Bei Ethylencrackern ist es bekannt, das zu crackende Medium in einer mehrfach gebogenen Rohrschlange durch einen Erhitzungsraum, beispiels- weise einen Ofen, zu führen. Diese Rohrschlangen bestehen teilweise aus geradlinigen Rohren, die zur Bildung einer durchgängigen Rohrschlange in ihren Endbereichen über gebogene, mit den geradlinigen Rohren über Fü- geverfahren verbundene Rohrabschnitte miteinander verbunden sind.

Ein Ausschnitt einer solchen aus dem Stand der Technik bekannten Rohr- schlange ist beispielhaft in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Bei dieser Rohr- schlange sind die Rohre durch als Fittings bezeichnete, gebogene Rohrab- schnitte verbunden. Die Fittings werden beispielsweise durch statischen Guß hergestellt und bilden einen einzigen Rohrbogen. Endseits sind die Fit- tings an Rohre angeschweißt.

Im Rahmen dieser Erfindung wird ein Rohrbogen als der Bereich eines ge- krümmten Rohrs verstanden, in dem die Ausrichtung der Längsachse des Rohrs beständig ändert. Der Rohrbogen endet in dem Punkt, ab dem sich die Ausrichtung der Längsachse des Rohrs nicht mehr ändert.

Die Rohrschlangen des Standes der Technik weisen eine Vielzahl von Schweißnähten auf, die benötigt werden, um die einbogigen Fittings mit den Rohren zu verbinden. Hierdurch wird die Herstellung der Rohrschlangen aufwendig. Außerdem bilden Schweißnähte potentielle Schwachstellen für die Rißbildung in einer derartigen Rohrschlange. Da die Fittings und Rohre der bekannten Rohrschlangen häufig aus unterschiedlichen Werkstoffgefü- gen bestehen, wird der Herstellungsaufwand durch das schwierige Ver- schweißen unterschiedlicher Metalle weiter erhöht. Zudem haben die aus statischem Guß hergestellten Fittings meist ein hohes Gewicht, so daß bei der hängenden Befestigung der Rohrschlange in einem Ofen, beispielswei- se einem Ethylencracker, eine starke Belastung der Aufhängung erfolgt, bzw. ein verstärktes Kriechen (Rohrlängung) der Rohre auftritt. Außerdem führt die herstellungsbedingte erhöhte Wandstärke der Fittings zu einem schlechten Wärmeübergang zwischen dem die Rohrschlange umgebenden Wärmemedium und dem in der Rohrschlange geführten, zu behandelnden Medium. Die stärke Wanddicke führt zudem durch den Temperaturgradien- ten zu zusätzlichen Spannungen, die zu Rissen in den Fittings führen kön- nen.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rohrbogen zu schaffen, der ein leichtes Zusammenfügen einer Rohr- schlange erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch die nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteil- hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angege- ben.

Die Erfindung baut auf dem Grundgedanken auf, den Rohrabschnitt mit mehreren Rohrbogen zu versehen. Damit kann mit einem einstückig herge- stellten, metallischen Rohrabschnitt beispielsweise eine Verbindung zwi- schen zwei beabstandet zueinander parallel verlaufenden Rohren herge- stellt werden. Auf das Verbinden zweier einfach gebogener Rohrabschnitte

mit einem Zwischenrohr zur Herstellung dieser Verbindung kann verzichtet werden, wodurch die Zahl der Schweißnähte reduziert wird.

Als Rohrabschnitt wird erfindungsgemäß ein Körper verstanden, der durch Umformen aus einem einstückigen Rohr hergestellt wird. Dieser Rohrab- schnitt ist von solchen Teilabschnitten einer Rohrschlange zu unterschei- den, die durch Fügeverfahren, beispielsweise Schweißen, zu einem mehr- fach gebogenen Teilabschnitt der Rohrschlange zusammengesetzt werden.

Als Längsachse wird im Rahmen dieser Erfindung die Linie verstanden, die die Flächenmittelpunkte der senkrecht zur Fließrichtung des im Rohrab- schnitt geführten Mediums stehenden Querschnitte des in dem Rohrab- schnitt zum Durchfluß des in ihm strömenden Mediums vorgesehenen Hohl- raums verbindet. Diese Querschnitte sind vorzugsweise kreisförmig oder elliptisch.

Bevorzugt verläuft die Längsachse des Rohrabschnitts zwischen zwei En- den des Rohrabschnitts nicht in einer Ebene. Dadurch ist es möglich, mit dem Rohrabschnitt Teilabschnitte einer Rohrschlange zu erzeugen, die an spezielle Designvorgaben des Ofens, beispielsweise des Crackers, ange- paßt sind. Der erfindungsgemäße Rohrabschnitt kann mehr als zwei Enden aufweisen, beispielsweise eine Gabelung aufweisen.

Eine besonders kompakte Bauweise einer Rohrschlange kann erreicht wer- den, wenn das Verhältnis von Biegeradius zum Rohrdurchmesser des Rohr- bogens zumindest abschnittsweise kleiner als 1,5, vorzugsweise zumindest abschnittsweise kleiner als 1,1 und besonders bevorzugt zumindest ab- schnittsweise gleich 1,04 ist.

Ebenfalls läßt sich durch den erfindungsgemäßen Rohrabschnitt eine be- sonders kompakte Rohrschlange erzeugen, wenn die Zwischenlängen zwi- schen zwei Rohrbögen eines Rohrabschnitts klein gehalten werden, vor-

zugsweise kleiner als 300 mm, insbesondere vorzugsweise kleiner als 100 mm, besonders bevorzugt gleich 40 mm ist. Als Zwischenlänge wird die Länge des Teilabschnitts des erfindungsgemäßen Rohrabschnitts zwischen zwei Rohrbögen bezeichnet, in der sich die Ausrichtung der Längsachse des Rohrabschnitts nicht verändert.

Besonders bevorzugt wird der Rohrabschnitt aus einem der folgenden DIN EN 10027 Teil 1 Werkstofftypen (Werkstoffnummer in Übereinstimmung mit SEW595 und E DIN 17465 ; bzw. ASTM-Typ^) : GX40CrNiSi25-20 (1.4848 ; HK 40*), GX35CrNiSiNb24-24 (1.4855), GX45NiCrSi35-25 (1.4857 ; HP*), GX43NiCrWSi35-25-4 (HP+W*), GX40NiCrSiNb35-25 (1.4852 ; HP+Nb*), GX45NiCrSiNbTi35-25 (HP+Nb Micro*), GX10NiCrNb32-20 (1.4859 ; CT 15C*), GX50CrNiSi30-30 (1.4868), G-NiCr28W (2.4879), GX45NiCrSiNb45-35,<BR> GX13NiCrSiNb45-35,<BR> GX13NiCrNb37-25, GX55NiCrWZr33-30-4 hergestellt.

Eine gleichmäßige Behandlung des in dem Rohrabschnitt geführten Medi- ums wird erreicht, wenn die Teilbereiche des Rohrabschnitts im wesentli- chen die gleichen Durchmesser und/oder Wandstärke aufweisen. Außerdem wird durch die Ausgestaltung des Rohrabschnitts mit im wesentlichen glei- cher Wandstärke eine Reduktion der Spannungen in dem Rohrabschnitt erreicht.

Besonders bevorzugt liegt die Wandstärke entlang des gesamten Rohrab- schnitts zwischen 6 mm und 14 mm. Beispielsweise liegt die Rohrwand- stärke des gesamten Rohrabschnitts minimal bei 8 mm im Zugbereich und maximal bei 11 mm im Druckbereich des Rohrbogens.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Innenoberfläche des Rohrabschnitts zumindest teilweise eine Rauhigkeit von weniger als 12 Ra, insbesondere zumindest teilweise eine Rauhigkeit von ca. 3,2 Ra auf. Mit der Reduktion der Rauhigkeit der Innenoberfläche wird bei der Verwendung des Rohrabschnitts in Rohrschlangen einer petrochemischen Anlage, bei der Kohlenwasserstoffe in der Rohrschlange behandelt werden, die Ablage- rung von Kokspartikeln auf der Innenoberfläche (Verkokung) und die Diffu- sion von Kohlenstoff ins Werkstoffinnere (Aufkohlung) minimiert. Außerdem wird die Bildung einer gleichmäßigen, dichten Chromoxidschutzschicht auf der Innenoberfläche des Rohrabschnitts durch die glatte Oberfläche begün- stigt.

Eine erfindungsgemäße Rohrschlange für eine chemische Anlage, die aus durch Rohrabschnitte miteinander verbundenen einstückig hergestellten, metallischen Rohren zusammengesetzt ist, weist mindestens einen zumin- dest an einem seiner Enden mit einem der Rohre verbundenen, zuvor be- schriebenen, erfindungsgemäßen Rohrabschnitt auf. Diese Rohrschlange läßt sich leicht herstellen, da durch die mehrfach gebogenen Rohrabschnitte parallel verlaufende Rohre leicht und mit einer geringen Zahl von Schweiß- nähten miteinander verbunden werden können.

Diese Verbindung eines Rohrabschnitts mit zumindest einem seiner Enden mit einem anderen Rohrabschnitt oder einem Rohr erfolgt besonders dann sehr leicht, wenn die Rohrabschnitte bzw. der Rohrabschnitt und das Rohr aus demselben Werkstoff hergestellt sind. Bedingt durch das gleiche Makro- gefüge können die Rohre dann einfach miteinander verschweißt werden.

Außerdem weisen die Rohre und die Rohrabschnitte die gleichen mechani- schen Eigenschaften und die gleiche Aufkohlungs-und Verkokungsbestän- digkeit auf. Dadurch wird der Ersatz von Rohrschlangen oder Teilen von Rohrschlangen planbarer.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen des vorgenannten Rohrabschnitts bzw. der vorgenannten Rohrschlange ist zumindest ein Rohrabschnitt aus einem Schleudergußrohr hergestellt. Das führt zu einer Flexibilität bei der Herstellung der Rohrabschnitte, insbesondere als Fitting- ersatz, da keine Modellanfertigung oder Modelländerung der zu gießenden Fittings notwendig ist, sondern der Rohrabschnitt unmittelbar in die ge- wünschte Konfiguration gebogen werden kann. Die erhöhte Flexibilität zeigt sich auch darin, daß für Anlagen, die durch eine besonders starke Koksero- sion belastet werden, ohne großen Aufwand Rohrabschnitte mit größeren Umlenkradien hergestellt werden können. Da beim Entkokungsprozeß in petrochemischen Anlagen im Rohrinneren abgelagerter Koks mit Sauerstoff und Wasserdampf abgebrannt wird und dadurch Kokspartikel anfallen, wird hier bei geringen Umlenkradien ein hoher erosiver Abtrag erzeugt. Diese Beschädigung der Innenseite der Rohrabschnitte kann durch größere Um- lenkradien reduziert werden.

Rohrabschnitte aus im Schleudergußverfahren gefertigten Rohren besitzen im Bereich der Innenoberfläche feines, globulitisches Makrogefüge, das eine bessere Aufkohlungsbeständigkeit als das bei herkömmlichen Fittings vor- handene stengelige Gefüge besitzt. Außerdem dient das feine Gefüge bei Auftreten von Kriechschäden als Rißstopper. Zudem besitzen durch Schleu- derguß hergestellte Rohre durch ihre hohe Umdrehungszahl beim Herstel- lungsprozeß bedingt eine viel höhere Reinheit als Gußteile aus statischem Guß.

Indem der mehrfach gebogene Rohrabschnitt aus einem geraden, durch Schleuderguß hergestellten Rohr, beispielsweise durch ein Fügeverfahren

hergestellt wird, besteht die Möglichkeit, die InnenoberFläche des Rohrab- schnitts vor der Herstellung des Rohrabschnitts beim noch geraden Rohr spanabhebend zu bearbeiten, wodurch eine sehr glatte, homogene In- nenoberfläche erzeugt werden kann. Dies kann bei den im statischen Guß- verfahren herstellungsbedingt bereits mit Rohrbogen hergestellten Fittings nicht erreicht werden. Außerdem ist bei der Herstellung des Rohrabschnitts aus Schleudergußrohren eine zusätzliche Veredelung der Innenoberfläche, beispielsweise durch Rollieren, leicht möglich.

Besonders bevorzugt wird der Rohrabschnitt durch induktives Biegen eines Schleudergußrohrs erzeugt. Dabei können Schleudergußrohre eingesetzt werden, deren Außenoberfläche nach dem Schleuderguß nicht behandelt wurde.

Besonders um bei der nachfolgenden spanabhebenden Innenbearbeitung der Rohre auftretende Kaltverfestigung zu minimieren, wird das Schleuder- gußrohr vor dem induktiven Biegen wärmebehandelt, insbesondere durch Lösungs-bzw. Spannungsarmglühen. Bevorzugt wird bei der Wärmebe- handlung ein Temperaturbereich von 800° bis 1200°, insbesondere von 850° bis 1100° gewählt. Bevorzugt wird durch das Wärmebehandeln ge- währleistet, daß Phasen aufgelöst werden, die zur Versprödung des Werk- stoffs führen (y'). Ebenfalls kann durch das Wärmebehandeln die Menge an Primär-und Sekundärcarbidausscheidungen gering gehalten werden.

Erfindungsgemäß werden der zuvor beschriebene erfindungsgemäße Rohr- abschnitt als Fittingersatz für Rohrschlangen verwendet. Insbesondere kön- nen bei bereits bestehenden Rohrschlangen zu ersetzende Fittings mit den erfindungsgemäßen Rohrabschnitten ersetzt werden.

Erfindungsgemäß wird der zuvor beschriebene Rohrabschnitt oder eine zu- vor beschriebene Rohrschlange in einer petrochemischen Anlage, bevor-

zugt in einem Cracker, besonders bevorzugt in einem Ethylencracker, ver- wendet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel dar- stellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 einen herkömmlichen Rohrabschnitt einer Rohrschlange in einer Draufsicht von oben, Fig. 2 einen herkömmlichen Rohrabschnitt einer Rohrschlange in einer Ansicht von hinten, einen erfindungsgemäßen Rohrabschnitt einer Rohrschlange in ei- ner Draufsicht von oben und Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Rohrabschnitt einer Rohrschlange in ei- ner Ansicht von hinten.

Bei dem bisher verwendeten, in Fig. 1 und 2 dargestellten Rohrabschnitt besteht dieser aus 3 Einzelstücken in Form zweier Fittings 1,2 und eines Zwischenrohrs 3, die durch Rundschweißnähte 4 miteinander verbunden sind. An ihren anderen Enden sind die Fittings 1,2 mit geradlinigen Rohren 5,6 der Rohrschlange durch Rundschweißnähte 7 verbunden.

Deutlich zu erkennen ist die im Verhältnis zum Zwischenrohr 3 größere Dik- ke der Fittings 1,2. Diese im herkömmlichen Gußverfahren hergestellten Fittings 1,2 weisen eine größere Wanddicke auf, als das Zwischenrohr, wo- durch sich ein unterschiedlicher Wärmedurchgang ergibt. Außerdem ist der dargestellte, herkömmliche Rohrabschnitt aufgrund der Rundschweißnähte aufwendig herzustellen.

Der erfindungsgemäße Rohrabschnitt ist in Fig. 3,4 dargestellt. Er ist aus einem Schleudergußrohr einstückig durch Induktivbiegen hergestellt. Die Längsachse A des Rohrabschnitts ändert sich zwischen den Punkten B und C sowie zwischen den Punkten D und E beständig. Zwischen den Punkten C und D ist ein Zwischenbereich vorgesehen, bei dem sich die Ausrichtung der Längsachse des Rohrs nicht ändert. Der erfindungsgemäße Rohrab- schnitt 10 weist demnach zwei Rohrbogen 11, 12 auf. Wie die Zusammen- schau der Figuren 3 und 4 ergibt, verläuft die Längsachse A zwischen den Punkten B und E nicht in einer Ebene. Über Rundschweißnähte 15 ist der Rohrabschnitt 10 mit geradlinigen Rohren 13,14 einer Rohrschlange ver- bunden.