Handbuch Guss-Rohrsysteme

Duktile Guss-Rohrsysteme stellen den störungsfreien und wirtschaftlichen Transport von flüssigen Medien wie Trinkwasser und Abwasser sicher. Mit dem Handbuch Guss-Rohrsysteme – Rohre, Formstücke und Armaturen aus duktilem Gusseisen steht Planern, Anwendern und Ausbildern ein umfangreiches Fachwissen zu allen Aspekten dieses Themas als E-Book zur Verfügung. Die neuesten Entwicklungen zu duktilen Rohren, Formstücken und Armaturen finden regelmäßig Eingang in die entsprechenden Kapitel des Handbuchs.

Rohre und Rohrverbindungen für Trinwasser und Abwasser

Unsere Rohrnetze dienen dem Transport von Wasser (Trinkwasser, Brauch- und Betriebswasser) und Abwasser (häusliches, gewerbliches und industrielles Abwasser). Die Rohrleitungen sind vorwiegend im Erdboden verlegt und entziehen sich damit einer laufenden Kontrolle und Beobachtung. Daher müssen sie aus einem Rohrwerkstoff mit hohen Festigkeiten und langer Nutzungsdauer bestehen. Auch Rohrverbindungen müssen bei jeglichen Einwirkungen von innen und außen dauerhaft dicht sein. Unterirdisch eingebaute Rohrleitungen sind vielfältigen inneren und äußeren Beanspruchungen, die sowohl statischer als auch dynamischer Natur sein können, ausgesetzt. Dazu zählen der zur Fortleitung des Fördermediums erforderliche Innendruck, Erd- und Verkehrslasten, beachtliche Bodenbewegungen und Erschütterungen, aber auch chemische Beanspruchungen und Temperaturschwankungen.

Der Werkstoff ­duktiles Gusseisen

Der Werkstoff duktiles Gusseisen ist ein plastisch verformbarer und zäher Eisen-Kohlenstoff-Werkstoff, dessen Kohlenstoffanteil überwiegend als elementarer kugelförmiger Grafit vorliegt. Der Begriff „duktil“ leitet sich aus dem Lateinischen „ducere“ = verformen (ductus = führen) ab und bedeutet verformbar. Bei statischen Berechnungen werden Rohre aus duktilem Gusseisen daher als flexible Rohre betrachtet.

Die Eigenschaften des Werkstoffes sind in der Norm EN 545 ausführlich beschrieben. Kommt der Werkstoff in Armaturen zum Einsatz, wird er als Gusseisen mit Kugelgrafit bezeichnet. Dessen Eigenschaften sind in der Norm EN 1563 fixiert. Beide Normen werden in unterschiedlichen technischen Normungskomitees bearbeitet. Die EADIPS FGR bzw. deren Mitglieder sind in diesen Fachausschüssen vertreten und aktiv an der Über- bzw. Erarbeitung von Regelwerken beteiligt. Ausführliche Informationen zu Eigenschaften und Gefügeaufbau von duktilem Gusseisen sowie ergänzende Literaturverweise sind im Kapitel 2 des Handbuchs erfasst.

Herstellung und Qualitätsmanagement von Rohren, Formstücken und Armaturen

Der Grundstoff für den Eisenguss ist das Roheisen, das mit Hilfe von Koks aus Eisenerzen im Hochofen reduziert wird. In den Eisengießereien wird meist dieses Eisen in fester Form verarbeitet. In einzelnen Fällen wird das flüssige Roheisen direkt zu Rohren und Formstücken weiterverarbeitet. Alternative Produktionsmethoden für duktiles Gusseisen wie der Kupolofen oder elektrische Induktionsöfen wurden aber schon in den 1980er Jahren eingeführt. Mit deren Einsatz wurde nicht nur die umweltbelastende CO- und CO₂-Produktion drastisch reduziert; sie bieten zusätzlich die Möglichkeit, Stahlschrott und Gussbruch als Sekundärrohstoffe wiederaufzubereiten. Die Qualität des gewonnenen Gusseisens unterliegt dabei keiner Qualitätseinbuße.

Aber wie funktionieren diese Kupol- und Induktionsöfen eigentlich? Welche Gießverfahren gibt es und wie wird das Qualitätsmanagement duktiler Guss-Rohrsysteme gehandhabt? Die Kapitel 3 und 4 des Handbuchs behandeln diese Themen umfassend und bieten auch einen spannenden visuellen Einblick in die Welt der Gussrohrgießereien.

Duktile Guss-Rohrsysteme verbinden

Rohre verlaufen meist nicht schnurgerade und waagerecht, sie müssen sich allen Gegebenheiten anpassen können. Duktile Guss-Rohrsysteme warten durch ihre verschiedenen Verbindungsmöglichkeiten mit einer universellen Anpassungsfähigkeit auf. Steckmuffen-Verbindungen, längskraftschlüssige Muffen-Verbindungen, mechanische Verbindungen: Für jeden Fall eine Lösung. Steckmuffen-Verbindungen widerstehen hohen Belastungen. Ihre Dichtheit bleibt selbst bei Abwinkelung der Rohre erhalten. Längskraftschlüssige Muffen-Verbindungen sind erforderlich, wenn die Beweglichkeit der Rohre und Formstücke erhalten bleiben soll. Auf die Rohrleitung wirken verschiedene Kräfte, deren resultierende Kraft berechnet werden muss. Bei der Vielfalt von Werkstoffen in der Wasserwirtschaft ergibt sich häufig das Problem, Rohrleitungsteile aus unterschiedlichen Werkstoffen dauerhaft dicht miteinander zu verbinden. Dieser Aufgabe übernehmen Kupplungen aus duktilem Gusseisen, die sogar unterschiedliche Verbindungssysteme einander anpassen.

Alle Verbindungsarten, Grundlagen für den Entwurf und die Bemessung und auch Einbaubeispiele finden Sie in den Kapiteln 8, 9 und 10.

Umhüllungen und Auskleidungen von duktilen Rohren, Formstücken und Armaturen

Die Kapitel 14 und 15 im Handbuch Guss-Rohrsysteme beschäftigen sich mit den verschiedenen Umhüllungen und Auskleidungen von duktilen Gussrohren, Formstücken und Armaturen.

Umhüllungen schützen Gussrohrleitungen dauerhaft. Werkseitige Umhüllungen von Rohren, Formstücken und Armaturen richten sich nach den Bodenbedingungen. Auskleidungen sind Schutzschichten an den Innenflächen von Rohrleitungen. Sie haben die Aufgabe, das Rohrmaterial vor chemischen Reaktionen mit dem Durchflussmedium zu schützen. Vor allem Trinkwasser soll auf diese Weise unbeeinflusst bis zum Endverbraucher gelangen. Standardmäßige Auskleidungen von duktilen Guss-Rohren sind Zementmörtel (ZM) oder Polyurethan (PUR) ausgekleidet. Formstücke und Armaturen aus duktilem Gusseisen werden innen und außen zumeist mit Epoxidharz beschichtet, aber auch Polyurethan und Technisches Email gewinnen an Bedeutung. Im Allgemeinen richten sich die Auskleidungsarten nach der Anwendung der Guss-Rohrsysteme.

Planung und Berechnung duktiler Guss-Rohrsysteme

Für die Verlegung langlebiger Rohrleitungen ist eine korrekte Planung unumgänglich. Diese basiert auf der präzisen Berechnung von Drücken, Belastungen, Spannungen und vieler weiterer Komponenten. Das EADIPS FGR Handbuch Guss-Rohrsysteme erläutert Methoden für die Berechnung der Rohrwanddicken (Kapitel 5) sowie statische (Kapitel 16) und hydraulische Berechnungen (Kapitel 17).

Nutzen Sie das Fachwissen des EADIPS FGR Handbuch Guss-Rohrsysteme

Duktile Guss-Rohrsysteme gewährleisten höchste Sicherheit in allen Bereichen der Wasserwirtschaft. Sie zeichnen sich durch niedrige Einbau- und Betriebskosten bei außerordentlich hoher Lebensdauer aus und schaffen nachweislich echte ökologische Nachhaltigkeit. Unser EADIPS FGR Handbuch steht Ihnen als Gesamtausgabe oder in Einzelkapiteln zum Download zur Verfügung. Es beleuchtet alle Aspekte duktiler Guss-Rohrsysteme eingehend, übersichtlich und topaktuell. Erfahren Sie mehr über die technische Leistungsfähigkeit duktiler Rohre, Armaturen und Formstücke, ihre Produktion, ihre Einbaumöglichkeiten und den Betrieb und nutzen Sie die Vorteile für Ihr nächstes Projekt.

Über Aktualisierungen informieren wir alle Interessierten in unserem EADIPS FGR Newsletter.