http://www.wissgott.net/Grafik/mapress.jpg== Einführung Anwendungsbereiche ==Rohrleitungen stellen für den innerbetrieblichen Transport von Fluiden daswichtigste Verbindungsmedium dar. Die Förderung der Fluide erfolgt durch einDruckgefälle zwischen Quell- und Zielort, so dass innerhalb der Rohrleitungenwährend des Förderprozesses in der Regel ein erhöhter [[Druck]] herrscht. In Systemen aus Rohrleitungen, Apparaten und Behältern übernehmen Armaturen als Rohrleitungsteile die Funktion des Stellens und Schaltens.Eine Rohrleitung ist die Zusammenstellung von Rohren, Formstücken, Armaturen, Dichtungen, Verbindungselementen wie Flansche, Fittinge, Verschraubungen , Muffen, Schweiß- und Lötnähten zu einer für den Transport von Fluiden nutzbaren Einheit. In dem weiteren Sinne gehören auch noch Pumpen und Rohrunterstützungen zu dieser Zusammenstellung. Diese Einzelteile unterliegen oft der Normung. So ist es möglich, eine Rohrleitung wie aus einem Baukasten zusammenstellen zu können. Rohrleitungen werden in der Nennweite von wenigen Millimetern bis zu einigen Metern ausgeführt und können zum beispiel bei einer Pipeline die Länge von Tausenden von Kilometern erreichen. Die Nenndruckstufen können bis zu einigen hundert bar erreichen. Die Wahl der Werkstoffe einer Rohrleitung richtet sich nach statischen und dynamischen Belastungen (z.B.: Nenndruckstufe, Verkehrslasten, Erddrücke, Drücke von innen oder außen, Druckstoß ), mechanischen Beanspruchungen (z.B.: Fließgeschwindigkeiten, Geschiebestoffe), korrosiver Beanspruchung sowie Art und Temperatur des zu transportierenden Fluids.
== Funktion ==
Rohrleitungen dienen zur Führung von flüssigen, gasförmigen und feinen festen Stoffen. Die Förderung der Fluide erfolgt durch ein
Druckgefälle zwischen Quell- und Zielort, so dass innerhalb der Rohrleitungen
während des Förderprozesses in der Regel ein erhöhter [[Druck]] herrscht.
Konstruktion, Montage, Betrieb und Instandhaltung von Rohrleitungen werden
durch die gehandhabten Stoffe, Prozess- und Umgebungsparameter bestimmt.
=== Eigenschaften ===
*Führung von Gasen oder Flüssigkeiten
*Feststoffe mit Trägermedium oder mit Feststoffpumpen (Beton)
*Energieversorgung fluidischer Antriebe
*Druckdifferenz durch Gefälle, Absaugen, Überdruck
*[[Topologie]] als Ringleitung, Rohrnetz oder Strahlenleitung
*Querschnitt meist kreisförmig
*Material Stahl, Buntmetall, Gusseisen, Leichtmetall, Kunststoff
*Nennweite (DN) entspricht ungefähr dem Durchmesser und ist Kenngröße für Rohre, passende Armaturen und Formteile
*Nenndruck (PN) zulässiger Betriebsüberdruck bei 20°C
Die klassischen Anwendungsbereiche für Elemente zur Führung von Fluiden finden sich heute in einer Vielzahl von Bereichen unseres täglichen Lebens.   Einige Beispiele hierfür sind z.B in:   *der Haustechnik  Versorgungsleitungen  Heizungsanlagen  Entsorgungsleitungen  *KfZ-Technik  Servolenkung   Kühlkreislauf   Bremsen *Maschinenbau  Press- und Stanzmaschinen   Zentralschmieranlagen  Hydraulikleitungen  Kühl- und Schmierstoffführung  *Versorgungstechnik  Kläranlagen  Abwasserleitungen  Kanalbau  Gasleitungen *Fördertechnik  Betonwerke  Mühlen  Sandgruben  Bergbau   == Bauarten Elemente zur Führung von RohrenFluiden (Bauformen) ==   === Rohrleitungen ==={| {{tabelle}} | Bauarten || Hartblei || Präzisionsrohr || Gewinderohr ||[[Edelstahl]]rohr || Gusseisen || Kupferrohr || Aluminium || KunststoffRohrleitungen unterscheiden sich in ihrem Material und den Anwendungsgebieten einige Beispiele hierfür sind: |- | Einsatz || Chemie, [[Trinkwasser]] || Hydraulik, Pneumatik || Gas, Wasser, Heizung || Lebensmittel, [[Chemie]] || [[Trinkwasser]], Abwasser || Heizung, Schmieröl, Lebensmittel, Kältetechnik || Fahrzeugbau, Apparatebau, Lebensmittel || Installationstechnik, Haustechnik, [[Trinkwasser]], Abwasser |-| Vorteile || gute chemische Beständigkeit || Genauigkeit, gut schweißbar || billig || gute chemische Beständigkeit, [[korrosion]]sbeständig || mit großem Durchmesser herstellbar || gute chemische Beständigkeit, gut schweißbar, [[Lötverbindungen|hartlötbar]] || chemische Beständigkeit, gut [[Schweißverbindungen|schweißbar]], bei tiefen Temperaturen einsetzbar || leicht [[Korrosion <u>Nahtlos und Korrosionsschutz|korrosionsbeständig]], [[Klebverbindungen | kleben]], schlagfest, wärmebeständiggeschweißte Stahlrohre</u> Der hauptsächliche Anwendungsbereich liegt vornehmlich im Rohrleitungsbau. Diese sind aus Stahl gefertigt. |-| Werkstoff || Blei Antimon Die Nahtlosen Rohre (PbSb1Asnach DIN 2448) || ST32 || [[Stahl]] || sind über eine sog. Stranggussmaschine gefertigt und aus diesem Grunde nahtlos. Haben somit keine gefügeschwächende Schweißnaht. Nennweiten sind von 32 – 150 verfügbar.  Die geschweißten Rohre haben meist austenitischer Edelstahl, [[Cr]] [[Ni]] [[Stahl]] || duktiles Gusseisen || sauerstofffreie Kupfersorten || [[Al]]Durchmesser von DN 15- 800 und relativ geringe Wandstärken. Diese können fertigungsbedingt nicht über eine Stranggussmaschine gefertigt werden und erhalten nach dem Umformen eine Schweißnaht. Diese wird ebenfalls maschinell durchgeführt.   <u>Präzisionsstahlrohre</u> [[Al]]-Knetlegierungen Bild:Rohr gezogen.jpg|thumb| [[PVC]], [[PE]], [[PPleft]]|  Der hauptsächliche Anwendungsbereich dieser Rohre findet im ölhydraulischen Anlagenbau statt. Diese Rohre sind ebenfalls nahtlos gefertigt haben ein sehr enges Toleranzfeld bei Außenduchmesser und Wandstärke und sind Wirbelstromgeprüft.  Die Fertigungsnorm DIN EN 10305-1 und nachfolgende Werkstoffe E235 • E355      <u>Gewinderohre</u> Werden im Heizungsbau und im Sanitärbereich eingesetzt und besitzen zöllige Außenabmaße. Der Vorteil dieser Rohre liegt darin das an diesen Rohren ohne weiter Vorarbeiten entsprechende Gewinde geschnitten werden können.  | Herstellung || Es gibt mittelschwere Gewinde Rohre nach DIN 2440 und schwere Gewinderohre nach DIN 2441. Diese unterscheiden sich lediglich in ihrer Wandstärke.    <u>Nichtrostende Stahlrohre</u> Diese Rohre haben sind analog zu den Präzisionsstahlrohren gefertigt jedoch aus nichtrostenden Materialien wie z.B. 1.4571. Hauptsächlicher Anwendungsbereich ist die Lebensmittelindustrie und der dazugehörige Anlagenbau.   <u>Druckrohre aus duktilem Gusseisen</u> Werden heutzutage meisten nur als sog. Niederdruckölleitungen verwendet. Außenabmasse sind meisten zöllig.    <u>Kupferrohre</u> Der eigentlich Anwendungsbereich Heizungs- || kaltgezogen, geglüht || Schwarz, verzinkt, Kunststoffüberzug || - || Überzug aus Zementmörtel, PE oder [[Zink]] || Klima und Kälteanlagen.  Dieses Rohr ist nahtlos gezogen || nahtlos gezogen gefertigt. Besitzt eine hohe Fertigungspräzision da viele Anlagen heutzutage nur noch verpresst oder stranggepresst || sogar nur gesteckt werden.    <u>Aluminium- Rundrohre</u> Werden sehr häufig im Fahrzeugbau eingesetzt aufgrund seines sehr geringen Gewichtes |Dies sind dann meist KfZ-Klimaanlagen o. | Norm: [[DIN]] 1262 ||   <u>Hartbleirohre</u> Finden meist in der chemischen Industrie ihren Einsatz in denen mit sehr aggresiven Medien gearbeitet wird.  Diese Rohre können, ebenfalls wie die Aluminium Rohr nur in Nieder- || bzw. Mitteldruckbereichen eingesetzt werden.    <u>Kunststoffrohre</u> Der häufigste Anwendungsbereich dieser Rohre sind meisten Druckluftleitungen. === Schlauchleitungen ===<u>Schlauchleitungen ohne Einlagen</u> Für Niederdruckanwendungen bis Pmax. 10 bar. Anwendungsbereiche sind meist Kraftstoffleitungen, Kühl- || Schmierstoffleitungen oder im Haushaltsbereich als sog. Gartenschlauch zu finden.  Diese Art von Schläuchen sind für einige Anwendungsfälle mit Stahldrahtgeflecht zu finden.   [[DIN]] EN ISO 1127 Bild:Schlauch_1.jpg|thumb| EN 595, EN 969 || [[DINleft]] 1754 ||     <u>Schlauchleitungen mit Textileinlagen</u> Für Mitteldruckanwendungen bis Pmax. 35 bar. Der hauptsächliche Anwendungsbereich liegt Kühlmittelleitungen z. B. im KfZ oder aber in Rücklaufleitungen in hydraulischen Anlagen.  [[DIN]] 1795, [[DIN]] 9107 Bild:Schlauch_2.jpg|thumb| [[DINleft]] 8061, 8062 || [[DIN]] 8074, [[DIN]] 8075 || [[DIN]] 8077, 8078|}<div align="center">{| width="40%" {{}}|- !colspan="2" style="background-color:#00FF00;" | '''Frage 1: ''' <includeonlyu>☺⌘DSchlauchleitungen mit Stahldrahteinlagen</includeonlyu>'''Welche Rohrarten werden im Rohrleitungsbau eingesetzt? Zu jeder Rohrart sind zweiFür Hoch- und Höchstdruckanwendungen bis Pmax. 3500 bar. Der klassische Anwendungsbereich ist hydraulische Anlagen- und Maschinenbau und das Führen von hochverdichteten Gasen. für den Diese Bauteile finden jedoch auch in modernen Bereichen wir z.B. das Wasserstrahlschneiden ihren Einsatz wichtige Eigenschaften und ein typisches Anwendungsbeispiel zu nennen''' 
[[Elemente_zur_F%C3%BChrung_von_Fluiden_%28Rohrleitungen%29:_Antworten#Antwort_Frage_1Bild:Schlauch_3.jpg|thumb| zur Lösungleft]]|-|}</div>
=== Schläuche ===
Wenn Verbindungen leicht lösbar sein sollen oder die Anschlussstellen gegeneinander beweglich sein müssen, werden statt Rohre Schläuche verwendet.
Schläuche, als flexible, rohrförmige Halbzeuge aufgebaut aus mehreren Schichten dürfen keine Rückwirkung auf die angeschlossenen Aggregate ausüben.
Schlauchleitungen sind genormt in der DIN 20066 http://www.wiebeck.de/hydr_l.htm
{| {{tabelle}}
| [[Bild:Ummantelte Gummischläuche.jpg]] <br>
Ummantelte Gummischläuche
|| Diese TÜV- und DVGW-geprüften Schläuche gibt es bis DN 50 in Standardlängen bis 1500 mm mit allen gängigen Anschlüssen.
|}
=== Formstücke ===
Formstücke sind Bauteile von Rohrleitungsanlagen, z.b. Rohrbogen, Fittings, Abzweig-und Verbindungsstücke, Wasserabscheider usw., die oft hohen Beanspruchungen unterliegen und entsprechend dem Verwendungszweck aus nahtlosem Stahlrohr oder als Schmiedestücke, in Stahlguss oder duklilem Gusseisen gefertigt sind
Werden benötigte um Rohre zu Verbinden, um eine Ecke zu führen oder einen Abzweig zu schaffen. Diese Elemente werden bei z. B. den Gewinderohren, Gussrohren, Hartbleirohren etc. angewendet. Sind z. B. aus Gussmaterial gefertigt, geschmiedet oder auch aus mehreren Einzelteilen geschweißt.   <u>Rohrbogen</u>  Werden dazu verwendet um ohne Rohrumformung eine Eckverbindung herzustellen.  <u>Fittings</u> Sind Passstücke um einen Anschluss einer Rohrleitung an einer anderen Komponente, wie z.B. einen Tank, durchzuführen  <u>Abzweig- und Verbindungsstücke</u> Werden z. B. dazu verwendet Rohre unterschiedlicher Durchmesser zu Verbinden oder zwei Leitungsstränge zusammenzuführen als sog. T-Verbindung.    [[Bild:Formstücke.jpg|thumb|left]]            == Verbindungsarten von Rohrleitungen = Armaturen und Ventile === Unterscheiden sich in Schieber, Klappen, Ventile, Absperrhähne, Kugelhähne. Diese Bauteile unterscheiden sich nur in Ihrer Arbeitsweise jedoch nicht in Ihrer Funktion. Die Funktion besteht daraus einzelne oder mehrere Rohrleitungsabschnitte zu trennen oder zu Verbinden. == Rohrverbindungsarten ==  === Schweißverbindungen Rohrverschraubungen nach ISO 8434 ==={Schneidringverschraubungen mit 24° Dichtkegel [[Bild:Schneidring.jpg| {{tabelle}} thumb|left]]    Anwendungsbereich findet im allgemeinen Maschinen und Anlagenbau statt. Bei dieser | '''Stumpfnaht''' *KehlnahtVariante wird mittels eines Vormontagestutzen ein Schneidring auf das Rohr formschlüssig montiert der die Überwurfmutter auf dem Rohr hält und einen Dichtkegel von 24° ausgeformt ist.  *Schweißkantenvorbereitung=== Bördelverschraubungen 37° ===*mechanisch beste Lösung <br>[[Bild:StumpfnahtBördelverschraubung.JPGjpg|thumb|left]] || '''Überschiebmuffe'''*gut bei Innenbeschichtung*vorteilhaft bei Reparaturen <br> Hat den häufigsten Anwendungsfall im Schiffbau wird aber auch zum Teil im Maschinenbau und in der KfZ-Technik eingesetzt.  Bei diesem Verfahren wird das Rohr kaltverformt mittels zweier Klemmbacken die das Rohr halten und eins Dornes der die Negativform der Bördelung hat. Dieses Verfahren kann nur maschinell, wegen des hohen Kraftaufwandes, durchgeführt werden.   === Rohrumformverfahren ===  [[Bild:ÜberschiebmuffeRohrumformung.JPGjpg|thumb|left]]|-   Dieses Verfahren ist eine alternative zu dem Schneidringverfahren.  In diesem Fall wird wie beim Bördeln mittels Dorn und Klemmbacken das Rohr kaltverformt jedoch wird ein Dichtkegel ausgeformt.  
|'''Kugelschweißmuffe'''
*Winkel bis 10° möglich <br>
[[Bild:Kugelschweißmuffe.JPG]]
|| '''Nippelschweißmuffe'''
*keine Schweißrückstände im Inneren
*vollkommen durchschweißbar
*keine Querschnittsverengung <br>
[[Bild:Nippelschweißmuffe.JPG]]
|}=== Flanschbördelverfahren ===
[[Bild:Flanschbördelverfahren.jpg|thumb|left]]
'''''siehe auch Artikel''''' [[Schweißverbindungen]]
=== Flanschverbindungen ===
'''Eigenschaften'''
*lösbare Verbindung
*Rohre mit unterschiedlichem Material
*statische Dichtstelle, elastische Dichtelemente
*Lochzahl durch vier teilbar, symmetrisch verteilt
*Flansche mit glatter Dichtfläche
{| {{tabelle}}
| [[Bild:Gussflansch.JPG]]||[[Bild:Vorschweissflansch.JPG]] || [[Bild:Gewindeflansch.JPG]] || [[Bild:Löt- oder Schweissflansch.JPG]] ||[[Bild:Bördelflansch.JPG]]
|-
| Gussflansch || Vorschweissflansch || Gewindeflansch || Löt- oder Schweissflansch || Bördelflansch
|}
==== Diese Verfahren ist das gleiche wie bei den Bördelverschraubungen. Der Unterschied liegt darin das andere Zubehörteile wie z.B. sog. SAE-Flansche mit Vor- und Rücksprung ==== , die ein zölliges Abmaß haben, verwendet werden.
{|| '''Eigenschaften'''*aufwendige Montage*große Sicherheit *beste Dichtwirkung|| '''Einsatz'''*Vakuum*Hochdruck (>1000 bar)*Gefahrengut |}=== Rohrflansche ===
{| {{tabelle}} | [[Bild:Flansch_mit_Vor* Übergang von Rohr nach Flansch nach DIN 2530 -_und_Rücksprung_1.JPG]] || [[Bild:Flansch_mit_Vor2553 und DIN 2543-_und_Rücksprung_2.JPG]] || [[Bild:Flansch_mit_Vor-_und_Rücksprung_3.JPG]]2551|* Vorschweißflansche DIN 2627- | Feder und Nut DIN 25122638
|| Feder Das sind Flansche mit einem Ansatz, zum Anschweißen beispielsweise an ein Rohr. Sie werden durch Schmieden aus einem Stahlrohling vorgeformt und Nut DIN2513 || Vorsprung mit Eindrehung DIN2514anschließend durch Drehen und Bohren fertiggestellt.
|} {| |*1) Dichtring *2) Feder *3) Nut || *4) Vorsprung *5) Rücksprung *6) Strömungsrichtung|}Gewindeflansche z.B. nach DIN2558
=== Rohrverschraubungen ===Diese Bauart hat statt einem Ansatz zum Schweißen ein Innengewinde, in welches das Rohr eingeschraubt wird.
'''Eigenschaften'''* Lötflansche z.B. nach DIN 2573*Stahl Lose Flansche für Bördelrohr z.B. nach DIN 2641Diese Bauart wird nur lose auf das Rohr aufgeschoben. Die eigentliche Befestigung auf dem Rohr übernimmt der dann aufzuschweißende Vorschweißbördel oder Guss*Whitworth Rohrgewinde<br> - zylindrisches Innengewinde<br> - kegeliges AußengewindeVorschweißbund. Diese Bauart wird angewendet, wenn die Stellung des Lochkreises des Gegenflansches erst bei der Endmontage definiert werden kann.
*metallische Dichtung
'''Einsatz'''
*Hausinstallation
{| {{tabelle}} | [[Bild:Muffe zur Verbindung zweier gleicher Rohre.JPG]] || [[Bild:Reduziermuffe mit Durchmessersprung.JPG]] || [[Bild:Fittings.JPG]]|-| Muffe zur Verbindung zweier gleicher Rohre || Reduziermuffe mit Durchmessersprung || Fittings *1) T-Stück *2) Bogen *3) Kreuzstück|}=== Schweißverfahren ===
==== Hydraulikverschraubungen ===='''Eigenschaften'''*metallisch oder O-Ring gedichtet*Durchmesser 6 bis 38 mm*leicht, mehrfach lösbar'''Einsatz'''*Hydraulikanlagen{| {{tabelle}} | [[Bild:Hydraulikverschraubung 1.JPG]] || [[Bild:Hydraulikverschraubung 2.JPG]] || [[Bild:Hydraulikverschraubung 3.JPG]] || [[Bild:Hydraulikverschraubung 4.JPG]] |- | Schneidring, Dichtkegel 24° || Bördel, Dichtkegel 37° || flachdichtend mit O-Ring || Schweißdichtkegel, Dichtkegel 24°|}Bildet heutzutage die Ausnahme im Anlagenbau
==== Verschraubungsarten ====* Rohre werden stumpf oder überlappt geschweißt
{| {{tabelle}} | [[Bild:Verschraubungsart 1.JPG]] || [[Bild:Verschraubungsart 2.JPG]] || [[Bild:Verschraubungsart 3.JPG]] || [[Bild:Verschraubungsart 4.JPG]] |- | '''gerade Einschraubverschraubung''' - Verbindung Rohr zu Block|| '''gerade Verbindungsverschraubung''' - Verbindung Rohr zu Rohr|| '''Winkelverschraubung'''|| '''Schwenkverschraubung''' - Winkel einstellbar |}<div align="center">{| width="40%" {{}}|- !colspan="2" style="background-color:#00FF00;" | '''Frage 2: '''<includeonly>☺⌘D</includeonly>'''Welche grundsätzlichen Möglichkeiten gibt es, Stahlrohre unlösbar, lösbar bzw. zu funktionsfähigen Leitungen zu verbinden?'''[[Elemente_zur_F%C3%BChrung_von_Fluiden_%28Rohrleitungen%29:_Antworten#Antwort_Frage_2:| <br>zur Lösung]]|-|}</div>* Einwandfreie Zentrierung gegeneinander notwendig
==Rohrleitungsarmaturen ==
Mit Armaturen werden z.B. Durchflussmengen geregelt, Druckverluste eingestellt, Rückströmungen verhindert und sonstige Einflüsse auf den Strömungsvorgang ausgeübt.
Sie werden meist elektrisch, hydraulisch, pneumatisch, mechanisch oder der von Hand betätigt.
Mit Regelarmaturen (Klappen oder Ventile) können Durchflussmengen und Strömungswiderstände beeinflusst werden.
Die aktuellen Einstellungen der Armaturen sind in der Leitwarte und vor Ort zu dokumentieren und vorzuhalten.
===Ventile===[[Bild:Rohr_geschweisst.jpg|thumb|left]]
'''Bewegung des Abschlusses senkrecht zur Strömung'''
{| {{tabelle}}
| [[Bild:Absperrventil.JPG]]
|| [[Bild:Rückschlagventil.JPG]]
|| [[Bild:federbelastetes Sicherheitsventil.JPG]]
|-
| '''Absperrventil'''
*Auf -Zu Funktion
*Durchgangsventil
|| '''Rückschlagventil'''
*Rückstromsperre
*schließt bei Druckausgleich
*Durchgangsventil
|| '''federbelastetes Sicherheitsventil'''
*Sekundärseite Tank
*Überdrucksicherung
*Eckventil
|}
===Schieber===
'''Bewegung des Abschlusses quer zur Strömung'''
== Befestigungsarten ==
'''Einsatz'''{| | *Gas || *Druckluft || *Wasser || *Dampf|}{| {{tabelle}} | [[Bild:Keilschieber.JPG]] || [[Bild:Parallel-Plattenschieber.JPG]] |- | Keilschieber|| Parallel-Plattenschieber |}<u>Rohrschellen</u>
===Hähne==='''Drehung des Abschlusses um die Längsachse quer zur Strömung, Abschluss geöffnet durchströmt'''Werden aus Kunststoffen wie PP oder PA gefertigt und werden entweder mittels einer Schweißplatte oder mit entsprechende Muttern auf sog. C-Profil-Schienen befestigt.
'''Eigenschaften'''*geringer Bauraum*schnell schaltend*geringer WiderstandIn diesen Schellen können entweder Rohre oder Schläuche befestigt.
{| {{tabelle}} | [[Bild:Durchgangshahn.JPG]] || [[Bild:Schmierhahn.JPG]] || [[Bild:Kugelhahn.JPG]]|Diese Schellen gibt es für Außendurchmesser von 6- | Durchgangshahn || Schmierhahn || Kugelhahn|}{| ||| *1.Schmierkammer||*2.Schmierspindel||*3.Schmiernuten|| *4.Anschlag |}89mm
===Klappen===
'''Drehung des Abschlusses um die Längsachse quer zur Strömung, Abschluss geöffnet umströmt'''[[Bild:Rohrschelle.jpg|thumb|left]]
{|
| '''Eigenschaften'''
*geringer Bauraum
*verschleißarm
*verschiedene Antriebe
||
'''Bauarten'''
*Absperrklappe
*Drosselklappe
*Rückschlagklappe
|}
Klappen haben allg. kurze Baulängen, jedoch ist bei zusätzlicher Installation von Armaturen (Rückschlagklappen, Kompensatoren usw.) auf genügend Freiraum zur Klappenöffnung zu achten.<u>Rundstahlbügelschellen</u>
[[Bild:KlappeWerden im Rohrleitungsbau von Industrieanlagen eingesetzt für Rohraußendurchmesser von 25-251 mm. Diese Schellen bestehen aus einer Kunststoffunterlage und einem Rundstahlbügel.JPG]]
{| | *1[[Bild:Rundstahlbügelschelle.Gehäuse|jpg|*2.Scheibe||*3.Futter austauschbar||*4.Lagerzapfen||*5.Antriebswelle thumb|}left]]
=== Auswahl der richtigen Armatur ===
[[Bild:Auswahl der Armatur.jpg]]
=== Fördern von Fluiden ===
{|
| Zur Förderung flüssiger Medien werden meist Kreiselpumpen eingesetzt.
|-
| [[Bild:Normpumpen.jpg|thumb|none|Normpumpen]]
||
[[Bild:Inlinepumpen.jpg|thumb|none|Inlinepumpen]]
|}
Pumpen sollten druckorientiert eingeplant werden, d.h. die erforderliche Druckerhöhung wird aus dem gesamten Δp (druckseitig) ermittelt:
a) vom Pumpendruckstutzen bis zur Systemgrenze (offenes System)
b) vom Pumpendruckstutzen bis zum Pumpensaugstutzen (geschlossenes System)
Am Pumpensaugstutzen muss ein Mindestdruck vorliegen, sonst entsteht
[[Kavitation]]
<div align="center"u>{| width="40%" {{}}|- !colspan="2" style="background-color:#00FF00;" | '''Frage 3: '''<includeonly>☺⌘DKonstruktionsschellen</includeonlyu>'''Nach DIN 3211 ist eine Armatur ein Rohrleitungsteil, das in Systemen aus Rohrleitungen,Behältern, Apparaten und Maschinen die Funktion des Schaltens und Stellensausübt. Welche 4 Grundbauarten von Armaturen gibt es?'''
[[Elemente_zur_F%C3%BChrung_von_Fluiden_%28Rohrleitungen%29:_Antworten#Antwort_Frage_3:| <br>zur Lösung]]|-|}</div>Werden eingesetzt um Rohre zueinander zu Zentrieren und damit eine spannungsfreien Einbau zu gewährleisten.
Einsatzbereich für Rohre mit einem Außendurchmesser von 220-800 mm.
[[Bild:Konstruktionsschelle.jpg|thumb|left]]
== Dimensionierung ==
=== Auslegung Nenndruck und Nennweite ===
Es ist der wirtschaftlichste Rohrdurchmesser zu wählen:
*geringer Strömungswiderstand
*geringe Investition
Strömungsgeschwindigkeiten für Flüssigkeiten im Rohr ca. 1-4 m/sRohrzusammenstellung nach: *'''Nennweite DN''': Als Nennweite bezeichnet man den Durchmesser eines Rohres/Schlauchleitung oder die Größe/Anschlussmaß einer Armatur (Ventil, Schieber). Die Angabe der Nennweite erfolgt durch die Bezeichnung DN (engl. Diameter Nominal) gefolgt von einer, ungefähr dem Innendurchmesser in Millimeter entsprechenden, dimensionslosen Zahl. <br>== Strömungsarten ==
Bevorzugte DN-Stufen (Nennweiten) nach [[DIN]] EN ISO 6708{| {{tabelle}} | DN 10 || DN 15 || DN 20 || DN 25 || DN 32 || DN 40 || DN 50 || DN 60 || DN 65 || DN 80 || DN 100 || DN 125 || DN 150 || DN 200 |- | DN 250 || DN 300 || DN 350 || DN 400 || DN 450 || DN 500 || DN 600 || DN 700 || DN 800 || DN 900 || DN 1000 || DN 1100 || DN 1200 || DN 1400|} *'''Nenndruck PN''': Zugehörige Druckstufen lassen sich mit der Kenngröße Nenndruck PN ermitteln. Der Nenndruck gibt für ein Rohrleitungssystem eine Referenzgröße an. Die Angabe erfolgt durch die Bezeichnung PN (Pressure Nominal) gefolgt von einer dimensionslosen ganzen Zahl, die den Auslegungsdruck in bar bei Raumtemperatur (20 °C) angibt.<br>===Unterschiedliche Strömungsarten===
Auswahl von PN nach DIN EN 1333 (Nenndruckstufen){| {{tabelle}} | PN 2,5 || PN 6 || PN 10 || PN 16 |- | PN 25 || PN 40 || PN 63 || PN 100 |}Strömungen unterscheiden sich zwischen den laminaren Strömungen
'''Achtung:''' die Druckfestigkeit innerhalb einer Nenndruckstufe nimmt mit steigender Produkttemperatur ab.<br>'''Beispiel:'''[[Bild:PN-WärmeLaminar.jpg|thumb|none|PN Änderung bei Wärmeleft]]
=== Kunststoffrohre ===
Kunststoffrohre sind nicht über Nennweiten zusammenfassbar, sondernüber die jeweiligen Außendurchmesser ![[Bild:PN Kunststoff.jpg|thumb|none|Anwendungsgrenzwerte für Kunststoffrohre]]Und den turbulenten Strömungsarten
Bei Kunststoffrohren ändern sich die inneren Durchmesser abhängig von der Druckfestigkeit deutlicher als bei Stahlrohren. Die hydraulischen Auswirkungen auf das System sind zu beachten.
Die temperaturabhängige Festigkeit ist besonders zu beachten
Kunststoffbauteile werden meist miteinander verklebt (siehe auch [[Klebverbindungen]]) und/oder verschraubt. Die Herstellerangaben sind unbedingt zu befolgen, um Undichtigkeiten und verminderte Druckfestigkeiten zu verhindern. Kunstoffrohre und Stahlrohre können mittels Flansche verbunden werden. <br>
'''''ACHTUNG''''': Kunststoffflansche entsprechen nicht der Stahlrohrnorm, die entsprechenden Herstellervorgaben sind zu beachten. Die Produktverträglichkeit der
Kunststoffrohre ist zu beachten.
=== Längenänderung in Rohrleitungen ===[[Bild:Turbulent.jpg|thumb|left]]
Die während des Betriebes einer Rohrleitung auftretenden Biege- Der Unterschied zwischen der laminaren und Torsionsbeanspruchungen muß der tubulenten Strömung wird durch einen Dehnungsausgleich sicher aufgenommen werden. <br>Geringfügige Längenänderungen von Rohrleitungen können über den Dehnungsraum abgeleitet oder von der Elastizität des Rohrnetzes aufgenommen werdendie sog. <br>Bei größeren Rohrleitungsnetzen müssen Dehnungsausgleicher wie Kompensatoren, Rohrschenkel- oder U-Bogen-Dehnungsausgleicher eingebaut werdenReynoldszahl festgelegt. <br>Rohrleitungen haben je nach Werkstoff eine unterschiedliche [[Wärmeausdehnung]]. Dies ist beim Verlegen zu berücksichtigen durch *Schaffen von Ausdehnungsraum (Natürlicher Dehnungsausgleich)*Setzen von Fixpunkten und Gleitpunkten
{| | [[Bild:U-Bogen.png]] || [[Bild:Z-Bogen.png]] || [[Bild:Lyra-Bogen.gif]]|- | U-Bogen || Z-Bogen || Lyra-Bogen|}Die Rohrleitungen werden so geführt, dass die durch den Richtungswechsel entstehenden Schenkel durch elastische Verbiegung die Wärmedehnung aufnehmen können. Bei räumlichen Leitungen ist dies fast immer zu verwirklichen. Wegen der hohen Betriebssicherheit versucht man stets, die Leitungen geschlossen zu halten und je nach Bedarf und Rohrverlauf eine ausreichende Weichheit des Rohrsystems durch U-Bögen, Lyra-Bögen und Z-Bögen zu erreichenDer Übergang findet bei dem Wert 2320 statt.
=== Ursachen und folgen von turbulenten Strömungen ===
*Installation von Dehnungsausgleichern {| {{tabelleTabelle}} | [[Bild:Metallkompensator.jpg]] <br>Metallkompensator|| Für die Aufnahme von temperaturbedingten Längenänderungen werden überwiegend Metallkompensatoren eingesetzt. Sie bestehen aus einem flexiblen Metallbalg mit beidseitig angebrachten Anschlüssen. Der Grad der Elastizität des Metallbalgs kann sowohl durch die Blechdicke des Zylinders als auch bei dessen Verformung zu parallel verlaufenden Wellen durch die Wellenhöhe und die Wellenanzahl vorherbestimmt werden. Als Anschlüsse sind beidseitig Verschraubungen, Lötenden, Gewindeanschlüsse, Anschweißenden und Flansche gebräuchlich.|- | [[Bild:Gummikompensator.gif]] Gummikompensator ||Gummikompensatoren eignen sich aufgrund ihrer Form und der hohen Verformbarkeit des verwendeten Werkstoffs vorzüglich für die Reduzierung von:*thermische Spannungen. Sie können z.B. an den Anschlussstutzen von Sockelpumpen und anderen Aggregaten aufgrund von wechselnden Betriebstemperaturen auftreten.*mechanische Spannungen. Mit ihnen ist an den Anschlussstutzen von Rohreinbauten mit Motoren, mit rotierenden oder mit schwingenden Maschinenteilen etc. zu rechnen.*Schwingungen und Geräusche. Auch diese gehen von Pumpen und von Aggregaten mit bewegten Maschinenteilen aus und werden, wenn hiergegen keine Vorkehrungen getroffen werden, von den Rohrleitungen weitergeleitet und noch weit entfernt als Schall abgestrahlt.
|- style="background: #DDFFDD;"
! Ursachen
! Folgen
|-
| Zu klein Dimensionierte Rohrinnendurchmesser
| Starke Wärmeentwicklung im System
|-
| Zu hohe Strömungsgeschwindigkeiten
| Bersten von Rohren und Schlauchleitungen
|-
| Zu hohe kinematische [[Viskosität]] des Mediums
| Kavitation von Pumpen
|-
| Zu hoher Innendruck im Rohr
| Hoher Druckverlust im System
|-
| Sehr kleine Biegeradien und falsche Montage der Elemente
| Kompletter Systemausfall
|}
== Gestalten und Entwerfen ==
<div align="center">== Geltende Normen und Verordnungen === {| width="40%" {{Tabelle}}|- style="background: #DDFFDD;"! Norm bzw. Verordnung! Anwendungsbereich
|-
!colspan="2" style="background-color:#00FF00;" | '''Frage 4ZH 1/74[http: '''<includeonly>☺⌘D</includeonly>'''Bei Rohrleitungen gibt es das Problem der Längenänderungen/www.hvbg.de/d/bgz/entwicklung/pdf_bild/bgvr07_pdf/zh1_74. Wodurch werden dieseLängenänderungen verursacht? Welche konstruktiven Möglichkeiten bestehen zurpdf]Kompensation dieser Längenänderungen? Was versteht man unter natürlichem Dehnungsausgleich?'''[[Elemente_zur_F%C3%BChrung_von_Fluiden_%28Rohrleitungen%29:_Antworten#Antwort_Frage_4:|zur Lösung]]Betrieb und Einsatz von Schlauchleitungen
|-
| DIN EN 10204-3.1b| Prüfzeugnis für Rohr- und Schlauchleitung|-| AD 2000 Richtlinie| Geltend für verschweißte Rohre und Behälter|-| TRR- Technische Regeln zur Druckbehälterverordnung-Rohrleitungen| Regeln zur Montage und Betrieb von Rohrleitungen (Prüfintervalle…)|}</div>
=== Berechnungsgrundlagen Betriebssicherheit === *Re = Reynolds-zahl <br>Bauteile müssen den geltenden Sicherheitsvorschriften entsprechen*di = Rohrinnendurchmesser '''in mm''' <br>Nur geeignete Werkstoffe für die entsprechenden Druckbereiche verwenden*da = Rohraußendurchmesser '''in mm''' <br>Sicherheitsbauteile wie Rückschlagventile, Absperrschieber und klappen mit integrieren*&kappa; = mittlere Rauhigkeitshöhe Eindeutige Markierung und Kennzeichnungen der Rohrinnenwand '''in mm''' <br> Rohrleitungen durchführen   [[Bild:Rohrkennzeichnung.jpg|thumb|left]]        *&lambda; = Rohrreibungszahl== Wirtschaftlichkeit ===  *K = Festigkeitskennwert in '''N/mm<sup>2</sup><br>'''Möglichst kurze und gerade Leitungswege da jede Biegung und jeder Abzweig zwangsläufig zu Querschnittsveränderungen führt.  *ν<sub>N</sub> = Wertigkeit Je länger die Rohrleitungen desto höher der LängsDruckverlust beim Verbraucher. * Günstige Strömungsgeschwindigkeiten wählen (siehe RM TB 18- bzw5) da zu groß dimensionierte Rohrleitung nur Mehrkosten verursachen jedoch keinen Vorteil im Betrieb haben. Schraubenlinien * Bei wärme- Schweißnaht <br>und kälteführende Rohrleitungen Dämmungen durchführen um Energieverluste zu reduzieren und auch entsprechend die Betriebssicherheit zu erhöhen. *S = Sicherheitsbeiwert <br>*C<sub>1</sub> = Zuschlag zum Ausgleich der zulässigen Wanddickenunterschreitung '''in mm''' <br>= Instandhaltung ===*C<sub>2</sub> = Korrosionszuschlag '''in mm''' <br>*t = erforderliche Wanddicke '''in mm''' <br>Übersichtliche Leitungsführung um eine möglichst einfache Fehlersuche durchführen zu können*t<sub>v</sub> = rechnerische Wanddicke '''in mm''' <br>*[[Bild:VpunktNach Möglichkeit einfache Montage- und Demontagemöglichkeit mit Rohr- oder Flanschverschraubungen.gif]] = Volumenstrom '''m<sup>3</sup>/s''' <br> *[[Bild:ypsilon.jpg]] Umschaltmöglichkeiten vorsehen um Montage ohne Betriebsausfall zu gewährleisten === Bemaßungsgrundlagen === Strömungsgeschwindigkeit in '''m/s''' <br> *[[Bild:kinematische Viskosität.jpg]] = kinematische Viskosität '''in m<sup>2</sup>/s RM 18Maßangaben bei Päzisionsstahlrohren nach DIN 2391-1-C, Aluminium-9a'''Rundrohre und Kupferrohre werden mit Außendurchmesser x Wandstärke angegeben *g = Fallbeschleunigung '''in m/s<supnowiki>2Schlauchleitungen, Druckrohre aus duktilem Gusseisen, Hartbleirohre, Kunststoffrohre werden immer mit Ihrem Innendurchmesser bzw. Ihrer Nennweite [DN] angegeben.</supnowiki>'''*Δh = geodätischer Hohenunterschied bei nicht horizontal verlaufenden Leitungen '''in m''' *l In Verbindung mit einer Norm gibt der Nenndurchmesser (DN = Länge Diameter Nominal) Auskunft über die Abmessungen der Rohrleitung '''in m'''*pe = Berechnungsdruck '''in N/mm<sup>2</sup>'''*Δp = Druckverlust in Maßgeblich hierfür ist der kleinste vorhandene Innendurchmesser. (z. B. der Rohrleitung durch Reibung und Einzelwiderstände '''in Pa'''Armatur)  *&zeta; = Widerstandszahl von Rohrleitungselementen*[[Bild:rhoBemaßung.jpg|thumb|left]]    = Dichte '''in kg/m= Berechnungsgrundlagen ===== Benötigte Formeln === <supu>3Durflussgleichung für inkompressible Medien</supu>'''  {| {{tabelleTabelle}} | erforderlicher Rohrinnendurchmesser bei gegebenem Volumstrom '''Formelsammlung RM 18 Nr.3''' || [[Bild:Rohrinnendurchmesser_V.JPG]] |- ! Formelzeichen| erforderlicher Rohrinnendurchmesser bei gegebenem Massenstrom '''Formelsammlung RM 18 Nr.4''' || [[Bild:Rohrinnendurchmesser_M.JPG]] ! Benennung und Maßeinheit
|-
| erforderliche Strömungsgeschwindigkeit bei gegebenem Volumstrom '''Formelsammlung RM 18 Nr.1''' |V=| <nowiki>Durchflussgeschwindigkeit in [[Bild:Strömungsgeschwindigkeit.JPGm³/s]] </nowiki>
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| Die Reynolds-zahl kennzeichnet die Strömungsform und stellt das Verhältn der Trägheitskräfte zu den Viskositätskräften dar. '''Formelsammlung RM 18 Nr.5''' |v=| <nowiki>Strömungsgeschwindigkeit [[Bild:Reynolds-Zahl.JPG]m/s] </nowiki>
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| Volumenstrom d=|<nowiki>Innendurchmesser [m]</nowiki>|}  [[Bild:Formel_Durchflussgeschwindigkeit.jpg|thumb| left]]  <u>Strömungsgeschwindigkeit in kreisförmigen Rohren</u>  [[Bild:VolumenstromFormel_Strömungsgeschwindigkeit.JPGjpg|thumb|left]]    <u>Berechnung der REYNOLDS-Zahl</u>{| {{Tabelle}} ! Formelzeichen! Benennung und Maßeineheit
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| Gesamter Druckverlust für beliebig verlaufende Rohrleitungen mit Einbauten. '''Formelsammlung RM 18 Nr.7''' |v=| <nowiki>Strömungsgeschwindigkeit [[Bild:gesamter_Druckverlust.JPG]m/s] </nowiki>
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| erforderliche Wanddicke mit Wanddickenzuschlag. '''Formelsammlung RM 18 Nr.18''' d<sub>i</sub><nowiki>=</nowiki>|| <nowiki>Innendurchmesser [[Bild:erforderliche_Wanddicke.JPG]m]</nowiki>
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| Rechnerische Wanddicke ohne Zuschläge bei vorwiegend ruhender Beanspruchung. '''Formelsammlung RM 18 Nr.20''' |ν=| <nowiki>kinematische [[Bild:rechnerische_Wanddicke.JPGViskosität]] [m²/s]</nowiki>
|}
 [[Bild:Reynoldszahl.jpg|thumb|left]]   === Übungsaufgabe zur berechnung Berechnungsaufgabe === An einer Kehrmaschine mit hydraulischem Antrieb soll ein weiterer Besen angebaut werden um ein besseres Kehrergebnis zu bekommen. Die bereits vorhandene Hydraulik soll weitergenutzt werden. Die Hydraulikpumpe hat einen Betriebsdruck von ca. 220 bar bei einem Fördervolumen von 30 l/min.  Als Betriebsmedium wird Hydrauliköl Typ HLP 46 (ISO VG 46) verwendet. (Nach RM Tab 14-10 bei 40°C) Geplant ist diese Verbindung mit einer Rohrleitung Schlauchleitung vom Typ 2SN10 (ID = 10mm) zu realisieren  * Berechne anhand der Reynolds-Zahl ob diese Leitung für diese Anwendung geeignet ist.* Welcher Innendurchmesser wäre ideal? === Lösung === [[Bild:Lösung.jpg]] 
Von einer Brauerei sollen 3500 Liter Bier in der Stunde zu einer höher gelegenen Plattform gedrückt werden. Es wird eine 500m lange Edelstahlleitung (X5CrNi18 10) nach DIN 11850 verwendet. Der Senkrechte Abstand zwischen Pumpe und Ausströmung beträgt 14m, die Saughöhe aus dem Behälter 2m. Als Einbauten sind 1 Durchgangshahn, 1 Durchgangsventil, 1 Rückschlagklappe und 3 Kniestücke 60° vorgesehen.
Es ist das zu bestellende Rohr zu berechnen und zu prüfen, ob die angegebene Wandstärke ausreichend ist.
a) Rohrinnendurchmesser <br>b) Auswahl der Nennweite (DN) === Tabellen und passendes Rohr aus DIN 11850 <br>c) Tatsächliche Strömungsgeschwindigkeit <br>d) Reynolds-zahl <br>e) Rohrreibungszahl (für den k-wert ist ein neues nahtloses Stahlrohr zu wählen) <br>f) der aufzubringende Druck (Druckverlust) <br>g) erforderliche WanddickeFormeln zur Auslegung ===
[[DIN 11850|hier geht es zum Auszug der DIN 11850 Bild:Nomogramm.jpg]]
[[Elemente_zur_F%C3%BChrung_von_Fluiden_%28Rohrleitungen%29:_Antworten#L.C3.B6sung_der_Rohrleitungsberechnung | hier geht es zur Lösung]]
== Beispiel einer Rohrvernetzung am Beispiel der Fernwärme Hamburg ==
'''Durch ein 770 Kilometer langes Rohrleitungsnetz gelangt die Wärme zu den 9.800 Übergabestationen in den Gebäuden der Kunden. So lieferte Vattenfall im Jahr 2004 vier Milliarden Kilowattstunden Heizwärme. Rund 400.000 Wohneinheiten in Hamburg werden von uns mit Wärme versorgt – sicher, sauber, komfortabel'''.
[[Bild:Das Fernwärmenetz Diese Rohrtabellen sind für alle genormten Rohre die auf dem Markt erhältlich sind verfügbar.jpg]][[Bild:Versorgungsgebiet.jpg]][[Bild:Tunnel Moorburg.jpg]]Fernwärmenetz im Überblick: http://www.vattenfall.de/www/vf/vf_de/204178priva/222253wxrme/222283ansch/222313netzk/index.jsp?WT.ac=content
== Hersteller, Lieferanten ==
*http://www.pipesystems.com/
*http://schwarz-simon.de/
*http://www.ehm-edelstahl.de/site/main/default.asp?language=de
*http://www.s-w-rohrsysteme.de/
*http://www.rohrleitungssysteme.de/
*http://www.unipipe.de/
* http://www.gussrohrtechnik.de/
* http://www.wlw.de/rubriken/rohrsysteme.html
== Richtlinien, Normung ==Die EU-Druckgeräterichtlinie und die zugehörigen deutschen Vorschriften sind zu beachten.In einer technischen Dokumentation sind die Ergebnisse festzuhalten. Die Dokumentation beinhaltet die Anlagenbeschreibung mit Angaben zur Festigkeitsauslegung, einen Rohr- undInstrumentierungsplan (P&I) und einen Rohrverlegeplan mit detaillierten Angaben. Isometrien können unterstützend eingesetzt werden.http://www.eu.int/comm/enterprise/pressure_equipment/ped/directive/directive_de.htmlhttp[[Bild://www.druckgeraete-online.de/pdf/ped_leitlinien(muster)Rohrtabelle.pdfToleranzenKostenjpg]]
== Nützliche Links ==
* http://www.eaton-wal.com/index.pl/produkte/
* http://www.hti-feldtmann.de/
* http://www.exmar.de/
* http://www.stauff.com/
* http://www.benteler-distribution.de/
* [[Media:Elemente_zur_Führung_von_Fluiden.ppt|Powerpointpräsentation zum Thema "Elemente zur Führung von Fluiden" 2011]]
* [[Media:Aufgabenblatt.doc|Aufgabenblatt zur Powerpointpräsentation "Elemente zur Führung von Fluiden" 2011]]
[[Kategorie:Entwicklung und Konstruktion]]
 
--[[Benutzer:Danny Ribens|Danny Ribens]] 10:09, 5. Nov 2005 (CET)
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Elemente zur Führung von Fluiden (Rohrleitungen)

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/* 7.4 Tabellen und Formeln zur Auslegung */
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