Druck auf der Leitung

Mit selbstdichtenden Muffenüberschiebern lassen sich unter Gas stehende metallische Rohrleitungen sicher verschweißen. Wir zeigen beispielhaft, wie die zuvor notwendigen Schutzmaßnahmen aussehen können.

Dieses Foto zeigt ein Rohr mit einer speziellen Verkleidung . Das Rohr liegt direkt auf der Erde.

Beispiel für eine formschlüssige Konstruktion zur Fixierung des Rohrendes (Fa. Hütz+Baumgarten GmbH)

Selbstdichtende Muffenüberschieber können für Leitungsdrücke von bis zu 1 bar oder bis zu 4 bar (je nach Ausführung) verwendet werden und werden von zahlreichen Herstellern für die verschiedensten Nennweiten und Druckstufen angeboten. Bei der Verwendung eines Stahlrohr-Überschiebers zum Verschweißen von Stahlrohrleitungen kann es jedoch bei fehlender Sicherung und Druckbeaufschlagung zu Lageveränderungen von Rohrleitungsteilen kommen – und in der Folge zu einem unkontrollierten Gasaustritt. Um Gefährdungen zu vermeiden, dürfen Überschieber nur für den angegebenen Druckbereich eingesetzt werden. Je nach Hersteller sind die Einbau- und Betriebsanleitungen oder ergänzenden Checklisten zu berücksichtigen. Nur fachkundiges und unterwiesenes Personal darf die Überschieber einbauen.

Grundsätzlich ist zu beachten:

  • Vor Beginn der Arbeiten ist zu prüfen, wie weit der Leitungsdruck abgesenkt werden kann. Der verbleibende Leitungsdruck sollte so gering wie möglich sein und darf den vom Hersteller angegebenen maximalen Wert nicht überschreiten.
  • Die Begrenzung des Leitungsdrucks muss mit geeigneten technischen Maßnahmen für die Dauer des Einbaus sichergestellt werden. Schieber, Kugelhähne u. ä. sind keine geeigneten Maßnahmen zur Druckregulierung.
  • Die Rohrenden und Leitungsteile sind formschlüssig gegen unzulässiges Verschieben zu sichern.
  • Reduzierte Überschieber müssen ebenfalls formschlüssig gegen unzulässiges Verschieben gesichert werden.

Um die Rohrenden, Leitungsteile und reduzierte Überschieber fachgerecht und wirksam zu sichern, sind zunächst die auftretenden Kräfte entsprechend Dimension und Druck in der Leitung zu ermitteln. Sofern die Hersteller hierzu Angaben (Verschiebekräfte) in den jeweiligen Einbau- und Betriebsanleitungen mitteilen, können diese Werte zugrunde gelegt werden.

Wie die auftretenden Schubkräfte ermittelt werden können und die sich daraus ergebenden Kraftrichtungen, zeigen folgende ausgewählte Einbausituationen. Die Tabellen 1 und 2 zeigen Berechnungsergebnisse, welche Kräfte auf die Leitung bzw. auf den Überschieber zu erwarten sind – je nach Nennweite, Nennweitenreduzierung und Druck.

Der Wert für die Schubkraft kann den Tabellen entnommen werden. Damit bei Druckbeaufschlagung ein Verschiebendes Muffenüberschiebers oder der Rohrenden vermieden wird, muss diese Druckkraft durch geeignete konstruktive Maßnahmen sicher aufgenommen werden. Wie eine sichere Schubkraftaufnahme realisiert werden kann, richtet sich aber auch nach der jeweiligen Einbausituation der betreffenden Rohrleitungsteile im Rohrgraben (siehe Abbildungen 1 bis 4).

Tabelle 1: Schubkräfte auf Leitungen beim Einsatz von Überschiebern

Berechnungsergebnisse für zu erwartende Kräfte auf Leitung und Überschieber      
   SMU SMH
 

Muffenüberschieber SMU und SU dürfen bis zu einem Druck von 1 bar verarbeitet werden.

Sicherheitsüberschieber SMH dürfen bis zu einem Druck von 4,0 bar verarbeitet werden.

 

Druck [mbar]

 
  

25

100

500

1.000

4.000

Nennweite Da  Vergleichbare Gewichtskraft in Kilogramm*  
25 33,7 0,3 1 5 10 37
50 60,3 0,8 3 15 30 117
80 88,9 1,6 7 32 64 254
100 114,3 2,7 11 53 105 419
150 168,3 6 23 114 227 908
200 219,1 10 39 193 385 1.538
250 273,0 15 60 299 597

 

 

nicht lieferbar   

300 323,9 21 84 420 840
400 426,0 36 146 727 1.453
500 508,0 52 207 1.034 2.067
600 609,6 75 298 1.488 2.976
700 711,0 102 405 2.024 4.048
800 813,0 133 530 2.646 5.292
* Zum besseren Verständnis sind die berechneten Kräfte als vergleichbare Massen in kg angegeben.
Quelle: Fa. Franz Schuck GmbH