Kessel- und Wärmetauscherrohre: Von A192 bis T91

Warum Rohre, nicht Leitungsrohre

Kessel- und Wärmetauscherrohre sind Rohre im strengen Sinne: bestellt nach exaktem Außendurchmesser und Wanddicke (oft nach BWG-Gauge — 16 BWG ist 1.65 mm), weil sie in Rohrböden eingewalzt oder eingeschweißt werden, zu U-Formen gebogen werden und Druck bei Metalltemperaturen halten müssen, bei denen Stahl langsam kriecht. Nominale Rohrgrößen haben hier keinen Platz.

Die Temperaturleiter

Die Güteauswahl folgt der Betriebstemperatur, weil die Kriechfestigkeit bei verschiedenen Legierungen an verschiedenen Punkten zusammenbricht. Indikative Obergrenzen, die immer von Spannung und Regelwerk abhängen:

Familie	Beispiele	Etwa, Metalltemperatur
Kohlenstoffstahl	ASTM A192, A210 A-1, EN P235GH/P265GH	Bis etwa 450 °C
C-Mo und 1.25Cr	A213 T11 (≈ EN 13CrMo4-5), 16Mo3	Etwa 500–550 °C
2.25Cr-1Mo	A213 T22 (≈ EN 10CrMo9-10)	Etwa 550–580 °C
9Cr kriechfestigkeitsverbessert	A213 T91 (EN X10CrMoVNb9-1)	Etwa 600 °C und darüber
Austenitischer nichtrostender Stahl	A213 TP304H, TP347H	Höchste Temperaturen und Korrosionsbeanspruchung

Die wichtigsten Spezifikationen

• ASTM A192 — nahtlose Kesselrohre aus Kohlenstoffstahl für Hochdruckbetrieb: die Standard-Kohlenstoffgüte für Überhitzer/Wasserwände, mit kontrollierter Härte für das Einwalzen von Rohren.
• ASTM A179 — kaltgezogene Rohre aus kohlenstoffarmem Stahl für Wärmetauscher und Kondensatoren, bei denen Druck und Temperatur moderat sind.
• ASTM A213 — nahtlose ferritische und austenitische Legierungsrohre für Kessel, Überhitzer und Wärmetauscher: die T-Güten (T5, T9, T11, T22, T91) und die TP-Güten aus nichtrostendem Stahl sind hier zu Hause.
• EN 10216-2 — das europäische Gegenstück, mit den Kohlenstoffgüten P235GH/P265GH und den Legierungsgüten 16Mo3, 13CrMo4-5, 10CrMo9-10, X10CrMoVNb9-1.
• ASME SA-192/SA-213 sind die in Regelwerke übernommenen Versionen der ASTM-Normen, verbindlich für Konstruktionen mit ASME-Stempel.

T91 verdient eine Warnung

Die Kriechfestigkeit von T91 beruht auf einer präzisen Chemie und einem Zyklus aus Normalisieren plus Anlassen, der angelassenen Martensit erzeugt. Er ist in der Fertigung unnachgiebig: Schweißen erfordert kontrollierte Vorwärmung, Zwischenlagentemperatur und Wärmebehandlung nach dem Schweißen sowie eine Härteprüfung. Biegen, Härteprüfung und PWHT-Nachweise sind Teil des Einkaufs, keine zusätzlichen Formalitäten. Niedriger legierte Güten sind gegenüber Baustellenbedingungen weitaus toleranter — ein Grund, warum T11 und T22 weiterhin breit spezifiziert werden, selbst dort, wo T91 kompakter wäre.

Prüfung und Dokumentation

Rohre für Druckteile tragen eine schwerere Prüflast als gewöhnliche Rohre. Produktnormen fordern Abflach-, Aufweit- oder Biegeversuche als Duktilitätsnachweis, eine hydrostatische Prüfung oder ein gleichwertiges Wirbelstrom-/Ultraschallverfahren pro Rohr sowie Härtegrenzen bei Güten wie A192, die in Rohrböden aufgeweitet werden. Bei Legierungs- und Kriechgüten ist die positive Materialidentifikation (PMI) bei Eingang in kritischen Anlagen Standardpraxis: Ein einzelnes T11-Rohr, das in eine T22-Gruppe gemischt wurde, oder ein Kohlenstoffrohr in eine Legierungsgruppe, versagt möglicherweise erst, wenn es im heißen Betrieb war. Die Rückverfolgbarkeit nach Schmelznummer, gestützt durch EN 10204 3.1 Zertifikate, ist das, was diese Prüfung möglich macht.

Besonderheiten bei Wärmetauschern

Geben Sie bei Rohrbündel-Wärmetauschern außerdem an: Rohrlänge und Toleranz, Anforderungen an U-Bögen und deren Lösungsglühen, Oberflächenzustand, Umfang der Wirbelstrom- oder hydrostatischen Prüfung und EN 10204 3.1 Zertifizierung. Ein Rohr, das das Material erfüllt, aber bei Biegezustand oder Prüfumfang versagt, ist immer noch das falsche Rohr.