Installation von Rohrverschraubungen
Montage von Rohrverschraubungen – das müssen Sie wissen
Zuverlässige industrielle Fluidsysteme sind die Grundlage für einen sicheren, effizienten und profitablen Anlagenbetrieb. Damit diese ordnungsgemäß funktionieren, müssen unterschiedliche Faktoren erfüllt werden. Dazu gehört unter anderem die Installation geeigneter Rohre und Rohrverschraubungen – sowohl bei der Erstinstallation als auch bei den Wartungsarbeiten im Laufe der Betriebszeit.
Um was genau geht es? Unser erfahrenes Engineering-Team hat bereits viele Kunden vor Ort unterstützt. Dabei haben wir festgestellt, dass zwei der Hauptursachen von Leckagen in industriellen Fluidsystemen auf eine unsachgemäße Montage sowie auf Fehler bei der Auswahl bzw. Vorbereitung der Rohre zurückzuführen sind. Das kann sich negativ auf die Profitabilität und Effizienz der Systeme auswirken. Vor allem aber können Leckagen zu unsicheren Arbeitsbedingungen für Anlagenmitarbeiter führen. In vielen industriellen Umgebungen kommen gefährliche Chemikalien zum Einsatz, von denen bei unsachgemäßer Installation schwerwiegende Gesundheits- und Unfallrisiken ausgehen können.
Deshalb müssen Fluidsystembetreiber die Grundlagen für die ordnungsgemäße Installation von Rohrverschraubungen beherrschen. In diesem Artikel erfahren Sie, was man der Auswahl und Vorbereitung geeigneter Rohrleitungen beachten muss, wie Sie Rohrverschraubungen montieren und welche Rolle eine ordnungsgemäße Installation bei der Sicherheit industrieller Fluidsystemen spielt.
Zum Abschnitt:
Merkmale von Rohren verstehen
Vor der Installation einer Rohrverschraubung muss man sich zunächst einen Überblick über die vielen unterschiedlichen Parameter verschaffen. Rohre haben verschiedene Innendurchmesser, Wandstärken, Oberflächen, Konzentrizität etc. Aufgrund dieser zahlreichen Eigenschaften eignen sich Rohre für viele unterschiedliche Fluidsystemanwendungen.
Doch diese große Auswahl bringt auch eine Herausforderung mit sich, denn Sie müssen wissen, welches Rohr sich für welche Installation am besten eignet. Eine häufige Ursache für Leckage ist beispielsweise, dass Verschraubungen nicht fest genug angezogen werden. Das kann passieren, wenn ein Techniker die Rohrverschraubung nach Gefühl festzieht. Viele Techniker berufen sich auf ihre Erfahrung und geben an, dass sie intuitiv wissen, wann eine Verschraubung fest genug angezogen ist. Verschiedene Variablen wie Größe, Wandstärke und Härte wirken sich jedoch darauf aus, wie fest eine Verschraubung angezogen werden muss. Wenn auch nur eine dieser Variablen verändert wird, kann die Verschraubung sich ganz anders anfühlen, als es der Techniker vielleicht gewohnt ist.
Dickwandige und dünnwandige Rohrleitungen – was ist der Unterschied?
Dünnwandige Rohrleitungen (Präzisionsrohre) haben im Vergleich zu herkömmlichen Gewinderohren einige Vorteile, zum Beispiel:
- Einfache Installation mit standardmäßigen Schraubenschlüsseln
- Besseres Verhältnis zwischen Festigkeit und Gewicht, weshalb dünnwandige Rohrleitungen einfacher zu verarbeiten, zu installieren und herzustellen sind
- Weniger einzelne Verbindungen erforderlich, da dünnwandige Rohrleitungen gebogen und so potenzielle Leckagestellen vermieden werden können
- Durch die glatten internen Biegungen wird eine laminare Strömung gefördert – dies kann Druckabfälle im gesamten System reduzieren
Ingenieure sollten außerdem berücksichtigen, dass Rohrleitungen weicher als Rohrverschraubungen sind, wodurch die Rohrleitung fest durch die Verschraubung gehalten wird. Auch die Größe, Form und der allgemeine Zustand der Rohrleitung darf nicht außer Acht gelassen werden. Kratzer, Unebenheiten oder andere Schäden können dazu führen, dass Dichtungen nicht länger ordnungsgemäß abdichten. Dies ist vor allem in Gasanwendungen ein häufiges Problem. Leicht ovale Rohrleitungen können ebenfalls Probleme verursachen, da sie nicht richtig durch Muttern, Klemmringe und in den Körper passen.
Best Practices für die Auslegung von Rohrleitungssystemen
Für die Auslegung von Rohrleitungssystemen gibt es einige Best Practices.
✔ Vor der Installation muss die Anzahl an Rohrverschraubungen und die Länge der Rohrleitungen im System bekannt sein. Dabei muss darauf geachtet werden, dass die Länge der Rohrleitungen und die Anzahl der Verschraubungen genau zusammenzupassen.
✔ Bei der Platzierung der Verschraubungen muss auch die Zugänglichkeit beachtet werden. Rohrverschraubungen müssen im Laufe ihrer Betriebszeit gewartet werden – je besser sie zugänglich sind, desto schneller die Wartung.
✔ Rohrleitungen müssen so verlegt werden, dass andere zentrale Systeme nicht beeinträchtigt werden. Zum Beispiel darf eine Rohrleitung nie vor wichtigen Schalttafeln verlaufen, da diese sonst nicht mehr leicht zugänglich sind und das zu potenziellen Sicherheitsrisiken führen kann. Rohrleitungen sollten auch nicht in Höhe von Hand- oder Fußläufen installiert werden, sodass Anlagenmitarbeiter nicht aus Versehen in Kontakt mit den Leitungen kommen.
✔ Längere Rohrleitungen sollten mit entsprechenden Halterungen vor Vibrationen geschützt werden, um die Lebensdauer der Leitungen und Verschraubungen zu erhöhen und dadurch einen langfristig sicheren und zuverlässigeren Betrieb zu ermöglichen.
Vorbereitung der Rohre
Nach Auswahl geeigneter Rohrleitungen sollten Sie die folgenden Best Practices für die angemessene Vorbereitung der Rohrleitungen beachten.
- Zunächst sollten Sie das Rohr mit einem Rohrschneider auf die benötigte Länge bringen:
- Platzieren Sie das Rohr zwischen den Druckrollen und dem Schneidrad.
- Drehen Sie den Griff, bis das Schneidrad das Rohr berührt. Drehen Sie den Griff anschließend um eine weitere sechzehntel Umdrehung weiter.
- Bewegen Sie den Rohrschneider um das Rohr herum. Drehen Sie den Griff nach jeder zweiten Umkreisung des Rohrs um eine weitere sechzehntel Umdrehung weiter.
Falls kein Rohrschneider verfügbar ist, kann alternativ eine Bügelsäge verwendet werden. Das Schnittergebnis wird hierbei jedoch meist etwas ungleichmäßiger.
Erfahren Sie, wie Sie mithilfe eines Rohrschneiders und eines Entgratungswerkzeugs von Swagelok einen sauberen Schnitt erzielen.
Nach dem Schnitt müssen die Rohrleitungsenden in jedem Fall entgratet werden. Hierfür eignet sich ein Entgratungswerkzeug am besten. Nur mit entgrateten Rohren können ordnungsgemäße und leckagefreie Verbindungen hergestellt werden. Grate können außerdem abbrechen und Komponenten in anderen Systemteilen beschädigen, indem sie dort kleine Löcher oder Schlitze hinterlassen oder Kratzspuren an Ventilsitzen und weichen Dichtungen (z. B. O-Ringe) verursachen. Deshalb sollten Rohre vor der Verschraubung unbedingt entgratet werden.
Installation von Rohrverschraubungen
Es gibt zwar eine große Vielfalt an Verschraubungen, doch eine mechanische Doppelklemmringverschraubung mit Scharnier-Spann-Effekt bietet einen zuverlässigen Halt in vielen unterschiedlichen Fluidsystemanwendungen. Durch den Scharnier-Spann-Effekt ist eine größere Fläche des hinteren Klemmrings in Kontakt mit der Rohrleitung. Dieses Material sorgt für eine direkte und axiale Verstärkung der Haltefunktion. Durch dieses Design ist außerdem die Wahrscheinlichkeit geringer, dass sich die Verschraubung in Anwendungen mit Vibrationsbelastung von der Rohrleitung löst. Die Verschraubung hat einen minimalen Bewegungsspielraum, ohne dabei an Klemmfestigkeit und Haltekraft einzubüßen. Diese Bewegung wird auch als „Rückfederung“ bezeichnet und sorgt für eine hohe Vibrationsfestigkeit. Durch die langen Dichtungskontakte zwischen den Klemmringen und der Rohrleitung erzeugt diese mechanische Dichtung zudem eine sehr zuverlässige Gasdichtigkeit.
Sicherheitstipps für die Installation
- Systemdruck darf nie durch das Lösen einer Verschraubungsmutter abgelassen werden
- Verschraubungen dürfen nie installiert oder festgezogen werden, wenn das System unter Druck steht
- Vor dem Festziehen muss darauf geachtet werden, dass die Rohrleitung fest auf der Schulter des Verschraubungskörpers aufliegt
- Verschraubungskörper dürfen während der Montage nicht gedreht werden – dies kann die dichtenden Oberflächen beschädigen
Die Installation mechanischer Doppelklemmringverschraubungen – wie die Verschraubung von Swagelok® – kann in drei einfachen Schritten durchgeführt werden:
Schritt 1: Rohr in die Rohrverschraubung einführen. Darauf achten, dass das Rohr fest auf der Schulter des Verschraubungskörpers aufliegt und die Mutter fingerfest angezogen ist.
Schritt 2: Die Verschraubungsmutter auf der Sechs-Uhr-Position markieren.
Schritt 3: Verschraubungskörper in Position halten und die Mutter um eine eineinviertel Umdrehung festziehen.
Abschließend mithilfe der Prüflehre sicherstellen, dass die Rohrverschraubung fest genug angezogen wurde. Dafür die Prüflehre in den Spalt zwischen Mutter und Verschraubungskörper positionieren und vorsichtig versuchen, die Prüflehre in den Spalt zu schieben. Wenn die Prüflehre nicht eingeschoben werden kann, ist die Verschraubung ausreichend fest angezogen. Wenn die Prüflehre eingeschoben werden kann, muss die Verschraubung weiter angezogen werden.
Kombinationen (Vermischen) unterschiedlicher Verschraubungen vermeiden
Bei der Installation der Rohrverschraubungen sollten Sie darauf achten, Verschraubungen mit kleinen Nennweiten zu verwenden, die alle von ein und demselben Herstellers stammen. Der Austausch bzw. die Kombination unterschiedlicher Verschraubungen kann zu Leckagen und einer verminderten Leistungsfähigkeit führen.
Bei einem Austausch wird die installierte Verschraubungen eines Herstellers demontiert und die Rohrleitung, Mutter und Klemmringe werden anschließend auf den Verschraubungskörper eines anderen Herstellers montiert.
Mit Kombination ist gemeint, dass Verschraubungskomponenten, einschließlich Muttern, Klemmringe und Verschraubungskörper, von zwei oder mehreren Herstellern miteinander zu einer vollständigen Verschraubung kombiniert werden.
Diese beiden Fälle sollten vermieden werden, da es keinen branchenweit einheitlichen Auslegungsstandard für Rohrverschraubungen gibt. Das hat zur Folge, dass jeder Hersteller eigene Design- Fertigungsstandards und Verfahren anwendet und die Verschraubungskomponenten unterschiedlicher Hersteller somit nicht miteinander kompatibel sind. Eine Verschraubung mit Komponenten eines anderen Herstellers ist im Grunde eine neue, nicht getestete Auslegung.
Einige Hersteller geben zwar an, dass ihre Produkte mit denen anderen Marken austauschbar seien, allerdings ist kein Hersteller in der Lage, die Auslegungen eines Wettbewerbers zuverlässig und einheitlich nachbilden. Bei Systemen mit Verschraubungskomponenten von unterschiedlichen Herstellern kann es zu unvorhersehbaren Leistungseinschränkungen, erhöhten Kosten und potenziellen Sicherheitsrisiken kommen. Unter Umständen erlischt hierbei die Herstellergarantie, wodurch im Schadensfall weitere Kosten entstehen können. Um Leistungseinbußen, Leckagen, höhere Kosten und Sicherheitsrisiken zu vermeiden, sollten Verschraubungen unterschiedlicher Hersteller niemals miteinander kombiniert werden.
Zusammenfassung
Mithilfe der in diesem Artikel beschriebenen Schritte lassen sich ganz einfach zuverlässige Verbindungen herstellen. Sie möchten mehr über die Installation, Prozesse, Rohrleitungswerkstoffe, die Ursachen von Leckagen und die Vorteile mechanischer Klemmringverschraubungen usw. erfahren? Swagelok bietet umfassende Schulungen zu Rohrverschraubungen für Ingenieure aller Erfahrungs- und Qualifikationsstufen. Die Teilnehmer lernen, wie Rohrverschraubungen von Swagelok zuverlässig installiert werden. Durch die zuverlässige Installation von Rohrverschraubungen profitieren Sie von einem sichereren und profitableren Anlagenbetrieb.
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