Druckfestigkeit von Wasserrohr?
Diskutiere Druckfestigkeit von Wasserrohr? im Forum Haustechnik und Hausgeräte im Bereich Anwendungsforen - Tach,
für eine Eigenkonstruktion benötige ich die garantierte Druckfestigkeit in Bar für 1,5 Zoll verzinktem Stahl-Wasserleitungsrohr. Werde im...
J
Joschie
Hallo Frederico,
mal eine kurze Gegenfrage, wofür benötigst bzw. planst du das Rohr?
Wenn du eine genaue Angabe der Druckfestigkeit benötigst würde ich beim Hersteller bzw. dem Lieferant die Zulassungsunterlagen anfordern.
Gruß
Josef
mal eine kurze Gegenfrage, wofür benötigst bzw. planst du das Rohr?
Wenn du eine genaue Angabe der Druckfestigkeit benötigst würde ich beim Hersteller bzw. dem Lieferant die Zulassungsunterlagen anfordern.
Gruß
Josef
T
tesuji
Hallo Frederico,
ein max. Innendruck ist häufig in Rohrtabellen mit angegeben. Im Bereich Heizung (siehe z.B. Recknagel/Sprenger) und Wasserversorgung ist das allerdings ein Prüfdruck (=1.5facher Max.druck = 1.5 x 10 bar = 15bar), der nicht dem tatsächlichen, von einem Stahlrohr auszuhaltenden Maximaldruck entspricht, z.B. liegt dieser Maximalruck bei einem Rohr aus 1.4301 mit Da 17.5mm und Wandstärke 2.5mm bei 367 bar.
Die Berechnung dieses maximalen Innendrucks, Kriterium: Erstes Auftreten von plastischen Verformungen am Innendurchmesser, erfolgt nach der bekannten Kesselformel der alten DIN 2413, siehe etwa Roloff/Matek.
Obwohl diese durch die DIN EN 13480-3 ersetzt worden ist, basieren die meisten Tabellenwerte auf der alten DIN 2413.
Zur Berechnung benötigt man Werkstoffkennwerte wie Rm bzw. Rp0,2 sowie Schweiß- und Sicherheitsfaktoren.
Wenn du den Werkstoff deines Rohres und die Herstellung (nahtlos, geschweisst) kennst , dann könnte man das berechnen.
Parker stellt mit metric tube einige Tabellen bereit, leider nur für metrische Rohre und unter EHM kannst du auch den max. Innendruck berechnen, leider nur für Edelstahlrohre. Vielleicht kannst du dort ein zumindest zu deinem 1/2" Rohr ähnliches finden.
Wie gesagt, alle diese Anbieter arbeiten mit der alten DIN 2413, und es ist relativ einfach für ein individuelles Rohr diese Berechnungen nachzuvollziehen.
vgv Cliff
ein max. Innendruck ist häufig in Rohrtabellen mit angegeben. Im Bereich Heizung (siehe z.B. Recknagel/Sprenger) und Wasserversorgung ist das allerdings ein Prüfdruck (=1.5facher Max.druck = 1.5 x 10 bar = 15bar), der nicht dem tatsächlichen, von einem Stahlrohr auszuhaltenden Maximaldruck entspricht, z.B. liegt dieser Maximalruck bei einem Rohr aus 1.4301 mit Da 17.5mm und Wandstärke 2.5mm bei 367 bar.
Die Berechnung dieses maximalen Innendrucks, Kriterium: Erstes Auftreten von plastischen Verformungen am Innendurchmesser, erfolgt nach der bekannten Kesselformel der alten DIN 2413, siehe etwa Roloff/Matek.
Obwohl diese durch die DIN EN 13480-3 ersetzt worden ist, basieren die meisten Tabellenwerte auf der alten DIN 2413.
Zur Berechnung benötigt man Werkstoffkennwerte wie Rm bzw. Rp0,2 sowie Schweiß- und Sicherheitsfaktoren.
Wenn du den Werkstoff deines Rohres und die Herstellung (nahtlos, geschweisst) kennst , dann könnte man das berechnen.
Parker stellt mit metric tube einige Tabellen bereit, leider nur für metrische Rohre und unter EHM kannst du auch den max. Innendruck berechnen, leider nur für Edelstahlrohre. Vielleicht kannst du dort ein zumindest zu deinem 1/2" Rohr ähnliches finden.
Wie gesagt, alle diese Anbieter arbeiten mit der alten DIN 2413, und es ist relativ einfach für ein individuelles Rohr diese Berechnungen nachzuvollziehen.
vgv Cliff
F
Frederico
Tach,
erst einmal Dank für die Tipps.
Es handelt sich bei den innen und außen verzinkten Wasserrohren um einen Altbestand, der bei mir seit nunmehr über 20 Jahren lagert. Die 1 ½“ Rohre sind unbenutzt nur verstaubt und 6 Meter lang.
Die Idee ist, sie für den Bau einer Sicherungsanlage zu verwenden, die anstatt elektrisch in einer Kombination von wasserhydraulisch und pneumatisch über 40 Meter Entfernung betrieben werden soll, um unabhängig von einem evtl. Stromausfall Funktionssicherheit zu haben.
Das sich die Druckfestigkeit der Rohre aufgrund des Materials und der Wandstärke in etwa berechnen läßt ist klar, nicht klar ist mir mit wieviel % Minderfestigkeit deren Rollschweißnaht zu veranschlagen ist, denn sie ist stets die schwächste Stelle des Rohres wo bei mechanischer Belastung die Risse sehr viel früher und wohl mit unregelmäßigeren Werten als bei ungeschweißten Stellen des Rohres auftreten, wie einige schnelle Zug- und Biege-Versuche ergeben haben.
Da mir der Hersteller der Rohre nicht bekannt ist bin ich evtl. auf eigene weitere Versuche angewiesen. Werde wohl mal versuchen ein Probe-Rohrstück einem Bekannten mitzugeben, der in einer Hydraulikfirma beschäftigt ist, (und noch nichts von seinem Glück weiß), und da hohe Prüf-Drücke erzeugt und Stoßbelastungen gemessen werden können.
Wäre zu schön um wahr zu sein und einfacher gewesen, wenn ein alter Installations-Haase vielleicht zufällig noch alte Unterlagen oder Wissen um diese Frage zu beantworten gehabt hätte.
Kurzum es wäre interessant zu wissen, mit wieviel Nenndruck diese Rohre belastet werden dürfen.
Der Berstdruck wird üblicherweise mit X % Sicherheit erheblich höher sein. Weiß hier wer um welchen Faktor es etwa geht?
Da ich erst am Anfang einer Planung dieser Anlage für private Zwecke stehe, ist auch noch nicht endgültig ob ich das Projekt bei größeren Schwierigkeiten in dieser Richtung weiter verfolge.
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Seit der Groschen aus dem Verkehr gezogen worden ist, fällt er nur noch selten.
erst einmal Dank für die Tipps.
Es handelt sich bei den innen und außen verzinkten Wasserrohren um einen Altbestand, der bei mir seit nunmehr über 20 Jahren lagert. Die 1 ½“ Rohre sind unbenutzt nur verstaubt und 6 Meter lang.
Die Idee ist, sie für den Bau einer Sicherungsanlage zu verwenden, die anstatt elektrisch in einer Kombination von wasserhydraulisch und pneumatisch über 40 Meter Entfernung betrieben werden soll, um unabhängig von einem evtl. Stromausfall Funktionssicherheit zu haben.
Das sich die Druckfestigkeit der Rohre aufgrund des Materials und der Wandstärke in etwa berechnen läßt ist klar, nicht klar ist mir mit wieviel % Minderfestigkeit deren Rollschweißnaht zu veranschlagen ist, denn sie ist stets die schwächste Stelle des Rohres wo bei mechanischer Belastung die Risse sehr viel früher und wohl mit unregelmäßigeren Werten als bei ungeschweißten Stellen des Rohres auftreten, wie einige schnelle Zug- und Biege-Versuche ergeben haben.
Da mir der Hersteller der Rohre nicht bekannt ist bin ich evtl. auf eigene weitere Versuche angewiesen. Werde wohl mal versuchen ein Probe-Rohrstück einem Bekannten mitzugeben, der in einer Hydraulikfirma beschäftigt ist, (und noch nichts von seinem Glück weiß), und da hohe Prüf-Drücke erzeugt und Stoßbelastungen gemessen werden können.
Wäre zu schön um wahr zu sein und einfacher gewesen, wenn ein alter Installations-Haase vielleicht zufällig noch alte Unterlagen oder Wissen um diese Frage zu beantworten gehabt hätte.
Kurzum es wäre interessant zu wissen, mit wieviel Nenndruck diese Rohre belastet werden dürfen.
Der Berstdruck wird üblicherweise mit X % Sicherheit erheblich höher sein. Weiß hier wer um welchen Faktor es etwa geht?
Da ich erst am Anfang einer Planung dieser Anlage für private Zwecke stehe, ist auch noch nicht endgültig ob ich das Projekt bei größeren Schwierigkeiten in dieser Richtung weiter verfolge.
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Seit der Groschen aus dem Verkehr gezogen worden ist, fällt er nur noch selten.
H
hs
Guest
Hi,
vergiß' es.
Diese Rohre werden für 'untergeordnete' Dinge hergestellt, eben wegen der Unsicherheit mit der Naht, usw.
Das ist ähnlich wie mit Holzschrauben DIN 96 : da steht als Material lediglich 'Stahl' ... bzw. bei Lieferanten als zus. Info : 'Stahl nach Wahl des Herstellers'. Weil praktisch jeder Stahl dafür ausreichend ist.
Bei den erwähnten Wasserrohren ist es ähnlich : für den angedachten Zweck wird das Material und die Nahthaltbarkeit in jedem Fall ausreichend sein. Wenn man mal etwas schaut, kann das Material St33 sein, aber auch St37 oder St52 klick
Oder siehe diese Info : klick ('Flüssigkeiten bis 25bar')
Will man Rohre wo man sicher gehen kann, dann muß man auf Präzisionsstahlrohr zurückgreifen. Siehe z.B. die verlinkte Liste von Parker die tesuji gepostet hat ... oder Produktlisten z.B. von Hansa-Flex.
In Deinem Fall kommt noch hinzu, daß Du nichtmal die Bezugsquelle kennst.
Eine garantierte Haltbarkeit ist aber nur dann möglich, wenn Du wenigstens Rückschlüsse ziehen kannst von wem das Erzeugnis stammt. Eigentlich aber müßte es dafür gekennzeichnet sein (siehe Schrauben : Herstellerkennzeichnung + Festigkeit)
Ansonsten bleibt nur der Test - und zwar der kompletten Anlage ... denn wer weiß, ob die unbekannte Qualität der vorhandenen Rohre gleichmäßig gut ist.
Gruß, hs
vergiß' es.
Diese Rohre werden für 'untergeordnete' Dinge hergestellt, eben wegen der Unsicherheit mit der Naht, usw.
Das ist ähnlich wie mit Holzschrauben DIN 96 : da steht als Material lediglich 'Stahl' ... bzw. bei Lieferanten als zus. Info : 'Stahl nach Wahl des Herstellers'. Weil praktisch jeder Stahl dafür ausreichend ist.
Bei den erwähnten Wasserrohren ist es ähnlich : für den angedachten Zweck wird das Material und die Nahthaltbarkeit in jedem Fall ausreichend sein. Wenn man mal etwas schaut, kann das Material St33 sein, aber auch St37 oder St52 klick
Oder siehe diese Info : klick ('Flüssigkeiten bis 25bar')
Will man Rohre wo man sicher gehen kann, dann muß man auf Präzisionsstahlrohr zurückgreifen. Siehe z.B. die verlinkte Liste von Parker die tesuji gepostet hat ... oder Produktlisten z.B. von Hansa-Flex.
In Deinem Fall kommt noch hinzu, daß Du nichtmal die Bezugsquelle kennst.
Eine garantierte Haltbarkeit ist aber nur dann möglich, wenn Du wenigstens Rückschlüsse ziehen kannst von wem das Erzeugnis stammt. Eigentlich aber müßte es dafür gekennzeichnet sein (siehe Schrauben : Herstellerkennzeichnung + Festigkeit)
Ansonsten bleibt nur der Test - und zwar der kompletten Anlage ... denn wer weiß, ob die unbekannte Qualität der vorhandenen Rohre gleichmäßig gut ist.
Gruß, hs
T
tesuji
Hallo,
da deine Rohre schon einige Jahre auf dem Buckel haben, dürften es geschweißte Rohre für Wasserleitungen nach DIN 1626 sein. Nimmt man da die niedrigste Werkstoffqualität St33, dann ist die Mindeststreckgrenze 175 N/mm2.
Für die Innendruckberechnung nach DIN 2413 wird für diese geschweißten Wasserleitungsrohre ein Schweißminderungsfaktor sfs (ny-n) von 0.9 angesetzt. Der Sicherheitsfaktor gegen die Streckgrenze sfe (ny-Re) beträgt für Rohre ohne Prüfzeugnis 1.75. (Ich hatte zuvor Rm bzw Rp0,2 geschrieben. Rm ist falsch! Es muss Re bzw Rp0,2 heißen.)
Jetzt fehlen noch die Geometriedaten des 1 1/2" Wasserleitungsrohrs. Für mittelschwere Gewinderohre aus Stahl nach DIN 2440 ist der Aussendurchmesser Da = 48.3, die Wandstärke h = 3.25mm (zur Kontrolle: Gewicht = 3.65kg/lfm)
Mit der Kesselformel S = Pi * Ri / h (S=Vergleichsspannung nach Schubspannungshypothese, Pi Innendruck, Ri Innenradius, h Wandstärke) und unter Berücksichtigung der Sicherheitsfaktoren S * sfs / sfe = Pi * Ri / h folgt für den zulässigen Innendruck PI = S * sfs * h / sfe /Ri = 185 * 0.9 * 3.25 / 1.75 / (48.3/2) = 12.8 N/mm2, also ca. 128 bar.
Bersten sollten die Rohre so ab ca. 128 * 1.75 = 224 bar.
vgv Cliff
da deine Rohre schon einige Jahre auf dem Buckel haben, dürften es geschweißte Rohre für Wasserleitungen nach DIN 1626 sein. Nimmt man da die niedrigste Werkstoffqualität St33, dann ist die Mindeststreckgrenze 175 N/mm2.
Für die Innendruckberechnung nach DIN 2413 wird für diese geschweißten Wasserleitungsrohre ein Schweißminderungsfaktor sfs (ny-n) von 0.9 angesetzt. Der Sicherheitsfaktor gegen die Streckgrenze sfe (ny-Re) beträgt für Rohre ohne Prüfzeugnis 1.75. (Ich hatte zuvor Rm bzw Rp0,2 geschrieben. Rm ist falsch! Es muss Re bzw Rp0,2 heißen.)
Jetzt fehlen noch die Geometriedaten des 1 1/2" Wasserleitungsrohrs. Für mittelschwere Gewinderohre aus Stahl nach DIN 2440 ist der Aussendurchmesser Da = 48.3, die Wandstärke h = 3.25mm (zur Kontrolle: Gewicht = 3.65kg/lfm)
Mit der Kesselformel S = Pi * Ri / h (S=Vergleichsspannung nach Schubspannungshypothese, Pi Innendruck, Ri Innenradius, h Wandstärke) und unter Berücksichtigung der Sicherheitsfaktoren S * sfs / sfe = Pi * Ri / h folgt für den zulässigen Innendruck PI = S * sfs * h / sfe /Ri = 185 * 0.9 * 3.25 / 1.75 / (48.3/2) = 12.8 N/mm2, also ca. 128 bar.
Bersten sollten die Rohre so ab ca. 128 * 1.75 = 224 bar.
vgv Cliff
F
Frederico
@ tesuji
toll, das ist das was ich wissen wollte, und damit läßt sich schon was anfangen!
Dann werde ich die Sache mal weiterverfolgen im Sinne von nach den noch nötigen Teilen suchen, denn einen kompletten Hydraulikzylinder hab ich schon. Der Rest wird dann Eigenbau.
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One man one vote.
toll, das ist das was ich wissen wollte, und damit läßt sich schon was anfangen!
Dann werde ich die Sache mal weiterverfolgen im Sinne von nach den noch nötigen Teilen suchen, denn einen kompletten Hydraulikzylinder hab ich schon. Der Rest wird dann Eigenbau.
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One man one vote.
H
hs
Guest
F
Frederico
@ hs
da haben wir gerade gleichzeitig gepostet und du hast mich bei der Ergänzung meines Textes plattgemacht, denn ich hatte dein Posting erst übersehen.
Jetzt also noch mal extra:
Deine Beschreibung des nicht gesicherten Qualitätsstandards stimmt ja mit meinen bei Erstversuchen gemachten Erfahrungen und Bedenken überein. Deshalb werde ich auf jeden Fall eine Abnahmedrückprüfung in Form eines Überdruckes machen.
Denn bei einer Hauswasser-Ergänzungsinstallation habe ich erlebt, das ein neues ¾" Rohr was bei Einbau äußerlich unauffällig war, nach knapp 10 Jahren über eine Strecke von 40mm undicht wurde, weil es einen Schweißnahtfehler hatte, der nur durch die Verzinkung überdeckt war.
Das ich nur von geringer Zugfestigkeit bei Wasserrohren ausgehen kann und die Schweißnaht eine Schwachstelle darstellt ist klar, denn sie sollen sich ja noch leicht und rißfrei biegen lassen können. Bei Rohrbiegung soll die Schweißnaht darum in der neutralen Zone liegen.
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Am Ende gibt's die Chance auf: Posttraumatische Belastungsstörung.
da haben wir gerade gleichzeitig gepostet und du hast mich bei der Ergänzung meines Textes plattgemacht, denn ich hatte dein Posting erst übersehen.
Jetzt also noch mal extra:
Deine Beschreibung des nicht gesicherten Qualitätsstandards stimmt ja mit meinen bei Erstversuchen gemachten Erfahrungen und Bedenken überein. Deshalb werde ich auf jeden Fall eine Abnahmedrückprüfung in Form eines Überdruckes machen.
Denn bei einer Hauswasser-Ergänzungsinstallation habe ich erlebt, das ein neues ¾" Rohr was bei Einbau äußerlich unauffällig war, nach knapp 10 Jahren über eine Strecke von 40mm undicht wurde, weil es einen Schweißnahtfehler hatte, der nur durch die Verzinkung überdeckt war.
Das ich nur von geringer Zugfestigkeit bei Wasserrohren ausgehen kann und die Schweißnaht eine Schwachstelle darstellt ist klar, denn sie sollen sich ja noch leicht und rißfrei biegen lassen können. Bei Rohrbiegung soll die Schweißnaht darum in der neutralen Zone liegen.
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Am Ende gibt's die Chance auf: Posttraumatische Belastungsstörung.
Thema: Druckfestigkeit von Wasserrohr?
