Transcript "Elemente zur Führung von Fluiden" 2011

Roloff / Matek
Maschinenelemente
Kapitel 18
Rohrleitungen
Elemente zur Führung von Fluiden
Historische Rohrleitungen
Bereits vor mehr als 7000 Jahren wurde in China Wasser
über weite Strecken durch Bambusrohre geleitet
Elemente zur Führung von Fluiden
Historische Rohrleitungen
Die Römer bauten vor rund 2000 Jahren Aqädukte
um ihre Städte und Siedlungen mit Wasser zu versorgen.
Elemente zur Führung von Fluiden
Historische Rohrleitungen
Druckleitung nach dem Prinzip der
„kommunizierenden Röhren“.
Elemente zur Führung von Fluiden
Relevanz heutiger Rohrleitungen
„Heute finden sich Rohrleitungen auf allen
Kontinenten, aber auch unter Wasser in Meeren und
Seen. Sie sind mittlerweile das klassische
Transportmittel für flüssige und gasförmige
Massengüter, wobei sie gleichzeitig Transportbehälter,
Transportmittel und Transportweg sind.“
www.wire.de
Elemente zur Führung von Fluiden
Übersicht

Einsatz und Funktion
 Bauformen
 Gestaltungsgrundlagen
 Berechnungsgrundlagen
•
•
Berechnung Druckverlust
Berechnung der Wanddicke gegen Innendruck
Elemente zur Führung von Fluiden
Einsatz und Funktion
Rohrleitungen werden hauptsächlich eingesetzt

zum Transport von Fluiden
aber auch zum
•
Verteilen
• Mischen
• Kühlen
• Steuern
…und als
Konstruktionselement!
Elemente zur Führung von Fluiden
Einsatz und Funktion
Definition Fluid
Ein Stoff mit flüssigkeitsähnlichen Eigenschaften wird als Fluid
(lat. fluidus „fließend“) bezeichnet.
Alle Gase und Flüssigkeiten sind Fluide, die
in Rohrleitungen eingesetzt
werden können.
Feine Feststoffe mit guten Fließeigenschaften können zur Anwendung
kommen, ggf. mit Unterstützung durch
ein Trägerfluid, gelten selbst aber
nicht als Fluid.
Elemente zur Führung von Fluiden
Einsatz und Funktion
Pneumatikleitungen für einzelne Ventile
an einer Drillmaschine zum Eindüsen des Saatguts
Elemente zur Führung von Fluiden
Einsatz und Funktion
GFK-Abwasserleitung DN 1000 für Kläranlage in Göttingen
Elemente zur Führung von Fluiden
Einsatz und Funktion
Nabucco Gas-Pipeline Projekt, Leitungslänge ca. 3600 Km
Elemente zur Führung von Fluiden
Einsatz und Funktion
Privatbrauerei Stauder in Essen, Premium-Pils in Bierleitungen
Elemente zur Führung von Fluiden
Einsatz und Funktion
Kawasaki 350 S 2 (Bj. 1972).
Dreizylinder-2-Takter mit Auspuffrohr 2 x rechts und 1x links
Elemente zur Führung von Fluiden
Bauformen, Formstücke
Formstücke, auch Formteile oder Fittings (engl. to fit:
anpassen, „passend machen“) sind Verbindungsstücke
einer Rohrleitung, die folgende Funktionen erfüllen:

Gerade Verbindung von Rohrstücken, beispielsweise
Muffen und Kupplungen
 Richtungswechsel mittels Rohrbögen
 Durchmesserwechsel (Reduzierungen bzw. Aufweitungen)
 Abzweig, beispielsweise T-Stücke (3-armig) und
Kreuzungen (4-armig)
 Einbauteil-Verbindungen, z. B. Flansche oder
Verschraubungen
Elemente zur Führung von Fluiden
Bauformen, Formstücke
T-Stück (DIN EN 10253-2)

- Verteilung oder Zusammenführung der Ströme
 - Nennweitensprung möglich
T-Stück mit
eingeschweißtem
Stutzen
Elemente zur Führung von Fluiden
Bauformen, Formstücke
Rohrbogen (DIN 10253-2)



räumliche Umlenkung der Ströme um 90° gegen die
Rohrachse (bei 90°-Bögen)
gängige Winkel: 180°, 60°, 45°, 30°
größeres Verhältnis „r / D“ nach DIN 2606
Elemente zur Führung von Fluiden
Bauformen, Formstücke
Reduzierstück (DIN EN 10253-2)

Reduzierung oder Aufweitung der Nennweite
 konzentrische und exzentrische Bauform
Elemente zur Führung von Fluiden
Bauformen, Formstücke
Kappe (als Klöpperboden) DIN EN 10253-2

Verschlussklappe für Rohrleitungsabschluß
Elemente zur Führung von Fluiden
Bauformen, Formstücke
Vorschweißflansch (DIN EN 1092-1)

DN 10 bis DN 2000
Elemente zur Führung von Fluiden
Bauformen, Formstücke
Rohrmuffe DIN EN 10241

Whitworth-Rohrgewinde nach DIN 2999
Rohrmuffen-Sortiment
Elemente zur Führung von Fluiden
Bauformen, Formstücke
Sonderformen
Hosenstück
Krümmer T-Stück
Kreuzstück
Übergangsstück
E-Bogen T-Stück
Grad T-Stück
Elemente zur Führung von Fluiden
Bauformen, Armaturen

Armaturen dienen zum Schalten und Stellen (Steuern und
Regeln) von Fluiden.

Vier Bauarten: Schieber, Ventil, Hahn und Klappe.

Bedienung per Hand oder mittels elektrischem,
pneumatischem oder hydraulischem Antrieb.
Funktionen von Armaturen
• Rückflußverhinderung, Absperrung, Drosselung, Druckminderung,
Regelung
• Sicherheit, bspw. Druckbegrenzung gegen unzulässig hohen Druck
Elemente zur Führung von Fluiden
Bauformen, Armaturen
Schieber


Öffnen oder Schließen des gesamten
Durchflussquerschnitts
nicht zum exakten Regeln der durchströmenden
Flüssigkeitsmenge geeignet
Bild: Rundschieber
Elemente zur Führung von Fluiden
Bauformen, Armaturen
Ventil


Gute Regelfähigkeit
Hoher Preis
Regelventil
Thermostatventil
Blitzventil
Elemente zur Führung von Fluiden
Bauformen, Armaturen
Kugelhahn



zum Absperren einer Rohrleitung
90°-Hebeldrehung zwischen vollständig „geöffnet“ und
„geschlossen“,Zwischenhebelstellung ist nicht vorgesehen
Schnelle Absperrung führt zu Druckstößen
Kugelhahn
Elemente zur Führung von Fluiden
Bauformen, Armaturen
Klappe

Gute Drosseleigenschaft
 Relativ großer Strömungswiderstand
Absperrklappe
Elemente zur Führung von Fluiden
Bauformen, Armaturen
Richtlinien zur Auswahl der Armaturen
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Normung
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Druckgeräte
Die Richtlinie 97/23/EG legt die Anforderungen
für das Inverkehrbringen von Druckgeräten
innerhalb des Europäischen Wirtschaftsraumes
(EWR) fest.
Sie ist in Deutschland in nationales Recht
umgesetzt worden als
Geräte- und Produktsicherheitsgesetz
(Druckgeräteverordnung).
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Druckgeräte
Voraussetzung für das Inverkehrbringen ist, dass der
Hersteller die Druckgeräte



mit der CE-Kennzeichnung versieht
dem Druckgerät eine EG-Konformitätserklärung und
eine Betriebsanleitung in deutscher Sprache beifügt.
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Druckgeräte
Als Druckgeräte im Sinne dieser Richtlinie gelten




Behälter (unbefeuerte Druckbehälter)
Dampfkessel
Rohrleitungen
druckhaltende Ausrüstungsteile
mit einem inneren Überdruck von mehr als 0,5 bar.
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Druckgeräte
Zur Erfüllung der Mindestanforderungen kann der Hersteller
eine harmonisierte Norm (z. B. Normenreihe EN 13480 für
industrielle Rohrleitungen) anwenden und kann dann davon
ausgehen (Vermutungswirkung), dass er die grundlegenden
Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen erfüllt.
Er kann aber auch andere Spezifikationen (z. B. AD 2000
Merkblätter, CODAP 2000, BS 5500, ASME) anwenden, wenn
er nachweist, dass er damit ebenfalls die grundlegenden
Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen erfüllt. Dies wird
durch eine Benannte Stelle geprüft.
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, AD 2000-Regelwerk
Die technische Spezifikation "AD 2000-Regelwerk„
konkretisiert alle wesentlichen Sicherheitsanforderungen, die
nach der europäischen Druckgeräterichtlinie (97/23/EG) erfüllt
werden müssen.
Die AD 2000-Merkblätter werden von den in der
"Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter" (AD)
zusammenarbeitenden Verbänden erstellt.
Sie werden laufend dem Fortschritt der Technik angepasst.
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, AD 2000-Regelwerk
Über 100 Merkblätter
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, AD 2000-Regelwerk
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, AD 2000-Regelwerk
Auszug aus B1 Anl. 1
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrleitungsklassen
Rohrleitungs-Klassen nach DIN EN 13480-1
Die Einstufung in Rohrleitungs-Klassen erfolgt in Abhängigkeit
von Fluidgruppe, Nennweite und max. zul. Druck.
Fluide werden in
• gefährliche Medien (Gruppe 1) und
• weniger gefährliche / ungefährliche Medien (Gruppe 2)
eingeteilt.
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrleitungsklassen
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrleitungsklassen
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrleitungsklassen
Einstufung in die Rohrleitungs-Klassen I bis III
Eine höhere Rohrleitungs-Klasse (III hat die höchsten
Anforderungen) hat Auswirkungen auf
• das Konformitätsbewertungsverfahren*
• die Herstellerzulassung
• Prüfart und –umfang
*) Ggf. Gefahrenanalyse, Risikobewertung mit Dokumentation,
QMS, techn. Dokumentation (z. B. Aufbauanleitung,
Wartungspläne, Bedienungsanleitung), Baumusterprüfung,
CE-Kennzeichnung mit EG-Konformitätserklärung.
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrklassen
Grundlage für Rohrklassen sind die in DIN EN
1333 festgelegten Nenndruckstufen (PN) [RM TB 18-3] und die
in DIN ISO 6708 gestuften Nennweiten (DN) [RM TB 18-4].
PN und DN bilden zusammen eine Rohrklasse, die das
„Baukastenprinzip“ für Rohre, Armaturen usw. ermöglicht, und
somit die Konstruktion vereinfacht.
Die Nennweite DN bezeichnet den ungefähren InnenDurchmesser.
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrleitungsverbindungen
Verbindung von Rohrleitungselementen
unlösbar
•
•
•
Schweißen
Löten
Kleben
lösbar
•
•
•
•
Flansche
Rohrverschraubung
Muffen
Kupplungen
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrleitungswerkstoffe
Rohrleitungswerkstoffe
Nahtlose, geschweißte Stahlrohre
•
•
•
einfache, feste und dichte Verbindungen durch Schweißen möglich
kalt und warm biegbar
Einsatz für Brauchwasser, Heißwasser, Dampf
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrleitungswerkstoffe
Rohrleitungswerkstoffe
Präzisionsstahlrohre
•
•
•
•
hohe Maßgenauigkeit
gut kalt verformbar (biegen und bördeln)
einfache und sichere Montage durch Rohrverschraubung
Hydraulikleitungen im Maschinenbau, Bremsleitungen
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrleitungswerkstoffe
Rohrleitungswerkstoffe
Gewinderohre aus Stahl
•
•
•
feste und dichte Verbindung durch Fittings (lösbar)
auf Whitworth-Rohrgewinde (Kegel 1:16) abgestimmt
Heizungsleitungen, Gas- und Luftleitungen
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrleitungswerkstoffe
Rohrleitungswerkstoffe
Nicht rostende Stahlrohre
•
•
•
•
•
gute Korrosionsbeständigkeit, Einsatz bei tiefen Temperaturen
Lebensmittelindustrie
Druckrohre aus duktilem Gusseisen
hohe Festigkeit, relativ korrosionbeständig
Gas- und Wasserleitungen
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrleitungswerkstoffe
Rohrleitungswerkstoffe
Bleirohre
•
•
•
•
beständig gegen Säuren und Salzlösungen
gut lötbar
leicht umformbar
Chemische Industie, nicht für Trinkwasserleitungen
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrleitungswerkstoffe
Rohrleitungswerkstoffe
Kupferrohre
•
•
•
hohe Korrosionsbeständigkeit
gut weich- und hartlötbar
Trinkwasser, Warmwasser, Heizungsrohre, Kältemittelleitungen
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrleitungswerkstoffe
Rohrleitungswerkstoffe
Aluminiumrohre
•
•
•
•
•
leicht
gute Festigkeit und Zähigkeit bei tiefen Temperaturen
gut schweiß- und umformbar
beständig gegen schwach saure und basische Fluide
Fahrzeugbau, Apparatebau, Lebensmittelindustrie
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrleitungswerkstoffe
Rohrleitungswerkstoffe
Kunststoffrohre
•
•
•
•
leicht
korrosionssicher
witterungsfest
Chemie, Abwasserrohre, Fußbodenheizungen
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Dehnungsausgleicher
Dehnungsausgleicher (Kompensatoren)
Rohrleitungen unterliegen infolge Temperaturschwankungen
einer Längenänderung.
Eine elastische Gestaltung ist notwendig um Spannungen zu
vermeiden.
Kompensationsmöglichkeiten:
• Natürlicher Dehnungsausgleich durch Richtungswechsel
[RM Bild 18-15a]
• Dehnungsausgleicher [RM Bild 18-15b-d]
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Dehnungsausgleicher
Federhänger
Lyra-Bogen
Wellrohrkompensator
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrhalterungen
Rohrhalterungen
 Betriebsgewicht tragen und Kräfte und Momente aus
Wärmedehnung aufnehmen
 Schwingungen dämpfen
 Zulässige Stützweite beachten [RM FS 18.30]
Freiheitsgrade:
• Festpunkte zur absoluten Fixierung der Leitung
• Lospunkte erlauben ein Schieben in bestimmten Richtungen
Bilder in [RM 18-16]
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Rohrhalterungen
Rohrbefestigung mit Schelle
Gleitlager mit YZ-Stop
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Gestaltungsgrundsätze
Gestaltungsgrundsätze
• kurze und gerade Rohrleitungen anstreben
• ausreichend Gefälle für „nasse“ Rohrleitungen vorsehen
• Wärme und Kälte führende Rohrleitungen isolieren
• nur geeignete und zugelassene Werkstoffe benutzen
• Korrosionsschutzmaßnahmen durchführen
• eindeutige Leitungskennzeichnung (Farbe, Beschriftung)
• Entlüftungs- und Entleerungsmöglichkeit vorsehen
• leichte Zugänglichkeit und Bedienbarkeit für Leitungen und
Armaturen berücksichtigen
Elemente zur Führung von Fluiden
Gestaltungsgrundlagen, Gestaltungsgrundsätze
Gestaltungsgrundsätze
• strömungstechnisch sinnvolle Fließgeschwindigkeit wählen
und geeignete Formstücke und Armaturen verwenden
• Redundante Ausführung für wichtige Leitungen
• Montage-, Demontage- und Erweiterungsmöglichkeiten
vorsehen
• Leitungsdehnung berücksichtigen
• Leitungen ausreichend abstützen, Spannungen vermeiden
• Funktion und Sicherheit durch geeignete Armaturen
sicherstellen (Rückschlagklappe, Sicherheitsventil u.ä.)
• Druckstöße vermeiden durch kurze Rohrführung und ggf.
Wasserschloß
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnungsgrundlagen, Druckverlust
Druckverlust für beliebig verlaufende kreisförmige
Rohrleitungen mit Einbauten nach RM FS 18.7:
Dp = (r * v² / 2 * l * l / di ) + (r * v² / 2 * Sz)  [Dh * g * (r -rLuft)]
Dp = Dp1 + Dp2 + Dp3
1.
Druckverlust bei geraden kreisförmigen Rohrleitungen ohne
Einbauten nach RM FS 18.8:
Dp1 = r * v² / 2 * l * l / di
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnungsgrundlagen, Druckverlust
Laminare und turbulente Strömung
Laminare Strömung: Das Fluid strömt in Schichten, die
sich nicht vermischen.
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnungsgrundlagen, Druckverlust
Laminare und turbulente Strömung
Turbulente Strömung: Es treten Verwirbelungen auf.
Vorteile:


Gute Durchmischung
Guter Wärmeübergang
Nachteile:


Vibrationen an Einbauten
Großer Widerstand
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnungsgrundlagen, Druckverlust
Reynolds-Zahl (Formelzeichen: Re)
Die Strömungsform (laminar, turbulent) kann rechnerisch mit
der Reynolds-Zahl ermittelt werden. Der Übergang erfolgt
bei Rekrit = 2320
Die Reynolds-Zahl hängt von der Strömungsgeschwindigkeit
v, der Dichte r sowie der Viskosität h des Fluids und dem
Rohr-Innendurchmesser di ab.
Re = v * di / n
n=h/r
[RM FS 18.5]
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnungsgrundlagen, Druckverlust
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnungsgrundlagen, Druckverlust
Druckverlust für beliebig verlaufende kreisförmige
Rohrleitungen mit Einbauten nach RM FS 18.7:
Dp = (r * v² / 2 * l * l / di ) + (r * v² / 2 * Sz)  [Dh * g * (r -rLuft)]
Dp = Dp1 + Dp2 + Dp3
2.
Druckverlust durch Einbauten nach RM FS 18.9:
Dp2 = r * v² / 2 * Sz
z-Werte siehe RM TB 18-7
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnungsgrundlagen, Druckverlust
Druckverlust für beliebig verlaufende kreisförmige
Rohrleitungen mit Einbauten nach RM FS 18.7:
Dp = (r * v² / 2 * l * l / di ) + (r * v² / 2 * Sz)  [Dh * g * (r -rLuft)]
Dp = Dp1 + Dp2 + Dp3
3.
Druckverlust durch Höhenunterschied:
Dp3 = Dh * g * (r -rLuft)]
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnung
Aufgabe 1, Dimensionierung, Druckverlustberechnung
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnung
Aufgabe 1
a) Auswahl einer geeigneten Rohrart [RM TB 18-1]
gewählt:
Stahlrohre für Wasserleitungen
DIN EN 10216-1 aus P235TR1
(unlegierter Qualitätsstahl, Baustahl, schweißbar),
nahtlos
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnung
Aufgabe 1
b) Ermittlung des erforderlichen Rohrinnendurchmessers di erf
[RM FS 18.3]
Gewählt: vw= 1,5 m/s [RM TB 18-5]
gegeben: V. = 50m³/2h = 25m³/h = 0,0069m³/s
di erf= Wurzel [V. * 4 / (v * pi)]
di erf= 76,5 mm
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnung
Aufgabe 1
c) Ermittlung des Nenn-Innendurchmessers DN, Festlegung
Außendurchmesser da und Vorzugswanddicke s
gewählt: DN 80 mit da = 88,9 mm [nach DIN 2402]
gewählt: s = 3,2 mm (Normalwanddicke nach DIN EN 10220)
Der tatsächliche Innendurchmesser di ergibt sich aus:
di = da – (2 * s) = 88,9 mm – (2 * 3,2 mm) = 82,5 mm
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnung
Aufgabe 1
d) Ermittlung der tatsächlichen Strömungsgeschwindigkeit v
[RM FS 18.1] und Prüfung auf Wirtschaftlichkeit
di = 82,5 mm
V. = 0,0069m³/s
v = V. * 4 / (di² * pi)
v = 0,0069m³/s * 4 / (82,5²mm² * pi)
v = 1,29 m/s
1 < v < 2 [Vergleich v mit RM TB 18-5, Hauptwasserltg.] Ok!
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnung
Aufgabe 1
e) Berechnung der Reynoldszahl Re nach RM FS18.5
Kinematische Viskosität n von Wasser
bei 10°C = 1,307 * 10-6 m²/s [RM TB 18-9a]
Re = v * di / n
Re = 1,29 m/s * 0,0825 m / 1,307 * 10-6 m²/s
Re = 81427
Re > Rekrit (es liegt turbulente Strömung vor)
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnung
Aufgabe 1
f) Bestimmung der Rauigkeitshöhe k und Rohrreibungszahl l.
k = 3 mm für nahtloses, stark verkrustetes Stahlrohr
[RM TB 18-6]
Formel [RM FS 18.11] für l weil Re > 2320 und
di / k = 27,5 oberhalb der Grenzkurve (hydraulisch rau)
l = 1 / [2 * lg(di / k) + 1,14]²
l = 0,062
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnung
Aufgabe 1
g) Berechnung Druckverlust Dp.
Wasser bei 10°C r = 999,7 kg/m³ [RM TB 18-9a]
Luft r = 1,293 kg/m³ [RM TB 18-9b]
l = 6m + 2m + 5m + 3,46m + 6m + 3,5m = 25,96m
zA=2,5; zB=1,28; zD=2*0,51=1,02;zE=2*0,357=0,714;zF=1
Sz = 6,514
Dh = 6m + 2m + 3m - 3,5m = 7,5 m
Dp = {r * v² / 2 [(l * l / di )+ Sz]} + [Dh * g * (r -rLuft)]
Dp = 95104 Pa = 0,95 bar
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnung
Aufgabe 1
h) Mindestpumpenleistung
Wirkungsgrad h an der Welle = 0,85
Pel = (Dp * V.) / h
Pel = (95104 Pa * 0,0069m³/s) / 0,85
Pel = 0,77 kW
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnung
Aufgabe 2, Mindestwanddickenberechnung
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnung
Aufgabe 2 – Mindestwanddickenberechnung
tmin = tv + c1 + c2 [RM FS 18.18]
Für tv:
da / di = 88,9 mm / 82,5 mm = 1,08 < 1,7 [RM FS 18.20]
tv = pe * da / (2 * szul * uN + pe)
szul = min 150 N/mm² [RM FS 18.21 unter Hinweis]
uN = 1 (Schweißnahtfaktor bei 100%-Prüfung)
tv = 0,095 N/mm² * 88,9 mm / (2 * 150 N/mm² * 1 + 0,095
N/mm2)
tv = 0,02 mm
Elemente zur Führung von Fluiden
Berechnung
Aufgabe 2 – Mindestwanddickenberechnung
Für c1 :
c1 = 0,4 mm
(Werte gleich bei RM FS 18.18 und RM FS 18.19)
Für c2 :
c2 = 1 mm (Korrosionszuschlag für ferritischen Stahl)
tmin = tv + c1 + c2 = 0,02 mm + 0,4 mm + 1 mm = 1,42 mm
t / tmin = 3,2 mm / 1,42 mm = 2,25-fache Sicherheit. Ok !
Roloff / Matek
Maschinenelemente
Kapitel 18
Rohrleitungen
Vielen Dank !