Technologische Rohrprüfung

Versuch:
Technologische Untersuchung an
nahtlosen Rohren
1 Versuchsziel und Anwendung
Die technologischen Untersuchungen sind Werkstoffprüfungen, die in kürzester Zeit und ohne
großen Kostenaufwand mit einfachen Werkzeugen bzw. Vorrichtungen eine Aussage über den
Einsatz eines Materials für einen bestimmten Verwendungszweck gestatten, ohne dass hierbei
exakt messbare Größen ermittelt werden.
2 Grundlagen
Rohre treten in den verschiedensten Anlagen auf und werden nicht nur im Betrieb sondern
auch bei der Verarbeitung den unterschiedlichsten Beanspruchungen unterworfen.
Als technologische Prüfverfahren für nahtlose Stahlrohre sind laut DIN Taschenbuch 205
folgende Prüfungen möglich:
•
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•
•
•
Aufweitversuch
Ringfaltversuch
Bördelversuch
Technologischer Biegeversuch
Wasserdruckprüfung
Aufweitversuch
Die Prüfung besteht in der Aufweitung des Probenendes (DIN EN ISO 8493) durch stetiges
Einführen eines Kegeldornes bis an der Stirnfläche der Probe ein bestimmter Außendurchmesser DU erreicht ist. Verwendet werden Kegeldorne mit 30°, 45°, 60° oder mit einer
Neigung 1:10 und 1:20 für eine Probenlänge L = 1,5 * D. Ab Kegel mit 45° beträgt die
Probenlänge mindestens 50 mm * Wanddicke s
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Technologische Rohrprüfung September 2008
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Aufweitung bis Wanddicke
Stahlmarke
S 235 JR
S 235 JRG
S 275 JR
s bis 4 mm
Aufweitung 10 %
Aufweitung 10 %
Aufweitung 8 %
s > über 4mm
Aufweitung 6 %
Aufweitung 6 %
Aufweitung 5 %
Auswertung:
-
prozentuale Aufweitung ermitteln
-
Sichtprüfung auf Fehler, Risse
Ringfaltversuch
Dieses Prüfverfahren (lt. DIN EN ISO 8492) gilt für Rohre mit einem Außendurchmesser D
bis 400 mm und einer Wanddicke von höchstens 15 % des Durchmessers. Die Prüfung besteht
in der Querfaltung der Probe zwischen zwei glatten, starren und parallelen Flächen auf einen
bestimmten Abstand H. Die Probenlänge soll 1,5 x des Rohrinnendurchmessers, jedoch min.
10 mm und max. 100 mm sein.
Bei geschweißten Rohren muss die Schweißnaht unter einem Winkel von 45° zur Druckkraft
verlaufen.
Auswertung:
-
Berechnung der materialabhängigen Höhe H der Druckplatten
-
Sichtprüfung auf Vorhandensein metallisch glänzender Risse oder Anrisse
Nach DIN EN ISO 8492 gilt für den Abstand zwischen den Druckplatten:
H = Z = Abstand unter Last in mm
S = Wanddicke
Da = Außendurchmesser
C = Festwert aus Tabelle
Stahlmarke:
S 235
S 275
S 355
0,09
0,07
0,06
Festwert c:
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Bördelversuch
Die Prüfung besteht in der Bördelung eines Probenendes durch Einführung eines Dorns bis
zum Entstehen einer Bördelung bestimmten Durchmessers unter einem Winkel von 90° zur
Mantellinie. Vor der Bördelung kann die Probe mit einem Kegeldorn aufgeweitet werden. Der
Dorndurchmesser des zylindrischen Teils sollte 1 mm kleiner als der Rohrinnendurchmesser
sein. Der Halbmesser R der Hohlkehle soll gleich der doppelten Wanddicke sein. Die Probenlänge ist so zu wählen, dass der verbleibende, zylindrische Abschnitt der Probe mindestens
0,5 * D beträgt.
Nach DIN EN ISO 8494 muss die Breite des Bördelbandes mindestens 12 % des
Außendurchmessers jedoch mindestens das 1,5-fache der Wanddicke betragen.
Auswertung:
-
Überprüfung der erforderlichen Mindestbreite des Bördelrandes
-
Sichtprüfung auf das Vorhandensein metallisch glänzender Risse oder
Anrisse
Ringaufdornversuch
Für Rohre mit einem Außendurchmesser von 18 bis 150 mm und einer Wanddicke von
mindestens 2 mm.
Die Prüfung besteht in der Aufweitung der Probe durch Einführung eines Kegeldorns, mit
einer Kegelneigung 1:10 oder 1:5, bis zur Erreichung einer bestimmten relativen Aufweitung
der Probe. Probenlänge 10 bis 16 mm.
Auswertung:
-
Auftreten von metallisch glänzenden Rissen oder Anrissen
Biegeversuch
Gilt für Außendurchmesser bis 60 mm, darüber als Faltversuch bzw. Ringfaltversuch. Die
Prüfung besteht in der langsamen und kontinuierlichen Biegung der Probe um eine
muldenförmige Rolle oder einen Dorn mit vorgeschriebenem Halbdurchmesser bis zu einem
bestimmten Winkel, meist 90°. Das Mulden- oder Dornprofil muss dem Außendurchmesser
der zu prüfenden Probe entsprechen.
3 Versuchsaufbau
Für die Versuche sind den Rohrabmessungen entsprechend Vorrichtungen zu verwenden.
Zur Erzeugung der erforderlichen Kräfte dient die Zug-Druck-Prüfmaschine.
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4 Versuchsdurchführung
Im Praktikum werden der Aufweitversuch, der Bördelversuch und der Ringfaltversuch
durchgeführt.
Die Probenahme erfolgt an einem Rohrende durch spangebende Verfahren entsprechend der
geforderten Länge. Die Stirnflächen müssen glatt und gratfrei sein. Werkstoff und Rohrabmessungen sind festzustellen. Vorrichtungen sind nach den DIN-Vorschriften auszuwählen.
Erforderliche Laststufen an der Zug – Druck – Prüfmaschine festlegen. (siehe Bild)
5 Versuchsauswertung
Auswertung der einzelnen Versuche nach den Vorgaben
Werkstoff und Rohrabmessung
Prüfungsart
Ergebnisse und Diskussion
6 Literatur
DIN EN ISO 8493; 2004-10: Metallische Werkstoffe – Rohr - Aufweitversuch
DIN EN ISO 8494; 2004-10 Metallische Werkstoffe – Rohr - Bördelversuch
DIN EN ISO 8492; 2004-10: Metallische Werkstoffe – Rohr – Ringfaltversuch
DIN-Taschenbuch 205;
1985 1. Auflage
Materialprüfnormen für metallische Werkstoffe 3
Beuth Verlag
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