Nahtlose Stahlrohre aus Chrom-Molybdän (CrMo) für Kesselanlagen sind Kernwerkstoffe, die in Kraftwerkskesseln, Industriekesseln und petrochemischen Öfen unter hohen Temperaturen und Drücken eingesetzt werden. Sie lassen sich nach folgenden technischen Abmessungen klassifizieren.

1. Klassifizierung nach Stahlsorte oder -typ (Kernklassifizierung)

Die Güteklasse von nahtlosen CrMo-Rohren bestimmt direkt deren zulässige Temperatur und Druck. Gängige Güteklassen und entsprechende Normen sind nachfolgend aufgeführt.

Stahlsorte oder -typ
Standard
Cr-Gehalt (Prozent)
Mo-Gehalt (Prozent)
Anwendbare Metalltemperatur (Grad Celsius)
Typische Anwendung

15CrMoG
GB/T 5310
0,80 bis 1,10
0,25 bis 0,35
bis zu 550
Überhitzer, Zwischenüberhitzer, Verteiler

12Cr1MoVG
GB/T 5310
0,90 bis 1,20
0,25 bis 0,35
bis zu 580
Hochtemperatur-Überhitzer, Hochtemperatur-Zwischenüberhitzer

12Cr2MoG
GB/T 5310
2,00 bis 2,50
0,90 bis 1,10
bis zu 600
Hochtemperaturkomponenten für subkritische oder superkritische Kessel

T11 / P11
ASTM A213 /A335
1,00 bis 1,50
0,44 bis 0,65
bis zu 540
Heizflächenrohre (T11), Verteiler und Rohrleitungen (P11)

T22 / P22
ASTM A213 / A335
2,00 bis 2,50
0,87 bis 1,13
bis zu 580
Hochtemperatur-Überhitzer, Hochtemperatur-Zwischenüberhitzer

T91 / P91
ASTM A213 / A335
8.00 bis 9.50
0,85 bis 1,05
bis zu 650
Hochtemperatur-Heizfläche eines ultra-superkritischen Kessels

T92 / P92
ASTM A213 / A335
8,50 bis 9,50
0,30 bis 0,60
bis zu 650
Bauteile, die eine noch höhere Kriechfestigkeit erfordern

Hinweis: In GB/T 5310 steht das Suffix G für Hochdruckkesselrohre. Nach amerikanischen Normen wird die T-Serie (Tube) für Heizflächenrohre mit kleinem Durchmesser verwendet, während die P-Serie (Pipe) für Verteiler und Rohrleitungen mit großem Durchmesser verwendet wird.

2. Klassifizierung nach Kesselkomponentenposition

Komponentenposition
Gemeinsame Noten
Typische Metalltemperatur (Grad Celsius)
Wichtigste Anforderungen

Wasserwandrohr
15CrMoG, 20G
400 bis 500
Oxidationsbeständigkeit, ausreichende Kriechfestigkeit

Überhitzerrohr
12Cr1MoVG, T91, T92
550 bis 650
ausgezeichnete Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen und Beständigkeit gegen Dampfoxidation

Überhitzerrohr
12Cr1MoVG, T91
550 bis 600
Ähnlich wie ein Überhitzer, jedoch mit etwas dünneren Wänden

Sparrohr
15CrMoG, 20G
unter 450
Korrosionsbeständigkeit für Tieftemperaturbereiche

Kopfzeile
12Cr1MoVG, P22, P91
nahe der Dampftemperatur
Dickwandig, druckbeständig, gute Schweißbarkeit

Hauptdampfleitung
P22, P91, P92
540 bis 620
hohe Kriechfestigkeit, Beständigkeit gegen thermische Ermüdung

3. Klassifizierung nach Herstellungsverfahren

Obwohl es sich bei allen um nahtlose Rohre handelt, unterliegen Cr-Mo-Rohre in Kesselqualität besonderen Verarbeitungsanforderungen.

Warmwalzen oder Warmfließpressen: hohe Produktionseffizienz, breites Größenspektrum, Oberfläche mit Oxidschicht. Geeignet für Rohre mit mittlerem bis großem Durchmesser und dicken Wänden, wie z. B. Sammler und Hauptdampfleitungen.

Kaltziehen oder Kaltwalzen: hohe Maßgenauigkeit (bis zu ± 0,05 mm), glatte Oberfläche. Geeignet für Rohre mit kleinem Durchmesser und dünner Wandstärke, wie z. B. Überhitzer- und Zwischenüberhitzer-Serpentinenrohre.

Kaltgezogen mit Glanzwärmebehandlung: Hohe innere Reinheit, keine Oxidschichten. Geeignet für Hochdruck-Speisewasserleitungen und Präzisionsinstrumentenleitungen.

Aufgrund ihres hohen Legierungsgehalts erfordern Cr-Mo-Stähle eine strenge Kontrolle der Erwärmungstemperatur und der Umformgeschwindigkeit beim Warmwalzen oder Warmfließpressen, um Rissbildung oder ein ungleichmäßiges Mikrogefüge zu vermeiden.

4. Klassifizierung nach Außendurchmesser und Wandstärke

Kategorie
Außendurchmesserbereich (mm)
Wandstärkenbereich (mm)
Typische Anwendung

Rohr mit kleinem Durchmesser
16 bis 89
2 bis 8
Überhitzer- und Zwischenüberhitzer-Schlangenrohre

Mittelgroßes Rohr
89 bis 219
6 bis 25
Fallrohr und Verbindungsrohre

Rohr mit großem Durchmesser
219 bis 610
20 bis 60
Verteiler und Hauptdampfleitungen

5. Klassifizierung nach anwendbarem Standard

Unterschiedliche Exportmärkte erfordern unterschiedliche Standardsysteme.

Chinesischer Standard: GB/T 5310, Sorten wie 15CrMoG, 12Cr1MoVG, 12Cr2MoG.

Amerikanischer Standard: ASTM A213 für kleine Durchmesser, A335 für große Durchmesser, Güteklassen wie T11, T22, T91, P11, P22, P91.

Europäische Norm: EN 10216-2, Güteklassen wie 13CrMo4-5, 10CrMo5-5, X10CrMoVNb9-1 (entspricht T91).

Deutscher Standard: DIN 17175 (ersetzt durch EN, wird aber für ältere Projekte noch verwendet), Güteklassen wie 13CrMo44, 10CrMo910.

Internationaler Standard: ISO 9329-2, entsprechende Güteklassen.

6. Klassifizierung nach Lieferzustand

Der Lieferzustand von Cr-Mo-Rohren hat direkten Einfluss auf deren Gebrauchsleistung.

Normalisiert und angelassen (N plus T): Normalisierung gefolgt von Hochtemperaturanlassen. Wird für die meisten Cr-Mo-Rohre wie z. B. 15CrMoG und 12Cr1MoVG verwendet.

Normalisiert (N): Nur Normalisierung. Wird für Anwendungen verwendet, bei denen die Anforderungen an die Stoßfestigkeit bei niedrigen Temperaturen nicht kritisch sind.

Vergütet (Q+T): Abschrecken gefolgt von Anlassen. Wird für hohe Festigkeits- und Zähigkeitsanforderungen verwendet, z. B. bei einigen T91- und P91-Stählen.

Lösungsgeglüht (S): auf hohe Temperatur erhitzt und anschließend schnell abgekühlt. Wird für austenitische Chrom-Molybdän-Edelstahlrohre wie z. B. TP347H verwendet (enthält Chrom, ist aber kein typischer Chrom-Molybdän-Stahl).