Oberflächenbehandlung von dickwandigen, geradnahtgeschweißten Stahlrohren

Die Gleichmäßigkeit der Rohrwandung dickwandiger, geradnahtiger Stahlrohre beeinflusst die Weiterverarbeitung unmittelbar. Lässt sich die Wandstärke dickwandiger, geradnahtiger Stahlrohre nicht kontrollieren, ist die Qualität des gesamten Stahlrohrs nicht ausreichend. Klein- und mittelgroße Stahlprodukte wie Walzdraht, Stahlstangen, dickwandige Stahlrohre mittleren Durchmessers, Stahldrähte und Drahtseile etc. können in belüfteten Lagerhallen mit Strohdach und Polsterung gelagert werden. Kleinere dickwandige Stahlrohre, dünne Stahlplatten, Stahlbänder, Siliziumstahlbleche, dünnwandige oder dünnwandige dickwandige Stahlrohre, verschiedene kaltgewalzte und kaltgezogene dickwandige, geradnahtige Stahlrohre sowie teure und korrosionsanfällige Metallprodukte können in Lagerhallen aufbewahrt werden. Für die Lagerung dickwandiger Stahlrohre ist ein geeigneter Standort und eine geeignete Lagerhalle zu wählen. Der Standort bzw. die Lagerhalle sollte sauber und gut entwässert sein und sich in sicherer Entfernung von Fabriken und Bergwerken befinden, die schädliche Gase oder Stäube produzieren. Die Wahl der Lagerhalle sollte den geografischen Gegebenheiten entsprechen. Üblicherweise wird ein herkömmliches, geschlossenes Lager verwendet, also ein Lager mit Dach, Wänden, dichten Türen und Fenstern sowie Belüftungseinrichtungen. Das Lager muss an sonnigen Tagen belüftet und an regnerischen Tagen vor Feuchtigkeit geschützt sein, und es muss jederzeit ein geeignetes Lagerklima gewährleistet sein.

Dickwandige, geradnahtige Stahlrohre werden aus Stahlplatten gewalzt. Nach dem Walzen müssen sie geschweißt werden. Üblicherweise werden drei Schweißschritte durchgeführt: Vorschweißen, Außenschweißen und Innenschweißen. Nach dem Schweißen ist eine Fehlerprüfung erforderlich. Exportierte Stahlrohre werden angefast, lackiert und mit einer Endkappe versehen. Die Längenbearbeitung erfolgt kundenspezifisch. Man unterscheidet in der Regel zwischen Rohren mit fester und variabler Länge. Die wichtigsten Normen sind GB/T3091, GB/T9711 und API. GB/T9711 unterteilt sich in drei Kategorien: Stahl, Stahl der Güteklasse B und Stahl der Güteklasse C. Dickwandige, geradnahtige Stahlrohre werden aufgrund ihres hohen Verbrauchs und ihrer hohen Zuverlässigkeit häufig für Öl- und Gaspipelines eingesetzt. Die Herstellung von geradnahtigen Stahlrohren erfolgt mittels Unterpulverschweißen. Die Formgebung erfolgt in verschiedenen Ausführungen, darunter UOE, RBE und JCOE. Der Hauptproduktionsprozess umfasst folgende Schritte: Qualifizierte Stahlplatte – Kantenanfasen – Kantenvorbiegen – Formgebung – JCOE-Formgebung – Kontinuierliches Schweißen der Stahlrohrverbindungen – Lichtbogenschweißen der Innenverbindungen – Unterpulverschweißen der Außenverbindungen – Runden und Richten – Anfasen und Glätten der Rohrenden – Schweißnahtprüfung – Ausbesserung fehlerhafter Schweißnähte – Schweißnahtröntgenprüfung – Wasserdruckprüfung – erneute Schweißnahtprüfung – Ausbesserung fehlerhafter Schweißnähte – Trocknung der Rohrinnenfläche – Entrostung der Rohrinnenfläche – Rostschutzbeschichtung der Rohrinnenfläche – Entrostung der Rohraußenfläche – Rostschutzbeschichtung der Rohraußenfläche – Fertigprodukt.

Die Nutzungsdauer eines Schiffes beträgt im Allgemeinen etwa 20 Jahre. Es gibt zahlreiche konventionelle Systeme, hauptsächlich für Bilgenwasser, Ballastwasser, Entwässerung, Injektion, Brauchwasser, Brandschutz, Abwasserentsorgung, Druckluft, Messtechnik, Ladungsöl, Tankreinigung, Belüftung, Inertgas, Heizung, Tankreinigung, Schaumlöschanlage, Wasserberegnung, Verdampfungsgas, Füllstandsmessung, Fernsteuerung von Ventilen und weitere Systeme. Spezialschiffe verfügen zudem über spezielle Systeme für den Transport von Flüssiggas (LPG) und Flüssigerdgas (LNG). Die Nutzungsdauer von geradnahtgeschweißten Stahlrohren im Schiffbau kann mindestens 40 Jahre betragen. Neben konventionellen Systemen gibt es im Schiffbau auch spezielle Bohr- und Förderanlagen sowie Anlagen zur Verarbeitung von Rohöl, Flüssiggas und Flüssigerdgas. Statistiken zufolge beträgt der jährliche Verbrauch von großkalibrigen, geradnahtgeschweißten Stahlrohren für Schiffe 5 Millionen Tonnen, was etwa 500.000 Rohren entspricht. Die Normen sind GB, YB und CB, wobei 70 % der Stahlrohre miteinander verbunden sind. Die Stahlrohre und Rohrverbindungsstücke, die allein in einem 300.000 Tonnen schweren Ultragroß-Öltanker verwendet werden, können mehrere zehn Kilometer lang sein. Die Menge der Stahlrohre (einschließlich der Rohre) beträgt etwa 1.000 bis 1.500 Tonnen, was im Vergleich zur Menge der Stahlrohre, die für den Rumpf eines 40.000 Tonnen schweren Schiffes benötigt werden, natürlich relativ gering ist. Da vom gleichen Schiffstyp mehrere Schiffe gebaut werden müssen, kommen noch viele weitere hinzu. Ein 300.000 Tonnen schweres Ultragroß-FPSO (Floating Production, Storage and Offloading Unit) verfügt über mehr als 40.000 Rohre mit einer Gesamtlänge von über 100 Kilometern, was dem Drei- bis Vierfachen der Menge eines Schiffes derselben Tonnageklasse entspricht. Daher ist die Schiffbauindustrie zu einem Hauptabnehmer von Stahlrohren geworden. Neben den oben genannten konventionellen und speziellen Systemen werden geradnahtige Stahlrohre in vielen Konstruktionen im Wasserbau verwendet, beispielsweise in Leiterrahmen, Unterwasser-Stahlpfählen, wasserdichten Gehäusen, Verankerungskonsolen, Hubschrauberplattformen, Türmen usw.

Diese Art von geraden Stahlrohren ist in vielen Ausführungen und aus hochwertigen Materialien erhältlich, mit gleichem und unterschiedlichem Durchmesser, verschiedenen Wandstärken sowie einer großen Anzahl von Y-, K- und T-förmigen Rohrverbindungen. Beispielsweise bestehen Leitungsrahmen, Stahlpfähle und wasserdichte Bohrlochkopfverrohrungen größtenteils aus geraden Stahlrohren mit großem Durchmesser, die in der Regel aus Stahlplatten gewalzt werden. Neben den Größenanforderungen an gerade Stahlrohre stellt der Schiffbau auch hohe Anforderungen an deren Leistungsfähigkeit. Da Stahlrohre über lange Zeit mit Wasser und verschiedenen darin enthaltenen Medien in Kontakt kommen, ist die Korrosion sehr stark. Daher müssen gerade Stahlrohre vor ihrer Verwendung korrosionsgeschützt werden. In den Anfängen der Stahlrohrindustrie gab es viele Tricks, doch heute ist die Branche in diesem Bereich deutlich erfahrener. Ist die Wandstärke des Stahlrohrs nicht ausreichend, kommt die sogenannte Angusstechnik zum Einsatz. Dabei wird die Rohrmündung mit einem Schutzblech versehen, um sie dicker erscheinen zu lassen. Dies wird jedoch bei Messungen mit Messgeräten sichtbar. Gerade Falze werden dann wie nahtlose Stahlrohre verwendet. Es gibt relativ wenige gerade Nähte, nur eine Längsnaht. Das gesamte Stahlrohr wird maschinell geschliffen, ein Vorgang, der gemeinhin als Polieren bezeichnet wird, sodass es nahtlos aussieht und keine Lücke aufweist.

Für die Herstellung von Stahlrohren mit geraden Nähten wird ein spezielles Produkt benötigt: Glasschmierstoff. Vor dessen Einführung wurde Graphit verwendet. Da es damals kein vergleichbares Produkt auf dem Markt gab, konnte Graphit nur als Schmierstoff eingesetzt werden. Nach längerem Gebrauch zeigten sich jedoch Probleme: Graphit besitzt eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit und gleichzeitig eine geringe Wärmedämmung. Dies führt zu einer schnellen Erhitzung der Form während des Betriebs, wodurch die Stahlrohre mit geraden Nähten schnell verschleißen und ihre Lebensdauer verkürzt wird. Daher suchten die Hersteller nach einem Ersatz für Graphit – dem Glasschmierstoff. Doch warum wird dieser verwendet? Der Grund liegt in den zahlreichen Vorteilen des Wagenofens. Zum einen ist die Wärmeleitfähigkeit relativ gering, was die Wärmespeicherung verbessert und die Lebensdauer der Anlage verlängert.


Veröffentlichungsdatum: 06.01.2025