Konstruktion von Rohrböden für Hydrierreaktoren

Für Rohrböden von Hydrierreaktoren muss 2.25Cr-1Mo-V-Material verwendet werden, wobei durch Mehrlagen-Schmalspaltschweißen die Hochtemperaturfestigkeit sichergestellt wird (Auslegungstemperatur ≤ 475 °C). Zu den wichtigsten Kennzahlen gehören eine zulässige Spannung von ≥ 78 MPa bei 450 °C und die Erfüllung der Anforderungen der ASME VIII-2-Ermüdungsanalyse.

Die Rohrbodendicke beträgt in der Regel 1/5 bis 1/4 des Gehäusedurchmessers, wobei im Bohrungsbereich 15 % ungebohrte Stege verbleiben müssen. Es wird eine Festigkeitsschweißung + Aufweitkonstruktion verwendet, wobei die Stegbreite der Rohrböden ≥ dem 3-fachen der Rohrwandstärke sein muss, um wasserstoffinduzierte Delamination zu verhindern.

In der Fertigungsphase ist eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen bei 620 °C × 8 h erforderlich, wobei die Härte zwischen 180 und 220 HB liegen muss. Während des Betriebs muss die Neigung zur Wasserstoffversprödung der Schweißraupe (z. B. E309L+E347) überwacht und regelmäßig TOFD-Prüfungen durchgeführt werden.