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01.08.2009

Neues Legierungskonzept für Spiralrohre

Alle zwei Jahre wird eine Konferenz der European Pipeline Research Group (EPRG), der Pipeline Research Council International (PRCI) und der Australian Pipeline Industry Association (APIA) veranstaltet.

Vom 11. bis 15. Mai fand das 17. Joint Technical Meeting in Mailand statt. Über 150 interessierte Teilnehmer hörten Vorträge zu den Themenbereichen Rohreinformung und Eigenschaften, Design, Umfangsschweißen und Verlegen im Feld, Korrosion und Korrosionsschutz, umweltbedingte Rissbildung und mechanische Beschädigungen.

Die Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH berichtete während der Konferenz unter anderem über Ergebnisse aus dem von der RFCS (Research Fund for Coal and Steel) geförderten Projekt: HIPERC. Grundlage dieses Projektes sind neue Analysekonzepte, die niedrig kohlenstoff-, aber hoch nioblegiert sind und zu einem überwiegend bainitischen Gefüge bei Anwendung eines sogenannten HTP (High temperature processing) Konzeptes während des Warmwalzens führen. Das entsprechende Warmband als Vormaterial für Spiralnahtgroßrohre wurde von der Salzgitter Flachstahl hergestellt und bei der Salzgitter Mannesmann Großrohr GmbH verrohrt.

Ein großer Vorteil nioblegierter Stähle liegt in ihrer sehr guten Zähigkeit bei tiefen Einsatztemperaturen. Die Mikrostruktur des Werkstoffes zeigt seine Homogenität über die Banddicke. Das bainitische Gefüge zeichnet sich neben guten Festigkeiten (> API X70) durch ausgezeichnete Tieftemperaturzähigkeiten bis beispielsweise -40°C aus. Die mechanisch-technologischen Eigenschaften des Vormaterials bleiben am entstehenden Rohr weitgehend erhalten. Der Einfluss der Wärmeeinbringung beim Schweißprozess wurde anhand von Simulationen prognostiziert und der tatsächliche Schweißprozess somit optimiert.

Am Endprodukt Spiralrohr wurden neben den Eigenschaften des Grundwerkstoffs auch die Eigenschaften der Spiralnaht dargestellt, die nur in geringem Maße von den Eigenschaften des Grundmaterials abweicht (Kerbschlagarbeiten von > 250 J bei -40°C des Materials auf > 150 J bei -40°C der Spiralnaht). Zusätzlich wurde im Rahmen des Projektes eine Feldschweißung erzeugt und deren Qualität anhand der mechanisch-technologischen Eigenschaften an Rohrbögen gezeigt und diskutiert. Trotz Einbringens eines Defektes in die Umfangsnaht konnten für diesen extremen Belastungsfall sehr gute Bruchdehnungen erreicht werden.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die erzeugte chemische Zusammensetzung in Verbindung mit der entwickelten Walztechnologie als eine exzellente Grundlage für die Entwicklung von X80-Material gesehen werden kann. Die Prozessführung und Herstellbedingungen sind reproduzierbar bei gleichzeitig anlagenschonender Fahrweise. Eine praxisrelevante Schlussfolgerung dieses Projektes war der Vorschlag zur Anpassung der Norm EN 10025-4

Sandrine Bremer