Roloff/Matek Maschinenelemente

18 Elemente zur Führung von Fluiden (Rohrleitungen) (S. 625-626)

18.1 Funktionen, Wirkungen und Einsatz

Rohrleitungen dienen zur Führung von flüssigen, gasförmigen und feinen festen Stoffen. Wenn Verbindungen leicht lösbar sein sollen oder die Anschlussstellen gegeneinander beweglich sein müssen, werden statt der starren Rohre Schläuche verwendet. In Systemen aus Rohrleitungen, Apparaten und Behältern übernehmen Armaturen als Rohrleitungsteile die Funktion des Stellens und Schaltens. Das Fortleiten der Durchflussstoffe (Fluide) in den Rohrleitungsanlagen erfolgt entweder durch Absaugen (negativer berdruck), durch Ausnutzung eines Höhenunterschieds zwischen Anfangs- und Endpunkt der Leitung (Gefälle) oder durch Pumpen bzw. Gebläse (Fremdenergie).

Die Strömungsenergie erzeugt einen Volumenstrom mit entsprechender Geschwindigkeit und gewünschtem Druck. Außer der mechanischen und thermischen Beanspruchung der Rohrleitung sind die Rückwirkungen des Strömungssystems auf das Rohrnetz und die Umgebung (Halterungen) zu beachten. Abhängig von der Verlegungs- und Einbauart sind Isolations- und Korrosionsschutzmaßnahmen zu treffen. Bei Produktionsanlagen werden Rohrleitungen innerhalb der Produktionsstätte benötigt. Zum Fortleiten und Verteilen von Stoffen (Wasser, Gas, l) werden Rohrleitungs-Verteilungssysteme in Form von Rohrnetzen eingesetzt.

Außer dem einfachen Strahlennetz werden wegen der hohen Betriebssicherheit zum Versorgen mehrerer Verbraucher Ringnetze oder vermaschte Netze ausgeführt. Im Apparatebau werden Rohrleitungen auch für den Ablauf chemischer und physikalischer Prozesse herangezogen (Kühlung, Mischung, chem. Reaktionen). Mit Hilfe von Trägermedien (Luft, Wasser) können in Rohrleitungen auch Feststoffe transportiert werden. Die pneumatische und die hydraulische Förderung dient zum Transport feiner Materialien (Getreide, Sand, Schlamm, Zement). Fließfähiges Material (z. B. Beton) kann mittels Feststoffpumpen (Betonpumpen) durch Rohrleitungen über weite Strecken transportiert werden. In hydraulischen Systemen haben Rohrleitungen die Aufgabe, Hydroaggregate untereinander und mit Verbrauchern zu verbinden. Die dabei verwendeten Präzisionsstahlrohre und Rohrverschraubungen müssen den hohen Drücken, der Pulsation und den Vibrationen Stand halten, denen sie ausgesetzt sind. Auslegungsdaten s. TB 18-11.

18.2 Bauformen

18.2.1 Rohre

Hinsichtlich Werkstoff, Rohrart, Benennung und Einsatzbereich gilt allgemein die Übersicht TB 18-1. Die Wahl der richtigen Rohrart und des geeigneten Rohrwerkstoffs, unter Beachtung der Regelwerke, ist zusammen mit der Berechnung der Rohre (vgl. 18.4) mitentscheidend für die Betriebssicherheit der Anlage. Als Rohrquerschnittsform wird überwiegend die Kreisfläche benutzt. Nahtlose und geschweißte Stahlrohre ermöglichen eine gleichzeitige Verwendung des Rohres als Leitung und als Bauelement. Bedingt durch die hohe Festigkeit und Zähigkeit der Rohr- stähle kann bei großer Sicherheit gegen Bruch immer leicht gebaut werden. Dies garantiert eine gute Werkstoffausnutzung, schnelle Herstellung und große Wirtschaftlichkeit. Geschweißte Rohrleitungsverbindungen sind durch ihre Verformungsfähigkeit dynamischen und thermischen Beanspruchungen am besten gewachsen. Flanschverbindungen sind nur bei Armaturen und Messstellen erforderlich.