Ein Wärmetauscher-Rohrboden hat zwei Aufgaben: Er trägt den Druckunterschied zwischen Mantel- und Rohrseite und widersteht dem korrosiven Medium, mit dem er in Berührung kommt. Deshalb werden Rohrböden auf drei Arten hergestellt – aus massiver Legierung, sprengplattiert (Stahl-Grundwerkstoff mit korrosionsbeständiger Auflage) oder auftraggeschweißt – und die richtige Wahl hängt von Dicke, Durchmesser, Prozessmedium und Rohrwerkstoff ab.
Drei Wege zum Rohrboden
| Massive Legierung | Sprengplattiert | Auftraggeschweißt | |
|---|---|---|---|
| Aufbau | Eine Legierung durchgehend | Stahl-Grundwerkstoff + gebundenes Legierungsblech | Stahl-Grundwerkstoff + geschweißte Legierungslagen |
| Am besten für | Dünne Rohrböden, kleine Durchmesser, günstige Legierungen | Mittlere bis sehr große Dicken, jeder Durchmesser, teure Legierungen | Kleine oder komplexe Teile, Reparaturen, Stutzen |
| Legierungsoberfläche | Volle Chemie | Volle Walzchemie, keine Aufmischung | Eisenaufmischung in den ersten Lagen |
| Ebenheit / Verzug | Gut | Eben innerhalb 1 mm/m (Shockwave) | Wärmeeintrag kann verziehen; zusätzliche Bearbeitung |
| Typischer Dickenbereich | Bis einige zehn mm | Grundwerkstoff 10–500 mm, Auflage 1–50 mm (Shockwave) | Wenige mm Auftrag je Lage |
| Kostentreiber | Legierungsgewicht | Grundstahl + dünne Legierungsschicht | Schweißstunden, Lagen, Bearbeitung |
Einen ausführlichen Vergleich der Herstellverfahren finden Sie in Sprengplattiert vs. walzplattiert vs. Auftragschweißen.
Wahl des Grundwerkstoffs
- Blech: SA516 Gr. 60/70 oder P265GH / P355GH für die meisten Raffinerie-, Chemie- und Kraftwerkswärmetauscher.
- Schmiedestücke: SA266 oder SA350 LF2 (Tieftemperatur) für dicke Rohrböden und integrale Bauweisen.
- Hochtemperatur / Wasserstoff: Cr-Mo-Stähle wie SA387 Gr. 11 oder 22 bzw. entsprechende Schmiedestücke.
Der Grundwerkstoff wird nach Festigkeit, Temperatur und Schweißbarkeit an Mantel oder Kammer gewählt; bei rohrseitiger Plattierung berührt er das rohrseitige Medium nicht.
Wahl der Auflage
| Auflage | Typischer Einsatz |
|---|---|
| Edelstahl 304L / 316L | Raffinerie- und Chemiewärmetauscher, Speisewasservorwärmer |
| Duplex 2205 / Super-Duplex 2507 | Meerwasserkühler, chloridhaltige Ströme |
| Titan Gr. 1 / Gr. 2 | Meerwasserkondensatoren, Entsalzung, PTA und Chloralkali |
| Nickellegierungen 625, 825, C-276 | Sauergas, saure Medien, aggressive Chemie |
| Kupfer-Nickel 90/10 / 70/30 | Meerwassergekühlte Kondensatoren und Kühler |
Die Auflage entspricht in der Regel dem Rohrwerkstoff, damit die Rohre mit ihr verschweißt werden können – siehe Rohr-Rohrboden-Schweißen bei plattierten Rohrböden. Alle Kombinationen, die wir herstellen, finden Sie unter Werkstoffkombinationen.
Auslegungspunkte, die früh feststehen sollten
- Dicke: Die Rohrbodendicke ergibt sich aus der Druckauslegung (TEMA und ASME Section VIII oder EN 13445) durch den Konstrukteur des Wärmetauschers.
- Auflagedicke: Korrosionszuschlag plus Plandrehen, Dichtungsnuten und Tiefe der Rohr-Rohrboden-Naht. Üblich sind wenige Millimeter; dickere Auflagen für Festigkeitsnähte und bearbeitete Flächen.
- Plattierte Seiten: eine Seite (Rohrseite) oder beide, wenn beide Medien korrosiv sind.
- Form: Ronden oder Rechtecke, mit oder ohne Überstand zum Verschrauben oder Anschweißen an den Mantel.
- Prüfung: Ultraschall-Bindungsklasse (siehe Ultraschallprüfung nach ASTM A578) und, falls der Wärmetauscher wärmebehandelt wird, Bindungsprüfungen nach einem simulierten Zyklus.
Wann lohnt sich ein plattierter Rohrboden?
Als Faustregel gilt: Je dicker und größer der Rohrboden und je teurer die Legierung, desto mehr spart ein plattierter Rohrboden gegenüber massiver Legierung – die Legierung ist nur eine dünne Schicht, die Last trägt der Stahl. Sprengplattieren eignet sich auch für Ersatz-Rohrböden bei Stillständen, weil es nicht von Walzwerksterminen abhängt. Auftragschweißen bleibt eine gute Lösung für kleine Teile, Sonderformen und örtliche Reparaturen.
Shockwave liefert sprengplattierte Rohrböden mit Grundwerkstoffdicken von 10–500 mm, Auflagen von 1–50 mm und Einzelstücken bis 50 Tonnen, eben innerhalb 1 mm/m und zu 100 % ultraschallgeprüft. Mehr auf unserer Seite zur Rohrbodenplattierung, oder senden Sie uns Ihre Zeichnung über unsere Kontaktseite.
Häufig gestellte Fragen
Aus welchen Werkstoffen bestehen Rohrböden?
Aus unlegiertem oder niedriglegiertem Stahl (SA516, P265GH/P355GH, Schmiedestücke SA266 oder SA350, Cr-Mo-Stähle) für den tragenden Grundwerkstoff und einer korrosionsbeständigen Legierung auf der Medienseite: Edelstahl, Duplex, Titan, Nickellegierungen oder Kupfer-Nickel – massiv, sprengplattiert oder auftraggeschweißt.
Was ist der Unterschied zwischen plattiertem und massivem Rohrboden?
Ein massiver Rohrboden besteht durchgehend aus einer Legierung. Ein plattierter Rohrboden hat einen Stahl-Grundwerkstoff, der den Druck trägt, und eine dünne, gebundene Legierungsschicht gegen Korrosion – das spart bei dicken Rohrböden Legierung und Kosten.
Ist Auftragschweißen oder Sprengplattieren für Rohrböden besser?
Sprengplattieren liefert auf großen Rohrböden eine unaufgemischte, ebene und gleichmäßige Legierungsschicht beliebiger Dicke. Auftragschweißen eignet sich für kleine oder komplexe Teile und Reparaturen, bringt aber Wärmeeintrag, Eisenaufmischung und Verzug.
Wie dick sollte die Auflage eines Rohrbodens sein?
Ausreichend für Korrosionszuschlag, Plandrehen, Dichtungsnuten und die Rohr-Rohrboden-Naht. Üblich sind wenige Millimeter; Shockwave liefert Auflagen von 1 bis 50 mm.
Welcher Rohrboden-Werkstoff für Meerwasser?
Titan, Duplex oder Super-Duplex sowie Kupfer-Nickel sind die üblichen Auflagen für meerwassergekühlte Wärmetauscher und Kondensatoren, meist passend zum Rohrwerkstoff.
Verfasst von Joeri Hofstede, CEO von Shockwave Metalworking Technologies – Spezialisten für Vakuum-Sprengschweißen seit 1985.