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Rohrleitung

Die Rohrleitung dient dem Transport von Fluiden. Ihr Innendurchmesser ist dabei nach Nennweiten (DN) und die zulässige Belastbarkeit durch den Innendruck nach Nenndrücken (PN) gestaffelt. Als obere Grenze für die Durchflussgeschwindigkeit (v) wird für Druckleitungen bei etwa 2,3 m/s und für Saugleitungen etwa 1,8 m/s empfohlen. 

Die druckseitigen Geschwindigkeiten sollten bei einer langer Rohrleitung oder großen Betriebszeiten unter den Gesichtspunkten der Wirtschaftlichkeit ausgewählt werden. Für die Wahl der saugseitigen Geschwindigkeiten sind aufgrund der meist kurzen Längen besonders die NPSH-Verhältnisse entscheidend. Meist wird die lichte Weite der Saugleitung größer als der Pumpensaugstutzen gewählt. 

Zur Aufnahme von Bewegungen in Rohrleitungen gleich welcher Ursache können Kompensatoren in das Rohrleitungssystem eingebaut werden. Diese dienen zur Aufnahme von Bewegungen und zur Trennung von Pumpe und Rohrleitung, um die Übertragung von Schwingungen so weit wie möglich zu unterbinden. Manchmal finden Kompensatoren bei der Anbindung der Pumpe auch Verwendung, um die Pumpe sicher spannungsfrei an die Rohrleitung anzuschließen.
siehe Abb. 1 Rohrleitung

Rohrleitung: Ausgleichsbewegungen von Kompensatoren (Lateralkompensator) Abb. 1 Rohrleitung: Ausgleichsbewegungen von Kompensatoren (Lateralkompensator)


Kommen Kompensatoren zum Einsatz, muss die Verbindung einer Pumpe mit der Rohrleitung mit längskraftschlüssigen Kompensatoren ausgeführt werden (auch verspannte Kompensatoren). Dies ist erforderlich, um die Differenzdruck-Kräfte nicht auf die Pumpe wirken zu lassen, da diese meist wesentlich größer als die zulässigen Flanschkräfte sind. Zudem versuchen diese Kräfte, die Pumpe in Richtung Saugseite zu verschieben. Dadurch würde die Ausrichtung der Pumpe zunichtegemacht, denn die Pumpenaufstellung ist dafür konstruktiv nicht ausgerüstet.Man unterscheidet bei Rohrleitungen zwischen dem geschlossenen und offenen System. Nicht verspannte Kompensatoren sowie nicht verspannte Ausbaustücke machen aus einer eigentlich geschlossenen Rohrleitung eine offene Rohrleitung. 

Geschlossenes System 

Das geschlossene System hat längskraftschlüssige Verbindungen wie Flansche und starre Ausbaustücke. Die vom Innendruck herrührende Längskraft wird als innere Kraft von der Rohrwand und den Rohrverbindungen aufgenommen. Die Auflagen und Befestigungen der geschlossenen Rohrleitung werden nur durch die Gewichtskraft und dynamische Kräfte belastet. Die Wärmedehnungen sind durch elastische Rohrführung oder Gelenkkompensatoren aufzufangen. siehe Abb. 2 Rohrleitung

Rohrleitung: Gelenkkompensator (Lateralkompensator) Abb. 2 Rohrleitung: Gelenkkompensator (Lateralkompensator)

Die Stützweiten (ls) für Stahlrohre mit Wasserfüllung sind etwa wie folgt zu wählen:
Rohrleitung_Formel_1

Die Wanddicke (b) bei den durch Innendruck belasteten Stahlrohren wird nach der EN 13480-3 berechnet. Für vorwiegend ruhend beanspruchte Rohre gilt überschlägig:
Rohrleitung_Formel_2

Bei Änderung der Temperatur wird die Längen-änderung eines geraden Rohres nach folgender Gleichung berechnet:
Rohrleitung_Formel_3


Offenes System 

Das offene System hat Muffenverbindungen, lose Ausbaustücke und Axialkompensatoren ohne Zuganker. Die Wärmedehnungen können sich hier ausgleichen. siehe Abb. 3 Rohrleitung

Rohrleitung: Axialkompensator Abb. 3 Rohrleitung: Axialkompensator


Die von dem Innendruck herrührende Längskraft muss als äußere Kraft von zwei Festpunkten am Anfang und Ende der Rohrleitung sowie bei Richtungs- und Querschnittsänderungen aufgenommen werden. 

Um ein Ausknicken der Rohrleitung zu vermeiden, sind ausreichende Rohrführungen wie Gleitschellen oder Rollenlager notwendig. 

Rohrleitung_Formel_4 Rohrleitung: EndsicherungEndsicherung Abb. 4 Rohrleitung: Endsicherung

Rohrleitung: EndsicherungAbzweigsicherung Abb. 5 Rohrleitung: EndsicherungAbzweigsicherung

Rohrleitung: Endsicherung/Krümmersicherung Abb. 6 Rohrleitung: Endsicherung/Krümmersicherung