Technische Informationen

Härteprüfung an Schutzrohren zum Nachweis derNACE-Härtewerte
WIKA Datenblatt IN 00.43

Allgemeines
Spezielle Materialanforderungen für Sauergasanwendungensind in der Öl- und Gasindustrie sowie Petrochemie weit
verbreitet. Diese beinhalten unter anderem eine Härtebegrenzung der eingesetzten Bauteile.
Die Härtewerte des verwendeten Vormaterials werden grundsätzlich über die Abnahmeprüfzeugnisse 3.1 nach EN 10204
bestätigt.
Nähere Informationen hierzu siehe Technische Information
IN 00.21.
Schutzrohre in verschiedenen AusführungenBeschreibung
Der Nachweis, der in der NACE MR 0175 (ISO 15156-3) undMR 0103 geforderten maximalen Härtewerte in Rockwell C(HRC) ist nicht trivial, da Schutzrohre meist aus rostfreien
CrNi-Stählen wie z. B. 316L oder Sonderwerkstoffen wiez. B. Alloy 400 gefertigt werden. Schutzrohre können oft auf
Grund ihrer Geometrie nicht auf stationären Rockwell-Härteprüfmaschinen getestet werden, sodass portable Härteprüfgeräte zwingend zur Anwendung kommen müssen.
Diese arbeiten nach dem UCI-Verfahren (Ultrasonic ContactImpedance). Der Prüfeindruck eines Vickers-Diamanten
wird elektronisch ausgemessen und die Werte direkt in HV(Vickers) oder umgerechnet nach Brinell oder Rockwellausgegeben.

Stationäre Rockwell-Härteprüfer (Beispiele)
 ATP Messtechnik + Waagen

Es werden grundsätzlich mehrere Messungen pro Prüfung
durchgeführt und der Mittelwert angegeben.

Portabler Härteprüfer
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Verfälschung der Messwerte durch Kaltverfestigung
Durch die spanende Fertigung der Schutzrohre besteht derEffekt der Kaltverfestigung der Randschicht des Werkstoffes.

Prinzipdarstellung der Randschicht
Schutzrohrwerkstoff mit geringer
Härte des Grundmaterials

Je nach angewendetem Prüfverfahren und Prüfkraft misst
das jeweilige Verfahren in verschiedenen Eindringtiefen.
Somit ergeben sich unterschiedliche Härtewerte.

kaltverfestigte
Randschicht

Portables
Härteprüfgerät■■ Viele portable Härteprüfgegräte arbeiten mit geringen

Stationäres HRCHärteprüfgerät

Prüflasten. Diese durchdringen nicht die kaltverfestigte Randschicht und liefern keinen Härtewert, der mit
Rockwell verglichen werden kann.

■■ Ein stationäres Rockwell-Prüfgerät durchdringt durch die

höheren Prüfkräfte sicher die kaltverfestigte Randschicht
und misst so die Härte des weicheren Grundmaterials.

WIKA hat in Zusammenarbeit mit dem TÜV Hessen zahlreiche Versuchsreihen durchgeführt, um Härtevergleichsmessungenzwischen den Prüfverfahren Rockwell, Brinell und Vickers mit verschiedenen Prüflasten an einem speziellen treppenförmigen
Prüfling mit kaltverfestigter Randschicht zu erhalten.
Die Messwerte haben gezeigt, dass ein Vergleich der Härtemesswerte eines portablen Messgerätes (Brinell oder Vickers) mit
denen eines stationären Rockwell-Härtemessgerätes nicht möglich ist. Während die Härtewerte des portablen Messgerätes
mit steigender Schnitttiefe ansteigen, sind die Rockwell-Härtewerte des stationären Messgerätes nahezu konstant.

Schematische Darstellung des Einflusses der Schnitttiefe auf die gemessenen Härtewerte

Schnitttiefe

HB
HRC

HRC

HB

HV
HRC

HB

HV
HRC

HB

HV22 HRCHVHärte

Die maximal zulässigen Härtewerte sind materialabhängig. Diese entsprechend der Anwendung dem jeweils anwendbaren
Regelwerk z. B. NACE MR 01/75 oder NACE MR 01/03 entnehmen.

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Seite 2 von 3Härteprüfung bei Schutzrohren mit verschweißtem Flansch
Die Oberfläche eines geschweißten Flansch-Schutzrohres
besteht entweder aus kaltverfestigten oder lösungsgeglühten
Zonen. Somit ist das Grundmaterial durch die Fertigungsverfahren in einen Zustand gebracht worden, in dem nachstrengsten Maßgaben eine Härteprüfung nach NACE nicht
mehr möglich ist. WIKA hat sich deshalb dazu entschieden,
die NACE-Konformität durch die Vorlieferantenzeugnisse undoptional durch eine Härtemessung gemäß dieser technischen Information in der Wärmeeinflusszone (WEZ) neben
der Schweißnaht sicherzustellen.

Prüfbereich Flanschschutzrohr
Prüffläche
Schutzrohr

Prüffläche
Schweißnaht

12 mm (½")

Prüffläche
Flansch

12 mm(½")

Weiterhin wird hierdurch der Nachweis geführt, dass es
durch die Schweißung zu keiner Aufhärtung der Werkstoffegekommen ist.
Der Nachweis der Eignung nach NACE MR 0175
(ISO 15156-3) und MR 0103 wird durch die Messung in derWEZ erbracht.

Härteprüfung bei Schutzrohren zum Einschrauben oder Einschweißen
Die Härteprüfung erfolgt an einem Bereich des Schutzrohres
mit der geringstmöglichen Zerspanungstiefe.

Härteprüfung an einem Einschraubschutzrohr mit
portablem Härteprüfer

Eine verlässliche Aussage über die Kernhärte des Werkstoffes kann durch eine Prüfung mit einem portablen Prüfgerät
nicht getroffen werden.
Der Einsatz stationärer Prüfgeräte ist jedoch auch hierproblematisch, da bedingt durch die sehr hohen Prüflasten
eine sichere Auflagefläche des Schutzrohres selten gegeben
ist.

10/2018 DE© 10/2018 WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG, alle Rechte vorbehalten.
Die in diesem Dokument beschriebenen Geräte entsprechen in ihren technischen Daten dem derzeitigen Stand der Technik.
Änderungen und den Austausch von Werkstoffen behalten wir uns vor.

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