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Grundlagen, Rohrwerkstoffe, Komponenten
2. Auflage
Rohrleitungen 1
Hans-Burkhard HorlacherUlf Helbig Hrsg.
Springer Reference Technik
Springer Reference Technik
Springer Reference Technik bietet Ingenieuren – Studierenden, Praktikern undWissenschaftlern – zielf€uhrendes Fachwissen in aktueller, kompakter und verst€andli-cher Form. W€ahrend traditionelle Handb€ucher ihre Inhalte bislang lediglich ge-b€undelt und statisch in einer Printausgabe pr€asentiert haben, bietet „Springer Refe-rence Technik“ eine um dynamische Komponenten erweiterte Online-Pr€asenz:St€andige digitale Verf€ugbarkeit, fr€uhes Erscheinen neuer Beitr€age online first undfortlaufende Erweiterung und Aktualisierung der Inhalte.
Die Werke und Beitr€age der Reihe repr€asentieren den jeweils aktuellen Stand desWissens des Faches, was z. B. f€ur die Integration von Normen und aktuellenForschungsprozessen wichtig ist, soweit diese f€ur die Praxis von Relevanz sind.Reviewprozesse sichern die Qualit€at durch die aktive Mitwirkung von namhaftenHerausgeberInnen und ausgesuchten AutorInnen.
Springer Reference Technik w€achst kontinuierlich um neue Kapitel und Fachgebiete.Eine Liste aller Reference-Werke bei Springer – auch anderer F€acher – findet sichunter http://link.springer.com/search?facet-content-type=%22ReferenceWork%22.
Hans-Burkhard Horlacher • Ulf HelbigHerausgeber
Rohrleitungen 1
mit 332 Abbildungen und 58 Tabellen
HerausgeberHans-Burkhard HorlacherDresden, Deutschland
Ulf HelbigDresden, Deutschland
ISBN 978-3-642-39781-3 ISBN 978-3-642-39782-0 (eBook)ISBN 978-3-642-39842-1 (Bundle)DOI 10.1007/978-3-642-39782-0
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie;detaillierte bibliografische Daten sind im Internet €uber http://dnb.d-nb.de abrufbar.
Springer Vieweg# Springer Berlin Heidelberg 1967, 2016Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich gesch€utzt. Jede Verwertung, die nichtausdr€ucklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags.Das gilt insbesondere f€ur Vervielf€altigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und dieEinspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werkberechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinneder Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten w€aren und daher vonjedermann benutzt werden d€urften.Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen indiesemWerk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollst€andig und korrekt sind. Weder der Verlag noch dieAutoren oder die Herausgeber €ubernehmen, ausdr€ucklich oder implizit, Gew€ahr f€ur den Inhalt des Werkes,etwaige Fehler oder Äußerungen.
Gedruckt auf s€aurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier
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Die eingetragene Gesellschaft ist Springer-Verlag GmbH Berlin Heidelberg
Vorwort zur 2. Auflage
Seit Erscheinen der ersten Auflage des Standardwerks „Rohrleitungen“ von Sieg-fried Schwaigerer vor knapp 50 Jahren haben sich die Rohrleitungstechnik und derRohrleitungsbau rasant weiter entwickelt. Das wissenschaftlich-technische Fachwis-sen, die Vielfalt der modernen Rohrwerkstoffe sowie die Potenziale der Rohrlei-tungstechnologien haben gegen€uber damals deutlich zugenommen und der aktuelleStand der Technik hat ein hohes Niveau erreicht. Nat€urlich kann die fr€uhere Ausgabediesen Entwicklungsstand nicht mehr in vollem Umfang abbilden. Mit einer voll-st€andig neuen 2. Auflage entschloss sich daher der Springer-Verlag, den zahlreichenNachfragen aus der Fachwelt zu einer grundlegenden Aktualisierung der erstenAuflage aus dem Jahr 1967 und des unver€anderten Nachdrucks der ersten Auflageim Jahre 1986 nachzukommen.
Als Springer Reference, hier in klassischer gedruckter Form als Buch, aber auchneuerdings in digitaler Version, die st€andig aktualisiert werden kann, bietet dieNeuauflage des Fachbuchs eine anspruchsvolle, wissenschaftlich fundierte Fakten-und Wissenssammlung, die sich auf den kompletten Bereich der Rohrleitungstech-nologie erstreckt. Es soll aus Sicht der Herausgeber eine wertvolle Hilfe zumkonstruktiven Verst€andnis, zur Funktionsweise und zum Betrieb von Rohrleitungenaller Art darstellen. Auch wenn kein Anspruch auf Vollst€andigkeit erhoben wird,versteht sich das Buch in erster Linie als umfassendes, fach€ubergreifendes Nach-schlagewerk f€ur die Rohrleitungstechnik, in dem jedoch des Umfangs wegen teil-weise auf ausf€uhrliche und komplexe Ableitungen sowie tiefgreifendere Erl€aute-rungen verzichtet werden muss. Kompensiert wird dies durch entsprechend gezielteVerweise auf die Fachliteratur und v. a. auf Regelwerke, Richtlinien und Normen.
In Anbetracht der thematischen F€ulle entschlossen sich die Herausgeber, dieseNeuauflage in 2 B€anden aufzulegen und weitere 22 Fachautoren f€ur die einzelnenFachgebiete mit einzubeziehen. Insbesondere ihnen ist es durch ihr Fachwissen undihre anspruchsvolle Autorenarbeit zu verdanken, dass das umfangreiche Werk ent-standen ist. Band 1 behandelt neben der Historie sowie den Grundlagen der Rohr-leitungstechnik vor allem die verschiedenen Rohrwerkstoffe und wichtige Rohr-leitungskomponenten. Der 2. Band konzentriert sich vor allem auf die verschiedenenEinsatzfelder und die unterschiedlichen Verlege- bzw. Einbaubedingungen sowie dieBerechnung, Bemessung und Rehabilitation von Rohrleitungen. Die urspr€unglichenKapitel sowie die Gliederung wurden grundlegend €uberarbeitet und an die heutigen
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aktuellen Gegebenheiten bei Materialien, Berechnungs- und Ausf€uhrungsmethoden,Regelwerken und Normen angepasst und erg€anzt, ohne die immer noch g€ultigenGrundlagen und Ans€atze zu vernachl€assigen. Neue Themenblöcke wurden zus€atz-lich mit aufgenommen und vertieft. Zahlreiche Abbildungen und Diagramme sowieTabellen und Beispiele runden die theoretischen Ausf€uhrungen ab.
Die Autoren sind zuversichtlich, dass dieses Buch ein hilfreiches Werkzeug undInstrument f€ur Studierende und Lehrende des Bauingenieurwesens, der Wasserwirt-schaft, der Apparatetechnik sowie des Anlagenbaus, aber auch f€ur den praktischt€atigen Ingenieur und f€ur Entscheidungstr€ager in Unternehmen der Wasserversor-gung und Abwasserentsorgung, der Gas-, Öl- und W€armeversorgung sowie derKraftwerkstechnik sein wird. Anregungen und Hinweise aus der Fachwelt werdengern aufgenommen.
Gedankt wird allen Beteiligten, die als Autor oder Co-Autor wirkten, die Bild-und Informationsmaterial bereit stellten oder die auf Seiten des Springer-Verlagesbeim Entstehen dieses Fachbuchs involviert waren.
M€arz 2016 F€ur die Herausgeber und die AutorenDresden Prof. em. Dr.-Ing. habil. Hans-B. Horlacher †
Dr.-Ing. Ulf Helbig
vi Vorwort zur 2. Auflage
Inhaltsverzeichnis
Teil I Allgemeine Grundlagen zur Rohrleitungstechnik . . . . . . . . . . 1
1 Historische Entwicklung der Rohrleitungstechnik . . . . . . . . . . . . . 3Harald Roscher und Ulf Helbig
2 Rohrleitungssysteme – Einteilung, Begriffe, Bestandteile . . . . . . . . 23Ulf Helbig und Hans-B. Horlacher
3 Rohrleitungsplanung – Grunds€atze, Vorschriften, Regelwerke . . . 35Ulf Helbig und Hans-B. Horlacher
Teil II Gussrohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4 Werkstoff Gusseisen f€ur Rohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47J€urgen Rammelsberg
5 Herstellung von Gussrohren und Formst€ucken . . . . . . . . . . . . . . . 53J€urgen Rammelsberg
6 Gussrohre – Qualit€atsmanagement und Nachhaltigkeit . . . . . . . . . 73J€urgen Rammelsberg
7 Ausf€uhrung und Kennzeichnung von Gussrohren undFormst€ucken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79J€urgen Rammelsberg
8 Steckmuffen-Verbindungen und deren Lagesicherung beiGussrohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87J€urgen Rammelsberg
9 L€angskraftschl€ussige Verbindungen bei Gussrohrleitungen . . . . . 99J€urgen Rammelsberg
10 Umh€ullungen und Auskleidungen von Guss-Rohrsystemen . . . . . . 109J€urgen Rammelsberg
ix
11 Einsatzgebiete und technische Regelwerke vonGussrohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127J€urgen Rammelsberg
Teil III Stahlrohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
12 Materialeigenschaften von Stahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141Gerd M€uhlenbeck
13 St€ahle f€ur Rohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153Gerd M€uhlenbeck
14 Herstellung von Stahlrohren und Formst€ucken . . . . . . . . . . . . . . . 179Gerd M€uhlenbeck
15 Flanschverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203Gerd M€uhlenbeck
16 Umh€ullung und Auskleidung von Stahlrohren . . . . . . . . . . . . . . . . 219Ulf Helbig und Gerd M€uhlenbeck
Teil IV Steinzeugrohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
17 Werkstoff Steinzeug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243Ulrich Bohle und Gabriele Hahn
18 Herstellung von Rohren, Formst€ucken und Sch€achten . . . . . . . . . 251Ulrich Bohle und Gabriele Hahn
19 Qualit€atsmanagement f€ur Steinzeugrohrleitungen . . . . . . . . . . . . . 265Ulrich Bohle und Gabriele Hahn
20 Ausf€uhrung und Kennzeichnung von Rohren undFormst€ucken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271Ulrich Bohle und Gabriele Hahn
21 Rohrverbindungen, Zubehör und Sch€achte beiSteinzeugleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289Ulrich Bohle und Gabriele Hahn
22 Einsatzgebiete und technische Regelwerke beiSteinzeugrohrsystemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297Ulrich Bohle und Gabriele Hahn
Teil V Zementgebundene Rohrwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
23 Werkstoff Beton f€ur Rohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303Karsten Körkemeyer
x Inhaltsverzeichnis
24 Herstellung zementgebundener Rohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313Karsten Körkemeyer
25 Zementgebundene Rohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337Karsten Körkemeyer
26 Rohrverbindungen bei Beton-, Stahlbeton-, Spannbeton- undFaserzementrohren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347Karsten Körkemeyer
27 Formteile, Zubehör, Korrosionsschutz bei zementgebundenenRohren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355Karsten Körkemeyer
28 Einsatzgebiete, Altbestand (Asbest, Faserzement) und technischeRegelwerke bei zementgebundenen Rohren . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367Karsten Körkemeyer
Teil VI Rohrleitungen aus duroplastischen Kunststoffen (GFK) . . . . 375
29 Glasfaserverst€arkte Kunststoffrohre (GFK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377Wilfried Sieweke
30 Qualit€atsmanagement bei GFK-Rohren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391Wilfried Sieweke
31 Rohrverbindungen, Zubehör und Sch€achte bei GFK-Rohren . . . . 407Wilfried Sieweke
32 Einsatzgebiete und Regelwerke bei GFK-Rohren . . . . . . . . . . . . . 431Wilfried Sieweke
Teil VII Rohrleitungen aus Nichteisenmetallen . . . . . . . . . . . . . . . 451
33 Rohrleitungen aus Nichteisenmetallen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453Ulf Helbig
Teil VIII Mehrschicht-, Verbund- und Mantelrohrsysteme . . . . . . . 465
34 Mehrschicht- und Verbundkonstruktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467Ulf Helbig
35 Mantelrohrsysteme in der W€armeverteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . 475Ingo Weidlich
Teil IX Wichtige Rohrleitungskomponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
36 Erzeuger der K€alte- und W€armeversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . 497Ulf Helbig
Inhaltsverzeichnis xi
37 Messeinrichtungen in Rohrleitungssystemen . . . . . . . . . . . . . . . . . 503Ulf Helbig
38 Rohrleitungskomponenten – Sonderbauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . 529Ulf Helbig
39 Bauteile zur Kompensation von Temperaturdehnungen . . . . . . . . 537Ingo Weidlich
Sachverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545
xii Inhaltsverzeichnis
Mitarbeiterverzeichnis
Ulrich Bohle Steinzeug-Keramo GmbH, Frechen, Deutschland
Gabriele Hahn Redaktionsb€uro Dr. Hahn, Bonn, Deutschland
Ulf Helbig Institut f€ur Wasserbau und Technische Hydromechanik, TechnischeUniversit€at Dresden, Dresden, Deutschland
Hans-B. Horlacher Institut f€ur Wasserbau und Technische Hydromechanik, Tech-nische Universit€at Dresden, Dresden, Deutschland
Karsten Körkemeyer FB Bauingenieurwesen, Technische Universit€at Kaiserslau-tern, Kaiserslautern, Deutschland
Gerd M€uhlenbeck Ingenieurb€uro M€uhlenbeck, Heidelberg, Deutschland
J€urgen Rammelsberg European Association for Ductile Iron Pipe Systems �(EADIPS)/Fachgemeinschaft Guss-Rohrsysteme (FGR) e.V., Griesheim,Deutschland
Harald Roscher Weimar, Deutschland
Wilfried Sieweke HOBAS Rohre GmbH, Trollenhagen, Deutschland
Ingo Weidlich Hannover, Deutschland
xiii
Teil I
Allgemeine Grundlagen zurRohrleitungstechnik
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