Rohrlagerungssysteme im Überblick

Rohrlagerungssysteme sorgen dafür, dass Rohrleitungen sicher getragen, geführt und gezielt bewegt werden können. Dabei reicht es nicht aus, einzelne Rohrhalter oder Rohrschlitten unabhängig voneinander auszuwählen. Erst das abgestimmte Zusammenspiel aller Lagerpunkte bestimmt, wie Rohrgewicht, thermische Längenänderungen, horizontale Kräfte und weitere Belastungen in die Tragkonstruktion eingeleitet werden.

Ein Rohrlagerungssystem kann deshalb aus unterschiedlichen Komponenten bestehen: Festpunkten, Gleitlagern, Führungslagern, Rohrschlitten, Rohrhaltern, Rohrschellen, Auflagerplatten und weiteren konstruktiven Elementen. Welche Kombination erforderlich ist, richtet sich nach Leitungsverlauf, Temperatur, Gewicht, Bewegungswegen, Einbausituation und den projektspezifischen Lasten.

Dieser Überblick zeigt Ihnen, wie Rohrlagerungssysteme aufgebaut sind, welche Aufgaben die einzelnen Komponenten übernehmen und welche Angaben für die Auswahl benötigt werden.

Was ist ein Rohrlagerungssystem?

Ein Rohrlagerungssystem umfasst alle Lager-, Führungs- und Befestigungspunkte, über die eine Rohrleitung mit ihrer Tragkonstruktion verbunden ist.

Die einzelnen Lagerpunkte können unterschiedliche Funktionen übernehmen. Einige tragen hauptsächlich das Gewicht der Leitung. Andere verhindern eine Bewegung, geben eine Bewegungsrichtung vor oder ermöglichen eine kontrollierte Verschiebung.

Ein vollständiges Lagerungskonzept berücksichtigt deshalb unter anderem:

• Rohrgewicht
• Gewicht des Mediums
• Dämmung und Ummantelung
• Armaturen und Anbauteile
• thermische Längenänderungen
• axiale und seitliche Kräfte
• Schwingungen und dynamische Belastungen
• Montage- und Betriebszustände
• Korrosionsbelastung
• vorhandene Tragkonstruktion

Grundlegende Informationen zu Befestigungselementen und deren Zusammenspiel finden Sie im Bereich Rohrbefestigung.

Welche Komponenten gehören zu einem Rohrlagerungssystem?

Je nach Rohrleitung und Anwendung kann sich ein Rohrlagerungssystem aus unterschiedlichen Bauteilen zusammensetzen.

Festpunkte

Festpunkte fixieren eine Rohrleitung an einer definierten Position. Sie verhindern die vorgesehene Verschiebung und übertragen die daraus entstehenden Kräfte in die Tragkonstruktion.

Festpunkte sind besonders wichtig, wenn die thermische Ausdehnung einer Leitung kontrolliert werden soll. Sie unterteilen die Rohrleitung in definierte Abschnitte und legen fest, von welchen Punkten aus Bewegungen stattfinden können.

Dabei muss die gesamte Lastkette betrachtet werden. Ein Rohrhalter wird nicht allein dadurch zu einem ausreichend dimensionierten Festpunkt, dass er fest verschraubt oder angeschweißt wird. Rohranschluss, Halter, Schweißverbindungen, Schrauben und Unterkonstruktion müssen für die tatsächlich auftretenden Kräfte ausgelegt sein.

Gleitlager

Gleitlager tragen die Rohrleitung und lassen gleichzeitig eine definierte Verschiebung zu.

Diese Funktion wird besonders bei Rohrleitungen benötigt, die sich aufgrund von Temperaturänderungen verlängern oder verkürzen. Statt die Bewegung zu blockieren, kann sich das Rohr beziehungsweise ein tragendes Bauteil auf einer geeigneten Fläche verschieben.

Für die Auslegung eines Gleitlagers sind unter anderem relevant:

• vertikale Lagerlast
• erforderlicher Bewegungsweg
• Bewegungsrichtung
• Reibwert der Gleitpaarung
• Auflagefläche
• Flächenpressung
• Temperatur
• Werkstoff
• Korrosionsbelastung

Der Bewegungsweg muss sowohl den Betriebszustand als auch Montagezustand, Toleranzen und mögliche Rückbewegungen berücksichtigen.

Führungslager

Führungslager begrenzen unerwünschte Bewegungen, ohne die vorgesehene Verschiebung vollständig zu verhindern.

Bei einer horizontal verlaufenden Rohrleitung wird beispielsweise häufig eine axiale Bewegung zugelassen, während seitliche Verschiebungen durch Führungsplatten oder andere Konstruktionselemente begrenzt werden.

Dadurch kann die Leitung gezielt in Richtung eines Dehnungsausgleichs, Rohrbogens, Kompensators oder freien Bewegungsbereichs geführt werden.

Das Führungsspiel muss dabei zur Konstruktion passen. Ist es zu gering, kann der Rohrschlitten verkanten oder die gewünschte Bewegung blockiert werden. Ist es zu groß, wird die Rohrleitung möglicherweise nicht ausreichend geführt.

Einen detaillierten Vergleich der einzelnen Funktionen bietet der Ratgeber Welche Lagerarten gibt es im Rohrleitungsbau?.

Rohrschlitten

Rohrschlitten sind eine häufig eingesetzte konstruktive Komponente industrieller Rohrlagerungssysteme.

Sie tragen die Rohrleitung auf einer Unterkonstruktion und können abhängig von Aufbau und Zubehör unterschiedliche Lagerfunktionen übernehmen.

Ein Rohrschlitten kann beispielsweise:

• auf einer Gleitfläche beweglich gelagert werden
• durch Führungsplatten seitlich geführt werden
• mit einer Abhebesicherung kombiniert werden
• Bestandteil einer Festpunktkonstruktion sein

Damit ist der Rohrschlitten nicht automatisch eine bestimmte Lagerart. Seine tatsächliche Funktion ergibt sich aus der konstruktiven Einbindung in das gesamte Lagerungssystem.

STEBA fertigt Rohrschlitten unter anderem für Gleit-, Führungs- und Festpunktkonstruktionen sowie nach Werksnorm, Zeichnung oder projektspezifischer Vorgabe.

Rohrhalter und Rohrschellen

Rohrhalter verbinden die Rohrleitung mit Stahlkonstruktionen, Konsolen, Fundamenten oder anderen tragenden Bauteilen. Je nach Bauform können sie tragen, führen, fixieren oder kontrollierte Bewegungen ermöglichen.

Rohrschellen bilden häufig die unmittelbare Verbindung zum Rohr. Sie können Bestandteil eines Rohrhalters oder Rohrschlittens sein und übertragen die auftretenden Kräfte in die anschließende Konstruktion.

Die konkrete Funktion eines Rohrhalters hängt deshalb immer von seinem Aufbau und seiner Einbindung in das gesamte Rohrlagerungssystem ab. Weitere Grundlagen finden Sie im Beitrag Was ist ein Rohrhalter?.

Wie arbeiten Festpunkt, Führung und Gleitlager zusammen?

Die einzelnen Lagerpunkte dürfen nicht isoliert geplant werden.

Ein typisches Rohrlagerungssystem besteht beispielsweise aus einem Festpunkt und mehreren beweglichen Lagern. Der Festpunkt bestimmt die Position, von der aus sich die Leitung bei einer Temperaturänderung bewegen kann. Gleitlager lassen diese Bewegung zu. Führungslager sorgen dafür, dass sie in der vorgesehenen Richtung erfolgt.

Bei der Erwärmung verlängert sich die Rohrleitung. Kann sie auf den vorgesehenen Gleitlagern verschieben, wird die thermische Bewegung kontrolliert aufgenommen.

Blockiert dagegen ein Lager unbeabsichtigt die Bewegung, können zusätzliche Kräfte entstehen. Diese wirken anschließend auf Rohrleitung, Schweißnähte, Flansche, Armaturen, Halter und angeschlossene Anlagenteile.

Auch Wettbewerbsangebote zu Festpunkten und Gleitelementen stellen deshalb die gemeinsame Betrachtung von Lasten, Verschiebewegen und Festpunktpositionen in den Mittelpunkt.

Welche Belastungen muss ein Rohrlagerungssystem aufnehmen?

Die Belastung eines Lagerpunktes setzt sich nicht ausschließlich aus dem Eigengewicht des Rohres zusammen.

Zu berücksichtigen sind je nach Anwendung:

Ständige Gewichtslasten

Dazu gehören:

• Eigengewicht des Rohres
• Gewicht des Mediums
• Dämmung
• Ummantelung
• Armaturen
• Flansche
• Begleitheizungen
• weitere Anbauteile

Die Belastung kann sich zudem zwischen leerem, gefülltem und geprüftem Zustand unterscheiden.

Thermische Belastungen

Temperaturänderungen führen zu Längenänderungen der Rohrleitung.

Die freie thermische Längenänderung hängt grundsätzlich von Werkstoff, Leitungslänge und Temperaturänderung ab. Innerhalb des Rohrlagerungssystems muss dieser Bewegungsweg dort verfügbar sein, wo eine Verschiebung vorgesehen ist.

Gleichzeitig entstehen an Gleitlagern Reibkräfte. Diese Kräfte wirken wiederum auf Führungen und Festpunkte.

Weiterführende Berechnungsgrundlagen finden Sie unter Rohrlager berechnen.

Horizontale und dynamische Kräfte

Neben Gewicht und Wärmeausdehnung können weitere Belastungen auftreten, beispielsweise:

• Querkräfte
• Axialkräfte
• Schwingungen
• Vibrationen
• Druckänderungen
• Strömungsreaktionen
• Windlasten
• Stöße
• außergewöhnliche Betriebszustände

Welche Lastfälle berücksichtigt werden müssen, hängt von der jeweiligen Anlage und den geltenden technischen Vorgaben ab.

Rohrlagerungssysteme für thermisch beanspruchte Rohrleitungen

Bei langen Rohrleitungen oder größeren Temperaturdifferenzen spielt das Bewegungsverhalten eine besonders wichtige Rolle.

Ein starres Befestigen sämtlicher Lagerpunkte würde eine freie Längenausdehnung verhindern. Stattdessen wird die Rohrleitung so gelagert, dass Bewegungen an definierten Stellen möglich sind und an anderen Stellen gezielt begrenzt werden.

Dabei müssen unter anderem geklärt werden:

1. Wo befinden sich die Festpunkte?
2. In welche Richtung kann sich die Leitung bewegen?
3. Wie groß ist der erwartete Verschiebeweg?
4. Wo werden Gleitlager benötigt?
5. Wo muss die Rohrleitung seitlich geführt werden?
6. Welche Reibkräfte entstehen?
7. Welche Kräfte erreichen die Festpunkte und die Unterkonstruktion?

Rohrschlitten eignen sich für solche Systeme besonders dann, wenn eine tragende Konstruktion mit definierter Gleit- oder Führungsfunktion benötigt wird. STEBA weist bei seinen Rohrschlitten ausdrücklich darauf hin, dass Festpunkte, Führungen und Gleitlager gemeinsam betrachtet werden müssen.

Werkstoffe und Korrosionsschutz passend zum Einsatz wählen

Neben der mechanischen Funktion beeinflussen auch Werkstoff und Oberfläche die Eignung eines Rohrlagerungssystems.

In trockenen Innenbereichen bestehen andere Anforderungen als in chemischen Anlagen, im Schiffbau oder Offshore-Einsatz.

Zu berücksichtigen sind beispielsweise:

• Feuchtigkeit
• Außenbewitterung
• Salzbelastung
• chemische Atmosphäre
• Temperatur
• Kontakt unterschiedlicher Werkstoffe
• mechanische Beanspruchung der Oberfläche

STEBA fertigt Rohrschlitten unter anderem aus S235, S355, 1.4301 und 1.4571. Je nach Ausführung sind unter anderem rohe, gestrahlte, grundierte, lackierte oder feuerverzinkte Oberflächen möglich.

Die Oberfläche sollte dabei nicht erst nach der konstruktiven Auslegung betrachtet werden. Beschichtungsdicken, Kontaktflächen, Gleitpaarungen und korrosive Einflüsse können die Funktion des gesamten Systems beeinflussen.

Standard-Rohrlagerung oder Sonderkonstruktion?

Standardisierte Komponenten eignen sich für viele wiederkehrende Lagerungssituationen. Im industriellen Anlagen- und Rohrleitungsbau entstehen jedoch regelmäßig Anforderungen, die individuelle Konstruktionen notwendig machen.

Eine Sonderausführung kann beispielsweise erforderlich sein bei:

• ungewöhnlichen Rohrdurchmessern
• großen Dämmstärken
• hohen Lagerlasten
• großen Verschiebewegen
• begrenztem Einbauraum
• besonderen Bauhöhen
• vorhandenen Anschlussmaßen
• kundenspezifischen Lochbildern
• speziellen Werkstoffen
• besonderen Korrosionsschutzsystemen
• erhöhten Dokumentationsanforderungen

STEBA fertigt Sonderanfertigungen im Rohrleitungsbau nach Zeichnung, Muster, Werksnorm oder abgestimmter technischer Vorgabe. Dabei können Rohrschellen, Rohrhalter, Rohrschlitten und weitere Rohrunterstützungen projektspezifisch ausgeführt werden.

Welche Angaben benötigen Sie für die Auswahl eines Rohrlagerungssystems?

Je vollständiger die technischen Ausgangsdaten sind, desto besser lassen sich Lagerfunktion und Konstruktion aufeinander abstimmen.

Für eine technische Klärung sind insbesondere folgende Informationen hilfreich:

• Rohrdurchmesser
• Wanddicke
• Rohrwerkstoff
• Medium und Mediumgewicht
• Dämmung und Ummantelung
• Betriebs- und Montagetemperatur
• Eigengewicht und zusätzliche Lasten
• Leitungsverlauf
• Lagerabstände
• erwartete Bewegungswege
• vorgesehene Bewegungsrichtungen
• Festpunktpositionen
• erforderliche Führung
• Unterkonstruktion und Anschlussmaße
• gewünschte Bauhöhe
• Werkstoffanforderungen
• Korrosionsschutz
• Umgebungsbedingungen
• Zeichnungen oder Isometrien
• benötigte Stückzahl
• Dokumentations- und Prüfanforderungen

Für industrielle Anwendungen sollten Festpunkte, bewegliche Lager und Führungen immer als gemeinsames System betrachtet werden.

Rohrlagerungssysteme von STEBA für industrielle Anwendungen

STEBA fertigt Komponenten für Rohrlagerungssysteme im Anlagen- und Rohrleitungsbau. Zum Spektrum gehören Rohrschellen, Rohrhalter, Rohrschlitten und individuelle Sonderkonstruktionen.

Auf der Produktseite zu Rohrschlitten werden unter anderem unterschiedliche T-Füße, Profilkonstruktionen, niedrige und hohe Bauformen, Gleit- und Führungsplatten sowie Abhebesicherungen beschrieben. Fertigungen nach Werksnorm oder Kundenzeichnung sind ebenfalls möglich.

Durch die Kombination aus Rohrhalterung, Gleitflächen, Führungselementen, Werkstoffen und Oberflächen kann das jeweilige Bauteil auf die vorgesehene Funktion innerhalb des Rohrlagerungssystems abgestimmt werden.

Weitere Informationen zu typischen Anwendungen finden Sie im Bereich Rohrleitungsbau.

Häufige Fragen zu Rohrlagerungssystemen

Was gehört zu einem Rohrlagerungssystem?

Ein Rohrlagerungssystem umfasst die Lager-, Führungs- und Befestigungspunkte einer Rohrleitung. Dazu können Festpunkte, Gleitlager, Führungslager, Rohrschlitten, Rohrhalter, Rohrschellen, Gleitplatten und weitere konstruktive Komponenten gehören.

Was ist der Unterschied zwischen Rohrlager und Rohrschlitten?

Ein Rohrlager beschreibt in erster Linie die Funktion eines Lagerpunktes. Ein Rohrschlitten ist dagegen eine konstruktive Bauform. Je nach Ausführung kann ein Rohrschlitten beispielsweise als Gleitlager, Führungslager oder Bestandteil eines Festpunktes eingesetzt werden.

Warum benötigt eine Rohrleitung Gleitlager?

Gleitlager ermöglichen kontrollierte Bewegungen der Rohrleitung. Das ist insbesondere bei thermischer Längenausdehnung erforderlich. Würde die Bewegung vollständig blockiert, könnten hohe zusätzliche Kräfte und Spannungen entstehen.

Warum werden Führungslager benötigt?

Führungslager begrenzen unerwünschte seitliche Bewegungen und geben der Rohrleitung eine definierte Bewegungsrichtung vor. Gleichzeitig kann die vorgesehene axiale Verschiebung erhalten bleiben.

Kann jedes Rohrlager als Festpunkt verwendet werden?

Nein. Ein Festpunkt muss für die tatsächlich auftretenden Kräfte ausgelegt sein. Neben dem Lagerbauteil müssen auch Rohranschluss, Schweißverbindungen, Befestigungsmittel und Unterkonstruktion ausreichend dimensioniert sein.

Welche Daten werden für die Auslegung benötigt?

Wichtige Angaben sind unter anderem Rohrabmessungen, Gewicht, Medium, Dämmung, Temperaturbereich, Lasten, Bewegungswege, Lagerfunktion, Einbausituation, Unterkonstruktion, Werkstoff und Korrosionsbelastung.

Können Rohrlagerungssysteme individuell gefertigt werden?

Ja. Für besondere Rohrdurchmesser, Lasten, Bauhöhen, Bewegungswege oder Anschlussmaße können Rohrhalter, Rohrschlitten und weitere Komponenten nach Zeichnung oder projektspezifischer Vorgabe gefertigt werden.

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Der Seitenfokus liegt bewusst auf Rohrlagerungssystemen als Gesamtsystem. Der bestehende STEBA-Beitrag „Welche Lagerarten gibt es im Rohrleitungsbau?“ behandelt die einzelnen Lagerarten bereits ausführlich und sollte weiterhin die zentrale Zielseite für Suchanfragen wie „Lagerarten Rohrleitungsbau“, „Festlager Gleitlager Führungslager“ oder vergleichbare Definitionssuchen bleiben.

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Bei der Wettbewerbsprüfung zeigen relevante organische Ergebnisse insbesondere Inhalte zu Festpunkten, Gleitelementen, Rohrhalterungsarten und deren gemeinsamer Auslegung. Fischer behandelt beispielsweise den Ablauf von Lastbestimmung, Berechnung und Auswahl von Festpunkten und Gleitelementen; weitere Fachinhalte legen den Schwerpunkt auf das Zusammenwirken von Festpunkten, Führungen und beweglichen Auflagern.