Einleitung:
Wenn es darum geht, den richtigen Stahlrohrtyp für Ihr Projekt oder Ihre Anwendung auszuwählen, ist es wichtig, die verschiedenen Typen und ihre einzigartigen Eigenschaften zu kennen. Damit legen Sie den Grundstein für ein erfolgreiches Projekt. Jeder Rohrtyp hat seine eigenen Vorteile und ist für bestimmte Umgebungen und Anwendungen geeignet.
In diesem Leitfaden befassen wir uns mit den drei am häufigsten verwendeten Stahlrohrtypen: nahtlose, geschweißte und Gussrohre. Wenn Sie sich für ein Stahlrohr entscheiden, ist es hilfreich zu wissen, wie die einzelnen Typen hergestellt werden, denn das Verfahren bestimmt weitgehend die Festigkeit, den Größenbereich, die Kosten und die besten Anwendungsmöglichkeiten. Im Folgenden erläutern wir, wie die einzelnen Arten von Stahlrohren hergestellt werden, klären einige häufige Missverständnisse auf und geben Ihnen praktische Auswahltipps.
1. Nahtlose Rohre
Was sind nahtlose Rohre, und wie werden sie hergestellt?
Nahtlose Rohre werden durch Erhitzen und Lochen eines massiven Stahlblocks hergestellt, um ein hohles Rohr zu erzeugen, das dann gedehnt und gewalzt wird (z.B. Mannesmann-Verfahren). Das Ergebnis ist ein Rohr ohne Längsschweißnaht.
Was sind die typischen Größen von nahtlosen Rohren?
- Außendurchmesser: 10,3mm – 762mm
- Wandstärke: 1,73mm – 30mm
- Längen: Zufällige Länge, feste Länge, SRL (einfache zufällige Länge), DRL (doppelte zufällige Länge)
- Normen: ASTM A53/A106, A333, A335, EN 10216, EN10305, EN10210, ASME SA106/SA192/SA210, API 5L (nahtlose Leitungsrohre)
Diese Größen sind bei Aema Stahl erhältlich. Nehmen Sie Kontakt mit uns auf, und unsere Spezialisten helfen Ihnen bei der Auswahl der für Ihr Projekt am besten geeigneten Größe
Wofür werden nahtlose Rohre verwendet?
Nahtlose Rohre können in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, z.B. in der Öl- und Gasindustrie, im Flüssigkeitstransport, in industriellen Anwendungen, in der Automobilindustrie, im Schiffbau, in der Energieerzeugung, in Hydrauliksystemen und im Bauwesen.
Nahtlose Rohre sind aufgrund ihrer Stärke und Gleichmäßigkeit ideal für Hochdruckanwendungen. Nahtlose Rohre sind aufgrund ihrer nahtlosen Konstruktion weniger anfällig für Lecks oder Brüche. Da keine Schweißnähte vorhanden sind, können sie in stark beanspruchten Umgebungen unter hohem Druck und extremen Temperaturbedingungen außergewöhnlich gut funktionieren. Aus diesem Grund werden nahtlose Rohre oft in kritischen Anwendungen wie Chemie- und Kraftwerken bevorzugt, in denen Sicherheit an erster Stelle steht.
Sind die nahtlosen Rohre korrosionsbeständig?
Die Korrosionsbeständigkeit hängt nicht von der Nahtlosigkeit ab, sondern von der Stahlsorte (Chemie) und den Beschichtungen/Auskleidungen. Ein nahtloses Kohlenstoffstahlrohr korrodiert genauso wie ein geschweißtes Kohlenstoffstahlrohr in der gleichen Umgebung, sofern es nicht geschützt ist.
2. Geschweißte Stahlrohre
Was sind geschweißte Rohre und wie werden sie hergestellt?
Geschweißte Stahlrohre werden aus flachen Stahlplatten oder Coils hergestellt, die in eine zylindrische Form gebracht und entlang der Naht geschweißt werden. Je nach Verfahren kann diese Naht entweder längs oder spiralförmig sein.
Moderne Fertigungstechniken wie das Unterpulverschweißen (SAW) und das elektrische Widerstandsschweißen (ERW) sorgen für eine gleichbleibende Qualität der Schweißnähte, die oft eine Festigkeit erreichen, die der von nahtlosen Rohren entspricht oder diese übertrifft, wenn angemessene Qualitätskontrollstandards (z. B. Ultraschall- und Durchstrahlungsprüfungen) eingehalten werden.
Die Herstellung von geschweißten Rohren ist in der Regel schneller und kostengünstiger als die von nahtlosen Rohren, was sie ideal für Anwendungen mit großem Durchmesser und großer Länge macht, wie sie im Infrastruktur- und Schiffsbau üblich sind. Die Produktion von nahtlosen Rohren erfordert im Allgemeinen mehr Energie als die von geschweißten Rohren.
Was sind die verschiedenen Arten von geschweißten Stahlrohren?
Spiralunterpulvergeschweißte Stahlrohre (SSAW):
Was sind SSAW-Rohre und wie werden sie hergestellt?
SSAW (spiralunterpulvergeschweißte) Rohre werden hergestellt, indem Stahlbleche oder Coils spiralförmig in eine zylindrische Form gebracht werden, gefolgt von kontinuierlichem Unterpulverschweißen entlang der spiralförmigen Naht.
Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von Rohren mit großem Durchmesser und hervorragender Flexibilität in Bezug auf Wandstärke und Länge. Dadurch sind spiralgeschweißte Stahlrohre ideal für Wasser- und Abwassersysteme, Öl- und Gaspipelines und strukturelle Anwendungen.
Im Gegensatz zu nahtlosen oder längsnahtgeschweißten Rohren ist die SSAW-Produktion hocheffizient für die Großserienfertigung – sie bietet große Rohrlängen, geringen Materialabfall und gleichbleibende Schweißqualität.
Typische Größen und technische Spezifikationen von SSAW-Rohren
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Parameter |
Reichweite |
|---|---|
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Außendurchmesser (OD) |
219 mm – 3200 mm |
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Wanddicke (WT) |
5 mm – 30 mm |
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Länge |
3 m – 70 m |
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Stahlsorten |
EN 10219 / EN 10217: S235JR, S275JR, S355JR, S355J2H |
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Normen |
EN 10219 / EN 10217, ASTM A252, API 5L PSL1/PSL2, BS 5950 |
Längsnahtunterpulvergeschweißte Stahlrohre (LSAW):
Was sind LSAW-Stahlrohre und wie werden sie hergestellt?
LSAW (längsnahtunterpulvergeschweißt) -Rohre werden hergestellt, indem Stahlplatten in eine zylindrische Form gebogen und entlang der Längsachse des Rohrs im Unterpulverschweißverfahren (UP) verschweißt werden. DSAW-Rohre (Double Submerged Arc Welded) werden durch Schweißen innerhalb und außerhalb der Naht hergestellt.
Diese Methode gewährleistet eine hohe Maßgenauigkeit, eine tiefe Einschweißung und hervorragende mechanische Eigenschaften über die gesamte Naht.
LSAW-Stahlrohre werden häufig für Anwendungen gewählt, die eine gerade Nahtpräzision, dicke Wände und eine hohe strukturelle Zuverlässigkeit erfordern, wie z.B. Offshore-Fundamente, Brückenpfähle und hochbelastbare Pipelinesysteme.
Typische Größen und technische Spezifikationen von LSAW-Stahlrohren
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Parameter |
Reichweite |
|---|---|
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Außendurchmesser (OD) |
355,6 mm – 5080 mm |
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Wanddicke (WT) |
6 mm – 120 mm |
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Länge |
3 m – 12 m |
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Stahlsorten |
EN 10219 / EN 10217: S235JR, S275JR, S355JR, S355J2H |
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Normen |
EN 10219 / EN 10217, API 5L, ASTM A53, DIN 2458, GB/T 9711 |
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Prozess |
LSAW – UO(UOE), RB(RBE), JCO(JCOE) |
Elektrisch widerstandsgeschweißte Rohre (ERW):
Was sind ERW-Rohre und wie werden sie hergestellt?
Elektrisch widerstandsgeschweißte Rohre (ERW) werden durch die Formung von Stahlcoils in zylindrische Formen und das Schweißen der Naht durch elektrischen Widerstand mit hoher Frequenz hergestellt.
Die durch den elektrischen Strom erzeugte Hitze verschmilzt die Kanten ohne die Verwendung von Zusatzmaterial, wodurch eine saubere, gleichmäßige Längsnaht entsteht.
Die ERW-Produktion ist äußerst effizient und eignet sich für Rohre mit mittlerem Durchmesser, die enge Maßtoleranzen und glatte Innenflächen erfordern.
Aufgrund ihrer Kosteneffizienz und Zuverlässigkeit werden ERW-Rohre häufig im Baugewerbe, in der Wasser- und Gasversorgung, für strukturelle Unterstützungen und leichte Rammarbeiten eingesetzt.
Typische Größen und technische Spezifikationen von ERW-Rohren
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Parameter |
Reichweite |
|---|---|
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Außendurchmesser (OD) |
21,3 mm – 610 mm |
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Wanddicke (WT) |
1 mm – 25 mm |
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Länge |
0,3 m – 18 m |
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Stahlsorten |
EN 10219 / EN 10217: S235JR, S275JR, S355JR, S355J2H |
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Normen |
EN 10219 / EN 10217, API 5L, API 5CT, ASTM A53, DIN 2458, JIS G3452, BS1387 |
Wofür werden geschweißte Rohre verwendet?
Geschweißte Rohre sind äußerst vielseitig und werden in den Bereichen Infrastruktur, Industrie und Schiffsbau eingesetzt, insbesondere wenn große Durchmesser oder große Längen benötigt werden.
Typische Anwendungen sind:
- Rohrpfähle für Tiefgründungen und Kaimauern
- Kombi-Wandsysteme (als Königspfähle mit integrierten Spundwänden)
- Wasser-, Öl- und Gaspipelines
- Entwässerungssysteme und Durchlässe
- Strukturelle Stützen, Rahmen und Gehäuse
Da sie in großen Längen und mit großen Durchmessern hergestellt werden können, sind geschweißte Rohre äußerst effizient für groß angelegte Arbeiten wie Hafenkaimauern, Offshore-Windfundamente und Brückenpfahlsysteme.
Sind geschweißte Rohre schwächer als nahtlose Rohre?
Ein weit verbreiteter Irrglaube ist, dass geschweißte Rohre aufgrund ihrer Schweißnaht von Natur aus schwächer sind. In Wirklichkeit gewährleisten moderne Unterpulverschweiß- (UP) und Hochfrequenz-ERW-Techniken einheitliche mechanische Eigenschaften und eine dem Grundwerkstoff entsprechende Schweißnahtfestigkeit. Außerdem sind geschweißte Rohre zur Qualitätssicherung leichter zu prüfen als nahtlose Rohre.
Für die meisten Ramm-, Struktur- und Versorgungsanwendungen sind geschweißte Rohre aufgrund ihrer anpassbaren Abmessungen, ihrer Verfügbarkeit und ihrer allgemeinen Kosteneffizienz die bevorzugte Lösung.
Für Rammarbeiten, strukturelle und Leitungsanwendungen ist der Unterschied in der Festigkeit vernachlässigbar, wenn beide Typen internationalen Standards entsprechen und ordnungsgemäße NDT-Inspektionen durchgeführt werden.
3. Gussrohre (Spezialisierte Stahlgussteile)
Was sind Gussrohre und wie werden sie hergestellt?
Das Gießen ist der am wenigsten verbreitete Herstellungsweg für Stahlrohre und ist im Allgemeinen eher kurzen, spezialisierten Komponenten vorbehalten als Elementen in voller Länge für Pipelines oder Pfähle.
Gussrohre werden hauptsächlich mit dem Schleudergussverfahren hergestellt, bei dem geschmolzener Stahl in eine rotierende zylindrische Form gegossen wird. Die Zentrifugalkraft verteilt den geschmolzenen Stahl gleichmäßig entlang der Formwand, wodurch eine dichte, fehlerfreie Struktur mit ausgezeichneter mechanischer Integrität entsteht…
Für kurze kundenspezifische Abschnitte oder spezielle Formstücke, wie z.B. Bögen oder Flanschenden, können auch statische Formgussverfahren – einschließlich Sand- oder Dauerformen – verwendet werden. Diese Techniken ermöglichen komplexe Geometrien und dickere Wandabschnitte, allerdings hat das resultierende Material in der Regel eine geringere Dichte als geschleuderte Rohre.
Dieses Verfahren bietet zwar eine hohe Maßgenauigkeit, ist aber weit weniger wirtschaftlich als Warmwalzen oder Schweißen und wird daher nur in Nischenanwendungen eingesetzt, die eine spezielle Geometrie, Hitzebeständigkeit oder Verschleißfestigkeit erfordern, die über die der Standardrohre hinausgeht.
Was sind die typischen Größen von Gussrohren?
- Außendurchmesser: 50 mm – 1500 mm
- Wandstärke: 4 mm – 50 mm
- Länge: Normalerweise bis zu 6-8 m
Wofür werden Gussrohre verwendet?
Stahlgussrohre und rohrförmige Komponenten werden hauptsächlich für:
- Prozess- und Energieindustrie – hitzebeständige Rohre und Reformerkomponenten.
- Hydraulische und Baggersysteme – dickwandige oder abriebfeste Auskleidungen.
- Industriearmaturen – Bögen, Flansche, Gehäuse oder kurze kundenspezifische Rohrabschnitte, bei denen der Guss die Herstellung vereinfacht.
Sie werden nicht für Tiefgründungen oder Strukturpfähle verwendet, wo nahtlose oder geschweißte Rohre bessere wirtschaftliche und mechanische Eigenschaften bieten.
Sind Gussrohre korrosionsbeständig?
Wie bei jedem Kohlenstoff- oder niedrig legierten Stahl hängt die Korrosionsbeständigkeit von der Materialzusammensetzung und dem Oberflächenschutz ab, nicht vom Gießverfahren.
Gussteile aus rostfreien oder hochchromhaltigen Legierungen werden für aggressive Umgebungen bevorzugt, während Gussteile aus Kohlenstoffstahl in der Regel Epoxidbeschichtungen, Verzinkungen oder Verkleidungen für eine lange Lebensdauer benötigen.
Korrosionsbeständigkeit von Stahlrohren
Die Korrosionsbeständigkeit hängt hauptsächlich von der Zusammensetzung des Stahls, den Beschichtungssystemen und der Umwelteinwirkung ab – nicht davon, ob ein Rohr nahtlos, geschweißt oder gegossen ist.
Kohlenstoffstähle und niedrig legierte Stähle (wie S355 oder API 5L) benötigen Schutzbeschichtungen wie Epoxid, Verzinkung (der Stahl wird mit einer Zinkschicht überzogen, um ihn vor Korrosion zu schützen) oder Polyurethan, um eine langfristige Haltbarkeit im Meer und unter Tage zu gewährleisten. Kohlenstoffstahlrohre werden aus einer Legierung aus Eisen und Kohlenstoff hergestellt. Der Kohlenstoffgehalt in Kohlenstoffstahlrohren liegt normalerweise zwischen 0,2% und 2,1%.
Rostfreier Stahl und hochlegierte Stähle (wie A312 TP316) sind aufgrund ihres Chromgehalts von Natur aus korrosionsbeständig, werden aber hauptsächlich in chemischen oder Offshore-Prozessanlagen eingesetzt, wo die Bedingungen die Grenzen von beschichtetem Kohlenstoffstahl überschreiten.
- Rohre aus rostfreiem Stahl sind unverzichtbar in Industrien, in denen Korrosionsbeständigkeit entscheidend ist.
- Legierte Stahlrohre werden durch die Kombination von Stahl mit anderen Elementen hergestellt, um bestimmte Eigenschaften zu verbessern.
Mit dem richtigen Schutz und regelmäßiger Inspektion können Stahlrohre eine Lebensdauer von über 30 Jahren erreichen, selbst unter aggressiven Bedingungen.
Schlussfolgerung: Die Wahl des richtigen Stahlrohrs für Ihr Projekt
Jeder Stahlrohrtyp dient einem bestimmten Zweck. Die Auswahl des richtigen Stahlrohrs ist entscheidend für die Effizienz und Langlebigkeit eines Projekts.
- Nahtlose Rohre bieten eine überragende Druckbeständigkeit und gleichmäßige Festigkeit, ideal für kritische und stark beanspruchte Systeme.
- Geschweißte Rohre bieten eine unübertroffene Flexibilität in Bezug auf Größe, Länge und Kosteneffizienz und sind damit die Grundlage für moderne Infrastruktur-, Pfahl- und Schiffsprojekte.
- Gussrohre sind zwar weniger verbreitet, aber nach wie vor unverzichtbar für spezielle Industriekomponenten, die eine komplexe Geometrie und eine außergewöhnliche Verschleiß- oder Hitzebeständigkeit erfordern.
- Auch bei der Auswahl von Stahlrohren für Bauprojekte spielen Umwelt- und Nachhaltigkeitsaspekte eine wichtige Rolle.
Letztendlich hängt die richtige Wahl von den strukturellen Anforderungen Ihres Projekts, der Umweltbelastung und dem Budget ab.
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