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Anwendungsbereich von EN 10216-2

EN 10216-2 ist der Teil der Normenreihe EN 10216, der nahtlose Rohre aus unlegierten und legierten Stählen mit festgelegten Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen behandelt. Sie wird für Kessel, Überhitzer, Wärmeübertrager, Prozessrohrleitungen und Druckgeräte verwendet. Die Rohre werden üblicherweise im Rahmen der europäischen Druckgeräterichtlinie geliefert, daher wird die Norm bei der Auslegung häufig mit EN 13480 (industrielle Rohrleitungen) oder EN 12952 (Wasserrohrkessel) kombiniert.

Die Werkstoffkurznamen zeigen, wie der jeweilige Stahl eingeteilt ist. Der Buchstabe P steht für Druckbeanspruchung, die Zahl gibt im alten System die festgelegte Mindeststreckgrenze an, und GH bedeutet Verwendung bei erhöhten Temperaturen. Bezeichnungen wie 16Mo3, 13CrMo4-5 und 10CrMo9-10 folgen den Regeln für legierte Stähle nach EN 10027-1, wobei sich die Zahlen auf den Kohlenstoffgehalt und den Legierungsgehalt beziehen.

Die fünf Stahlsorten in der Praxis

• P235GH und P265GH: unlegierte Kohlenstoff-Mangan-Stähle. Sie sind die übliche Wahl für Dampf, Heißwasser und allgemeine Prozessleitungen bei mäßigen Temperaturen. P265GH hat ein höheres Festigkeitsniveau als P235GH.
• 16Mo3: Kohlenstoffstahl mit etwa einem halben Prozent Molybdän, das die Zeitstandfestigkeit bei höheren Temperaturen verbessert. Eine langzeitige Beanspruchung bei sehr hohen Temperaturen kann zur Graphitisierung führen, weshalb Konstrukteure oft stattdessen Chrom-Molybdän-Stähle bevorzugen.
• 13CrMo4-5: ein 1Cr-0,5Mo-Stahl mit besserer Zeitstand- und Oxidationsbeständigkeit als 16Mo3.
• 10CrMo9-10: ein 2,25Cr-1Mo-Stahl für höhere Temperaturen und anspruchsvollere Betriebsbedingungen, einschließlich wasserstoffhaltiger oder oxidierender Umgebungen, vorbehaltlich der jeweiligen Auslegungsregeln.

Ungefähre Entsprechungen

Entsprechungen sind nur ein Anhaltspunkt. Grenzwerte der chemischen Zusammensetzung, Wärmebehandlung und Prüfregeln unterscheiden sich; daher dürfen zwei Sorten niemals ohne Prüfung beider Normen und gegebenenfalls des Auslegungsregelwerks als austauschbar behandelt werden.

Für Rohre aus ferritischem legiertem Stahl in ASME-Projekten ist SA-335 das Gegenstück von ASTM A335 in ASME Section II. Die entsprechende australische Referenz für Druckrohrleitungen ist AS 4041, die Auslegungsanforderungen festlegt, aber die Werkstoffnorm nicht ersetzt.

Was in der Norm zu prüfen ist

Die Grenzwerte der chemischen Zusammensetzung, die mechanischen Eigenschaften bei Raum- und erhöhter Temperatur sowie die zulässigen Lieferzustände sind in den Werkstofftabellen der EN 10216-2 selbst aufgeführt. Da die Werte zwischen den Ausgaben variieren, sind sie stets der in der Bestellung genannten Ausgabe zu entnehmen. Außerdem sind zu beachten:

• die Abschnitte zu Herstellung und Wärmebehandlung (normalgeglüht oder normalgeglüht und angelassen, je nach Sorte);
• die Prüfkategorie: Prüfkategorie 1 oder 2 bestimmt den Umfang der zerstörungsfreien und sonstigen Prüfungen;
• die Liste der Optionen, in der zusätzliche Anforderungen wie Kerbschlagbiegeprüfung oder weitere Prüfungen gewählt werden;
• die Abschnitte zu Prüfbescheinigungen, die auf EN 10204 verweisen.

Dokumentation und Zeugnisse

Abnahmeprüfzeugnisse 3.1 nach EN 10204 sind für den Druckbetrieb das übliche Minimum; Zeugnisse der Art 3.2 werden verwendet, wenn eine dritte Stelle oder der Sachverständige des Bestellers gegenzeichnen muss. Schmelzennummer, Wärmebehandlung, Maße und Prüfergebnisse sollten auf die Kennzeichnung der Rohre rückführbar sein. Maßtoleranzen sind in EN 10216-2 festgelegt, bevorzugte Außendurchmesser und Wanddicken finden sich in ISO 1127 und EN 10220.

Hinweise zum Schweißen und zur Verarbeitung

Chrom-Molybdän-Stähle erfordern kontrolliertes Vorwärmen, artgleiche Schweißzusätze und eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen. Die Anforderungen hängen von der Wanddicke und vom Auslegungsregelwerk ab; es ist daher die zugelassene Schweißanweisung nach EN ISO 15614-1 oder ASME Section IX einzuhalten. Kohlenstoffstähle sind unkritischer, erfordern für Druckanwendungen aber dennoch qualifizierte Verfahren.

Checkliste für den Käufer

• Die Norm mit Teilnummer und Ausgabejahr angeben: EN 10216-2 plus Sorte.
• Lieferzustand und Prüfkategorie festlegen.
• Außendurchmesser, Wanddicke und Toleranzklasse sowie Länge (Herstelllänge oder Festlänge) definieren.
• Das Prüfdokument nach EN 10204 wählen, 3.1 oder 3.2.
• Optionale Anforderungen auflisten, etwa Kerbschlagbiegeprüfungen oder zusätzliche zerstörungsfreie Prüfungen.
• Das Auslegungsregelwerk und die für die Wanddickenberechnung verwendete Temperatur bestätigen.
• Bei Ersatz durch eine ASTM- oder andere Sorte eine schriftliche Genehmigung des Konstrukteurs oder Sachverständigen einholen.
• Kennzeichnung, Verpackung und Korrosionsschutz für den Transportweg prüfen.