EP4476378A1 - Rohrabschnitt, rohranordnung, herstellverfahren für rohrabschnitt und rohranordnung und verwendung einer rohranordnung - Google Patents

Rohrabschnitt, rohranordnung, herstellverfahren für rohrabschnitt und rohranordnung und verwendung einer rohranordnung

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EP4476378A1
EP4476378A1 EP23704904.4A EP23704904A EP4476378A1 EP 4476378 A1 EP4476378 A1 EP 4476378A1 EP 23704904 A EP23704904 A EP 23704904A EP 4476378 A1 EP4476378 A1 EP 4476378A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
equal
coating
pipe section
thickness
less
Prior art date
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Pending
Application number
EP23704904.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg Doege
Frank LICHTENTHÄLER
Lars Möller
Ulli OBERSTE-LEHN
Michael Stark
Jochen Vochsen
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SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a pipe section, a pipe arrangement, a manufacturing method for a pipe section and a pipe arrangement, and a use of a pipe arrangement.
  • Corrosion-resistant and/or lined against abrasive wear media-carrying pipes are known in different designs in the prior art and are used in particular as water, gas or oil pipelines and / or in the chemical industry.
  • Suitable pipes for such media are steel pipes with a suitable inner coating, inner lining or an inner plating or a separate inner tube, which offer cost advantages compared to tubes made of high-alloy steels.
  • steel pipes which have a plastic anti-wear layer on the media-conveying inside to protect against corrosion and/or abrasive wear.
  • This is also referred to as organic corrosion protection, epoxy layers applied in liquid form or also multi-layer plastic anti-wear layers being known.
  • epoxy resin mixtures in powder form are usually applied to the inner surface of a heated pipe.
  • plated steel pipes which are provided with an inner plating made of a corrosion-resistant and/or more abrasion-resistant metallic material.
  • Internally clad steel pipe can be classified into metallurgically clad steel pipe and hydromechanically clad steel pipe according to their different manufacture.
  • Metallurgically clad tube sections are mostly formed from a roll-clad or explosive-clad starting material and welded to form a tube section.
  • the two metal layers are metallurgically firmly connected to one another by a diffusion bridge, which is why one also speaks of metallurgically clad tube sections.
  • metallurgically clad pipe sections take into account that the different materials must be sufficiently metallurgically compatible with one another for a sufficiently strong diffusion bridge.
  • Hydromechanically clad tubing is a known alternative to metallurgically clad tubing. These are manufactured using a hydraulic expansion process of an inner tube within a seamless or welded outer tube. This process is also known as hydroforming.
  • the inner tube is introduced into a suitable outer tube and first elastically, then plastically deformed until it rests against the inner wall of the outer tube. This is followed by a joint widening of the inner and outer tubes by about 0.5% to 1%, with the outer tube being held by an outer tool. In this way, the inner tube is placed in a state of internal compressive stress due to the generally greater elastic springback rate of the outer tube, so that the inner tube is compressed into the outer tube.
  • the material thicknesses can be based on the requirements for strength and corrosion protection.
  • the inner pipe and the outer pipe must be closed at the front by a common welded connection before the expansion, in order to prevent moisture from penetrating into the space between the pipes during the expansion process.
  • the inner pipe and the outer pipe are bevelled on the front side and again provided with a sealing seam weld or a weld cladding so that no moisture can penetrate between the inner pipe and the outer pipe in the finished pipe section.
  • a final bevel can then be applied to the hydromechanically clad pipe section and the ends of the pipe sections can be calibrated using mechanical tools to maintain required tolerances.
  • hydromechanically clad pipe sections can be provided with an adhesive between the inner pipe and the outer pipe.
  • an internal coating with corrosion-resistant and/or abrasion-resistant weldable metals can be connected to the outer pipe by a build-up weld. This procedure is time-consuming, heat input into the outer tube cannot be avoided and the materials of the outer tube and welding filler material are mixed up.
  • the inner coating is applied in several so-called weld beads arranged side by side, which also makes the surface structure comparatively rough and uneven. In order to avoid a high flow resistance, post-processing by machining can be carried out.
  • the object of the invention is to provide an improvement or an alternative to the prior art.
  • a pipe section in particular a pipe section for conveying oil and/or gas, comprising: a carrier layer consisting of a metallic base material, the carrier layer having a length, an inner diameter, an inner surface, an outer surface at least has two tube section ends, each with an end area and an intermediate area; in each end region of the inner surface of the carrier layer, a first coating consisting of a first metallic coating material, the first coating being welded to the carrier layer, the first coating having a first thickness, a penetration depth and a longitudinal extent; and in the intermediate region of the inner surface of the carrier layer, a second coating consisting of a second metallic coating material, the second coating being sprayed onto the carrier layer using a thermal spraying process; wherein the second coating has a second thickness less than or equal to 2 .
  • 500 ⁇ m preferably a second thickness of less than or equal to 750 ⁇ m and particularly preferably a second thickness of less than or equal to 500 ⁇ m.
  • a “pipe section” is understood to mean an elongate hollow body which is set up to transport a designated fluid.
  • a pipe section can be set up to transport a designated fluid in the event of corrosive-chemical stress from the fluid and/or in the event of abrasive wear from entrained granulated solids.
  • a pipe section can be set up for transporting oil and/or gas and/or a fluid containing a liquid fossil fuel and/or for use in chemical plant construction.
  • a “carrier layer” is understood to mean a layer of the pipe section made of a base material, which is set up to absorb and transmit external and/or internal loads.
  • the carrier layer can be a thick-walled hollow body compared to the first coating and/or second coating.
  • the carrier layer can adjoin the first coating and/or second coating on the outside.
  • the carrier layer can have a weld seam or can be made seamless.
  • the carrier layer can have an inner diameter of greater than or equal to 150 mm, preferably an inner diameter of greater than or equal to 250 mm, preferably an inner diameter of greater than or equal to 450 mm and particularly preferably an inner diameter of greater than or equal to 650 mm. Furthermore, the inner diameter of the carrier layer is preferably greater than or equal to 850 mm, preferably greater than or equal to 1050 mm and particularly preferably greater than or equal to 1250 mm.
  • the carrier layer can have a wall thickness of greater than or equal to 6 mm, preferably a wall thickness of greater than or equal to 8 mm, preferably a wall thickness of greater than or equal to 10 mm and particularly preferably a wall thickness of greater than or equal to 12 mm.
  • the carrier layer can have a wall thickness of greater than or equal to 15 mm, preferably a wall thickness of greater than or equal to 20 mm, preferably one Wall thickness of greater than or equal to 25 mm and particularly preferably a wall thickness of greater than or equal to 30 mm.
  • the carrier layer can have a wall thickness of greater than or equal to 35 mm, preferably a wall thickness of greater than or equal to 40 mm, preferably a wall thickness of greater than or equal to 45 mm and particularly preferably a wall thickness of greater than or equal to 50 mm.
  • the carrier layer can have a length of greater than or equal to 4 m, preferably a length of greater than or equal to 8 m, preferably a length of greater than or equal to 12 m and particularly preferably a length of greater than or equal to 13 m.
  • the carrier layer can be essentially circular in shape, in which case it can have an oval shape.
  • a steel is defined as an iron-carbon alloy with a carbon mass fraction of at most 2.1%.
  • the base material preferably contains iron as a secondary component in addition to its main component, mainly carbon.
  • the component of an alloy component or the component of the sum of the alloy components may be smaller than the carbon content of the base material.
  • the base material can have a carbon content of less than or equal to 0.3%, preferably a carbon content of less than or equal to 0.26% and particularly preferably a carbon content of less than or equal to 0.22%, whereby the suitability for welding of the base material can be improved.
  • the base material may contain manganese, which can improve the forgeability, weldability, strength and wear resistance of the base material.
  • the base material preferably has a manganese content greater than or equal to 0.8%, preferably a manganese content of greater than or equal to 1.2%, preferably a manganese content of greater than or equal to 1.4% and particularly preferably a manganese content of greater than or equal to 1.6%.
  • a silicon content in the base material can increase the tensile strength and yield point.
  • the base material can have a silicon content of greater than or equal to 0.35%, preferably a silicon content of greater than or equal to 0.4% and particularly preferably a silicon content of greater than or equal to 0.45%.
  • the yield point of the base material can be greater than or equal to 280 N/mm 2 , preferably greater than or equal to 350 N/mm 2 , preferably greater than or equal to 350 N/mm 2 and particularly preferably greater than or equal to 410 N/mm 2 . Furthermore, the yield point of the base material is preferably greater than or equal to 440 N/mm 2 , preferably greater than or equal to 480 N/mm 2 and particularly preferably greater than or equal to 550 N/mm 2 .
  • the base material can be a material according to the API standard (American Petroleum Institute), in particular an X42, an X52, an X60, an X65, an X70, an X80 or a base material with a higher proportion of alloying elements.
  • the metallic base material can be an L 360QB, an L 415QB, an L 450QB or an L 485QB.
  • a pipe section has a “pipe section end” at each end of the elongated hollow body, which is followed by an “end area” in each case.
  • the end areas arranged on both sides extend with a “longitudinal extent” up to the “intermediate area” of the pipe section arranged essentially in the middle or in the middle.
  • the end areas are determined by the “first coatings” made of a “first coating material” arranged in the end areas on both sides on the inner surface of the carrier layer.
  • the intermediate area has a "second coating" from a
  • the length of the intermediate area is at least greater than or equal to the length of the carrier layer minus the respective longitudinal extensions of the end areas, so that a continuous coating can be ensured.
  • the second coating and the first coating can be arranged at least partially overlapping in an overlapping area, with the second coating overlapping the first coating.
  • the first and second coating material can be identical, so that the material properties of the coating in a pipe arrangement made up of several pipe sections can be largely homogeneous over the course of the pipe arrangement, in particular with respect to a designated fluid in the pipe arrangement.
  • the first and second coating material can also differ from one another, so that a desired alloy is formed, particularly in the area of a material bond, which in turn has the necessary corrosion resistance and/or abrasion-resistant properties.
  • the first coating and/or the second coating has adequate corrosion resistance to H 2 S and/or CO 2 , which is currently not achieved by a plastic coating.
  • the first coating is "welded" to the carrier layer, including one that is created using a build-up welding process is understood to be a cohesive bond between the carrier layer and the first coating. This creates a "penetration depth" which is characterized by a material mixing of the base material of the carrier layer and the first coating material and is limited to the area that was occupied by the base material of the carrier layer before welding.
  • the “first thickness” of the first coating is understood to mean the thickness of the first coating layer that extends radially to the direction of longitudinal extent of the pipe section.
  • the first thickness thus also includes the penetration depth of the first coating.
  • the “second thickness” of the second coating is understood to mean the thickness of the second coating layer extending radially to the direction of longitudinal extension of the pipe section.
  • the second thickness is evaluated on the basis of the mean roughness of the inner surface of the carrier layer.
  • the second thickness of the second coating may be less than the first thickness of the first coating.
  • thermal spraying process is understood to mean a surface coating process in which a spraying material is liquefied inside or outside of a spraying torch, accelerated in a gas stream in the form of spraying particles and thrown onto the surface of the component to be coated.
  • the component surface is not melted in the process and thermally stressed only to a small extent
  • a layer is formed because the sprayed particles flatten out to a greater or lesser extent when they hit the surface of the component, depending on the process and material, stick primarily through mechanical interlocking and build up the sprayed layer in layers
  • Quality characteristics of sprayed layers are low Porosity, good connection to the component, freedom from cracks and homogeneous microstructure.
  • Thermal spraying processes can be differentiated based on the energy source used to liquefy the spraying material. The different processes include arc spraying, plasma spraying, flame spraying, cold gas spraying and laser spraying.
  • first coating connected to the carrier layer with a materially coherent bond and a second coating connected to the carrier layer with a form fit it can be advantageously achieved that the coating is robust against the heat input during the designated welding of several pipe sections to form a pipe arrangement and possibly to the pipe section ends occurring mechanical loads and is also inexpensive.
  • the second coating may have a second thickness less than or equal to 1 . 500 ⁇ m, preferably a second thickness of less than or equal to 1 . 000 ⁇ m, more preferably a second thickness of less than or equal to 600 ⁇ m and particularly preferably a second thickness of less than or equal to 400 ⁇ m. Furthermore, the second coating can have a second thickness of less than or equal to 300 ⁇ m, preferably a second thickness of less than or equal to 200 ⁇ m, more preferably a second thickness of less than or equal to 150 ⁇ m and particularly preferably a second thickness of less than or equal to 100 ⁇ m .
  • the first coating and the second coating work together against corrosion and/or abrasive wear of the carrier layer.
  • tab . 1 Second thickness , material costs, resistance to abrasive wear and resistance to delamination (each valued between 0 and 10 , with 0 being the smallest possible expression and 10 being the greatest possible expression of the respective property . )
  • a second thickness of the second coating with a specified maximum thickness is therefore proposed here.
  • the pipe section proposed here is particularly robust against corrosion and/or abrasion, in particular in comparison to currently known plastic coatings.
  • the comparatively small material thickness of the second coating can advantageously mean that cost-intensive alloying elements can be saved.
  • the roughness on the inner surface of the carrier layer can be greater, which means that a better material bond can be achieved between the carrier layer and the coating.
  • the material combination of base material of the carrier layer and first and/or second coating material is not dependent on the diffusion connection to be brought about during metallurgical cladding.
  • the second coating material can be selected independently of the weldability with the base material.
  • the need for a seal weld joint between the backing and the coating means that the entire coating material must be weldable in combination with the base material.
  • the use of a coating that is comparatively thin compared to the hydromechanically clad pipe section, the inner pipe of which has a thickness of greater than or equal to 3 mm due to the process leads to a lower requirement for particularly expensive alloying elements and thus to an economic superiority over a hydromechanically clad pipe section, which already has this due to the starting material used and the manufacturing process, compared to a metallurgically clad pipe section.
  • the carrier layer consisting of the base material meets the static and/or dynamic mechanical requirements and the first and second coating counteract corrosion and/or abrasive wear.
  • the second coating has a second thickness greater than or equal to 100 ⁇ m, preferably a second thickness greater than or equal to 200 ⁇ m and particularly preferably a second thickness greater than or equal to 400 ⁇ m.
  • the second coating can have a second thickness of greater than or equal to 150 gm, preferably a second thickness of greater than or equal to 300 gm, more preferably a second thickness of greater than or equal to 500 gm and particularly preferably a second thickness of greater than or equal to 600 gm.
  • the second coating can have a second thickness of greater than or equal to 750 ⁇ m, preferably a second thickness of greater than or equal to 1 ⁇ m. 000 gm, more preferably a second thickness of greater than or equal to 1.
  • 500 gm .
  • the inner surface of the carrier layer has a roughness R a of greater than or equal to 4.1 ⁇ m, preferably a roughness R a of greater than or equal to 5.0 ⁇ m and particularly preferably a roughness R a of greater than or equal to 6.3 ⁇ m .
  • a "roughness” describes the unevenness of the surface height. There are different calculation methods for the quantitative characterization of the roughness, each of which takes different characteristics of the surface into account at .
  • the carrier layer can have a roughness R a on the inner surface of greater than or equal to 3.2 ⁇ m, preferably one
  • the backing layer and the second coating are positively bonded to one another through the use of a thermal spray process to apply the second coating. It has been shown that particularly good adhesion of the second coating to the carrier layer can be achieved with the roughness values required here.
  • the required minimum values for the roughness can be achieved in particular with a surface preparation process, in particular with a blasting process, in particular using corundum.
  • a roughness of the carrier layer on the inner surface is required here, which is comparatively high compared to a rolled surface with a characteristic roughness R a of less than or equal to 0.1 gm, resulting in a better form fit and/or better adhesion of the coating ,
  • the second coating can be achieved on the carrier layer.
  • the carrier layer expediently has a roughness R a of less than or equal to 12.5 ⁇ m on the inner surface, preferably a roughness R a of less than or equal to 10.0 ⁇ m and particularly preferably a roughness R a of less than or equal to 8.0 ⁇ m.
  • the carrier layer can have a roughness R a of less than or equal to 5.0 gm on the inner surface, preferably a roughness R a of less than or equal to 5.6 gm, preferably a roughness R a of less than or equal to 6.3 gm and particularly preferably a roughness R a of less than or equal to 7.1 gm. It has been shown that with increasing values of the roughness of the inner surface of the carrier layer, a larger second thickness of the second coating can become necessary in some embodiments in order to achieve homogeneous and sufficiently stable properties of the second coating.
  • the second thickness of the second coating can be brought into a good compromise between adhesion of the second coating to the carrier layer and costs for the second coating for some applications.
  • the carrier layer has a shoulder on an inner edge.
  • the longitudinal extent of the step can correspond to the longitudinal extent of the first coating.
  • a step can ensure that the carrier layer no longer has any ovality on the inner surface in the area of the step, which can facilitate a designated connection of a plurality of pipe sections to form a pipe arrangement.
  • the thickness of the first coating it has proven to be advantageous for the thickness of the first coating to be greater than the thickness of the second coating. With the step proposed here, it can be achieved that the inner surface of the pipe section runs as straight as possible in the area of the transition from the first coating to the second coating, despite different coating thicknesses. As a result, the designated flow resistance of the pipe section can be advantageously reduced.
  • the carrier layer and/or the first coating preferably has a bevel on an inner edge and/or an outer edge.
  • the first coating is preferably applied to the carrier layer using a build-up welding process, in particular using a laser build-up welding process.
  • Build-up welding is understood to mean welding in which a volume build-up, mostly in the form of a top layer, takes place exclusively through the welding filler material. It is therefore part of the coating.
  • a conventional build-up welding process can be considered, in particular a classic wire melt welding process, with which advantageously high layer thicknesses can be achieved.
  • the first coating particularly preferably has a penetration depth of less than or equal to 500 ⁇ m, preferably a penetration depth of less than or equal to 150 ⁇ m and particularly preferably a penetration depth of less than or equal to 75 ⁇ m.
  • the first coating can have a penetration depth of less than or equal to 250 gm, preferably a penetration depth of less than or equal to 100 gm, preferably a penetration depth of less than or equal to 40 gm and particularly preferably a penetration depth of less than or equal to 25 gm.
  • the material properties in the heat-affected zone required by the build-up welding process change due to grain growth, phase transformations, precipitation processes at the grain boundaries or hardening, the physical material properties also change in the weld metal due to crystallization (formation of a cast structure), signs of dissolution of Accompanying elements, precipitation processes, segregation, shrinkage and resulting internal stresses.
  • the welding filler material applied for the first coating also experiences a more homogeneous microstructure with a low iron content due to the lower penetration depth due to the lower dilution with iron, and the properties of the welding filler material are largely retained even after build-up welding.
  • the first coating expediently has a first thickness of less than or equal to 2 . 500 pm, preferably a first thickness of less than or equal to 1 . 000 ⁇ m and particularly preferably a first thickness of less than or equal to 600 ⁇ m.
  • the first coating can have a first thickness of less than or equal to 5 . 000 ⁇ m, preferably a first thickness of less than or equal to 1. 500 ⁇ m, preferably a first thickness of less than or equal to 750 ⁇ m and particularly preferably a first thickness of less than or equal to 550 ⁇ m.
  • the values required here for the first thickness of the first coating enable an advantageously thin first coating, as a result of which material costs for the first coating material and costs for applying the first coating can be reduced.
  • the first coating has a first thickness of greater than or equal to 500 ⁇ m, preferably a first thickness of greater than or equal to 600 ⁇ m and particularly preferably a first thickness of greater than or equal to 700 ⁇ m.
  • the first coating has a first thickness of greater than or equal to 400 ⁇ m, preferably a first thickness of greater than or equal to 550 ⁇ m and particularly preferably a first thickness of greater than or equal to 650 ⁇ m.
  • the carrier layer and the first coating have different materials, which are mixed with one another at least in a transitional layer due to the process.
  • the properties of the first coating if the first coating consists only or at least predominantly of the first coating material consists .
  • the base material and the first coating material can also be further mixed, which can adversely affect the properties of the first coating.
  • the values required here for the first thickness of the first coating can make it possible for only or at least predominantly the first coating material to be present on the inner surface of the first coating of a pipe section or a pipe arrangement.
  • the first coating has a longitudinal extent of greater than or equal to 30 mm, preferably a longitudinal extent of greater than or equal to 50 mm and particularly preferably a longitudinal extent of greater than or equal to 65 mm.
  • the first coating can expediently have a longitudinal extent of greater than or equal to 15 mm, preferably a longitudinal extent of greater than or equal to 20 mm, preferably a longitudinal extent of greater than or equal to 40 mm and particularly preferably a longitudinal extent of greater than or equal to 60 mm. Furthermore, the first coating can expediently have a longitudinal extent of greater than or equal to 70 mm, preferably a longitudinal extent of greater than or equal to 80 mm, preferably a longitudinal extent of greater than or equal to 90 mm and particularly preferably a longitudinal extent of greater than or equal to 100 mm.
  • the values required here for the longitudinal extension of the first coating can include heat input reduced by welding several pipe sections together in the second coating to such an extent that the properties of the second coating are no longer or at least no longer significantly affected.
  • the first coating has a first thickness that varies with the circumferential angle of the pipe section.
  • the first thickness can vary in particular with the circumferential angle in the pipe section.
  • any ovality of the carrier layer can be reduced by varying the thickness of the first coating.
  • the second coating is particularly preferably sprayed onto the carrier layer using an arc spraying process.
  • arc spraying process is understood to mean a wire spraying process in which electrically conductive materials are sprayed to produce a coating.
  • An arc is ignited between two wire-shaped spraying materials of the same or different type.
  • the wire tips are heated at a temperature of up to around 4000 ° C and blown onto the workpiece surface using an atomizing gas
  • nitrogen or argon instead of air as the atomizing gas
  • oxidation of the materials can be advantageously reduced .
  • the deposition rate of the second coating can be increased.
  • a very thin second thickness of greater than or equal to 50 ⁇ m for the second coating can be achieved particularly advantageously. According to tests carried out, the second coating produced using an arc spraying process is particularly robust and reliable.
  • variable second thickness can be achieved so that it can be adapted to local needs. This can have a particularly advantageous effect in the transition from the first coating to the second coating, so that a robust layer transition and/or the lowest possible flow resistance can be ensured, with the second coating applied using the arc spray method at least partially overlapping the first coating. Furthermore, a variable layer thickness can contribute to reducing the internal ovality of the pipe section.
  • a metallic coating can be applied with the arc spray process, which has an advantageous hardness, abrasion resistance and cold impact resistance.
  • the first coating and/or the second coating preferably has a nickel content of greater than or equal to 38% by weight. -% on, preferably a nickel content of greater than or equal to 48 wt. -% and particularly preferably a nickel content of greater than or equal to 58 wt. -%, and/or a nickel content of less than or equal to 75 wt. -%, preferably a nickel content of less than or equal to 70 wt. -% and particularly preferably a nickel content of less than or equal to 65 wt. -% .
  • the nickel content makes it possible for the first coating and/or the second coating to have high corrosion resistance and/or high hardness and/or high toughness and/or high ductility.
  • a first coating material and/or second coating material can include Inconel Alloy 625 (also known as AISI Alloy 625, UNS N06625, NiCr22Mo9Nb and/or EN 2.4856), Inconel Alloy 825, Inconel Alloy 59, Inconel Alloy 926 and/or Inconel Alloy 367 be.
  • Inconel Alloy 625 is a nickel-based alloy characterized by high strength properties and resistance to high temperatures. In addition, it exhibits remarkable protection against corrosion, even in highly acidic environments, and against oxidation. Furthermore, the alloy has very good creep resistance and very good weldability.
  • the base material of the carrier layer can be a material according to the API standard (American Petroleum Institute), in particular an X42, an X52, an X60, an X65, an X70, an X80 or a base material with a higher proportion of alloying elements.
  • the metallic base material can be an L 360QB, an L 415QB, an L 450QB or an L 485QB, with this base material being coated with a first coating and/or a second coating of Alloy 625.
  • a backing made of an X42 or base material from the above list with a higher yield strength than X42 which is coated with a first coating and/or a second coating of Alloy 625.
  • the first coating and/or the second coating preferably has a chromium content of greater than or equal to 12% by weight, preferably a chromium content of greater than or equal to 16% by weight. % and particularly preferably a chromium content of greater than or equal to 20 wt. -%, and/or a chromium content of less than or equal to 31 wt. -%, preferably a chromium content of less than or equal to 27 wt. -% and particularly preferably a chromium content of less than or equal to 23 wt. -% .
  • the first coating and/or the second coating can have a particularly pronounced corrosion resistance and/or a particularly good heat resistance.
  • the first coating and/or the second coating preferably has a molybdenum content of greater than or equal to 2% by weight. -% on, preferably a molybdenum content of greater than or equal to 5 wt. -% and particularly preferably a molybdenum content of greater than or equal to 8 wt. -%, and/or a molybdenum content of less than or equal to 17 wt. -%, preferably a molybdenum content of less than or equal to 13 wt. -% and particularly preferably a molybdenum content of less than or equal to 10 wt. -% .
  • the acid resistance and thus the corrosion resistance of the first coating and/or the second coating can be improved by the proposed proportion of molybdenum. Furthermore, the hardness and strength of the first coating and/or second coating and thus the resistance to abrasive wear can be increased with the proportion of molybdenum proposed here. In addition, the tempering embrittlement of the first coating and/or the second coating can be prevented or reduced by the molybdenum part.
  • the strength, the corrosion resistance and the heat resistance of the first coating and/or the second coating can be improved by the molybdenum content.
  • the first coating and/or the second coating has a proportion of niobium in combination with tantalum of greater than or equal to 2% by weight. -% on, preferably a proportion of niobium in combination with tantalum of greater than or equal to 2.6 wt. -% and particularly preferably a proportion of niobium in combination with tantalum of greater than or equal to 3.15 wt. -%, and / or a proportion of niobium in combination with tantalum of less than or equal to 6 wt.
  • niobium in combination with tantalum preferably a proportion of niobium in combination with tantalum of less than or equal to 5 wt. -% and particularly preferably a proportion of niobium in combination with tantalum of less than or equal to 4.15 wt. -% .
  • the weldability of the first coating and/or second coating can advantageously be improved by the proportion of niobium. Due to the similarity of niobium and tantalum, niobium ores predominantly also contain tantalum, which is why it is advantageous not to separate the tantalum from the niobium and to add a combination of niobium and tantalum as alloying elements to the first coating and/or the second coating.
  • the first coating and/or the second coating particularly preferably has a Vickers hardness, measured at 20° C., of greater than or equal to 150 HV, preferably a Vickers hardness of greater than or equal to 200 HV and particularly preferably a Vickers hardness of greater than or equal to 250 HV .
  • Hardness is understood to mean the mechanical resistance that the first coating and/or the second coating opposes to the mechanical penetration of another body.
  • the Vickers hardness corresponds to the hardness according to the hardness test named after the Vickers company, which is characterized by the flat Offers shape of the specimen especially for thin-walled coatings.
  • first coating and/or the second coating particularly preferably has an elongation at break A, measured at 20° C., of greater than or equal to 25%, preferably an elongation at break A of greater than or equal to 30% and particularly preferably an elongation at break A of greater or equal to 35% .
  • the "elongation at break A" is a material science parameter that indicates the permanent elongation of the tensile specimen after rupture after uniaxial mechanical loading, based on the initial gauge length. The higher the value of the elongation at break of a material, the higher it is Ductility or the deformability of the material
  • Ductile materials have the advantage that, up to a certain limit, plastic strains do not lead to brittle fracture of the workpiece made from the material. However, if plastic strains occur during the life cycle of the workpiece, in this case the pipe section, it should be ensured that the workpiece is not plastically stretched to such an extent that the function of the workpiece can no longer be guaranteed.
  • the pipe sections proposed here they are first connected to one another to form a pipe arrangement, which is then wound up for transport and unwound again after transport. This winding requires that the materials used for the carrier layer, the first coating and the second coating can be deformed plastically with the carrier layer in a non-destructive manner. In other words, the carrier layer, the first coating and the second coating require sufficient ductility so that no brittle fractures occur and/or delamination of the coating at locally plastically deformed points can be prevented or at least sufficiently reduced.
  • the first coating and/or the second coating has a yield strength R p o.2 measured at 20° C. of greater than or equal to 280 N/mm 2 , preferably a yield strength R p o.2 of greater than or equal to 300 N/mm 2 and particularly preferably a yield strength R p o,2 of greater than or equal to 320 N/mm 2 .
  • yield point R p o,2 is understood to mean that uniaxial mechanical stress at which the remaining plastic strain, related to the initial length of the specimen, after unloading is 0.2%.
  • the yield point R p o, 2 is therefore a strength parameter for a material, especially the first one
  • the first coating and/or the second coating can be adapted particularly advantageously to the material behavior of the carrier layer as a result of the values of the yield point R p 0.2 required here.
  • the yield strength R p o.2 of the carrier layer and the first coating and/or second coating differs too much, i.e. in particular if the values for the yield strength R p o.2 are too small and if the values for the yield strength R p o.2 for the first and/or second coating material, this can lead to residual stresses in the carrier layer and/or the first coating and/or the second coating, which can cause delamination of the second coating.
  • the yield point R p o.2 for the first and/or second coating material is lower than the yield point of the carrier layer, it can happen that the carrier layer deforms in the purely elastic range while the first coating and/or the second coating have already experienced plastic strain. If there is no external load on the pipe section, internal stresses can occur in particular in a contact layer of the carrier layer and the first coating and/or second coating.
  • the yield point R p o.2 for the first and/or second coating material is higher than the yield point of the carrier layer, it can happen that the carrier layer deforms plastically while the first coating and/or the second coating is purely experience elastic deformation, whereby internal stresses can also occur in a contact layer of carrier layer and first coating and/or second coating.
  • the values required here for the yield point R p 0.2 can prevent or at least reduce the occurrence of internal stresses in a contact layer of carrier layer and first coating and/or second coating as a result of deformation of the pipe section.
  • the first coating and/or the second coating expediently has a tensile strength R m , measured at 20° C., of greater than or equal to 650 N/mm 2 , preferably a tensile strength R m of greater than or equal to 685 N/mm 2 and particularly preferably a tensile strength R m of greater than or equal to 720 N/mm 2 .
  • Tensile strength Rm is the maximum uniaxial mechanical stress that the material can withstand before it fails.
  • the values required here for the tensile strength R m of the first and/or second coating material can prevent or prevent the formation of cracks in the first coating and/or second coating under normal operating conditions and/or when winding and/or unwinding a pipe arrangement at least be greatly reduced.
  • the first coating and/or the second coating has a seal.
  • Coatings in particular coatings produced using a thermal spraying process, can have porosity.
  • a coating can have openings on the surface of the coating that communicate with capillary spaces within the coating, so that a designated fluid within the pipe section can penetrate into capillary spaces inside the coating, which can adversely affect corrosion and/or abrasive wear.
  • a “sealing” is understood to mean an at least partial filling of openings in the surface of the first coating and/or the second coating and of communicating capillary spaces.
  • the sealing proposed here allows openings and capillary spaces communicating with them in the surface of the first coating and/or the second coating to be advantageously at least partially filled, so that after the sealing a designated fluid in the pipe section is prevented or at least prevented from penetrating into the capillary space can be reduced . In this way, the corrosion protection of the first coating and/or the second coating can be improved.
  • the sealing is optionally polymer-based.
  • a "polymer-based seal” is understood to mean a seal with a material that consists of macromolecules.
  • a seal can be achieved with an advantageously low viscosity of the sealing material at the time of processing and with an advantageously high viscosity after processing, so that the sealing material advantageously enters small openings and capillary spaces can penetrate and on the other hand can be hardened to a particularly hard and robust structure after penetration.
  • a pipe arrangement made up of at least two pipe sections according to the first aspect of the invention, a first pipe section and a second pipe section being connected to one another in a material-locking manner at two corresponding pipe section ends.
  • a widespread use of one or more pipe sections according to the first aspect of the invention is to use them as a pipe arrangement for conveying oil and/or gas and/or a liquid fossil fuel.
  • connection of the pipe sections it is particularly advantageous to connect them to one another in a materially cohesive manner, as a result of which an extremely robust connection can be achieved, even with respect to seismic events.
  • the integral connection can be designed in such a way that the pipe arrangement has a continuous coating on the inside with corrosion-resistant properties and/or properties that protect against abrasive wear, in particular through a continuous combination of alternatingly arranged first and second coatings.
  • the first coatings of adjacent pipe sections are preferably welded to one another in a materially cohesive manner in such a way that the area of the welded joint has little or no material difference to the adjacent material of the first coatings.
  • the task is solved by a method for producing a pipe section according to the first aspect of the invention, characterized by the following steps:
  • the carrier layer Before the application of the first coating, the carrier layer can be provided with a shoulder, in particular in the Area of the inner surface in which the first coating is to be applied.
  • the first coating can be applied with a varying first thickness, in particular depending on the circumferential angle of the pipe section.
  • the ovality of the pipe section can be advantageously reduced, so that a calibration of the pipe section end can be prevented or reduced in terms of effort.
  • the first coating can be post-processed after it has been applied, in particular with a machining process and/or a smoothing process.
  • the second coating When the second coating is applied, it can also be applied to the first coating in an at least partially overlapping manner in addition to the intermediate region.
  • the first coating and/or the second coating can be provided with a seal.
  • the pipe section ends can be reworked.
  • the pipe section ends can be finished with a machining process so that the pipe section ends have a completely flat surface.
  • the pipe section can also be provided with a chamfer, in particular a chamfer on the outer edge of the pipe section and/or a chamfer on the inner edge of the pipe section.
  • the tube section ends can be reworked with a smoothing machining process.
  • the pipe section can be calibrated after the first coating has been applied, so that the ovality of a pipe section end is within the required tolerances after the calibration.
  • the carrier layer is particularly expediently roughened on the inner surface before the first coating and/or the second coating is applied.
  • the carrier layer can be roughened beforehand at least in the area of the inner surface which is later to be coated with the second coating.
  • a blasting medium can be used which is brought into contact with the corresponding area of the inner surface with an average grain size and a blasting pressure that is predetermined within certain limits.
  • the blasting medium can contain blasting gravel and/or corundum and/or special corundum and/or zirconium corundum and/or flint and/or quartz and/or garnet and/or diamond and/or silicon carbide and/or chromium oxide and/or boron nitride.
  • the roughening of the inner surface can improve the adhesion between the carrier layer and the second coating.
  • the carrier layer on the inner surface is preheated to a temperature of greater than or equal to 20° C., preferably to a temperature of greater than or equal to 40° C. and particularly preferably to a temperature of greater than , prior to the application of the first coating and/or the second coating or equal to 70 °C.
  • the carrier layer on the inner surface is preheated to a temperature of greater than or equal to 50° C., preferably to a temperature of greater than or equal to 60° C. and particularly preferably to a temperature of greater than or equal to 80 °C.
  • Such preheating has the effect that the carrier layer can outgas before the second coating is applied, as a result of which the adhesion of the second coating to the carrier layer can be improved and a flawless surface of the second coating can be achieved.
  • a second thickness of the second coating is particularly preferably applied in a varying manner depending on a circumferential angle of the pipe section and/or a longitudinal extension of the pipe section, in particular with a variance of greater than or equal to 3% based on the maximum second thickness, preferably with a variance of greater than or equal to 5% based on the maximum second thickness and particularly preferably with a variance of greater than or equal to 10% based on the maximum second thickness.
  • the second coating can be adapted particularly advantageously to the expected conditions of use of the pipe section. So the second thickness of the second coating to local Corrosion conditions and / or local abrasion conditions are adjusted.
  • This aspect also extends analogously to the first thickness of the first coating, which can be applied in a varying manner depending on the circumferential angle and/or the longitudinal extent of the first coating.
  • a pipe section can be adapted as required to the expected operating conditions, which means that material and costs for the first coating and/or the second coating can be saved, in particular in comparison to metallurgically clad pipes or hydromechanically clad pipes.
  • the problem is solved by a pipe section produced using a method according to the third aspect of the invention.
  • the task is solved by a method for producing a pipe arrangement from at least two pipe sections according to the second aspect of the invention, wherein a first pipe section and a second pipe section are materially connected to one another at two corresponding pipe section ends.
  • the object is achieved by using a pipe arrangement according to the second aspect of the invention for conveying an oily and/or gaseous fluid and/or a fluid comprising a liquid fossil fuel.
  • FIG. 1 shows a schematic of a first embodiment of a pipe section, the pipe section being shown in a half section;
  • FIG. 2 shows a schematic of a second embodiment of a pipe section, the pipe section being shown in half section and only the carrier layer being shown to the right of the fracture line.
  • the same reference characters designate the same components or Identical features, so that a description relating to a component that is carried out in relation to one figure also applies to the other figures, so that a repeated description is avoided.
  • individual features that have been described in connection with one embodiment can also be used separately in other embodiments.
  • the first embodiment of a pipe section 100 in FIG. 1, in particular a pipe section 100 for conveying oil and/or gas, consists essentially of:
  • a carrier layer 110 made of a metallic base material 111, the carrier layer 110 having a length 112, an inner diameter 113, an inner surface 114, an outer surface 115, at least two tube section ends 116 each having an end region 117 and an intermediate region 118;
  • a second coating 130 consisting of a second metallic coating material 131 in the intermediate region 118 of the inner surface 114 of the carrier layer 110, the second coating 130 being sprayed onto the carrier layer 110 using a thermal spraying process.
  • the second coating 130 has a second thickness 132 of less than or equal to 2 . 500 ⁇ m, preferably a second thickness 132 of less than or equal to 750 ⁇ m and particularly preferably a second thickness 132 of less than or equal to 500 ⁇ m.
  • the second coating 130 can advantageously have a second thickness 132 of greater than or equal to 100 gm, preferably a second thickness 132 of greater than or equal to 200 gm and particularly preferably a second thickness 132 of greater than or equal to 400 gm.
  • the first coating 120 can be applied to the carrier layer 110 using a build-up welding process, in particular using a laser build-up welding process. This can result in a penetration depth 123 of less than or equal to 500 gm for the first coating 120, preferably a penetration depth 123 of less than or equal to 150 gm and particularly preferably a penetration depth 123 of less than or equal to 75 gm.
  • the first coating 120 may have a first thickness 122 less than or equal to 2 . 500 gm, preferably a first thickness 122 of less than or equal to 1 . 000 gm and particularly preferably a first thickness 122 of less than or equal to 600 gm.
  • the first coating 120 can have a longitudinal extent 124 of greater than or equal to 30 mm, preferably a longitudinal extent 124 of greater than or equal to 50 mm and more preferably a longitudinal extent 124 of greater than or equal to 65 mm.
  • the first coating 120 and/or the second coating 130 can have a seal.
  • the pipe section 100 can have a chamfer 144 .
  • the second embodiment of a tube section 100 in FIG. 2 is similar to the first embodiment in FIG. This can advantageously be achieved that the first coating 120 and the second coating 130 despite different first thickness 122 and second thickness 132 have a largely rectilinear course of the inner surface (not labeled) of the pipe section 100 in the region of the transition (not labeled) and/or the overlap 119 from the first coating 120 to the second coating 130.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rohrabschnitt aufweisend: - eine Trägerschicht bestehend aus einem metallischen Grundwerkstoff, wobei die Trägerschicht eine Innenfläche, zumindest zwei Rohrabschnittenden mit jeweils einem Endbereich und einen Zwischenbereich aufweist; - in jedem Endbereich der Innenfläche der Trägerschicht eine erste Beschichtung bestehend aus einem ersten metallischen Beschichtungswerkstoff, wobei die erste Beschichtung mit der Trägerschicht verschweißt ist; und - in dem Zwischenbereich der Innenfläche der Trägerschicht eine zweite Beschichtung bestehend aus einem zweiten metallischen Beschichtungswerkstoff, wobei die zweite Beschichtung mit einem thermischen Spritzverfahren auf die Trägerschicht aufgespritzt ist und eine zweite Dicke aufweist; wobei die zweite Dicke kleiner oder gleich 2.500 µm ist, bevorzugt kleiner oder gleich 750 µm und besonders bevorzugt eine kleiner oder gleich 500 µm.

Description

Rohrabschnitt , Rohranordnung , Herstellverfahren für Rohrabschnitt und Rohranordnung und Verwendung einer Rohranordnung
Die Erfindung betri f ft einen Rohrabschnitt , eine Rohranordnung, ein Herstellverfahren für einen Rohrabschnitt und eine Rohranordnung und eine Verwendung einer Rohranordnung .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung Nr . 10 2022 103 244 .2 , auf deren Of fenlegungsinhalt hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird .
Korrosionsbeständige und/oder gegen abrasiven Verschleiß ausgekleidete medienführende Leitungsrohre sind in unterschiedlichen Aus führungs formen im Stand der Technik bekannt und werden insbesondere als Wasser- , Gas- oder Ölpipelinerohre und/oder in der Chemieindustrie eingesetzt .
Insbesondere in der öl- und gas fördernden Industrie wächst die Nachfrage nach korrosionsbeständigen Rohren, da in der Zukunft erwartet wird, dass die zu fördernden Fluide höhere Wasseranteile und höhere Konzentrationen von Wasserstof f sul f id (H2S ) und Kohlendioxid ( CO2 ) aufweisen werden .
Weiterhin zeichnet sich der Trend ab, dass die zu fördernden Fluide zunehmend harte Festkörper mit sich führen, wodurch auch ein besonderer Schutz der Leitungsrohre gegen abrasiven Verschleiß verstärkt im Interesse der Rohrleitungsbetreiber liegt . Geeignete Rohre für solche Medien sind Stahlrohre mit einer geeigneten Innenbeschichtung, einer Innenauskleidung bzw . einer Innenplattierung oder einem separaten Innenrohr, die gegenüber Rohren aus hochlegierten Stählen Kostenvorteile bieten .
So sind Stahlrohre bekannt , die zum Schutz vor Korrosion und/oder abrasivem Verschleiß eine Kunststof fverschleißschutzschicht auf der medienfördernden Innenseite aufweisen . Hierbei wird auch von einem organischen Korrosionsschutz gesprochen, wobei flüssig aufgetragene Epoxidschichten oder auch mehrschichtige Kunst- stof fverschleißschutzschichten bekannt sind . Bei Letzteren werden zumeist Epoxidharzmischungen in Pulverform auf die Innenoberfläche eines erwärmten Rohrs aufgetragen . Solche organischen Beschichtungen sind zwar relativ korrosionsbeständig, ihre Lebensdauer ist j edoch bei der Verwendung für Medien mit harten Festkörperpartikeln beschränkt , da die Kunststof fverschleißschutzschicht durch abrasiven Verschleiß vergleichsweise schnell abgetragen wird .
Weiterhin sind plattierte Stahlrohre bekannt , die mit einer Innenplattierung aus einem korrosionsbeständigen und/oder abrasionsbeständigeren metallischen Werkstof f versehen sind .
Innenplattierte Stahlrohre können entsprechend ihrer unterschiedlichen Herstellung in metallurgisch plattierte Stahlrohre und hydromechanisch plattierte Stahlrohre unterschieden werden .
Metallurgisch plattierte Rohrabschnitte werden zumeist aus einem wal zplattierten oder einem sprengplattierten Vormaterial ausgeformt und zu einem Rohrabschnitt verschweißt . Dabei sind die beiden Metallschichten durch eine Di f fusionsbrücke metallurgisch fest miteinander verbunden, weshalb auch von metallurgisch plattierten Rohrabschnitten gesprochen wird . Hinsichtlich der Materialauswahl für metallurgisch plattierte Rohrabschnitte ist zu berücksichtigen, dass die unterschiedlichen Werkstof fe für eine hinreichend feste Di f fusionsbrücke metallurgisch ausreichend kompatibel zueinander sein müssen .
Hydromechanisch plattierte Rohrabschnitte stellen eine bekannte Alternative zu den metallurgisch plattierten Rohrabschnitten dar . Diese werden mittels einem hydraulischen Expansionsprozess eines Innenrohres in einem nahtlosen oder geschweißten Außenrohr hergestellt . Dieses Verfahren ist auch als Hydroforming bekannt . Dabei wird das Innenrohr in ein geeignetes Außenrohr eingebracht und zunächst elastisch, dann plastisch so weit verformt , bis es an der Innenwand des Außenrohres anliegt . Hieran schließt sich noch eine gemeinsame Aufweitung des Innen- und Außenrohres um etwa 0 , 5 % bis 1 % an, wobei das Außenrohr von einem Außenwerkzeug gehalten wird . Auf diese Weise wird das Innenrohr aufgrund einer in der Regel größeren elastischen Rückfederungsrate des Außenrohres in einen Druckeigenspannungs zustand versetzt , sodass das Innenrohr in das Außenrohr eingestaucht ist . Die Materialdicken können sich an den Anforderungen für die Festigkeit und den Korrosionsschutz ausrichten . Hinsichtlich der Werkstof f kom- bination ist j edoch zu berücksichtigen, dass das Innenrohr und das Außenrohr vor dem Expandieren stirnseitig durch eine gemeinsame Schweißverbindung geschlossen werden müssen, um das Eindringen von Feuchtigkeit in den Zwischenraum der Rohre bei dem Expansionsprozess zu vermeiden . Nach dem Expandieren werden das Innenrohr und das Außenrohr stirnseitig angefast und erneut mit einer Dichtnahtschweißung oder einer Schweißplattierung versehen, damit auch beim fertigen Rohrabschnitt keine Feuchtigkeit zwischen Innenrohr und Außenrohr eindringen kann . Im Anschluss kann eine endgültige Fase an den hydromechanisch plattierten Rohrabschnitt angebracht und die Enden der Rohrabschnitte können mittels mechanischer Werkzeuge kalibriert werden, damit geforderte Toleranzen eingehalten werden können . Gemäß einer im Stand der Technik bekannten Weiterentwicklung können hydromechanisch plattierte Rohrabschnitte mit einem Kleber zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr versehen sein .
Zusätzlich zu einer Kunststof fverschleißschutzschicht und den innenplattierten Stahlrohren kann eine Innenbeschichtung mit korrosionsbeständigen und/oder abrasionsbeständigeren schweißbaren Metallen durch eine Auftragsschweißung mit dem Außenrohr verbunden werden . Dieses Vorgehen ist zeitintensiv, ein Wärmeeintrag in das Außenrohr kann nicht vermieden werden und es kommt zu einer Durchmischung der Werkstof fe von Außenrohr und Schweißzusatzwerkstof f . Die Innenbeschichtung wird in mehreren nebeneinander angeordneten sogenannten Schweißraupen aufgetragen, wodurch auch die Oberflächenstruktur vergleichsweise rau und uneben ausgebildet wird . Zur Vermeidung eines hohen Strömungswiderstandes kann eine spanabhebende Nachbearbeitung erfolgen .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Verfügung zu stellen .
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Rohrabschnitt , insbesondere ein Rohrabschnitt zum Befördern von Öl und/oder Gas , aufweisend : eine Trägerschicht bestehend aus einem metallischen Grundwerkstof f , wobei die Trägerschicht eine Länge , einen Innendurchmesser, eine Innenfläche , eine Außenfläche zumindest zwei Rohrabschnittenden mit j eweils einem Endbereich und einen Zwischenbereich aufweist ; in j edem Endbereich der Innenfläche der Trägerschicht eine erste Beschichtung bestehend aus einem ersten metallischen Beschichtungswerkstof f , wobei die erste Beschichtung mit der Trägerschicht verschweißt ist , wobei die erste Beschichtung eine erste Dicke , eine Einbrandtiefe und eine Längserstre- ckung aufweist ; und in dem Zwischenbereich der Innenf läche der Trägerschicht eine zweite Beschichtung bestehend aus einem zweiten metallischen Beschichtungswerkstof f , wobei die zweite Beschichtung mit einem thermischen Spritzverfahren auf die Trägerschicht aufgespritzt ist ; wobei die zweite Beschichtung eine zweite Dicke von kleiner oder gleich 2 . 500 pm aufweist , bevorzugt eine zweite Dicke von kleiner oder gleich 750 pm und besonders bevorzugt eine zweite Dicke von kleiner oder gleich 500 pm .
Begri f flich sei hierzu Folgendes erläutert :
Zunächst sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und Zahlenangaben wie „ein" , „zwei" usw . im Regel fall als „mindestens"- Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein..." , „mindestens zwei ..." usw . , sofern sich nicht aus dem j eweil igen Kontext ausdrücklich ergibt oder es für den Fachmann of fensichtlich oder technisch zwingend ist , dass dort nur „genau ein ..." , „genau zwei ..." usw . gemeint sein können .
Im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung sei der Ausdruck „insbesondere" immer so zu verstehen, dass mit diesem Ausdruck ein optionales , bevorzugtes Merkmal eingeleitet wird . Der Ausdruck ist nicht als „und zwar" und nicht als „nämlich" zu verstehen .
Unter einem „Rohrabschnitt" wird ein länglicher Hohlkörper verstanden, welcher zum Transport eines designierten Fluids eingerichtet ist .
Ein Rohrabschnitt kann zum Transport eines designierten Fluids bei korrosionschemischer Beanspruchung durch das Fluid und/oder bei abrasivem Verschleiß durch mitgeführte granulierte Festkörper eingerichtet sein . Insbesondere kann ein Rohrabschnitt zum Transport von Öl und/oder Gas und/oder eines Fluids aufweisend einen flüssigen fossilen Energieträger und/oder zur Verwendung im chemischen Anlagenbau eingerichtet sein .
Unter einer „Trägerschicht" wird eine Schicht des Rohrabschnitts aus einem Grundwerkstof f verstanden, welche zur Aufnahme und zum Weiterleiten äußerer und/oder innerer Belastungen eingerichtet ist .
Die Trägerschicht kann ein im Vergleich zur ersten Beschichtung und/oder zweiten Beschichtung dickwandiger Hohlkörper sein . Dir Trägerschicht kann auf der Außenseite an die erste Beschichtung und/oder zweite Beschichtung angrenzen .
Die Trägerschicht kann eine Schweißnaht aufweisen oder nahtlos hergestellt sein .
Die Trägerschicht kann einen Innendurchmesser von größer oder gleich 150 mm aufweisen, vorzugsweise einen Innendurchmesser von größer oder gleich 250 mm, bevorzugt einen Innendurchmesser von größer oder gleich 450 mm und besonders bevorzugt einen Innendurchmesser von größer oder gleich 650 mm . Weiterhin vorzugsweise ist der Innendurchmesser der Trägerschicht größer oder gleich 850 mm, bevorzugt größer oder gleich 1050 mm und besonders bevorzugt größer oder gleich 1250 mm .
Die Trägerschicht kann eine Wandstärke von größer oder gleich 6 mm aufweisen, vorzugsweise eine Wandstärke von größer oder gleich 8 mm, bevorzugt eine Wandstärke von größer oder gleich 10 mm und besonders bevorzugt eine Wandstärke von größer oder gleich 12 mm . Darüber hinaus kann die Trägerschicht kann eine Wandstärke von größer oder gleich 15 mm aufweisen, vorzugsweise eine Wandstärke von größer oder gleich 20 mm, bevorzugt eine Wandstärke von größer oder gleich 25 mm und besonders bevorzugt eine Wandstärke von größer oder gleich 30 mm . Weiterhin vorzugsweise kann die Trägerschicht kann eine Wandstärke von größer oder gleich 35 mm aufweisen, vorzugsweise eine Wandstärke von größer oder gleich 40 mm, bevorzugt eine Wandstärke von größer oder gleich 45 mm und besonders bevorzugt eine Wandstärke von größer oder gleich 50 mm .
Die Trägerschicht kann eine Länge von größer oder gleich 4 m aufweisen, vorzugsweise eine Länge von größer oder gleich 8 m, bevorzugt eine Länge von größer oder gleich 12 m und besonders bevorzugt eine Länge von größer oder gleich 13 m .
Die Trägerschicht kann im Wesentlichen kreisrund ausgeformt sein, wobei sie eine Ovalität aufweisen kann .
Unter einem „Grundwerkstof f" der Trägerschicht wird ein Stahl als Eisen-Kohlenstof f-Legierung mit einem Kohlenstof f-Massenanteil von maximal 2 , 1 % definiert . Vorzugsweise enthält der Grundwerkstof f neben seinem Hauptbestandteil Eisen als Nebenbestandteil hauptsächlich Kohlenstof f . Mit anderen Worten kann der Bestandteil eines Legierungsbestandteils oder der Bestandteil der Summe der Legierungsbestandteile kleiner sein als der Kohlenstof f anteil des Grundwerkstof fs .
Der Grundwerkstof f kann einen Kohlenstof f anteil von kleiner oder gleich 0 , 3 % , bevorzugt einen Kohlenstof f anteil von kleiner oder gleich 0 , 26 % und besonders bevorzugt einen Kohlenstof f anteil von kleiner oder gleich 0 , 22 % aufweisen, wodurch die Schweißeignung des Grundwerkstof fs verbessert werden kann .
Der Grundwerkstof f kann Mangan aufwei sen, wodurch die Schmiedbarkeit , die Schweißbarkeit , die Festigkeit und der Verschleißwiderstand des Grundwerkstof fs verbessert werden können . Vorzugsweise weist der Grundwerkstof f einen Mangananteil von größer oder gleich 0,8 % auf, vorzugsweise einen Mangananteil von größer oder gleich 1,2 %, bevorzugt einen Mangananteil von größer oder gleich 1,4 % und besonders bevorzugt einen Mangananteil von größer oder gleich 1, 6 %.
Ein Siliziumanteil des Grundwerkstoffes kann die Zugfestigkeit und die Streckgrenze erhöhen. Der Grundwerkstoff kann einen Siliziumanteil von größer oder gleich 0,35 % aufweisen, bevorzugt einen Siliziumanteil von größer oder gleich 0,4 % und besonders bevorzugt einen Siliziumanteil von größer oder gleich 0,45 %.
Die Streckgrenze des Grundwerkstoffs kann größer oder gleich 280 N/mm2 sein, vorzugsweise größer oder gleich 350 N/mm2, bevorzugt größer oder gleich 350 N/mm2 und besonders bevorzugt größer oder gleich 410 N/mm2. Weiterhin vorzugsweise ist die Streckgrenze des Grundwerkstoffs größer oder gleich 440 N/mm2, bevorzugt größer oder gleich 480 N/mm2 und besonders bevorzugt größer oder gleich 550 N/mm2.
Der Grundwerkstoff kann ein Werkstoff gemäß dem API-Standard (American-Petroleum-Institute) sein, insbesondere ein X42, ein X52, ein X60, ein X65, ein X70, ein X80 oder ein Grundwerkstoff mit einem höheren Anteil von Legierungselementen. Weiterhin kann der metallische Grundwerkstoff gemäß der DIN EN 10208-2 ein L 360QB, ein L 415QB, ein L 450QB oder ein L 485QB sein.
Ein Rohrabschnitt weist an jedem Ende des langgestreckten Hohlkörpers ein „Rohrabschnittende" auf, an welches sich jeweils ein „Endbereich" anschließt. Die beidseitig angeordneten Endbereiche erstrecken sich mit einer „Längserstreckung" bis zu dem im Wesentlichen mittig oder mittig angeordneten „Zwischenbereich" des Rohrabschnitts . Die Endbereiche sind durch die in den beidseitigen Endbereichen j eweils auf der Innenfläche der Trägerschicht angeordneten „ersten Beschichtungen" aus einem „ersten Beschichtungswerkstof f" determiniert .
Der Zwischenbereich weist eine „zweite Beschichtung" aus einem
„zweiten Beschichtungswerkstof f" auf .
Die Länge des Zwischenbereichs ist mindestens größer oder gleich der Länge der Trägerschicht abzüglich der j eweiligen Längser- streckungen der Endbereiche , sodass eine durchgehende Beschichtung sichergestellt werden kann . Hierzu kann die zweite Beschichtung und die erste Beschichtung zumindest teilweise in einem Überlappungsbereich überlappend angeordnet sein, wobei die zweite Beschichtung die erste Beschichtung überlappt .
Erster und zweiter Beschichtungswerkstof f können identisch sein, sodass die Werkstof f eigenschaf ten der Beschichtung in einer Rohranordnung aus mehreren Rohrabschnitten über den Verlauf der Rohranordnung weitgehend homogen sein können, insbesondere gegenüber einem designierten Fluid in der Rohranordnung . Erster und zweiter Beschichtungswerkstof f können aber auch voneinander abweichen, sodass sich insbesondere im Bereich eines stof fschlüssigen Verbundes eine gewünschte Legierung ausbildet , welche ihrerseits die notwendige Korrosionsbeständigkeit und/oder abrasionsbeständigen Eigenschaften aufweist .
Insbesondere weist die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit gegenüber H2S und/oder C02 auf , welche von einer Kunststof fbeschichtung derzeit nicht erreicht wird .
Die erste Beschichtung ist mit der Trägerschicht „verschweißt" , worunter ein mit einem Auftragsschweißverfahren herbeigefügter stof f schlüssiger Verbund von Trägerschicht und erster Beschichtung verstanden wird . Hierbei entsteht eine „Einbrandtiefe" , welche sich durch eine Materialaufmischung von Grundwerkstof f der Trägerschicht und erstem Beschichtungswerkstof f kennzeichnet und auf den Bereich begrenzt , der vor dem Verschweißen von dem Grundwerkstof f der Trägerschicht eingenommen worden ist .
Unter der „ersten Dicke" der ersten Beschichtung wird die sich radial zur Längserstreckungsrichtung des Rohrabschnitts erstreckende Dicke der ersten Beschichtungsschicht verstanden . Die erste Dicke umfasst damit auch die Einbrandtiefe der ersten Beschichtung .
Unter der „zweiten Dicke" der zweiten Beschichtung wird die sich radial zur Längserstreckungsrichtung des Rohrabschnitts erstreckende Dicke der zweiten Beschichtungsschicht verstanden . Die zweite Dicke wir dabei ausgehend von der mittleren Rauigkeit der Innenfläche der Trägerschicht aus bewertet .
Die zweite Dicke der zweiten Beschichtung kann kleiner sein als die erste Dicke der ersten Beschichtung .
Unter einem „thermischen Spritzverfahren" wird ein Oberflächenbeschichtungsverfahren verstanden, wobei ein Spritzwerkstof f innerhalb oder außerhalb eines Spritzbrenners verflüssigt wird, in einem Gasstrom in Form von Spritzpartikeln beschleunigt wird und auf die Oberfläche des zu beschichtenden Bauteils geschleudert wird . Vorteilhaft wird die Bauteiloberfläche dabei nicht geschmol zen und thermisch nur in geringem Maße belastet . Eine Schichtbildung findet statt , da die Spritzpartikel beim Auftreffen auf die Bauteiloberfläche prozess- und materialabhängig mehr oder minder abflachen, vorrangig durch mechanische Verklammerung haften bleiben und lagenweise die Spritzschicht aufbauen . Qua- litätsmerkmale von Spritzschichten sind geringe Porosität , gute Anbindung ans Bauteil , Riss freiheit und homogene Mikrostruktur . Thermische Spritzverfahren lassen sich anhand des verwendeten Energieträgers zum verflüssigen des Spritzwerkstof fs unterscheiden . Zu den unterschiedlichen Verfahren gehören das Lichtbogenspritzern, das Plasmaspritzen, das Flammspritzen, das Kaltgasspritzen und das Laserspritzen .
Durch die Verwendung einer mit einem stof f schlüssigen Verbund mit der Trägerschicht verbundenen ersten Beschichtung und einer mit einem Formschluss verbundenen zweiten Beschichtung mit der Trägerschicht kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Beschichtung robust gegen den Wärmeeintrag beim designierten Verschweißen mehrerer Rohrabschnitte zu einer Rohranordnung und etwaig an den Rohrabschnittenden auftretende mechanische Lasten ist und gleichzeitig kostengünstig ist .
Die zweite Beschichtung kann eine zweite Dicke von kleiner oder gleich 1 . 500 pm aufweisen, vorzugsweise eine zweite Dicke von kleiner oder gleich 1 . 000 pm, weiterhin bevorzugt eine zweite Dicke von kleiner oder gleich 600 pm und besonders bevorzugt eine zweite Dicke von kleiner oder gleich 400 pm . Weiterhin kann die zweite Beschichtung eine zweite Dicke von kleiner oder gleich 300 pm aufweisen, vorzugsweise eine zweite Dicke von kleiner oder gleich 200 pm, weiterhin bevorzugt eine zweite Dicke von kleiner oder gleich 150 pm und besonders bevorzugt eine zweite Dicke von kleiner oder gleich 100 pm .
Die erste Beschichtung und die zweite Beschichtung wirken gemeinsam gegen Korrosion und/oder abrasiven Verschleiß der Trägerschicht .
Überraschenderweise und entgegen der bisherigen Annahme , dass höhere zweite Dicken zu einer geringeren Delaminationsneigung der zweiten Beschichtung führen, wurde herausgefunden, dass dies bei weiterer Zunahme der zweiten Dicke umgekehrt ist . Die zweite Beschichtung weist bedingt durch das thermische Spritzverfahren, mit welcher sie aufgetragen ist, eine geringfügige Porosität auf . Es hat sich gezeigt , dass im Wirkverbund mit einem Korrosionsprozess innerhalb der Poren eine größere Schichtdicke der zweiten Beschichtung zu einer reduzierten Delaminationsbestän- digkeit der zweiten Beschichtung führen kann .
Tab . 1 : Zweite Dicke , Materialkosten, Beständigkeit gegen abrasiven Verschleiß und Delaminationsbeständigkeit (Bewertung j eweils zwischen 0 und 10 , wobei 0 die kleinstmögliche Ausprägung und 10 die größtmögliche Ausprägung der j eweiligen Eigenschaft bedeutet . )
Daher wird hier eine zweite Dicke der zweiten Beschichtung mit einer spezi fi zierten Maximaldicke vorgeschlagen .
Gleichzeitig sinkt dabei der notwendige Aufwand für eine langfristig widerstandfähige und korrosions feste Beschichtung eines Rohrabschnitts erheblich . Es ist nämlich keine aufwändige Plat- tierung des gesamten Rohrabschnittbereichs erforderlich und es ist nach dem Verschweißen der einzelnen Rohrabschnitte keine Nachbeschichtung im Schweißnahtbereich an der Innenoberfläche erforderlich .
Der hier vorgeschlagene Rohrabschnitt ist durch seine erste und zweite Beschichtung besonders robust gegen Korrosion und/oder Abrasion, insbesondere im Vergleich zu derzeit bekannten Kunststof fbeschichtungen .
De vergleichsweise geringe Materialstärke der zweiten Beschichtung kann vorteilhaft dazu führen, dass kostenintensive Legierungselemente eingespart werden können .
Im Vergleich zum Außenrohr eines hydromechanisch plattierten Rohrabschnitts kann die Rauheit an der Innenfläche der Trägerschicht größer sein, wodurch ein besserer Materialverbund zwischen Trägerschicht und Beschichtung erreicht werden kann .
Im Vergleich zu plattierten metallurgisch plattierten Rohrabschnitten ist die Materialkombination von Grundwerkstof f der Trägerschicht und erstem und/oder zweitem Beschichtungswerkstof f nicht abhängig von der beim metallurgischen Plattieren herbeizuführenden Di f fus ions Verbindung .
Gegenüber einem hydromechanisch plattierten Rohrabschnitt kann der zweite Beschichtungswerkstof f unabhängig von der Schweißbarkeit mit dem Grundwerkstof f ausgewählt werden . Beim hydromechanischen Plattieren sorgt die Notwendigkeit einer Dichtschweißverbindung zwischen der Trägerschicht und der Beschichtung dazu, dass der gesamte Beschichtungswerkstof f in Kombination mit dem Grundwerkstof f schweißbar sein muss .
Durch die weitestgehend freie Auswahl für den zweiten Beschichtungswerkstof f kann eine bessere Widerstands fähigkeit gegenüber Abrasion und/oder eine bessere Korrosionsbeständigkeit und/oder eine höhere Duktilität der zweiten Beschichtung erreicht werden .
Im Vergleich zu einem hydromechanisch plattierten Rohrabschnitt erfolgt beim Aufträgen der ersten und/oder zweiten Beschichtung keine plastische Verformung der Trägerschicht , wodurch der Aufwand für eine Kalibration der Rohrabschnittsenden vermindert o- der verhindert werden kann .
Insbesondere die Verwendung einer gegenüber dem hydromechanisch plattierten Rohrabschnitt , deren Innenrohr verfahrensbedingt eine Dicke von größer oder gleich 3 mm aufweist , vergleichsweise dünnen Beschichtung führt zu einem geringeren Bedarf an besonders kostenintensiven Legierungselementen und damit zu einer ökonomischen Überlegenheit gegenüber einem hydromechanisch plattierten Rohrabschnitt , welcher diese bereits seinerseits aufgrund des eingesetzten Vormaterials und des Herstellungsverfahrens gegenüber einem metallurgisch plattierten Rohrabschnitt aufweist .
Zusammengefasst kann durch den hier vorgeschlagenen Rohrabschnitt eine Optimierung für höchste Anforderungen an Festigkeit und/oder Korrosionsbeständigkeit und/oder Beständigkeit gegen abrasiven Verschleiß und/oder Wirtschaftlichkeit erreicht werden . Dabei erfüllt die aus dem Grundwerkstof f bestehende Trägerschicht die statischen und/oder dynamischen mechanischen Anforderungen und die erste und zweite Beschichtung wirken der Korrosion und/oder dem abrasiven Verschleiß entgegen .
Gemäß einer besonders bevorzugten Aus führungs form weist die zweite Beschichtung eine zweite Dicke von größer oder gleich 100 pm auf , bevorzugt eine zweite Dicke von größer oder gleich 200 pm und besonders bevorzugt eine zweite Dicke von größer oder gleich 400 pm . Die zweite Beschichtung kann eine zweite Dicke von größer oder gleich 150 gm aufweisen, vorzugsweise eine zweite Dicke von größer oder gleich 300 gm, weiterhin bevorzugt eine zweite Dicke von größer oder gleich 500 gm und besonders bevorzugt eine zweite Dicke von größer oder gleich 600 gm . Weiterhin kann die zweite Beschichtung eine zweite Dicke von größer oder gleich 750 gm aufweisen, vorzugsweise eine zweite Dicke von größer oder gleich 1 . 000 gm, weiterhin bevorzugt eine zweite Dicke von größer oder gleich 1 . 500 gm und besonders bevorzugt eine zweite Dicke von größer oder gleich 2 . 500 gm .
Mit den hier geforderten Minimalwerten für die zweite Dicke kann erreicht werden, dass eine hinreichende Beständigkeit gegen Korrosion und abrasiven Verschleiß sowie eine hinreichende Delami- nationsbeständigkeit der zweiten Beschichtung erreicht werden kann .
Besonders zweckmäßig weist die Trägerschicht an der Innenfläche eine Rauheit Ra von größer oder gleich 4 , 1 gm auf , bevorzugt eine Rauheit Ra von größer oder gleich 5 , 0 gm und besonders bevorzugt eine Rauheit Ra von größer oder gleich 6 , 3 gm .
Begri f flich sei hierzu Folgendes erläutert :
Eine „Rauheit" bezeichnet die Unebenheit der Oberflächenhöhe . Zur quantitativen Charakterisierung der Rauheit gibt es unterschiedliche Berechnungsverfahren, die j eweils auf verschiedene Eigenheiten der Oberfläche Rücksicht nehmen . Die „Rauheit Ra" oder Mittenrauheit gibt den mittleren Abstand eines Messpunktes auf der Oberfläche zur Mittellinie an .
Weiterhin kann die Trägerschicht an der Innenfläche eine Rauheit Ra von größer oder gleich 3 , 2 gm aufweisen, vorzugsweise eine
Rauheit Ra von größer oder gleich 5 , 6 gm, bevorzugt eine Rauheit Ra von größer oder gleich 7 , 1 gm und besonders bevorzugt eine Rauheit Ra von größer oder gleich 8 , 0 gm .
Die Trägerschicht und die zweite Beschichtung sind durch die Verwendung eines thermischen Spritzverfahrens zum Aufträgen der zweiten Beschichtung durch einen Formschluss miteinander verbunden . Es hat sich gezeigt , dass mit den hier geforderten Werten für die Rauheit eine besonders gute Anhaftung der zweiten Beschichtung an der Trägerschicht erreicht werden kann .
Die geforderten Minimalwerte für die Rauheit können insbesondere mit einem Oberflächenvorbereitungsverfahren erreicht werden, insbesondere durch ein Strahlverfahren, insbesondere unter Verwendung von Korund .
Somit wird hier eine Rauheit der Trägerschicht an der Innenfläche gefordert , die im Vergleich zu einer gewal zten Oberfläche mit einer charakteristischen Rauheit Ra von kleiner oder gleich 0 , 1 gm vergleichsweise hoch ist , wodurch ein besserer Formschluss und/oder eine bessere Anhaftung der Beschichtung, insbesondere der zweiten Beschichtung, an der Trägerschicht erreicht werden kann .
Zweckmäßig weist die Trägerschicht an der Innenfläche eine Rauheit Ra von kleiner oder gleich 12 , 5 gm auf , bevorzugt eine Rauheit Ra von kleiner oder gleich 10 , 0 gm und besonders bevorzugt eine Rauheit Ra von kleiner oder gleich 8 , 0 gm .
Weiterhin kann die Trägerschicht an der Innenfläche eine Rauheit Ra von kleiner oder gleich 5 , 0 gm aufweisen, vorzugsweise eine Rauheit Ra von kleiner oder gleich 5 , 6 gm, bevorzugt eine Rauheit Ra von kleiner oder gleich 6 , 3 gm und besonders bevorzugt eine Rauheit Ra von kleiner oder gleich 7 , 1 gm . Es hat sich gezeigt , dass mit steigenden Werten der Rauheit der Innenfläche der Trägerschicht in einigen Aus führungs formen eine größere zweite Dicke der zweiten Beschichtung notwendig werden kann, um homogene und ausreichend beständige Eigenschaften der zweiten Beschichtung zu erreichen .
Durch die hier geforderten Maximalwerte für die Rauheit Ra an der Innenfläche der Trägerschicht kann die zweite Dicke der zweiten Beschichtung für einige Anwendungs fälle in einen guten Kompromiss zwischen Anhaftung der zweiten Beschichtung an der Trägerschicht und Kosten für die zweite Beschichtung gebracht werden .
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Aus führungs form weist die Trägerschicht an einer Innenkante einen Absatz auf .
Besonders bevorzugt kann die Längserstreckung des Absatzes der Längserstreckung der ersten Beschichtung entsprechen .
Durch einen Absatz kann erreicht werden, dass die Trägerschicht im Bereich des Absat zes an der Innenoberfläche keine Ovalität mehr aufweist , wodurch ein designiertes Verbinden mehrerer Rohrabschnitte zu einer Rohranordnung erleichtert werden kann .
Es hat sich in einigen Aus führungs formen als vorteilhaft erwiesen, dass die Dicke der ersten Beschichtung größer ist als die Dicke der zweiten Beschichtung . Durch den hier vorgeschlagenen Absatz kann erreicht werden, dass ein weitestgehend geradliniger Verlauf der Innenoberfläche des Rohrabschnitts im Bereich des Übergangs von der ersten Beschichtung auf die zweite Beschichtung erreicht werden kann, trotz unterschiedlicher Beschichtungsdicken . Hierdurch kann der designierte Strömungswiderstand des Rohrabschnittes vorteilhaft reduziert werden . Bevorzugt weist die Trägerschicht und/oder die erste Beschichtung an einer Innenkante und/oder einer Außenkante eine Fase auf .
Hierdurch kann eine Verschweißung mehrerer Rohrabschnitte zu einer Rohranordnung unterstützt werden . Insbesondere können homogene Verbindungsschweißnahtaußenflächen mit einer geringeren oder keiner Schweißnahtüberhöhung erreicht werden, insbesondere für die erste Beschichtung . Auf diese Weise können die Eigenschaften der ersten Beschichtung auch nach dem Verschweißen zu einer Rohranordnung erhalten bleiben und ein vorteilhaft geringer Strömungswiderstand in dem Bereich der vorherigen Rohrabschnittenden erreicht werden .
Bevorzugt ist die erste Beschichtung mit einem Auftragsschweißverfahren auf die Trägerschicht aufgebracht , insbesondere mit einem Laserauft rags schweiß verfahr en .
Begri f flich sei hierzu Folgendes erläutert :
Unter „Auftragsschweißen" wird ein Schweißen verstanden, bei welchem ausschließlich durch den Schweiß zusatzwerkstof f ein Volumenaufbau, meist in Form einer Deckschicht , stattfindet . Es zählt somit zum Beschichten .
Als Auftragsschweißverfahren für die erste Beschichtung kommt unter anderem ein herkömmliches Auftragsschweißverfahren in Frage , insbesondere ein klassische Drahtschmel zschweißverfahren, mit dem vorteilhaft hohe Schichtdicken erzielbar sind .
Beim „Laserauftragsschweißen" dient als Wärmequelle ein Laser hoher Leistung . Hierdurch kann vorteilhaft eine im Vergleich zu anderen Auftragsschweißverfahren geringe Einbrandtiefe erreicht werden . Besonders bevorzugt weist die erste Beschichtung eine Einbrandtiefe von kleiner oder gleich 500 pm auf , bevorzugt eine Einbrandtiefe von kleiner oder gleich 150 pm und besonders bevorzugt eine Einbrandtiefe von kleiner oder gleich 75 gm .
Weiterhin kann die die erste Beschichtung eine Einbrandtiefe von kleiner oder gleich 250 gm aufweisen, vorzugsweise eine Einbrandtiefe von kleiner oder gleich 100 gm, bevorzugt eine Einbrandtiefe von kleiner oder gleich 40 gm und besonders bevorzugt eine Einbrandtiefe von kleiner oder gleich 25 gm .
Während im Grundwerkstof f die Materialeigenschaften erhalten bleiben, ändern sich die Materialeigenschaften in der durch das Auftragsschweißverfahren benötigten Wärmeeinfluss zone durch Kornwachstum, Phasenumwandlungen, Ausscheidungsvorgänge an den Korngrenzen oder auch Aufhärtungen die physikalischen Materialeigenschaften, ebenso im Schweißgut durch Kristallisation (Bildung eines Gussgefüges ) , Lösungserscheinungen von Begleitelementen, Ausscheidungsvorgängen, Seigerungen, Schrumpfung und entstehenden Eigenspannungen . Je kleiner die Einbrandtiefe ist , desto kleiner ist auch die Wärmeeinfluss zone und damit j e kleiner der Energieeintrag in den Grundwerkstof f der Trägerschicht .
Auch der zur ersten Beschichtung aufgebrachte Schweiß zusatzwerkstof f erfährt durch die bei kleinerer Einbrandtiefe geringere Aufmischung mit Eisen eine homogenere Gefügezusammensetzung mit geringem Eisenanteil und die Eigenschaften des Schweiß zusatzwerkstof fes bleiben auch nach dem Auftragsschweißen noch weitgehend erhalten .
Insofern ist eine möglichst kleine Einbrandtiefe vorteilhaft .
Zweckmäßig weist die erste Beschichtung eine erste Dicke von kleiner oder gleich 2 . 500 pm auf , bevorzugt eine erste Dicke von kleiner oder gleich 1 . 000 pm und besonders bevorzugt eine erste Dicke von kleiner oder gleich 600 pm .
Weiterhin kann die erste Beschichtung eine erste Dicke von kleiner oder gleich 5 . 000 pm aufweisen, vorzugsweise eine erste Dicke von kleiner oder gleich 1 . 500 pm, bevorzugt eine erste Dicke von kleiner oder gleich 750 pm und besonders bevorzugt eine erste Dicke von kleiner oder gleich 550 pm .
Die hier geforderten Werte für die erste Dicke der ersten Beschichtung ermöglichen eine vorteilhaft Dünne erste Beschichtung, wodurch Materialkosten für den ersten Beschichtungswerkstof f und Kosten für das Aufbringen der ersten Beschichtung reduziert werden können .
Optional weist die erste Beschichtung eine erste Dicke von größer oder gleich 500 pm auf , bevorzugt eine erste Dicke von größer oder gleich 600 pm und besonders bevorzugt eine erste Dicke von größer oder gleich 700 pm .
Weiterhin optional weist die erste Beschichtung eine erste Dicke von größer oder gleich 400 pm auf , bevorzugt eine erste Dicke von größer oder gleich 550 pm und besonders bevorzugt eine erste Dicke von größer oder gleich 650 pm .
Bei der Verwendung mehrerer Rohrabschnitte für eine Rohranordnung ist es vorteilhaft diese Rohrabschnitte durch ein Verschweißen der korrespondierenden Rohrabschnittenden miteinander stof f schlüssig zu verbinden . Dabei weisen die Trägerschicht und die erste Beschichtung unterschiedliche Werkstof fe auf , welche zumindest in einer Übergangsschicht verfahrensbedingt miteinander vermischt sind . Insbesondere an der Innenoberfläche der ersten Beschichtung ist es für die Eigenschaften der ersten Beschichtung vorteilhaft , wenn die erste Beschichtung nur noch oder zumindest überwiegend aus dem ersten Beschichtungswerkstof f besteht . Auch beim Verschweißen einer Mehrzahl von Rohrabschnitten zu einer Rohranordnung kann es zu einer weiteren Aufmischung von Grundwerkstof f und erstem Beschichtungswerkstof f kommen, wodurch die Eigenschaften der ersten Beschichtung nachteilig beeinflusst werden können .
Die hier geforderten Werte für die erste Dicke der ersten Beschichtung können ermöglichen, das s an der Innenoberfläche der ersten Beschichtung eines Rohrabschnitts oder einer Rohranordnung nur noch oder zumindest überwiegend der erste Beschichtungswerkstof f vorliegt .
Gemäß einer zweckmäßigen Aus führungs form weist die erste Beschichtung eine Längserstreckung von größer oder gleich 30 mm auf , bevorzugt eine Längserstreckung von größer oder gleich 50 mm und besonders bevorzugt eine Längserstreckung von größer oder gleich 65 mm .
Zweckmäßig kann die erste Beschichtung eine Längserstreckung von größer oder gleich 15 mm aufwei sen, vorzugsweise eine Längserstreckung von größer oder gleich 20 mm, bevorzugt eine Längserstreckung von größer oder gleich 40 mm und besonders bevorzugt eine Längserstreckung von größer oder gleich 60 mm . Weiterhin zweckmäßig kann die erste Beschichtung eine Längserstreckung von größer oder gleich 70 mm aufwei sen, vorzugsweise eine Längserstreckung von größer oder gleich 80 mm, bevorzugt eine Längserstreckung von größer oder gleich 90 mm und besonders bevorzugt eine Längserstreckung von größer oder gleich 100 mm .
Beim stof f schlüssigen Verbinden mehrerer Rohrabschnitte zu einer Rohranordnung kommt es an den j eweiligen Rohrabschnittenden und in den korrespondierenden Endbereichen zu einem Wärmeeintrag . Dieser kann sich negativ auf die Eigenschaften der zweiten Beschichtung auswirken . Die hier geforderten Werte für die Längserstreckung der ersten Beschichtung kann einen Wärmeeintrag durch das Verschweißen mehrerer Rohrabschnitte miteinander in die zweite Beschichtung so weit reduzieren, dass die Eigenschaften der zweiten Beschichtung hierdurch nicht mehr oder zumindest nicht mehr maßgeblich beeinflusst werden .
Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form weist die erste Beschichtung eine mit dem Umfangswinkel des Rohrabschnitts variierende erste Dicke auf .
Dabei kann die erste Dicke insbesondere mit dem Umfangswinkel in dem Rohrabschnitt variieren . Hierdurch kann eine etwaige Ovali- tät der Trägerschicht durch eine variierende Dicke der ersten Beschichtung reduziert werden .
Hierdurch kann eine Herstellung einer Rohranordnung nach dem vierten Aspekt der Erfindung vereinfacht werden und/oder ein auf ein designiert die Rohranordnung durchströmendes Fluid wirkender Strömungswiderstand reduziert werden .
Besonders bevorzugt ist die zweite Beschichtung mit einem Lichtbogenspritzverfahren auf die Trägerschicht auf gespritzt .
Begri f flich sei hierzu Folgendes erläutert :
Unter „Lichtbogenspritzverfahren" wir ein Drahtsprit zverf ahren verstanden, bei welchem elektrisch leitende Werkstof fe zur Herstellung einer Beschichtung verspritzt werden . Dabei wird zwischen zwei draht förmigen Spritzwerkstof fen gleicher oder unterschiedlicher Art ein Lichtbogen gezündet . Die Drahtspitzen werden bei einer Temperatur von bi s zu rund 4000 ° C abgeschmol zen und mittels einem Zerstäubergas auf die Werkstückoberfläche geblasen . Bei der Verwendung von Stickstof f oder Argon statt Luft als Zerstäubergas kann eine Oxidation der Materialien vorteilhaft reduziert werden . Durch Verwendung des Lichtbogenspritzverfahrens kann die Auftragsrate der zweiten Beschichtung vorteilhaft erhöht werden . Weiterhin ist es möglich j ede elektrisch leitfähige Drahtlegierung vorteilhaft als Beschichtungsmaterial zu verwenden . Es kann besonders vorteilhaft eine sehr dünne zweite Dicke der zweiten Beschichtung von größer oder gleich 50 pm erreicht werden . Die mit einem Lichtbogenspritzverfahren hergestellte zweite Beschichtung ist gemäß durchgeführter Versuche besonders robust und zuverlässig .
Durch Verwendung des Lichtbogenspritzverfahrens kann eine variable zweite Dicke erreicht werden, sodass eine Anpassung an lokale Bedürfnisse erreicht werden kann . Dies kann sich insbesondere vorteilhaft im Übergang von der ersten Beschichtung zu der zweiten Beschichtung auswirken, sodass ein robuster Schichtübergang und/oder ein möglichst kleiner Strömungswiderstand gewährleistet werden können, wobei die mit dem Lichtbogenspritzverfahren aufgetragene zweite Beschichtung die erste Beschichtung zumindest teilweise überlappt . Weiterhin kann eine variable Schichtdicke zur Reduzierung der Innenovalität des Rohrabschnittes beitragen .
Vorteilhaft kann mit dem Lichtbogenspritzverfahren eine metallische Beschichtung aufgetragen werden, welche eine vorteilhafte Härte , Abrasions festigkeit und Kaltschlagf estigkeit aufweist .
Bevorzugt weist die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung einen Nickelanteil von größer oder gleich 38 Gew . -% auf , bevorzugt einen Nickelanteil von größer oder gleich 48 Gew . -% und besonders bevorzugt einen Nickelanteil von größer oder gleich 58 Gew . -% , und/oder einen Nickelanteil von kleiner oder gleich 75 Gew . -% , bevorzugt einen Nickelanteil von kleiner oder gleich 70 Gew . -% und besonders bevorzugt einen Nickelanteil von kleiner oder gleich 65 Gew . -% . Durch den Nickelanteil kann erreicht werden, dass die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung eine hohe Korrosionsbeständigkeit und/oder eine hohe Härte und/oder eine hohe Zähigkeit und/oder eine hohe Duktilität aufweisen.
Ein erster Beschichtungswerkstoff und/oder zweiter Beschichtungswerkstoff kann unter anderem Inconel Alloy 625 (auch als AISI Alloy 625, UNS N06625, NiCr22Mo9Nb und/oder EN 2.4856 bekannt) , Inconel Alloy 825, Inconel Alloy 59, Inconel Alloy 926 und/oder Inconel Alloy 367 sein.
Inconel Alloy 625 ist eine Legierung auf Nickelbasis, die sich durch hohe Festigkeitseigenschaften und Beständigkeit gegen hohe Temperaturen auszeichnet. Außerdem weist sie einen bemerkenswerten Schutz gegen Korrosion, auch in stark sauren Umgebungen, und Oxidation auf. Weiterhin weist die Legierung eine sehr gute Kriechfestigkeit und eine sehr gute Schweißfähigkeit auf.
Konkret kann der Grundwerkstoff der Trägerschicht ein Werkstoff gemäß dem API-Standard (American-Petroleum-Institute) sein, insbesondere ein X42, ein X52, ein X60, ein X65, ein X70, ein X80 oder ein Grundwerkstoff mit einem höheren Anteil von Legierungselementen. Weiterhin kann der metallische Grundwerkstoff gemäß der DIN EN 10208-2 ein L 360QB, ein L 415QB, ein L 450QB oder ein L 485QB sein, wobei dieser Grundwerkstoff mit einer ersten Beschichtung und/oder einer zweiten Beschichtung aus Alloy 625 beschichtet ist. Mit anderen Worten sei an eine Trägerschicht aus einem X42 oder einem Grundwerkstoff der obigen Liste mit einer höheren Streckgrenze als X42 gedacht, welche mit einer ersten Beschichtung und/oder einer zweiten Beschichtung aus Alloy 625 beschichtet ist.
Bevorzugt weist die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung einen Chromanteil von größer oder gleich 12 Gew.-% auf, bevorzugt einen Chromanteil von größer oder gleich 16 Gew.- % und besonders bevorzugt einen Chromanteil von größer oder gleich 20 Gew . -% , und/oder einen Chromanteil von kleiner oder gleich 31 Gew . -% , bevorzugt einen Chromanteil von kleiner oder gleich 27 Gew . -% und besonders bevorzugt einen Chromanteil von kleiner oder gleich 23 Gew . -% .
Durch den Chromanteil kann die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung eine besonders stark ausgeprägte Korrosionsbeständigkeit und/oder eine besonders gute Hitzebeständigkeit aufweisen .
Weiterhin bevorzugt weist die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung einen Molybdänanteil von größer oder gleich 2 Gew . -% auf , bevorzugt einen Molybdänanteil von größer oder gleich 5 Gew . -% und besonders bevorzugt einen Molybdänanteil von größer oder gleich 8 Gew . -% , und/oder einen Molybdänanteil von kleiner oder gleich 17 Gew . -% , bevorzugt einen Molybdänanteil von kleiner oder gleich 13 Gew . -% und besonders bevorzugt einen Molybdänanteil von kleiner oder gleich 10 Gew . -% .
Durch den vorgeschlagenen Molybdänanteil kann die Säurebeständigkeit und damit die Korrosionsbeständigkeit der ersten Beschichtung und/oder der zweiten Beschichtung verbessert werden . Weiterhin kann mit dem hier vorgeschlagenen Molybdänanteil die Härte und die Festigkeit der ersten Beschichtung und/oder zweiten Beschichtung und damit die Widerstands fähigkeit gegenüber abrasivem Verschleiß erhöht werden . Außerdem kann durch den Molybdänteil die Anlassversprödung der ersten Beschichtung und/oder der zweiten Beschichtung verhindert oder vermindert werden .
Mit anderen Worten kann durch den Molybdänanteil die Festigkeit , die Korrosions- und die Hitzebeständigkeit der ersten Beschichtung und/oder der zweiten Beschichtung verbessert werden . Optional weist die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung einen Anteil von Niob in Kombination mit Tantal von größer oder gleich 2 Gew . -% auf , bevorzugt einen Anteil von Niob in Kombination mit Tantal von größer oder gleich 2 , 6 Gew . -% und besonders bevorzugt einen Anteil von Niob in Kombination mit Tantal von größer oder gleich 3 , 15 Gew . -% , und/oder einen Anteil von Niob in Kombination mit Tantal von kleiner oder gleich 6 Gew . -% , bevorzugt einen Anteil von Niob in Kombination mit Tantal von kleiner oder gleich 5 Gew . -% und besonders bevorzugt einen Anteil von Niob in Kombination mit Tantal von kleiner oder gleich 4 , 15 Gew . -% .
Vorteilhaft kann durch den Anteil von Niob die Schweißbarkeit der ersten Beschichtung und/oder zweiten Beschichtung verbessert werden . Auf Grund der Ähnlichkeit von Niob und Tantal enthalten Nioberze überwiegend auch Tantal , weshalb es vorteilhaft ist, das Tantal nicht von dem Niob zu separieren und eine Kombination von Niob und Tantal als Legierungselemente der ersten Beschichtung und/oder der zweiten Beschichtung zuzusetzen .
Besonders bevorzugt weist die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung eine Härte nach Vickers , gemessen bei 20 ° C, von größer oder gleich 150 HV auf , bevorzugt eine Härte nach Vickers von größer oder gleich 200 HV und besonders bevorzugt eine Härte nach Vickers von größer oder gleich 250 HV .
Unter einer „Härte" wird der mechanische Widerstand verstanden, den die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung der mechanischen Eindringung eines anderen Körpers entgegensetzt . Die Härte nach Vickers entspricht der Härte entsprechend der nach dem Unternehmen Vickers benannten Härteprüfung, welche sich durch die flache Gestalt des Prüfkörpers insbesondere für dünnwandige Beschichtungen anbietet . Durch die Auswahl eines Beschichtungswerkstof fes mit einer Härte von größer oder gleich dem hier geforderten Wert kann insbesondere die Beständigkeit gegenüber abrasivem Verschleiß erhöht werden .
Weiterhin besonders bevorzugt weist die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung eine Bruchdehnung A, gemes sen bei 20 ° C, von größer oder gleich 25 % auf , bevorzugt eine Bruchdehnung A von größer oder gleich 30 % und besonders bevorzugt eine Bruchdehnung A von größer oder gleich 35 % .
Begri f flich sei hierzu Folgendes erläutert :
Die „Bruchdehnung A" ist ein Kennwert der Werkstof fwissenschaften, der nach einachsiger mechani scher Belastung die bleibende Verlängerung der Zugprobe nach dem Bruch, bezogen auf die Anfangsmesslänge , angibt . Je höher der Wert der Bruchdehnung eines Werkstof fes ist , desto höher ist auch die Duktilität oder die Verformungs fähigkeit des Werkstof fs
Wird die Streckgrenze eines Materials überschritten, dann gibt es in dessen Kristallgitter irreversible Veränderungen . Wird die Belastung auf das Material wieder weggenommen, so geht das Bauteil wieder in seine Ausgangslage zurück, wobei eine „plasti sche Dehnung" zurückbleibt .
Duktile Werkstof fe haben den Vorteil , dass plastische Dehnungen bis zu einer gewissen Grenze nicht zu einem Sprödbruch des aus dem Werkstof f hergestellten Werkstücks führen . Treten plastische Dehnungen im Rahmen des Lebens zyklus des Werkstücks auf , hier des Rohrabschnitts , sollte j edoch sichergestellt werden, dass das Werkstück nicht so stark plastisch gedehnt wird, dass eine Funktion des Werkstücks nicht mehr gewährleistet werden kann . Bei einigen Anwendungs fällen der hier vorgeschlagenen Rohrabschnitte werden diese zunächst zu einer Rohranordnung miteinander verbunden, welche anschließend zum Transport aufgewickelt und nach dem Transport wieder abgewickelt wird . Dieses Aufwickeln erfordert von den verwendeten Materialien für die Trägerschicht , die erste Beschichtung und die zweite Beschichtung, dass sie sich zerstörungs frei plastisch mit der Trägerschicht verformen lassen . Mit anderen Worten benötigen die Trägerschicht , die erste Beschichtung und die zweite Beschichtung eine ausreichende Duktilität , damit keine Sprödbrüche entstehen und/oder eine Delamination der Beschichtung an lokal plastisch verformten Stellen verhindert oder zumindest ausreichend vermindert werden kann .
Insbesondere für den zweiten Beschichtungswerkstof f hat sich unter Anwendungsbedingungen gezeigt , dass die hier geforderte Duktilität einer etwaigen Delamination des zweiten Beschichtungswerkstof fes entgegenwirken kann, auch wenn der Rohrabschnitt als Ganzes nicht plastisch verformt wird .
Gemäß einer zweckmäßigen Aus führungs form weist die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung eine Dehngrenze Rpo, 2 , gemessen bei 20 ° C , von größer oder gleich 280 N/mm2 auf , bevorzugt eine Dehngrenze Rpo, 2 von größer oder gleich 300 N/mm2 und besonders bevorzugt eine Dehngrenze Rpo, 2 von größer oder gleich 320 N/mm2 .
Begri f flich sei hierzu Folgendes erläutert :
Unter der „Dehngrenze Rpo, 2' wird diej enige einachsige mechanische Spannung verstanden, bei der die auf die Anfangs länge der Probe bezogene zurückbleibende plastische Dehnung nach Entlastung 0 , 2 % beträgt . Die Dehngrenze Rpo, 2 ist damit ein Festig- keitskennwert für einen Werkstof f , insbesondere die erste
Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung . Durch die hier geforderten Werte der Dehngrenze Rpo, 2 kann die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung besonders vorteilhaft an das Materialverhalten der Trägerschicht angepasst werden .
Kommt es zu einer elastischen und/oder plastischen Verformung der Trägerschicht , so wirkt sich diese Verformung auch auf die erste und/oder zweite Beschichtung aus . Sind die Dehngrenze Rpo, 2 von Trägerschicht und erster Beschichtung und/oder zweiter Beschichtung zu unterschiedlich, also insbesondere bei zu kleinen Werten für die Dehngrenze Rpo, 2 und bei zu großen Werten für die Dehngrenze Rpo, 2 für den ersten und/oder zweiten Beschichtungswerkstof f , so kann dies zu Eigenspannungen in der Trägerschicht und/oder der ersten Beschichtung und/oder der zweiten Beschichtung führen, wodurch eine Delamination der zweiten Beschichtung hervorgerufen werden kann .
I st die Dehngrenze Rpo, 2 für den ersten und/oder zweiten Beschichtungswerkstof f niedriger als die Dehngrenze der Trägerschicht , so kann es vorkommen, dass sich die Trägerschicht im rein elastischen Bereich verformt , während die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung bereits eine plastische Dehnung erfahren . Entfällt die äußere Belastung für den Rohrabschnitt kann es insbesondere in einer Kontaktschicht von Trägerschicht und erster Beschichtung und/oder zweiter Beschichtung zu Eigenspannungen kommen .
I st die Dehngrenze Rpo, 2 für den ersten und/oder zweiten Beschichtungswerkstof f höher als die Dehngrenze der Trägerschicht , so kann es vorkommen, das s sich die Trägerschicht plastisch verformt , während die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung eine rein elastische Verformung erfahren, wodurch ebenfalls Eigenspannungen in einer Kontaktschicht von Trägerschicht und erster Beschichtung und/oder zweiter Beschichtung auftreten können .
Durch die hier geforderten Werte für die Dehngrenze Rpo, 2 kann das Entstehen von Eigenspannungen in einer Kontaktschicht von Trägerschicht und erster Beschichtung und/oder zweiter Beschichtung in Folge einer Verformung des Rohrabschnitts verhindert oder zumindest verringert werden .
Zweckmäßig weist die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung eine Zugfestigkeit Rm, gemes sen bei 20 ° C, von größer oder gleich 650 N/mm2 auf , bevorzugt eine Zugfestigkeit Rm von größer oder gleich 685 N/mm2 und besonders bevorzugt eine Zugfestigkeit Rm von größer oder gleich 720 N/mm2 .
Begri f flich sei hierzu Folgendes erläutert :
Unter der „Zugfestigkeit Rm" wird die maximale einachsige mechanische Spannung verstanden, die der Werkstof f bis zum Versagen aushält .
Durch die hier geforderten Werte für die Zugfestigkeit Rm des ersten und/oder zweiten Beschichtungswerkstof fes kann die Bildung von Rissen in der ersten Beschichtung und/oder zweiten Beschichtung unter gewöhnlichen Einsatzbedingungen und/oder beim Aufwickeln und/oder Abwickeln einer Rohranordnung verhindert o- der zumindest stark vermindert werden .
Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form weist die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung eine Versiegelung auf .
Begri f flich sei hierzu Folgendes erläutert : Beschichtungen, insbesondere Beschichtungen hergestellt mit einem thermischen Spritzverfahren, können eine Porosität aufweisen . Hierdurch kann eine Beschichtung Öf fnungen an der Oberfläche der Beschichtung aufweisen, welche mit Kapillarräumen innerhalb der Beschichtung kommuni zieren, sodass ein designiertes Fluid innerhalb des Rohrabschnittes in Kapillarräume im Inneren der Beschichtung eindringen kann, wodurch Korrosion und/oder abrasiver Verschleiß nachteilig beeinflusst werden können . Unter einer „Versiegelung" wird ein zumindest teilweises Auf füllen von Öf fnungen in der Oberfläche der ersten Beschichtung und/oder der zweiten Beschichtung sowie von kommuni zierenden Kapillarräumen verstanden .
Durch die hier vorgeschlagene Versiegelung können Öf fnungen und mit ihnen kommuni zierende Kapillarräume in der Oberfläche der ersten Beschichtung und/oder der zweiten Beschichtung vorteilhaft zumindest teilweise aufgefüllt werden, sodass nach der Versiegelung ein Eindringen eines designierten Fluids in dem Rohrabschnitt in den Kapillarraum verhindert oder zumindest verringert werden kann . Auf diese Weise kann der Korrosionsschutz der ersten Beschichtung und/oder der zweiten Beschichtung verbessert werden .
Optional ist die Versiegelung polymerbasiert .
Unter einer „polymerbasierten Versiegelung" wird eine Versiegelung mit einem Werkstof f verstanden, welcher aus Makromolekülen besteht .
Hierdurch kann eine Versiegelung mit einer vorteilhaft geringen Viskosität des Versiegelungswerkstof fs zum Zeitpunkt der Verarbeitung und mit einer vorteilhaft hohen Viskosität nach der Verarbeitung erreicht werden, sodass der Versiegelungswerkstof f einerseits vorteilhaft in kleine Öf fnungen und Kapillarräume eindringen kann und andererseits nach dem Eindringen zu einer besonders harten und robusten Struktur ausgehärtet werden kann .
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe eine Rohranordnung aus zumindest zwei Rohrabschnitten gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei ein erster Rohrabschnitt und ein zweiter Rohrabschnitt an zwei korrespondierenden Rohrabschnittenden stof f schlüssig miteinander verbunden sind .
Eine weitverbreitete Verwendung eines oder mehrerer Rohrabschnitte gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung besteht darin, diese als Rohranordnung zum Befördern von Öl und/oder Gas und/oder einem flüssigen fossilen Energieträger zu verwenden . Hierzu ist es vorteilhaft eine Mehrzahl von Rohrabschnitten zu einer Rohranordnung zu verbinden, insbesondere zwei Rohrabschnitte , drei Rohrabschnitte , vier Rohrabschnitte , fünf Rohrabschnitte oder mehr als fünf Rohrabschnitte .
Hinsichtlich der Verbindung der Rohrabschnitte ist es besonders vorteilhaft diese stof f schlüssig miteinander zu verbinden, wodurch eine äußerst robuste Verbindung erzielt werden kann, auch gegenüber seismischen Ereignissen .
Die stof f schlüssige Verbindung kann dabei so ausgeführt sein, dass die Rohranordnung auf der Innenseite eine durchgehende Beschichtung mit korrosions festen und/oder gegen abrasiven Verschleiß schützenden Eigenschaften aufweist , insbesondere durch eine durchgehende Kombination von alternierend angeordneten ersten und zweiten Beschichtungen . Vorzugsweise sind dabei die ersten Beschichtungen von aneinander angrenzenden Rohrabschnitten derart stof f schlüssig miteinander verschweißt , dass der Bereich der Schweißverbindung keinen oder nur einen geringen stof flichen Unterschied zu dem angrenzenden Werkstof f der ersten Beschichtungen aufweist . Es versteht sich, dass sich die Vorteile eines Rohrabschnittes nach dem ersten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, unmittelbar auf eine Rohranordnung aufweisend einen ersten Rohrabschnitt und zumindest einen zweiten Rohrabschnitt j eweils gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erstrecken .
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des zweiten Aspekts mit dem Gegenstand des vorstehenden Aspekts der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist , und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ .
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Verfahren zum Herstellen eines Rohrabschnitts gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, gekennzeichnet durch die nachfolgenden Schritte :
Bereitstellen einer Trägerschicht bestehend aus einem metallischen Grundwerkstof f , wobei die Trägerschicht eine Länge , einen Innendurchmesser, eine Innenf läche , eine Außenfläche zumindest zwei Rohrabschnittenden mit j eweils einem Endbereich und einen Zwischenbereich aufweist ;
Aufbringen einer ersten Beschichtung in j edem Endbereich der Innenfläche der Trägerschicht , insbesondere mit einem Laserauftragsschweißverfahren; und
Aufbringen einer zweiten Beschichtung in dem Zwischenbereich der Innenfläche der Trägerschicht , insbesondere mit einem Lichtbogenspritzverfahren .
Die vorstehenden Schritte sind als Bestandteil eines Verfahrens zur Herstellung des Rohrabschnitts zu verstehen . Dabei können sie j e nach Aus führungs form durch einzelne Schritte ergänzt werden .
Vor dem Aufbringen der ersten Beschichtung kann die Trägerschicht mit einem Absatz versehen werden, insbesondere in dem Bereich der Innenfläche in welchem die erste Beschichtung designiert aufgebracht werden soll .
Die erste Beschichtung kann mit einer variierenden ersten Dicke aufgetragen werden, insbesondere in Abhängigkeit des Umfangswinkels des Rohrabschnitts . Hierdurch kann die Ovalität des Rohrabschnitts vorteilhaft reduziert werden, sodass eine Kalibration des Rohrabschnittendes verhindert oder hinsichtlich ihres Aufwandes vermindert werden kann .
Die erste Beschichtung kann nachdem sie aufgebracht wurde nachbearbeitet werden, insbesondere mit einem spanabhebenden Verfahren und/oder einem glättenden Verfahren .
Bei dem Aufbringen der zweiten Beschichtung kann diese zusätzlich zu dem Zwischenbereich auch zumindest teilweise überlappend auf die erste Beschichtung aufgetragen werden .
Nach dem Aufträgen der zweiten Beschichtung kann die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung mit einer Versiegelung versehen werden .
Nach dem Aufbringen der ersten Beschichtung können die Rohrabschnittenden überarbeitet werden . Vorzugsweise können die Rohrabschnittenden mit einem spanabhebenden Verfahren eben überarbeitet werden, sodass die Rohrabschnittenden eine vollständig ebene Oberfläche aufweisen . Dabei kann der Rohrabschnitt auch mit einer Fase versehen werden, insbesondere einer Fase an der Außenkante des Rohrabschnitts und/oder einer Fase an der Innenkante des Rohrabschnitts . Weiterhin oder zusätzlich können die Rohrabschnittenden mit einem glättenden Bearbeitungsverfahren nachbearbeitet werden . Der Rohrabschnitt kann nach dem Aufbringen der ersten Beschichtung kalibriert werden, sodass die Ovalität eines Rohrabschnittendes nach der Kalibration innerhalb geforderter Toleranzen ist .
Es versteht sich, dass sich die Vorteile eines Rohrabschnittes nach dem ersten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, unmittelbar auf ein Verfahren zum Herstellen eines Rohrabschnitts gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erstrecken .
Besonders zweckmäßig wird die Trägerschicht auf der Innenfläche vor dem Aufbringen der ersten Beschichtung und/oder der zweiten Beschichtung auf geraut .
Die Trägerschicht kann zumindest in dem Bereich der Innenfläche , welcher später mit der zweiten Beschichtung beschichtet werden soll , vorab aufgeraut werden . Dabei kann eine Strahlmittel verwendet werden, welches mit einer durchschnittlichen Korngröße und einem in gewissen Grenzen vorbestimmten Strahldruck mit dem korrespondierenden Bereich der Innenfläche in Kontakt gebracht wird . Das Strahlmittel kann Strahlkies und/oder Korund und/oder Edelkorund und/oder Zirkonkorund und/oder Flint und/oder Quarz und/oder Granat und/oder Diamant und/oder Sili ziumcarbid und/oder Chromoxid und/oder Bornitrid aufweisen .
Durch das Aufrauen der Innenfläche kann die Anhaftung zwischen der Trägerschicht und der zweiten Beschichtung verbessert werden .
Optional wird die Trägerschicht auf der Innenfläche vor dem Aufbringen der ersten Beschichtung und/oder der zweiten Beschichtung auf eine Temperatur von größer oder gleich 20 ° C vorerwärmt , bevorzugt auf eine Temperatur von größer oder gleich 40 °C und besonders bevorzugt auf eine Temperatur von größer oder gleich 70 ° C . Weiterhin optional wird die Trägerschicht auf der Innenfläche vor dem Aufbringen der ersten Beschichtung und/oder der zweiten Beschichtung auf eine Temperatur von größer oder gleich 50 ° C vorerwärmt , bevorzugt auf eine Temperatur von größer oder gleich 60 ° C und besonders bevorzugt auf eine Temperatur von größer oder gleich 80 ° C .
Ein derartiges Vorwärmen bewirkt , dass die Trägerschicht vor dem Aufbringen der zweiten Beschichtung ausgasen kann, wodurch die Anhaftung der zweiten Beschichtung an der Trägerschicht verbessert und eine einwandfreie Oberfläche der zweiten Beschichtung erreicht werden kann .
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des dritten Aspekts mit dem Gegenstand der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist , und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ .
Besonders bevorzugt wird eine zweite Dicke der zweiten Beschichtung in Abhängigkeit eines Umfangswinkels des Rohrabschnitts und/oder einer Längserstreckung des Rohrabschnitts variierend aufgebracht , insbesondere mit einer Varianz von größer oder gleich 3 % bezogen auf die maximale zweite Dicke , bevorzugt mit einer Varianz von größer oder gleich 5 % bezogen auf die maximale zweite Dicke und besonders bevorzugt mit einer Varianz von größer oder gleich 10 % bezogen auf die maximale zweite Dicke .
Mit anderen Worten wird hier vorgeschlagen die zweite Dicke der zweiten Beschichtung bereichsweise zu variieren, insbesondere in Abhängigkeit des Umfangswinkels und/oder der Längserstreckung der zweiten Beschichtung .
Hierdurch kann die zweite Beschichtung besonders vorteilhaft an erwartete Einsatzbedingungen des Rohrabschnitts angepasst werden . So kann die zweite Dicke der zweiten Beschichtung an lokale Korrosionsbedingungen und/oder lokale Abrasionsbedingungen angepasst werden .
Dieser Aspekt erstreckt sich analog auch auf die erste Dicke der ersten Beschichtung, welche in Abhängigkeit des Umfangswinkels und/oder der Längserstreckung der ersten Beschichtung variierend auf getragen werden kann .
Hierdurch kann ein Rohrabschnitt bedarfsgerecht an die erwarteten Einsatzbedingungen angepasst werden, wodurch Material und Kosten für die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung eingespart werden können, insbesondere im Abgleich zu metallurgisch plattierten Rohren oder hydromechanisch plattierten Rohren .
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Rohrabschnitt hergestellt mit einem Verfahren nach dem dritten Aspekt der Erfindung .
Es versteht sich, dass sich die Vorteile eines Verfahrens nach dem dritten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, unmittelbar auf einen Rohrabschnitt hergestellt mit einem Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung erstrecken .
Nach einem vierten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Verfahren zum Herstellen einer Rohranordnung aus zumindest zwei Rohrabschnitten gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, wobei ein erster Rohrabschnitt und ein zweiter Rohrabschnitt an zwei korrespondierenden Rohrabschnittenden stof f schlüssig miteinander verbunden werden .
Es versteht sich, dass sich die Vorteile einer Rohranordnung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, unmittelbar auf ein Verfahren zum Herstellen einer Rohranordnung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung erstrecken . Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des vierten Aspekts mit dem Gegenstand der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist , und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ .
Nach einem fünften Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe eine Verwendung einer Rohranordnung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung zum Befördern eines ölhaltigen und/oder gashaltigen Fluids und/oder eines Fluids aufweisend einen flüssigen fossilen Energieträger .
Es versteht sich, dass sich die Vorteile einer Rohranordnung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, unmittelbar auf eine Verwendung einer Rohranordnung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung erstrecken .
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des fünften Aspekts mit dem Gegenstand der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist , und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ .
Weitere Vorteile , Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Aus führungsbeispielen . Dabei zeigen im Einzelnen :
Figur 1 : schematisch eine erste Aus führungs form eines Rohrabschnitts , wobei der Rohrabschnitt in einem Halbschnitt dargestellt ist ; und
Figur 2 : schematisch eine zweite Aus führungs form eines Rohrabschnitts , wobei der Rohrabschnitt in einem Halbschnitt dargestellt ist und wobei rechts der Bruchlinie lediglich die Trägerschicht abgebildet ist . In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugs zeichen gleiche Bauteile bzw . gleiche Merkmale , sodass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt , sodass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird . Ferner sind einzelne Merkmale , die in Zusammenhang mit einer Aus führungs form beschrieben wurden, auch separat in anderen Aus führungs formen verwendbar .
Die erste Aus führungs form eines Rohrabschnitts 100 in Figur 1 , insbesondere eines Rohrabschnitts 100 zum Befördern von Öl und/oder Gas , besteht im Wesentlichen aus :
- einer Trägerschicht 110 aus einem metallischen Grundwerkstof f 111 , wobei die Trägerschicht 110 eine Länge 112 , einen Innendurchmesser 113 , eine Innenfläche 114 , eine Außenfläche 115 zumindest zwei Rohrabschnittenden 116 mit j eweils einem Endbereich 117 und einen Zwischenbereich 118 aufweist ;
- einer ersten Beschichtung 120 aus einem ersten metallischen Beschichtungswerkstof f 121 in j edem Endbereich 117 der Innenfläche 114 der Trägerschicht 110 , wobei die erste Beschichtung 120 mit der Trägerschicht 110 verschweißt ist , wobei die erste Beschichtung 120 eine erste Dicke 122 , eine Einbrandtiefe 123 und eine Längserstreckung 124 aufweist ; und
- einer zweiten Beschichtung 130 bestehend aus einem zweiten metallischen Beschichtungswerkstof f 131 in dem Zwischenbereich 118 der Innenfläche 114 der Trägerschicht 110 , wobei die zweite Beschichtung 130 mit einem thermischen Spritzverfahren auf die Trägerschicht 110 aufgespritzt ist .
Die zweite Beschichtung 130 weist dabei eine zweite Dicke 132 von kleiner oder gleich 2 . 500 pm auf , bevorzugt eine zweite Dicke 132 von kleiner oder gleich 750 pm und besonders bevorzugt eine zweite Dicke 132 von kleiner oder gleich 500 pm . Vorteilhaft kann die zweite Beschichtung 130 eine zweite Dicke 132 von größer oder gleich 100 gm aufweisen, bevorzugt eine zweite Dicke 132 von größer oder gleich 200 gm und besonders bevorzugt eine zweite Dicke 132 von größer oder gleich 400 gm .
Die erste Beschichtung 120 kann mit einem Auftragsschweißverfahren auf die Trägerschicht 110 aufgebracht sein, insbesondere mit einem Laserauftragsschweißverfahren . Hierbei kann sich für die erste Beschichtung 120 eine Einbrandtiefe 123 von kleiner oder gleich 500 gm ergeben, bevorzugt eine Einbrandtiefe 123 von kleiner oder gleich 150 gm und besonders bevorzugt eine Einbrandtiefe 123 von kleiner oder gleich 75 gm .
Die erste Beschichtung 120 kann eine erste Dicke 122 von kleiner oder gleich 2 . 500 gm aufweisen, bevorzugt eine erste Dicke 122 von kleiner oder gleich 1 . 000 gm und besonders bevorzugt eine erste Dicke 122 von kleiner oder gleich 600 gm .
Die erste Beschichtung 120 kann eine Längserstreckung 124 von größer oder gleich 30 mm aufweisen, bevorzugt eine Längserstreckung 124 von größer oder gleich 50 mm und besonders bevorzugt eine Längserstreckung 124 von größer oder gleich 65 mm .
Die erste Beschichtung 120 und/oder die zweite Beschichtung 130 kann eine Versiegelung aufweisen .
Der Rohrabschnitt 100 kann eine Fase 144 aufweisen .
Die zweite Aus führungs form eines Rohrabschnitts 100 in Figur 2 ähnelt der ersten Aus führungs form in Figur 1 , wobei die Trägerschicht 110 zusätzlich einen Absatz 142 aufweist . Hierdurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass die erste Beschichtung 120 und die zweite Beschichtung 130 trotz unterschiedlicher erster Dicke 122 und zweiter Dicke 132 einen weitestgehend geradlinigen Verlauf der Innenoberfläche (nicht bezeichnet ) des Rohrabschnitts 100 im Bereich des Übergangs (nicht bezeichnet ) und/oder der Überlappung 119 von der ersten Beschichtung 120 auf die zweite Beschichtung 130 aufweisen .
Bezugszeichenliste
100 Rohr ab schnitt
110 Träger schicht
111 Grundwerkstof f
112 Länge
113 Innendurchmesser
114 Innenfläche
115 Außenfläche
116 Rohr ab schnitt ende
117 Endbereich
118 Zwischenbereich
119 Überlappung
120 erste Beschichtung
121 erster Beschichtungswerkstof f
122 erste Dicke
123 Einbrandtiefe
124 Längser Streckung
130 zweite Beschichtung
131 zweiter Beschichtungswerkstof f
132 zweite Dicke
140 Innenkante
142 Absatz
144 Fase

Claims

Patentansprüche
1. Rohrabschnitt (100) , insbesondere Rohrabschnitt (100) zum Befördern von Öl und/oder Gas, aufweisend:
- eine Trägerschicht (110) bestehend aus einem metallischen Grundwerkstoff (111) , wobei die Trägerschicht (110) eine Länge (112) , einen Innendurchmesser (113) , eine Innenfläche (114) , eine Außenfläche (115) zumindest zwei Rohrabschnittenden (116) mit jeweils einem Endbereich (117) und einen Zwischenbereich (118) aufweist;
- in jedem Endbereich (117) der Innenfläche (114) der Trägerschicht (110) eine erste Beschichtung (120) bestehend aus einem ersten metallischen Beschichtungswerkstoff (121) , wobei die erste Beschichtung (120) mit der Trägerschicht (110) verschweißt ist, wobei die erste Beschichtung (120) eine erste Dicke (122) , eine Einbrandtiefe (123) und eine Längserstreckung (124) aufweist; und
- in dem Zwischenbereich (118) der Innenfläche (114) der Trägerschicht (110) eine zweite Beschichtung (130) bestehend aus einem zweiten metallischen Beschichtungswerkstoff (131) , wobei die zweite Beschichtung (130) mit einem thermischen Spritzverfahren auf die Trägerschicht (110) aufgespritzt ist; wobei die zweite Beschichtung (130) eine zweite Dicke (132) von kleiner oder gleich 2.500 pm aufweist, bevorzugt eine zweite Dicke (132) von kleiner oder gleich 750 pm und besonders bevorzugt eine zweite Dicke (132) von kleiner oder gleich 500 pm.
2. Rohrabschnitt (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Beschichtung (130) eine zweite Dicke (132) von größer oder gleich 100 pm aufweist, bevorzugt eine zweite Dicke (132) von größer oder gleich 200 pm und besonders bevorzugt eine zweite Dicke (132) von größer oder gleich 400 pm.
3. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (110) an einer Innenkante (140) einen Absatz (142) aufweist.
4. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (120) mit einem Auftragsschweißverfahren auf die Trägerschicht (110) aufgebracht ist, insbesondere mit einem Laserauftragsschweißverfahren .
5. Rohrabschnitt (100) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (120) eine Einbrandtiefe (123) von kleiner oder gleich 500 pm aufweist, bevorzugt eine Einbrandtiefe (123) von kleiner oder gleich 150 pm und besonders bevorzugt eine Einbrandtiefe (123) von kleiner oder gleich 75 pm.
6. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (120) eine erste Dicke (122) von kleiner oder gleich 2.500 pm aufweist, bevorzugt eine erste Dicke (122) von kleiner oder gleich 1.000 pm und besonders bevorzugt eine erste Dicke (122) von kleiner oder gleich 600 pm.
7. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (120) eine erste Dicke (122) von größer oder gleich 500 pm aufweist, bevorzugt eine erste Dicke (122) von größer oder gleich 600 pm und besonders bevorzugt eine erste Dicke (122) von größer oder gleich 700 pm .
8. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (120) eine Längserstreckung (124) von größer oder gleich 30 mm aufweist, bevorzugt eine Längserstreckung (124) von größer oder gleich 50 mm und besonders bevorzugt eine Längserstreckung (124) von größer oder gleich 65 mm.
9. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (120) eine mit dem Umfangswinkel des Rohrabschnitts (100) variierende erste Dicke (122) aufweist.
10. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Beschichtung (130) mit einem Lichtbogenspritzverfahren auf die Trägerschicht (110) aufgespritzt ist.
11. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (120) und/oder die zweite Beschichtung (130) einen Nickelanteil von größer oder gleich 38 Gew.-%, bevorzugt einen Nickelanteil von größer oder gleich 48 Gew.-% und besonders bevorzugt einen Nickelanteil von größer oder gleich 58 Gew.-%, und/oder einen Nickelanteil von kleiner oder gleich 75 Gew.-%, bevorzugt einen Nickelanteil von kleiner oder gleich 70 Gew.-% und besonders bevorzugt einen Nickelanteil von kleiner oder gleich 65 Gew.-%, aufweist.
12. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (120) und/oder die zweite Beschichtung (130) einen Chromanteil von größer oder gleich 12 Gew.-%, bevorzugt einen Chromanteil von größer oder gleich 16 Gew.-% und besonders bevorzugt einen Chromanteil von größer oder gleich 20 Gew.-%, und/oder einen Chromanteil von kleiner oder gleich 31 Gew.-%, bevorzugt einen Chromanteil von kleiner oder gleich 27 Gew.-% und besonders bevorzugt einen Chromanteil von kleiner oder gleich 23 Gew.-%, aufweist.
13. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (120) und/oder die zweite Beschichtung (130) einen Molybdänanteil von größer oder gleich 2 Gew.-%, bevorzugt einen Molybdänanteil von größer oder gleich 5 Gew.-% und besonders bevorzugt einen Molybdänanteil von größer oder gleich 8 Gew.-%, und/oder einen Molybdänanteil von kleiner oder gleich 17 Gew.-%, bevorzugt einen Molybdänanteil von kleiner oder gleich 13 Gew.-% und besonders bevorzugt einen Molybdänanteil von kleiner oder gleich 10 Gew.-%, aufweist.
14. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (120) und/oder die zweite Beschichtung (130) einen Anteil von Niob in Kombination mit Tantal von größer oder gleich 2 Gew.-%, bevorzugt einen Anteil von Niob in Kombination mit Tantal von größer oder gleich 2, 6 Gew.-% und besonders bevorzugt einen Anteil von Niob in Kombination mit Tantal von größer oder gleich 3,15 Gew.-%, und/oder einen Anteil von Niob in Kombination mit Tantal von kleiner oder gleich 6 Gew.-%, bevorzugt einen Anteil von Niob in Kombination mit Tantal von kleiner oder gleich 5 Gew.-% und besonders bevorzugt einen Anteil von Niob in Kombination mit Tantal von kleiner oder gleich 4,15 Gew.-%, aufweist.
15. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (120) und/oder die zweite Beschichtung (130) eine Härte nach Vickers, gemessen bei 20°C, von größer oder gleich 150 HV aufweist, bevorzugt eine Härte nach Vickers von größer oder gleich 200 HV und besonders bevorzugt eine Härte nach Vickers von größer oder gleich 250 HV.
16. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (120) und/oder die zweite Beschichtung (130) eine Bruchdehnung A, gemessen bei 20°C, von größer oder gleich 25 % aufweist, bevorzugt eine Bruchdehnung A von größer oder gleich 30 % und besonders bevorzugt eine Bruchdehnung A von größer oder gleich 35 %.
17. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (120) und/oder die zweite Beschichtung (130) eine Dehngrenze Rpo,2, gemessen bei 20°C, von größer oder gleich 280 N/mm2 aufweist, bevorzugt eine Dehngrenze Rpo,2 von größer oder gleich 300 N/mm2 und besonders bevorzugt eine Dehngrenze RPo,2 von größer oder gleich 320 N/mm2.
18. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (120) und/oder die zweite Beschichtung (130) eine Zugfestigkeit Rm, gemessen bei 20°C, von größer oder gleich 650 N/mm2 aufweist, bevorzugt eine Zugfestigkeit Rm von größer oder gleich 685 N/mm2 und besonders bevorzugt eine Zugfestigkeit Rm von größer oder gleich 720 N/mm2.
19. Rohrabschnitt (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (120) und/oder die zweite Beschichtung (130) eine Versiegelung aufweist.
20. Rohrabschnitt (100) gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Versiegelung polymerbasiert ist.
21. Rohranordnung aus zumindest zwei Rohrabschnitten (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Rohrabschnitt (100) und ein zweiter Rohrabschnitt (100) an zwei korrespondierenden Rohrabschnittenden (116) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
22. Verfahren zum Herstellen eines Rohrabschnitts (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch die nachfolgenden Schritte:
- Bereitstellen einer Trägerschicht (110) bestehend aus einem metallischen Grundwerkstoff, wobei die Trägerschicht (110) eine Länge (112) , einen Innendurchmesser (113) , eine Innenfläche (114) , eine Außenfläche (115) zumindest zwei Rohrabschnittenden (116) mit jeweils einem Endbereich (117) und einen Zwischenbereich (118) aufweist;
- Aufbringen einer ersten Beschichtung (120) in jedem Endbereich (117) der Innenfläche (114) der Trägerschicht (110) , insbesondere mit einem Laserauftragsschweißverfahren; und
- Aufbringen einer zweiten Beschichtung (130) in dem Zwischenbereich (118) der Innenfläche (114) der Trägerschicht (110) , insbesondere mit einem Lichtbogenspritzverfahren.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (110) auf der Innenfläche (114) vor dem Aufbringen der ersten Beschichtung (120) und/oder der zweiten Beschichtung (130) aufgeraut wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (110) auf der Innenfläche (114) vor dem Aufbringen der ersten Beschichtung (120) und/oder der zweiten Beschichtung (130) auf eine Temperatur von größer oder gleich 20°C vorerwärmt wird, bevorzugt auf eine Temperatur von größer oder gleich 40°C und besonders bevorzugt auf eine Temperatur von größer oder gleich 70°C.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Dicke (132) der zweiten Beschichtung (130) in Abhängigkeit eines Umfangswinkels des Rohrabschnitts (100) und/oder einer Längserstreckung des Rohrabschnitts (100) variierend aufgebracht wird, insbesondere mit einer Varianz von größer oder gleich 3 % bezogen auf die maximale zweite Dicke (132) , bevorzugt mit einer Varianz von größer oder gleich 5 % bezogen auf die maximale zweite Dicke (132) und besonders bevorzugt mit einer Varianz von größer oder gleich 10 % bezogen auf die maximale zweite Dicke (132) .
26. Verfahren zum Herstellen einer Rohranordnung gemäß Anspruch 21 aus zumindest zwei Rohrabschnitten (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Rohrabschnitt (100) und ein zweiter Rohrabschnitt (100) an zwei korrespondierenden Rohrabschnittenden (116) stoff schlüssig miteinander verbunden werden.
27. Verwendung einer Rohranordnung gemäß Anspruch 21 zum Befördern eines ölhaltigen und/oder gashaltigen Fluids und/oder eines Fluids aufweisend einen flüssigen fossilen Energieträger.
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