DIN 21057-1-2016 Pipe classes for process plants - Part 1 General - General principles for creating pipe classes《制炼厂的管道等级 第1部分 总则 创建管道等级的通用原则》.pdf

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1、Dezember 2016DEUTSCHE NORM Preisgruppe 13DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 23.040.01!%St“2584881www.din.deDIN 21057-1Rohrklassen fr verfahrenstechnische Anlag

2、en Teil 1: Allgemeines Grundlagen fr das Erstellen von RohrklassenPipe classes for process plants Part 1: General General principles for creating pipe classesCatgorie de tubes pour les units de fabrication/de production Partie 1: Principes Principes gnraux pour la construction de catgorie de tubesAl

3、leinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frPAS 1057-1, -5, -6, -10, -11, -12, 100, -102, -103, -122:2008-08www.beuth.deGesamtumfang 28 SeitenDDIN-Normenausschuss Chemischer Apparatebau (FNCA)DIN 21057-1:2016-12 2 Inhalt Seite Vorwort 4 1 Anwendungsbereich . 5 2 Normative Ve

4、rweisungen . 5 3 Begriffe, Symbole und Einheiten 7 3.1 Begriffe 7 3.2 Symbole und Einheiten 7 4 Auslegungsgrundlagen 9 4.1 Auslegung der Rohrbauteile 9 4.2 Druck-/Temperatur-Zuordnungen . 9 4.2.1 Zulssige minimale Temperatur TSmin10 4.2.2 Zulssige maximale Temperatur TSmax. 10 4.3 Wechselbeanspruchu

5、ng 10 4.4 Vakuumfestigkeit 10 5 Werkstoffe 10 6 Kennwerte fr die Auslegung von Rohrleitungsbauteilen unter Innendruck 11 6.1 Zulssige Spannung fr Rohrbauteile 11 6.2 Zulssige Spannung fr Verbindungselemente 11 6.3 Korrosionszuschlge 11 6.4 Toleranzen und zulssige Wanddickenunterschreitung 12 6.5 Sch

6、weinahtfaktoren 12 6.6 Prfbedingungen . 12 7 Festlegungen zu Rohrbauteilen 12 7.1 Allgemeine Festlegungen zu Rohrbauteilen 12 7.2 Rohre 13 7.3 Formstcke 13 7.3.1 Allgemeines . 13 7.3.2 Rohrbiegung (Kaltumformung von Rohren) . 13 7.3.3 Rohrbgen 14 7.3.4 Reduzierungen . 14 7.3.5 Flexible Rohrleitungse

7、lemente 14 8 Abzweige . 14 8.1 Abzweigformen 14 8.2 Abzweigberechnung . 16 8.2.1 Wanddickenverhltnis 16 8.2.2 Rechenweg und Auswahl 17 8.2.3 Konstruktions- und Bearbeitungshinweise . 17 8.2.4 Anpassen der Rohranschlsse 17 8.2.5 Winkelversatz . 18 9 Abzweigtabellen fr Rohrklassen . 18 9.1 Allgemeines

8、 . 18 9.2 Erluterung der Abzweigtabellen . 18 10 Gewlbte Bden . 20 DIN 21057-1:2016-12 3 11 Flansche 20 11.1 Allgemeine Grundlagen . 20 11.2 Dichtflchen. 20 12 Flanschverbindung . 21 12.1 Allgemeine Grundlagen . 21 12.2 Rohrzusatzkrfte, uere Lasten 21 12.3 Grundstzliche Festlegungen 21 12.3.1 Reibun

9、gskoeffizient 21 12.4 Dichtungen . 21 12.4.1 Dichtungstypen und -werkstoffe . 21 12.4.2 Dichtungsabmessungen 21 12.4.3 Dichtungskennwerte 22 13 Spezifikationsbltter fr Rohrklassen 22 (informativ) Rohrklassen-Benennung 23 Anhang AA.1 Allgemeines . 23 A.2 Benennung . 23 A.3 Ermittlung einer Rohrklasse

10、 . 23 A.4 Rohrwerkstoffgruppe 23 A.5 Dichtflche- bzw. Anschlussform . 24 A.6 Dichtungen . 24 A.7 Werkstoffe 25 (informativ) Farbkennzeichnung 27 Anhang BDIN 21057-1:2016-12 4 Vorwort Dieses Dokument wurde im Arbeitsausschuss NA 012-00-03 AA Dokumentation von Prozessanlagen“ im DIN-Normenausschuss Ch

11、emischer Apparatebau (FNCA) erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 21057 Rohrklassen fr verfahrenste

12、chnische Anlagen“ besteht aus: Teil 1: Allgemeines Grundlagen fr das Erstellen von Rohrklassen Teil 5: Technische Lieferbedingungen fr Rohrbauteile Verstrkte Stutzen Teil 6: Technische Lieferbedingungen fr Rohrbauteile Flansche fr die maschinelle Vorfertigung Teil 10: Technische Lieferbedingungen fr

13、 Rohrbauteile aus unlegierten und legierten Sthlen mit festgelegten Eigenschaften bei erhhten Temperaturen der Werkstoffgruppe 1.1 Teil 11: Technische Lieferbedingungen fr Rohrbauteile aus austenitischen nichtrostenden Sthlen der Werkstoffgruppe 8.1 Teil 12: Technische Lieferbedingungen fr Rohrbaute

14、ile aus unlegierten und legierten Sthlen mit festgelegten Eigenschaften bei erhhten Temperaturen der Werkstoffgruppe 1.2 und 5.1 Die PAS 1057-1, -5, -6, -10, -11, -12, -100, -102, -103, -122:2008-08 wurde als ein Gesamtdokument verffentlicht und wird mit der Verffentlichung des letzten Dokuments der

15、 Reihe DIN 21057 zurckgezogen. nderungen Gegenber PAS 1057-1, -5, -6, -10, -11, -12, -100, -102, -103, -122:2008-08 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) DIN 21057-1 wird die PAS 1057-1 inhaltlich ersetzen; b) Ersatz der Formstcke nach DIN durch Formstcke nach DIN EN 10253; c) Umsetzung des neue

16、n Sprdbruchkonzeptes nach DIN EN 13480-2:2014-12, Anhang B. Frhere Ausgaben PAS 1057-1, -5, -6, -10, -11, -12, -100, -102, -103, -122: 2008-08 DIN 21057-1:2016-12 5 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt einheitliche Grundlagen fr das Erstellen von Rohrklassen fr industrielle oberirdische Rohrleitungss

17、ysteme aus metallischen Werkstoffen in verfahrenstechnischen Anlagen auf Basis der DIN EN 13480 fest. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gil

18、t nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 21057-10, Rohrklassen fr verfahrenstechnische Anlagen Teil 10: Technische Lieferbedingungen fr Rohrbauteile aus unlegierten und legierten

19、Sthlen mit festgelegten Eigenschaften bei erhhten Temperaturen der Werkstoffgruppe 1.1 DIN 21057-11, Rohrklassen fr verfahrenstechnische Anlagen Teil 11: Technische Lieferbedingungen fr Rohrbauteile aus austenitischen nichtrostenden Sthlen der Werkstoffgruppe 8.1 DIN 21057-12, Rohrklassen fr verfahr

20、enstechnische Anlagen Teil 12: Technische Lieferbedingungen fr Rohrbauteile aus unlegierten und legierten Sthlen mit festgelegten Eigenschaften bei erhhten Temperaturen der Werkstoffgruppe 1.2 und 5.1 DIN 28091 (alle Teile), Technische Lieferbedingungen fr Dichtungsplatten DIN EN 764-1, Druckgerte T

21、eil 1: Terminologie - Druck, Temperatur, Volumen, Nennweite DIN EN 764-2, Druckgerte Teil 2: Gren, Symbole und Einheiten DIN EN 764-3, Druckgerte Teil 3: Definition der beteiligten Parteien DIN EN 1092-1:2013-04, Flansche und ihre Verbindungen Runde Flansche fr Rohre, Armaturen, Formstcke und Zubehr

22、teile, nach PN bezeichnet Teil 1: Stahlflansche; Deutsche Fassung EN 1092-1:2007+A1:2013 DIN EN 1333, Flansche und ihre Verbindungen Rohrleitungsteile Definition und Auswahl von PN DIN EN 1514 (alle Teile), Flansche und ihre Verbindungen Mae fr Dichtungen fr Flansche mit PN-Bezeichnung DIN EN 1515-1

23、, Flansche und ihre Verbindungen Schrauben und Muttern Teil 1: Auswahl von Schrauben und Muttern DIN EN 1515-2, Flansche und ihre Verbindungen Schrauben und Muttern Teil 2: Klassifizierung von Schraubenwerkstoffen fr Stahlflansche, nach PN bezeichnet DIN EN 1515-4, Flansche und ihre Verbindungen Sch

24、rauben und Muttern Teil 4: Auswahl von Schrauben und Muttern zur Anwendung im Gltigkeitsbereich der Druckgerterichtlinie 97/23/EG DIN EN 1591-1:2014-04, Flansche und ihre Verbindungen Regeln fr die Auslegung von Flanschver-bindungen mit runden Flanschen und Dichtung Teil 1: Berechnung; Deutsche Fass

25、ung EN 1591-1:2013 DIN EN 10020, Begriffsbestimmung fr die Einteilung der Sthle DIN 21057-1:2016-12 6 DIN EN 10027-1, Bezeichnungssysteme fr Sthle Teil 1: Kurznamen DIN EN 10253-2:2008-09, Formstcke zum Einschweien Teil 2: Unlegierte und legierte ferritische Sthle mit besonderen Prfanforderungen; De

26、utsche Fassung EN 10253-2:2008 DIN EN 10253-4:2008-06, Formstcke zum Einschweien Teil 4: Austenitische und austenitisch-ferritische (Duplex-) Sthle mit besonderen Prfanforderungen; Deutsche Fassung EN 10253-4:2008 DIN EN 12560-5, Flansche und ihre Verbindungen Dichtungen fr Flansche mit Class-Bezeic

27、hnung Teil 5: RTJ-Dichtungen aus Metall fr Stahlflansche DIN EN 13445-3;2015-12, Unbefeuerte Druckbehlter Teil 3: Konstruktion; Deutsche Fassung EN 13445-3:2014 DIN EN 13480-1;2014-12, Metallische industrielle Rohrleitungen Teil 1: Allgemeines; Deutsche Fassung EN 13480-1:2012 DIN EN 13480-2;2014-12

28、, Metallische industrielle Rohrleitungen Teil 2: Werkstoffe; Deutsche Fassung EN 13480-1:2012 DIN EN 13480-3;2014-12, Metallische industrielle Rohrleitungen Teil 3: Konstruktion und Berechnung; Deutsche Fassung EN 13480-1:2012 DIN EN 13480-4;2014-12, Metallische industrielle Rohrleitungen Teil 4: Fe

29、rtigung und Verlegung; Deutsche Fassung EN 13480-1:2012 DIN EN 13480-5;2014-12, Metallische industrielle Rohrleitungen Teil 5: Prfung; Deutsche Fassung EN 13480-1:2012 DIN EN 13555, Flansche und ihre Verbindungen Dichtungskennwerte und Prfverfahren fr die Anwendung der Regeln fr die Auslegung von Fl

30、anschverbindungen mit runden Flanschen und Dichtungen DIN EN ISO 3506-1, Mechanische Eigenschaften von Verbindungselementen aus nichtrostenden Sthlen Teil 1: Schrauben DIN EN ISO 4287, Geometrische Produktspezifikationen (GPS) Oberflchenbeschaffenheit: Tastschnittver-fahren Benennungen, Definitionen

31、 und Kenngren der Oberflchenbeschaffenheit DIN CEN ISO/TR 15608, Schweien Richtlinien fr eine Gruppeneinteilung von metallischen Werkstoffen RL 2014/68/EU, Harmonisierung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten ber die Bereitstellung von Druckgerten auf dem Markt DIN 21057-1:2016-12 7 3 Begriffe,

32、 Symbole und Einheiten 3.1 Begriffe Fr die Anwendung dieser Norm gelten die Begriffe nach DIN EN 764-3, DIN EN 13480-1, sowie die folgenden Begriffe. 3.1.1 Rohrklasse festgelegte Zusammenstellung von Rohrbauteilen, die der genannten Druck-/ Temperatur-Zuordnung gengen; diese sind Rohre, Formstcke (R

33、ohrbgen, T-Stcke, Reduzierstcke, Abzweige, Kappen/gewlbte Bden) und Rohrverbindungen (Flansche) einschlielich Schrauben Anmerkung 1 zum Begriff: Innerhalb einer Rohrklasse sind die zugeordneten Rohrleitungsteile eindeutig festgelegt, z. B. durch Verweis auf eine Bestellbezeichnung. Anmerkung 2 zum B

34、egriff: Folgende Bauteile sind nicht Bestandteil einer Rohrklasse nach dieser Norm und sind durch den Anwender entsprechend zu ergnzen: Dichtungen; Armaturen; Rohrhalterungen; Sonderteile; Sonderteile bentigen im Gegensatz zu Rohrleitungsteilen neben der Bezeichnung weitere Angaben zur eindeutigen F

35、estlegung (z. B. Sondergeometrie). 3.2 Symbole und Einheiten Fr Anwendung dieser Norm gelten in Anlehnung an DIN EN 764-2 und DIN EN 13480 die folgenden Symbole und Einheiten, siehe Tabelle 1: DIN 21057-1:2016-12 8 Tabelle 1 Symbole und Einheiten Symbol Beschreibung Einheit A Bruchdehnung % D Auendu

36、rchmesser mm d Innendurchmesser mm DN Nennweite (nach DIN EN 764-1) E Elastizittsmodul N/mm2 (MPa) eaErmittelte Mindestwanddicke mm ftBerechnungsnennspannung (zulssige Spannung bei Berechnungstemperatur) N/mm2(MPa) l1Bestelllnge des Stutzens inkl. Anfasungen und Anpassung an Schalenauendurchmesser m

37、m lbMittragende Lnge des Stutzens ohne Anfasungen und Anpassung an Schalenauendurchmesser mm paAuendruck bar PN Nenndruckstufe (nach DIN EN 1333) PS Maximal zulssiger Druck (Hchster (ber-) Druck, fr den ein Druckgert ausgelegt ist) bar Qminerforderliche Mindestflchenpressung N/mm2(MPa) Qmin/0,1erfor

38、derliche Mindestflchenpressung fr die Dichtheitsklasse 0,1 N/mm2(MPa) ReStreckgrenze N/mm2(MPa) ReHtFestgelegter Mindestwert der oberen Streckgrenze bei Berechnungs-temperatur, sofern diese hher ist als die Raumtemperatur N/mm2(MPa) RmZugfestigkeit bei Raumtemperatur N/mm2(MPa) RmtZugfestigkeit bei

39、Berechnungstemperatur N/mm2(MPa) Rp0,2t0,2%-Dehngrenze bei Berechnungstemperatur N/mm2(MPa) Rp1,0t1,0%-Dehngrenze bei Berechnungstemperatur N/mm2(MPa) T Bestellte Wanddicke mm TSmaxZulssige maximale Temperatur (Hchste Temperatur, fr die ein Druckgert ausgelegt ist) C TSminZulssige minimale Temperatu

40、r (Minimale Temperatur, bei der ein Druckgert eingesetzt werden kann) C Z Schweinahtfaktor Es gelten folgende Indizes: b = Abzweig; c = das am Fitting anschlieende Rohr; s = Schale ( Grundrohr) DIN 21057-1:2016-12 9 4 Auslegungsgrundlagen 4.1 Auslegung der Rohrbauteile Die Auslegung erfolgt nach DIN

41、 EN 13480-3 gegen Innendruck und Auendruck. Fr Formstcke werden zudem die DIN EN 10253-2 bzw. DIN EN 10253-4 bercksichtigt. ANMERKUNG Die Ermittlung der E-Module erfolgt entsprechend der DIN EN 13480-3:2014-12, Anhang G. Eine mgliche Verschwchung der Rohrwand bei Kaltbiegungen (fr Rohrbiegungen) wir

42、d bis zu einer Nennweite DN 150 fr das gerade Rohr bercksichtigt. Der fr die Berechnung der Abzweige zugrunde gelegte Innendruck wird um den Faktor 1,1 hher angesetzt als fr das unverschwchte Rohr. Dieser Ansatz wird als pauschale Spannungsreserve fr Zusatzlasten gewhlt. 4.2 Druck-/Temperatur-Zuordn

43、ungen Die zulssige Temperatur (TS) und die dazugehrigen maximal zulssigen Drcke (PS) sind in den technischen Lieferbedingungen dieser Norm angegeben. Die Druck-/Temperatur-Zuordnungen der Rohrklassen sind nach DIN EN 1092-1:2013-04, Anhang G ausgewiesen. Die in den technischen Lieferbedingungen der

44、Norm angegebenen Rohrbauteile erfllen fr erhhte Temperaturen unterhalb des Zeitstandbereiches ebenfalls die Werte des Anhanges G. Zur Verdeutlichung dieser Aussage dient Bild 1. ANMERKUNG 1 Bei einer Neuausgabe der DIN EN 1092-1 sind eventuelle nderungen im Rating der Flansche bei der Auswahl der Ba

45、uteile zu bercksichtigen. In DIN EN 1092-1:2013-04, Anhang G sind alle mglichen Flanschformen inkl. mglicher Vornormen bercksichtigt. Optional kann eine Ermittlung der Druck-/Temperatur-Zuordnungen in den Rohrklassen durch DIN EN 1092-1:2013-04, Anhang F vorgenommen werden. Hierbei sind nur die jewe

46、iligen Produktnormen, die in den Rohrklassen zur Anwendung kommen, zu bercksichtigen und es kann ein hherer Druck als in Anhang G ausgewiesen werden. Flansch Rohrbauteil Legende 1 zeitstandsunabhngiger Bereich Bild 1 Qualitativer Vergleich der Druck-/TemperaturZuordnung fr Flansche und Rohrbauteil D

47、IN 21057-1:2016-12 10 Obige Festlegung ist fr den Zeitstandbereich zu berprfen. ANMERKUNG 2 Kombinationen aus Rohrbauteilwerkstoffen und Flanschwerkstoffen sind in den Anhngen der technischen Lieferbedingungen angegeben. ANMERKUNG 3 Die Druck-/TemperaturZuordnung einer Rohrklasse ist mit dazu gewhlt

48、en Dichtungen und Armaturen zu vergleichen. Infolgedessen kann fr eine Kombination der Bauteile in einer Anlage eine Anpassung zu einer niedrigeren Druck-/TemperaturZuordnung erforderlich sein. 4.2.1 Zulssige minimale Temperatur TSminDie Anforderungen zur Vermeidung von Sprdbruch nach DIN EN 13480-2:2014-12, Anhang B (Verfahren 2) sind fr die in den technischen Lieferbedingungen genannten Werkstoffe bercksichtigt. Fr die in DIN 21057-10 und DIN 21057-12 beschriebenen Bauteile und deren Wanddicken wurde die Anwendung fr eine minimale Temper