Die ASME SA336 F5N Rohrscheibe ist eine geschmiedete Chrom-Molybdän-Vanadium-Stahlkomponente, die für Mantelrohrwärmetauscher, Druckbehälter und Reaktoren entwickelt wurde, die in Hochtemperatur-, Hochdruck- (HPHT) und korrosiven Umgebungen betrieben werden. Die Rohrscheibe dient als strukturelle Verankerung, die das Rohrbündel in fester Ausrichtung sichert und gleichzeitig eine positive Trennung zwischen Mantel- und Rohrseitenfluiden aufrechterhält.
Da die SA336 F5N Rohrscheibe als Schmiedeteil und nicht als gewalzte Platte hergestellt wird, bietet sie eine verfeinerte Kornstruktur und eine verbesserte Konsistenz der mechanischen Eigenschaften – besonders kritisch, wenn die Komponente der differentiellen Wärmeausdehnung zwischen Rohren und Mantel, zyklischer Druckbelastung und aggressiven Prozessmedien standhalten muss.
ASME SA336 F5N ist ein normalisierter und angelassener 5% Chrom-Molybdän-Vanadium-Stahlschmiedeteil, der dem ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC) Section II entspricht.
| Element | Min (%) | Max (%) |
|---|---|---|
| Kohlenstoff (C) | -- | 0,15 |
| Mangan (Mn) | 0,30 | 0,60 |
| Silizium (Si) | -- | 0,50 |
| Chrom (Cr) | 4,00 | 6,00 |
| Molybdän (Mo) | 0,45 | 0,65 |
| Phosphor (P) | -- | 0,025 |
| Schwefel (S) | -- | 0,025 |
Quelle: ASME SA336 / SA336M
Der Chromgehalt von 4,0-6,0 % bietet Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen, während Molybdän (0,45-0,65 %) die Kriechfestigkeit und die Beständigkeit gegen Wasserstoffangriff verbessert. Der niedrige Kohlenstoffgehalt (≤ 0,15 %) verbessert die Schweißbarkeit im Vergleich zur Standard-F5-Güte.
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Zugfestigkeit | 415 - 585 MPa (60 - 85 ksi) |
| Streckgrenze (Rp0,2) | ≥ 250 MPa (36 ksi) |
| Dehnung | ≥ 20 % |
| Elastizitätsmodul | 220 - 228 GPa |
| Dichte | 7,67 - 7,86 kg/dm³ |
Quelle: ASME SA336 / SA336M
Wärmebehandlung: SA336 F5N wird normalisiert (erhitzt auf 900-980 °C) und anschließend angelassen (650-750 °C), um eine gleichmäßige feinkörnige Bainit-/Martensit-Mikrostruktur mit ausgewogener Festigkeit, Duktilität und Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung (HIC) zu erzielen.
Jede ASME SA336 F5N Rohrscheibe unterliegt Inspektions- und Prüfprotokollen gemäß den Anforderungen von ASME Section VIII und TEMA:
| Prüfung / Inspektion | Methode | Abnahmekriterien |
|---|---|---|
| Chemische Analyse | ASTM E415 / Optische Emissionsspektrometrie | Gemäß SA336-Zusammensetzungsgrenzen |
| Zugprüfung | ASTM E8 / E8M | 415-585 MPa UTS; ≥ 250 MPa YS |
| Härteprüfung | Brinell (HBW) nach ASTM E10 | 200-250 HBW |
| Schlagprüfung | Charpy V-Kerbe nach ASTM E23 | ≥ 54 J @ -18 °C |
| Ultraschallprüfung (UT) | ASTM A388 / ASME Section V | 100 % Inspektion; keine Defekte, die die festgelegten Grenzwerte überschreiten |
| Druckprüfung | ASME Section VIII | Druckintegrität validiert gemäß Konstruktionscode |
| Maßprüfung | Gemäß Kundenzeichnung & TEMA-Standards | Lochbild, Teilung, Toleranzen überprüft |
Quelle: ASME Section VIII Div.1, TEMA-Standards
3.2 Inspektionszertifikate können auf Anfrage von TPI (Third-Party Inspection) ausgestellt werden.
ASME SA336 F5N Rohrscheiben werden für Mantelrohrwärmetauscher, Abwärmekessel, Dampferzeuger und Druckbehälter in folgenden Branchen spezifiziert:
