Inhaltsverzeichnis. Geleitwort des Stahlrohrverband e.v. Autorenverzeichnis '... IX I Einleitung 1. II Rohrstähle

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1 Inhaltsverzeichnis Geleitwort des Stahlrohrverband e.v. Vorwort Autorenverzeichnis '... IX I Einleitung 1 II Rohrstähle 1. Allgemeine Einteilung der Stahlsorten 5 2. Herstellung des Rohrvormaterials Schmelzen Vergießen Warmformgebung Vormaterial für nathlose Rohre Vormaterial für geschweißte Rohre Äußere und innere Beschaffenheit des Rohrvormaterials Wärmebehandlung Werkstoffeigenschaften Kennzeichnung und Prüfung Mechanisch-technologische Eigenschaften Physikalische Eigenschaften Verhalten gegenüber chemischen Agenzien Einfluß auf die Werkstoffeigenschaften Stahlzusammensetzung und Gefugeausbildung Schweißen Allgemeine Anforderungen an geschweißte Bauteile Einfluß der chemischen Zusammensetzung Benennung der Stähle Systematik der Werkstoffnummern Systematik der Kurznamen der Stahlsorten Vorschriften für Stahlrohre Allgemeine Anforderungen Allgemeine Vorschriften Rohrnormen-Übersicht Stähle für Rohre und Zubehör 43 V VII

2 XII Inhaltsverzeichnis 6.1. Nahtlose Rohre - Stahlgüten Nahtlose Rohre aus unlegierten Stählen Nahtlose Rohre aus warmfesten Stählen und hochwarmfesten Stählen Geschweißte Rohre - Stahlgüten Geschweißte Rohre aus unlegierten Stählen Geschweißte Rohre aus warmfesten Stählen Nahtlose und geschweißte Rohre - Stahlgüten Rohre für Fernleitungen für brennbare Flüssigkeiten und Gase Ölfeldrohre Rohre für Wasserleitungen Stähle für Rohrvormaterial Allgemeine Baustähle Wetterfeste und verschleißfeste Baustähle Warmfeste und kaltzähe Stähle Höherfeste und hochfeste schweißgeeignete Feinkornbaustähle Hochwarmfeste Stähle Druckwasserstoffbeständige Stähle Nichtrostende Stähle Hitzebeständige Stähle Vergütungs- und Einsatzstähle Warmfeste schweißgeeignete Stähle für Flansche Schraubenstähle Unlegierte Stähle Warmfeste Stähle Stähle für Halterungen bei hohen Betriebstemperaturen Stähle für Schweißkonstruktionen Warmfesterund hitzebeständiger Stahlguß Stähle für Schweißzusätze Schrifttum 115 /// Herstellverfahren 1. Einleitung Nahtlose Rohre Schrägwalz-Pilgerschrittverfahren Stopfenwalzverfahren Rohrkontiverfahren Stoßbankverfahren Ziehpreßverfahren Rohrstrangpreßverfahren Schrägwalzverfahren Asselwalzverfahren Diescherwalzverfahren Kaltweiterverarbeitung von Rohren Kaltziehen Kaltpilgern 148

3 Inhaltsverzeichnis XIII 4. Geschweißte Rohre Preß schweißverfahren Feuerpreßschweißen (Fretz-Moon-Verfahren) Widerstandspreßschweißen Gleichstromverfahren Niederfrequenzverfahren, Hochfrequenzverfahren Schmelzschweißverfahren Unterpulver-Schweißverfahren Schutzgas-Schweißverfahren Längsnahtrohrherstellung (U-O-Verfahren) Spiralrohrherstellung Spiralrohrherstellung mit gemeinsamen Form-und Schweißanlagen Spiralrohrherstellung mit getrennten Form-und Schweißanlagen Schrifttum 176 IV Bemessung von Stahlrohren 1. Druckabfallberechnung Rohrdurchmesser Druckabfall in geraden Rohren kreisförmigen Querschnitts Druckabfall in Bogen kreisförmigen Querschnitts Druckabfall in Einzelwiderständen Hinweise zur Druckabfallberechnung Druckabfall in Wasserleitungen Druckabfall in Gas-und Luftleitungen Druckabfall in Dampfleitungen Druckabfall in Ölleitungen v Wärmedämmung Theoretische Grundlagen, Ausführung Festigkeitsberechnung von Stahlrohren Allgemeines Stahlrohre unter Innendruck nach DIN 2413 (Juni 1972) Rohrleitungen für vorwiegend ruhende Innendruckbeanspruchung bis zu 120 C Berechnungstemperatur Rohrleitungen für vorwiegend ruhende Innendruckbeanspruchung über 120 C Berechnungstemperatur Rohrleitungen für schwellende Innendruckbeanspruchung Rohre als druckführende Teile von Druckbehältern nach AD-Merkblättern Zylindrische Druckbehältermäntel unter innerem Überdruck (AD Merkblatt Bl, Ausg. 2.84) Zylindrische Schalen unter äußerem Überdruck (AD-Merkblatt B6, Ausg. 2.84) Rohre als druckführende Teile von Dampfkesseln nach TRD der Reihe Zylinderschalen unter innerem Überdruck (TRD 301) Berechnung von Rohrbogen (TRD 301, Anlage 2) 254

4 XIV Inhaltsverzeichnis Zylinderförmige Schalen unter äußerem Überdruck (TRD 306) Eingeerdete Stahlrohre Formstücke aus Stahlrohren (AD-Merkblatt B9 Ausg. 2.77) Zylinderschalen mit Ausschnitten (TRD 301) Sonstige Vorschriften Acetylenleitungen TRAC Rohrleitungen zur Beförderung brennbarer Flüssigkeiten (TRbF 212) Rohre in Wärmeübertragungsanlagen (DIN 4754 Ausg ) Stützweite von Stahlrohren Hydraulischer Druckstoß in Rohren Schrifttum 278 V Rohrverbindungen 1. Einleitung Übersicht und Einteilung Lösbare Verbindungen Flanschverbindungen Muffenverbindungen Rohrverschraubungen Sonderverbindungen Unlösbare Verbindungen Schweißverfahren Schweißverbindungsform Wärmebehandlung von Schweißverbindungen Schweißnahtfehler, Schweißnahtprüfung Betriebliche und planerische Aspekte Normierung von Rohrleitungsverbindungen Sicherheit/Dichtheitsgrad/Leckagerisiko Werkstoffe, Werkstoffbeständigkeit Mechanische Beanspruchung, Prüf-und Berechenbarkeit von Rohrverbindungen Flanschverbindungen Schweißverbindungen Lösbarkeit, Montage Reinhaltung, Spülbarkeit Verschiedenes Kostenbetrachtung Schrifttum 302 VI Formstücke 1. Allgemeines 2. Richtungsänderungen des Rohrstranges 3. Querschnittsänderungen des Rohrstranges Wanddicken/Werkstoffänderung des Rohrstranges

5 Inhaltsverzeichnis XV 5. Stromvereinigung - Stromtrennung Rohrverschlüsse Form-Schweißen Schrifttum 332 VII Korrosion und Korrosionsschutz 1. Allgemeines Korrosionsmedien und Schutzmöglichkeiten Korrosion in der Atmosphäre und in Gasen Wässer Erdböden Einteilung nach Bodenarten Spezifischer Bodenwiderstand Korrosionsverhalten von Rohrstählen Unlegierte und niedriglegierten Stähle Nichtrostende Stähle Korrosionsschutzbeschichtungen Außenschutz Oberflächenvorbereitung Phosphatieren Korrosionsschutz-Beschichtungen Temporärer Korrosionsschutz Rohrumhüllungen Baustellenumhüllung Schutz von Fernwärmeleitungen Innenschutz Epoxidharzauskleidung Auskleidung auf bituminöser Basis Auskleidung mit Zementmörtel Metallische Überzüge Feuerverzinkung Elektrolytische Überzüge Plattieren lieren Elektrochemischer Korrosionsschutz Kathodischer Schutz Kathodischer Korrosionsschutz durch galvanische Anoden Kathodischer Korrosionsschutz durch Fremdstrom Kathodischer Schutzbereich von Rohrleitungen Nachmessung und Überwachung des kathodischen Schutzes Kathodischer Schutz bei Streustromeinfluß Kathodischer Schutz für Stahlrohre von Gasaußendruckkabeln Lokaler kathodischer Schutz von Rohrleitungen in Industrieanlagen Kathodischer Innenschutz Anodischer Korrosionsschutz 363

6 XVI Inhaltsverzeichnis 6. Maßnahmen bei der Hochspannungsbeeinflussung von Rohrleitungen Kurzzeitbeeinflussung Langzeitbeeinflussung Schrifttum Deutsche Normen DVGW-Arbeitsblätter, VDI-Richtlinien, VDE-Bestimmungen AfK-Empfehlungen Bücher und Veröffentlichungen 373 VIII Anwendungsgebiete 1. Rohrleitungen in Wärmekraftwerken 1.1. Typische Schaltungsbeispiele Kondensations-Kraftwerke Heizkraftwerke Industriekraftwerke Bestimmung des lichten Rohrdurchmessers Werkstoffauswahl Wanddickenberechnung Elastizitätsberechnung Rohrunterstützungen und -Aufhängungen Armaturen Absperrarmaturen Rückschlagventile und -Klappen Regelventile Sicherheitsventile Sonderarmaturen Kondensatabieiter Fernwärmeleitungen 2.1. Einleitung Planung Auslegung und Dimensionierung Hydraulik Festigkeit Wärmeverluste Bauplanung Weitere Planungsaufgaben Leitungsbau Tiefbau Verlegeverfahren Freileitungen Kanalverlegung Kunststoff-Mantelrohre Stahlmantelrohre 431

7 Inhaltsverzeichnis XVII Asbestzement-Mantelrohre Bitumengießverfahren Rohrleitung und Zubehör Mediumrohr Rohrformstücke Rohrhalterungen Armaturen Kompensation Wärmedämmung Schächte Rohrleitungen für hydroelektrische Kraftanlagen 3.1. Allgemeines Bauarten Die Kavernen-Kraftanlage Oberirdisch verlegte Druckleitung mit Expansionen Oberirdisch verlegte starre Druckleitung Eingegrabene starre Druckleitung Verteilleitungen Bauelemente Wasserfassung Zylinderschütze Rohre Schweißnahtformen Abstützungen Expansionen Fixpunkte Mannlöcher Flanschverbindungen Abzweigrohre Materialqualitäten Allgemeine Schweißbarkeit, Kerbzähigkeit-Steilabfall, Festigkeit, Glühen Kesselbleche Feinkornstähle Thermisch vergütete schweißbare Stähle Berechnung Festigkeit Allgemeines Belastungen Berechnungsmethoden Hydraulische Berechnung Druckleitungen Verteilleitungen Ortsmontagen Montage im Tagbau 467

8 XVUI Inhaltverzeichnis Montage unter Tag Vormontage in einer Feldwerkstatt Montage großer Verteilleitungen Wartung und Betrieb Rohrleitungen in verfahrenstechnischen Anlagen 4.1. Berechnung Beanspruchung Auslegung Wärmedehnung Elastizitätsberechnung Kompensation Druckstöße Auslegung der Rohrleitungen für oszillierende Verdrängerpumpen Gaspulsation Planung und Abwicklung Arbeitsablauf der Rohrleitungsplanung R & I-Fließbild Rohrleitungsspezifikation EDV-Einsatz bei der Rohrleitungsplanung Rohrleitungstechnik - Betriebstechnik Fertigung Betriebssicherheit Verfahrenstechnische Lösungen der Sicherheitsprobleme am Druckbehälter Sicherheitsschaltung am Polymerisationsreaktor Überdruck-und Unterdruckabsicherung Sicherheitstechnische Checkliste Werkstoffe Beanspruchung durch Druckwasserstoff Rohre aus korrosionsbeständigen Stählen Erfahrungen - Schäden Wasserstoffinduzierte Spannungsrißkorrosion an Rohrleitungen aus hochfesten Stählen Überbeanspruchung von Rohrleitungsteilen durch Temperaturgradienten im Rohrwerkstoff beim Anfahren Folgeschäden durch Nicht-Berücksichtigung der instationären Rohrleitungsdehnung bei katalytischen Prozessen Erosions- und Korrosionsschäden an Rohrleitungen unter hohem Druck mit korrosiven Gasen gesättigter Flüssigkeiten Schaden an einer austenitischen Leitung infolge Spannungsrißkorrosion durch Aufkonzentration von Chloriden auf der Rohraußenseite durch Verdampfung der durch eine undichte Isolierung eingebrachten Feuchtigkeit Rohrfernleitungen für gasförmige, flüssige und feste Transportgüter 5.1. Einführung Transportmedien Planung und Entwurf 518

9 Inhaltsverzeichnis XIX Trassierung und Rechtserwerb Vermessung Konstruktion Fließbilder Rechnergestützte Konstruktion Eingangsdaten für das Konstruieren Hardware Konstruktionsarten Bauteile Stahlrohre und Formstücke Festigkeit und Zähigkeit Sicherheitsbeiwerte Absperrarmaturen Molchschleusen :4. Dehnungsausgleicher Leitungsbau Schweißtechnik Verlegung Kreuzungsbauwerke Straßen und Bahnkreuzungen Wasserlaufkreuzungen Druckprüfungen Seeverlegte Leitungen für Öl und Gas 6.1. Allgemeines Transportalternativen Öl-und Gasleitungen in der Nordsee Fernleitungen in sehr tiefem Wasser Verlegetechnik Technische Planung Lay-Barge-Methode Verlegeschiff Verlegevorgang Festigkeitsfragen Komponenten des Rohres Schweiß verfahren Einbettung und Sicherung Überwachung Reel-Ship-Methode, Bottom-pull-Methode Leitungseinbindungen Transport fester Stoffe in Rohrleitungen 7.1. Das Förderprinzip und seine Varianten Hydraulische Förderung 582

10 XX Inhaltsverzeichnis Pneumatische Förderung Hydro-pneumatische Förderung Vertikale Förderung Horizontale Förderung Berechnung strömungstechnischer Rohrförderung Berechnung hydraulischer Rohrförderung Homogene hydraulische Förderung Pseudohomogene hydraulische Förderung Heterogene hydraulische Förderung Berechnung pneumatischer Förderung Flugförderung Strähnen-, Ballen- und Dünenförderung Propfen-, Schub-und Fließförderung Berechnung horizontaler pneumatischer Förderung Berechnung vertikaler pneumatischer Förderung Förderanlagen Komponenten von Strömungsförderanlagen Beispiele von Strömungsförderanlagen Rechenbeispiele Rechenbeispiele - Hydraulische Förderung Rechenbeispiel - Pneumatische Förderung Schrifttum 615 IX Normung 1. Allgemeines DIN-Normen Normen für Stahl allgemein Grundnormen für Rohrleitungen Normen für Rohre Berechnungsnormen Maßnormen Gütenormen und Technische Lieferbedingungen Prüfnormen Normen für Rohrformstücke Normen für Flansche, Dichtungen und Schrauben Armaturennormen Anwendungsnormen Schweißtechnische Normen AD-Merkblätter und andere deutsche Regeln mit normativen Festlegungen AD-Merkblätter Dampfkessel-Bestimmungen (TRD) 666

11 Inhaltsverzeichnis XXI 3.3. Bestimmungen über brennbare Flüssigkeiten (TRbF) Regelwerk des DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches Stahl-Eisen-Werkstoffblätter und-lieferbedingungen Technische Regeln für Gashochdruckleitungen (TRGL) Ausländische und internationale Normen Amerikanische Normen Einführung ANSI-Normen API-Normen ASTM-Normen Amerikanische Abmessungen Britische Normen Französische Normen Europäische Normen Internationale Normen 679 X Anhang Gegenüberstellung der gesetzlichen und technischen Einheiten mit Umrechnungsfaktoren 1. Einleitung Gesetzliche Grundlage Internationale Zusammenarbeit Übergangsvorschriften Geltungsbereich Vorsätze zu den Einheiten und ihre Kurzzeichen Dezimale Vielfache und Teile von Einheiten SI-Basisgrößen und Basiseinheiten Übersicht SI-Basisgrößen Länge" Definition Weitere gesetzliche Einheiten SI-Basisgröße Masse" Masse Das Gewicht SI-Basisgröße Zeit" (auch Zeitspanne, Dauer) Weitere gesetzliche Einheiten in der BRD und West-Berlin Volumenstrom (Volumendurchfluß) Massenstrom (Massendurchfluß) SI-Basisgrößen elektr. Stromstärke" SI-Basisgröße Temperatur" Temperaturangaben in Kelvin (K) Temperaturangaben Temperaturdifferenzen 686

12 XXII Inhaltsverzeichnis Toleranzangaben, z.b. Thermometer Gesetzliche abgeleitete SI-Einheiten und gesetzliche abgeleitete Einheiten Abgeleitete Größe Kraft" Definition Abgeleitete Größe Druck, Festigkeit (mechan. Spannung)" Abgeleitete SI-Einheiten in das Pascal (Pa) Definition Abgeleitete Größe Energie, Arbeit, Wärmemenge" Abgeleitete SI-Einheit ist das Joule (J) Definition Abgeleitete Größe Leistung, Energiestrom, Wärmestrom" Abgeleitete SI-Einheit ist das Watt (W) Definition Abgeleitete Größe Dichte", Formzeichen p Abgeleitete SI-Einheit ist kg/m 3 (Masse durch Volumen). Nicht z.b. kg/dm Anwendung Abgeleitete Größe Frequenz" (Periodenfrequenz) Abgeleitete SI-Einheit ist das Hertz (Hz) Abgeleitete Größe Drehzahl" (Umdrehungsfrequenz) Abgeleitete Größe Viscosität" (Zähigkeit) Abgeleitete SI-Einheiten Zusammenhang zwischen bisherigen und neuen Einheiten Zusammenstellung einiger Umrechnungsfaktoren 693 XI Stichwortverzeichnis 695 Firmenverzeichnis zum Anzeigenteil Anzeigenseite 40