Unternehmensnachrichten über Es gibt wissenschaftliche Erkenntnisse über Plattenrohr

**Verbundrohre: Umfassender Leitfaden**

**1. Spezifikation von Verbundrohren**

Verbundrohre werden so konstruiert, dass sie strenge Industriestandards erfüllen und Zuverlässigkeit in korrosiven und Hochdruckumgebungen gewährleisten. Zu den wichtigsten Spezifikationen gehören:

**Standards**: API 5LD (für korrosionsbeständige Legierungsrohrleitungen), ASTM A265 (plattierte Stahlplatten aus Nickel und Nickelbasislegierungen), NACE MR0175/ISO 15156 (Kompatibilität für Sauergas).

**Abmessungen**:

* **Durchmesser**: Bereiche von 1" (25 mm) bis 60" (1.500 mm), mit kundenspezifischen Größen bis zu 100" (2.500 mm) für spezielle Anwendungen.

* **Wandstärke**: Die Grundmaterialstärke variiert von 6 mm bis 50 mm; die Plattierungsschicht beträgt typischerweise 2–5 mm (mindestens 10 % der Gesamtwandstärke).

* **Länge**: Standardlängen von 6–12 m, erweiterbar auf 18 m für Offshore-Projekte.

**Druckbewertungen**: Ausgelegt gemäß ASME B31.3/B31.4, mit Druckklassen von 150# bis 2500#.

**Materialien**: Grundmaterial (Kohlenstoffstahl API 5L X65/X70); Plattierungsschicht (Edelstahl 316L, Inconel 625, Duplex 2205).

**Beispiel**: Eine Unterwasserpipeline könnte API 5L X65-Grundstahl mit einer 3 mm Inconel 625-Plattierungsschicht verwenden und API 5LD für Wasserstoffsulfidbeständigkeit einhalten.

**2. Verfahren zur Herstellung von Verbundrohren****Nachbearbeitung**: Spannungsarmglühen, Bearbeitung und Oberflächenpassivierung zur Verbesserung der Haltbarkeit.**Explosionsbondieren**:

* **Verfahren**: Detoniert Sprengstoffe, um einen Hochdruckaufprall zu erzeugen und CRA und Grundmetall zu verbinden.

* **Anwendungen**: Rohre mit großem Durchmesser (24"+) für Offshore-Plattformen.

* **Herausforderungen**: Erfordert präzise Steuerung, um Verformungen des Grundmaterials zu vermeiden.

**Walzbondieren**:

* **Verfahren**: Erhitzt und walzt Basis- und CRA-Schichten unter Druck.

* **Effizienz**: Geeignet für die Großserienproduktion (z. B. petrochemische Anlagen).

**Schweißauftragsschweißen**:

* **Verfahren**: Verwendet WIG- oder MIG-Schweißen, um CRA auf das Basisrohrinnere aufzutragen.

* **Flexibilität**: Ideal für Nachrüstprojekte und komplexe Geometrien.

**Co-Extrusion**:

* **Verfahren**: Extrudiert gleichzeitig Basis- und CRA-Materialien bei hohen Temperaturen.

* **Anwendungsfall**: Rohre mit kleinem Durchmesser in Kernreaktoren.**Nachbearbeitung**: Spannungsarmglühen, Bearbeitung und Oberflächenpassivierung zur Verbesserung der Haltbarkeit.**3. Was ist ein Verbundrohr?**

Ein Verbundrohr ist eine Verbundstruktur, die eine Kohlenstoffstahlbasis (für mechanische Festigkeit) und eine metallurgisch gebundene CRA-Schicht (für Korrosions-/Erosionsbeständigkeit) kombiniert. Im Gegensatz zu ausgekleideten Rohren (mechanisch befestigte Auskleidungen) bieten Verbundrohre eine dauerhafte Verbindung, die für extreme Temperaturen und Drücke geeignet ist.

**Beispiel**: In Sauergas-Pipelines verhindert eine 5 mm Inconel 825-Schicht Spannungsrisskorrosion durch Sulfide, während die Kohlenstoffstahlbasis den Hochdruckfluss bewältigt.

**4. Größenbereich von Verbundstahlrohren**

**Standardgrößen**:

* **Durchmesser**: 1"–60" (API 5L/5LD).

* **Kundenspezifische Größen**: Bis zu 100" für Einlassrohre von Entsalzungsanlagen.

* **Wandstärke**:

• * **Basisschicht**: 6–100 mm (abhängig von den Druckanforderungen).* **Plattierungsschicht**: 2–12 mm (dicker für abrasive Umgebungen wie Bergbauaufschlämmungen).
• **Fallstudie**: Ein Verbundrohr mit 36" Durchmesser mit 40 mm Basis und 5 mm Duplex 2205-Plattierung, das in einem Ölfeld im Nahen Osten verwendet wurde, erreichte eine Lebensdauer von 30 Jahren.
  • **12. Verbundrohr vs. Ausgekleidetes Rohr: Hauptunterschiede****Material** | **Preis pro Meter (USD)**
  • Edelstahl 316L | 300–500
  • Inconel 625 | 800–1.200Titan Grad 2 | 1.500–2.500
• **Faktoren, die die Kosten beeinflussen**:* **CRA-Material**: Nickellegierungen kosten das 3–5-fache von Edelstahl.
• * **Verfahrenskomplexität**: Explosionsbondieren erhöht die Basiskosten um 20–30 %.* **Bestellvolumen**: Großbestellungen (1.000+ Meter) senken die Kosten um 15–20 %.

**6. Oberflächenbehandlung von Verbundrohren**

Entscheidend für die Gewährleistung von Haftung und Langlebigkeit:

**Abrasivstrahlen**: Entfernt Zunder und raut die Oberfläche auf (Reinheit SA 2.5).

• **Chemische Reinigung**: Beizen mit HNO3/HF für Edelstähle.**Mechanische Prüfungen**: Zug-, Härte- und Biegeprüfungen gemäß ASTM E8/E190.

  • **Hydrostatische Prüfung**: 1,5-facher Auslegungsdruck für 10+ Minuten (ASME B31.3).**7. CRA-Material für Verbundrohre**
  • Häufige CRAs und ihre Anwendungen:**Material** | **Korrosionsbeständigkeit** | **Max. Temperatur**
  • ---------------------------------|---------------------------------|-------------------Edelstahl 316L | Chloride, schwache Säuren | 400 °C

• Inconel 625 | H₂S, Meerwasser, hohe Temperaturen | 980 °C**Mechanische Prüfungen**: Zug-, Härte- und Biegeprüfungen gemäß ASTM E8/E190.

  • **Hydrostatische Prüfung**: 1,5-facher Auslegungsdruck für 10+ Minuten (ASME B31.3).**Fallstudie**: Inconel 617-plattierte Rohre in Kohlekraftwerken widerstehen Oxidation bei 950 °C.
  • **8. Arten von Verbundrohren****Nach Verfahren**: Explosionsbondiert, walzgebondet, Schweißauftragsschweißen.

• **Nach Anwendung**:**Mechanische Prüfungen**: Zug-, Härte- und Biegeprüfungen gemäß ASTM E8/E190.

  • **Hydrostatische Prüfung**: 1,5-facher Auslegungsdruck für 10+ Minuten (ASME B31.3).**9. Prüfungen und Inspektion von Verbundstahlrohren**
  • **Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)**:* **Ultraschallprüfung (UT)**: Erkennt Delamination (API 5LD schreibt 100 % UT vor).

• * **Radiografische Prüfung (RT)**: Überprüft die Schweißnahtintegrität.**Mechanische Prüfungen**: Zug-, Härte- und Biegeprüfungen gemäß ASTM E8/E190.

  • **Hydrostatische Prüfung**: 1,5-facher Auslegungsdruck für 10+ Minuten (ASME B31.3).**Beispiel**: Ein fehlgeschlagener UT-Test in einer Plattierungsschweißnaht führte zu einer Nachbearbeitung mit Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT), um wasserstoffinduziertes Reißen zu beheben.
  • **10. Toleranz von Verbundrohren und Isolierung****Abmessungstoleranzen**:

* **AD-Toleranz**: ±1 % (ASME B36.10M).* **Wandstärke**: ±10 % des Nennwerts.

**Isolierung**: Schaumglas oder Calciumsilikat müssen die Ausdehnung der Plattierungsschicht bei hohen Temperaturen berücksichtigen.

**Fallstudie**: Ein 24"-Rohr mit 50 mm Isolierung benötigte kundenspezifische Halterungen, um ein Ablösen während des thermischen Zyklus zu vermeiden.

**Kosteneffizienz**: 40–60 % günstiger als massive CRA-Rohre.

**Leistung**: Kombiniert hohe Festigkeit (bis zu X100-Stahl) mit Korrosionsbeständigkeit.

• **Nachhaltigkeit**: Längere Lebensdauer reduziert die Austauschhäufigkeit.
  • **12. Verbundrohr vs. Ausgekleidetes Rohr: Hauptunterschiede****Parameter** | **Verbundrohr** | **Ausgekleidetes Rohr**
  • ---------------------------------|---------------------------------|---------------------------------Verbindungsart | Metallurgisch | Mechanisch (Klebstoff/mechanische Passung)
• • Reparierbarkeit | Schwierig (erfordert Schweißen) | Einfacher (Auskleidungsaustausch)**13. Maximale Temperatur von CRA-Verbundrohren**
  • * **Inconel 625**: 980 °C (oxidierende Umgebungen).* **Edelstahl 316L**: 400 °C (kontinuierlich), 550 °C (intermittierend).

**Hinweis**: Das Grundmaterial begrenzt die Gesamtleistung (Kohlenstoffstahl erweicht sich über 450 °C).

**14. Tabelle der Hartauftragsschicht für Verbundrohre**

**Anwendung** | **Hartauftragswerkstoff** | **Dicke (mm)**

• **Fallstudie**: Ein norwegisches Offshore-Projekt verwendete 30 km interne Verbundrohre, um die Bildung von Hydraten in Gaspipelines zu verhindern.
  • **Schweißen**: Erfordert ERNiCrMo-3-Zusatzwerkstoff für Inconel; Vorwärmen auf 150 °C vermeidet Wasserstoffrisse.**Neue Trends**: Laserplattieren für präzise Dickenkontrolle; additive Fertigung für komplexe Geometrien.
  • **18. Fazit**Verbundrohre bieten eine kostengünstige Lösung für raue Umgebungen und bringen Leistung und Langlebigkeit in Einklang. Fortschritte in der Plattierungstechnologie und der Materialwissenschaft erweitern weiterhin ihre Anwendungen, von der Tiefseeölexploration bis zu Kernreaktoren der nächsten Generation. Die richtige Auswahl, Prüfung und Installation gewährleisten eine optimale Leistung und machen Verbundrohre in der modernen industriellen Infrastruktur unverzichtbar.