versuchs-Abnahmekriterien
Es darf kein Bruch nach einer Biegung um 180° eintreten, wie es für den Schweißwerkstoff entsprechend Absatz 6.5.3.5.2 des IGC-Codes und Absatz 16.3.3.5.2 des IGF-Codes vorgeschrieben ist.
2.8 Ermüdungsversuch (S-N-Kurve)
Die Grundlage für die Ermittlung der S-N-Kurve muss in Übereinstimmung mit Absatz 4.18.2.4.2 des IGC-Codes und Absatz 6.4.12.2.4 des IGF-Codes sein.
Versuchs-Abnahmekriterien
Die S-N-Kurven müssen mindestens die Ermüdungsfestigkeit haben wie die ermittelten Kurven für Stahl, die in IIW oder DNVGL-RP-C203 festgelegt sind.
2.9 Korrosionsprüfung
Diese Prüfungen sind in Übereinstimmung mit anerkannten Normen durchzuführen.
Prüfungs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit einer anerkannten Norm oder von der Verwaltung zugelassen.
2.9.1 Prüfung der interkristallinen Korrosion
Diese Prüfung ist in Übereinstimmung mit einer anerkannten Norm durchzuführen, wie beispielsweise ASTM A262.
Prüfungs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit einer anerkannten Norm oder von der Verwaltung zugelassen.
2.9.2 Prüfung der allgemeinen Korrosion
Diese Prüfung ist in Übereinstimmung mit einer anerkannten Norm durchzuführen, wie beispielsweise ASTM G31.
Prüfungs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit einer anerkannten Norm oder von der Verwaltung zugelassen.
2.9.3 Prüfung der Spannungsrisskorrosion
Diese Prüfung ist entsprechend den Anforderungen der Verwaltung in Übereinstimmung mit einer anerkannten Norm, wie beispielsweise ASTM G36, ASTM G58 und ASTM G123, durchzuführen.
Prüfungs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit einer anerkannten Norm oder von der Verwaltung zugelassen.
2.9.4 Prüfung der Korrosion hinsichtlich der Verträglichkeit von Ammoniak
Für die Eignung zum Einsatz von Ammoniak ist die zusätzliche Prüfung entsprechend den Prüfungsanforderungen in Anhang 2 durchzuführen.
Prüfungs-Abnahmekriterien
In Übereinstimmung mit den Abnahmekriterien in Anhang 2.

Bezugsunterlagen

ASTM E466-15 Standard Practice for Conducting Force Controlled Constant Amplitude Axial Fatigue Tests of Metallic Materials
ASTM E1290-08e1 Standard Test Method for Crack-Tip Opening Displacement (CTOD) Fracture Toughness Measurement (Withdrawn 2013)
ASTM G31 Standard Guide for Laboratory Immersion Corrosion Testing of Metals
ASTM B858 Standard Test Method for Ammonia Vapor Test for Determining Susceptibility to Stress Corrosion Cracking in Copper Alloys
ISO 12737:1999 - Metallische Werkstoffe - Bestimmung der Bruchzähigkeit (ebener Dehnungszustand 1)
(Metallic materials - Determination of plane-strain fracture toughness)
ISO 15653:2018 - Metallische Werkstoffe - Prüfverfahren zur Bestimmung der quasistatischen Bruchzähigkeit von Schweißnähten 2
(Metallic materials - Method of test for the determination of quasistatic fracture toughness of welds)
IIW 1823-07 Recommendations for fatigue design of welded joints and components
ISO 12135:2016 - Metallische Werkstoffe - Vereinheitlichtes Prüfverfahren zur Bestimmung der quasistatischen Bruchzähigkeit
(Metallic materials - Unified method of test for the determination of quasistatic fracture toughness)

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Zusätzliche Verträglichkeits Prüfanforderungen für den Einsatz von Ammoniak Anhang 2

Diese Prüfung ist entsprechend einer anerkannten Norm wie beispielsweise ASTM B858 durchzuführen. Diese Norm findet Anwendung bei Kupferlegierungen und nicht speziell nur bei hoch legiertem austenitischen Manganstahl. Deshalb ist die folgende, nicht auf einer Norm begründete Prüfung durchzuführen:

  1. Probekörper sind entsprechend den Normen ISO 7539-2 und ISO 16540 vorzubereiten. Die Probekörper müssen vor der Prüfung unter Verwendung des 4-Punkt-Biegeversuchs bei konstanter Dehnung gebogen werden. Die gesamte maximale Dehnung der Probe muss der Streckgrenze des Werkstoffs bei atmosphärischer Temperatur entsprechen. Dehnungsmessstreifen müssen angebracht werden, um die aufgebrachte Dehnung zu messen. Im Falle von geschweißten Probekörpern müssen an jeder Seite der Schweißverbindung Dehnungsmessstreifen angebracht werden. Die Probe muss so festgemacht werden, dass sie während der Prüfung ihre Form behält.
  2. Zwei Probekörper (ein geschweißter und einer aus dem Grundwerkstoff) müssen jeweils für einen Zeitraum von 30 Tagen in die folgenden vier Ammoniak-Umgebungen eingetaucht werden:
    1. Ammoniakumgebungen in der Flüssigphase - sie werden erreicht, indem das Ammoniak auf unterhalb der Verflüssigungstemperatur mit den folgenden Flüssigammoniak-Zusammensetzungen heruntergekühlt wird:
      1. 0,1 Gewichtsprozent Wasser und 2,5 ppm Sauerstoff; und
      2. 2,5 ppm Sauerstoff.
    2. Ammoniakumgebungen in der Gasphase - bei Umgebungstemperatur und atmosphärischem Druck mit den folgenden Zusammensetzungen:
      1. reines Ammoniak; und
      2. 0,9 % Sauerstoffvolumen und 99,1 % Ammoniakvolumen.

    Prüfungen der Spannungsrisskorrosion müssen übereinstimmend mit den Anforderungen der Normen ISO 7539 und ISO 16540 durchgeführt werden.

  3. Der Prüfbericht muss übereinstimmend mit der Norm ISO 16540 alle Verfahren, Aufbaudaten, Untersuchungen und Informationen über die Umgebung bereitstellen und Folgendes enthalten:
    1. die Ausrichtung, Ausführungen und Abmessungen der Probekörper;
    2. die Aufbaudaten des 4-Punkt-Biegeversuchs;
    3. Zielspannung und aufgebrachte Biegung;
    4. Dehnungsmessverfahren;
    5. Belastungsverfahren; und
    6. Prüfumgebung.

Abnahmekriterien für die Prüfung

Nachdem alle Probekörper eingetaucht wurden, müssen sie unter einem Lichtmikroskop mit einer angemessenen Vergrößerung auf Spannungsrisskorrosion untersucht werden. Die Stellen und die Anzahl der Risse müssen genau beschrieben werden sowie eine Farbeindringprüfung durchgeführt werden, um die Ergebnisse nötigenfalls zu bestätigen. Bei geschweißten Verbindungen muss beschrieben werden, an welchen Stellen im Grundwerkstoff, im Schweißteil oder der Wärmeeinflusszone (HAZ) sich die Risse befinden. Wenn keine oberflächlichen Risse festgestellt werden, muss ein Schnitt in Längsrichtung an zwei unterschiedlichen Stellen vorgenommen werden und eine Querschnittsuntersuchung mit einer angemessenen Vergrößerung durchgeführt werden. Sollte Korrosions-Lochfraß vorhanden sein, muss dies und die maximale Tiefe in den Bericht aufgenommen werden. Die Ergebnisse müssen von der Verwaltung genehmigt werden.

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Bekanntmachung des Rundschreibens des Schiffssicherheitsausschusses MSC der IMO MSC.1/ Rundschreiben 1599/Rev.2, "Überarbeitete Vorläufige Richtlinien für die Verwendung von hoch legiertem austenitischen Manganstahl für tiefkalten Betrieb", in deutscher Sprache

Vom 18. Juli 2025
(VkBl. Nr. 15 vom 15.08.2025 S. 411)

Az.: 11-3-0
Durch die Dienststelle Schiffssicherheit der BG Verkehr wird hiermit das Rundschreiben des Schiffssicherheitsausschusses MSC der IMO MSC.1/Rundschreiben 1599/ Rev.2, "Überarbeitete Vorläufige Richtlinien für die Verwendung von hoch legiertem austenitischen Manganstahl für tiefkalten Betrieb", in deutscher Sprache amtlich bekannt gemacht.

ID: 251902

1) Ersetzt ASTM E1820-18 Standard Test Method for Measurement of Fracture Toughness, BS 7448 1:1991 - Fracture mechanics toughness tests. Method for determination of KIc, critical CTOD and critical J values of metallic materials.

2) Ersetzt BS 7448-2 - Fracture Mechanics Toughness Tests: Method for Determination of KIc, critical CTOD and Critical J Values of Welds in Metallic Materials.

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