Die Nenndruckstufe PN ist ein wichtiger Indikator für den maximal zulässigen Druck, den ein Fluid in einer Rohrleitung aus Kunststoff aushalten kann. Doch was bedeutet das genau? Und wie ist der Nenndruck in Bezug auf die Rohr-Nennweite zu verstehen? In diesem Artikel gehen wir auf diese Fragen ein und erklären dir alles, was du über den Nenndruck von Kunststoffrohren wissen musst.
Der Nenndruck und seine Bedeutung
Der Nenndruck, gekennzeichnet durch die Bezeichnung PN (Pressure Nominal), gibt den höchstzulässigen Druck an, den eine Rohrleitung mit Innendruck aushalten kann. Dieser Druck wird in bar gemessen und ist in Verbindung mit der Rohr-Nennweite eine wichtige Kenngröße für passende Rohrleitungsbauteile.
Die Angaben zum Nenndruck erfolgen nach DIN, EN und ISO und werden durch eine dimensionslose ganze Zahl gekennzeichnet. Der Nenndruck ist jedoch nicht konstant und wird durch Faktoren wie Temperatur beeinflusst. Bei höheren und tieferen Temperaturen nimmt die zulässige Druckbelastbarkeit des Rohres ab.
Beispiele aus der Praxis
Um die Bedeutung des Nenndrucks zu verdeutlichen, betrachten wir ein Praxisbeispiel: Eine Druckrohrleitung mit einem Nenndruck von PN 10 bedeutet, dass das Rohr einem Innendruck von maximal 10 bar standhalten kann. Diese Angabe bezieht sich auf eine Standzeit von 50 Jahren und Wasser mit einer Temperatur von 20°C.
Um das Ganze noch anschaulicher zu machen, werfen wir einen Blick auf das folgende Bild. Es zeigt ein Spannungs-/Dehnungs-Diagramm für Kunststoffe und verdeutlicht die Abhängigkeit des zulässigen Drucks von der Temperatur.
Bild: Spannungs-/Dehnungs-Diagramm für Kunststoffe
Quelle: Lesch Consult, Würzburg
Neue Normen und Bezeichnungen
Mit den neuen Normbezeichnungen ändern sich auch die Angaben zum Nenndruck von Kunststoffrohren. Früher wurde die Nenndruckstufe eines Kunststoffrohres üblicherweise mit PN angegeben. Nach der Neunormung wird die Bezeichnung PN durch SDR (Standard Dimension Ratio, Rohrkennzahl) oder S (Rohrserie, Rohrreihe, Rohrserienzahl) ersetzt. Dies hat Auswirkungen auf die Abhängigkeit zwischen den verschiedenen Größen wie Rohrserie, Wanddicke und Außendurchmesser.
Die Austauschbarkeit von Rohrleitungskomponenten
Die Nennweite einer Rohrverbindung steht in direktem Zusammenhang mit der Wandstärke des Rohres und den Abmessungen der Flansche innerhalb der Rohrleitung. Durch die allgemeine Angabe der Nennweite ist es möglich, Bauteile verschiedener Hersteller in einem System zu verwenden. Dabei richtet sich der zulässige Betriebsdruck immer nach dem Bauteil mit dem schwächsten Nenndruck.
Durch die Kombination aus Nenndruckstufe PN und Nennweite DN wird die Austauschbarkeit von Rohrleitungskomponenten wie Flansche, Ventile und Schieber gewährleistet.
Unterschiedliche Sicherheitskoeffizienten und ihre Auswirkungen
Die zulässige Innendruckbelastbarkeit von Rohren orientiert sich auch an unterschiedlichen Sicherheitskoeffizienten. Dies führt zu verschiedenen Nenndrücken. Bei der Normung für Rohre aus Polyethylen DIN 8074 wurden zum Beispiel variable Sicherheitskoeffizienten eingeführt, abhängig vom Medium wie Wasser oder Gas.
Auch bei Rohren aus Polypropylen gemäß DIN 8077/8078 ist der Sicherheitskoeffizient temperaturabhängig.
Berechnung des zulässigen Betriebsüberdrucks
Die Berechnung des zulässigen Betriebsüberdrucks erfolgt anhand einer Formel. Diese berücksichtigt verschiedene Faktoren wie die Wanddicke des Rohres, den Außendurchmesser und den Sicherheitsfaktor. Die genaue Berechnung wird in der Tabelle mit den Abkürzungen dargestellt.
Umrechnung: 1 MPa = 1 N/mm² = 10 bar
Tabelle: Abkürzungen
Die neuen Abkürzungen und ihre Bedeutung
Mit den neuen Normen ergeben sich auch neue Abkürzungen für Druckbegriffe. Im Bereich der Gas- und Wasserversorgung werden diese Abkürzungen bereits verwendet. Es ist wichtig, die neuen Begrifflichkeiten zu kennen und in der Praxis anzuwenden, um Missverständnisse zu vermeiden. In der Arbeitshilfe am Ende des Artikels findest du eine Zusammenstellung der wichtigsten Abkürzungen und ihrer Bedeutung.
Fazit
Der Nenndruck ist eine wichtige Kenngröße für Rohrleitungen aus Kunststoff. Er gibt den maximal zulässigen Druck an, den das Rohr aushalten kann. Durch die neuen Normen ändern sich auch die Bezeichnungen und die Art der Angaben. Die Austauschbarkeit von Rohrleitungskomponenten wird durch die Kombination aus Nenndruckstufe und Nennweite gewährleistet. Es ist wichtig, die neuen Abkürzungen und ihre Bedeutung zu kennen, um Missverständnisse zu vermeiden.
Quellen:
- Kunststoffrohrverband e.V. – Fachverband der Kunststoffrohr-Industrie
- DIN, EN, ISO
