Rohrgrößen und Toleranzen

Die Abmessungen von Stahlrohren sind weltweit auf historische Abmessungen standardisiert, die heute als Nennrohrgrößen (NPS) bezeichnet werden.

Neben der Standardisierung des Nennaußendurchmessers (AD) wurde vor Jahren eine Reihe von Standardwandstärken entwickelt, die als Schedules (SCH) bezeichnet werden. Die Einheiten für NPS und SCH sind dimensionslos. Eine höhere Zahl bedeutet einen größeren AD oder eine größere Wandstärke. Eine typische Bezeichnung könnte beispielsweise 4 NPS SCH 40 lauten. In diesem Fall bedeutet dies einen Nennaußendurchmesser von 4,500 Zoll (114,3 mm) und eine Nennwandstärke von 0,237 Zoll (6,02 mm). Bis einschließlich 8 NPS sind die Nennmaße für Rohre aus Kohlenstoffstahl und Edelstahl identisch. Bei größeren Nennweiten gibt es Unterschiede bei einigen Nennwandstärken.

Historisch gesehen waren die Abmessungen für Rohre mit kleinerem Durchmesser so gewählt, dass der Innendurchmesser (ID) der heute als SCH 40 bekannten Wandstärken sehr nahe an der Außendurchmesser-Angabe lag. Im obigen Beispiel beträgt der nominale Innendurchmesser tatsächlich 4,026 Zoll für 4 NPS. Mit der Möglichkeit, dünnere (und dickere) Wandstärken herzustellen, wurde die Größenliste erweitert. Die Größen sind in ANSI B36.10 für Kohlenstoffstahlrohre und in ANSI B36.19 für Edelstahl und Nickellegierungen standardisiert.

Die Toleranzen von Rohren hängen von der Legierung und der Fertigungsnorm ab. Die allgemeine Norm für die meisten Edelstahlrohre ist ASTM/ASME A/SA 999. Die Untertoleranz des Außendurchmessers (AD) beträgt bei allen Größen -0,031 Zoll. Die Übertoleranz steigt mit dem AD-Durchmesser, beträgt aber im Bereich von 1-1/2 bis 4 NPS ebenfalls 0,031 Zoll. Dies führt zum Konzept der Ovalität: Weist das Rohr sowohl den maximal zulässigen als auch den minimal zulässigen AD auf, ist es um 0,062 Zoll unrund (oval). Für dünnwandige Rohre, deren Wandstärke maximal 3 % des AD beträgt, ist eine zusätzliche Ovalitätszulage zulässig. In diesem Fall bezieht sich die AD-Toleranz auf den mittleren AD, und die Ovalität beträgt maximal 1,5 % des AD.
Lediglich die Mindestwandstärke ist begrenzt und beträgt -12,5 % der Nennwandstärke. Es gibt keine maximale Wandstärkenbegrenzung. Bei nahtlosen Rohren gilt eine Gewichtsbegrenzung von 10 % über dem Nenngewicht. Dies begrenzt die durchschnittliche Wandstärke nahtloser Rohre auf maximal 10 % Übergewicht, schränkt aber nicht die spezifische maximale Wandstärke an einem bestimmten Punkt ein. Für geschweißte Rohre gibt es keine maximale Wandstärken- oder Gewichtsbegrenzung.

Für Edelstahlrohre gelten Toleranzen hinsichtlich Geradheit (1/8 Zoll auf 10 Fuß) und Schnittlängen (-0, +1/4 Zoll). Beachten Sie, dass für den Innendurchmesser keine Anforderungen oder Toleranzen bestehen.
Die Toleranzen für die meisten geschweißten Nickellegierungsrohre sind identisch oder sehr ähnlich denen für Edelstahl. Die allgemeinen Anforderungen an geschweißte Nickellegierungsrohre sind in ASTM/ASME B/SB 775 festgelegt. Allgemeine Anforderungen an nahtlose Nickellegierungsrohre sind in ASTM/ASME B/SB 729 veröffentlicht. Da Nickellegierungen schwieriger warmzuverformen sind, sind die Toleranzen für warmgefertigte Rohre großzügiger als für Edelstahl oder geschweißte und kaltgefertigte Nickellegierungsprodukte.