Im Kreislaufsystem von Industriebetrieben dienen Rohrleitungsnetze als lebenswichtige Lebensadern. Die „Verbindungen“, die diese Rohrleitungen verbinden – Flanschverbindungen – bestimmen direkt die Sicherheit, Effizienz und Zuverlässigkeit ganzer Systeme. Bedenken Sie die katastrophalen Folgen von Lecks in kritischen Sektoren wie der Petrochemie, der Energieerzeugung oder der Spezialchemie. Die Auswahl geeigneter Flanschverbindungen sowie die Sicherstellung ihrer ordnungsgemäßen Installation und Wartung sind wesentliche Kompetenzen für Ingenieure und Techniker.

Flanschverbindungen stellen mechanische, lösbare Verbindungsmethoden dar, bei denen Schrauben verwendet werden, um zwei geflanschte Rohrkomponenten fest zu verbinden. Diese Baugruppen erleichtern Verbindungen zwischen Rohren, Rohrverbindungsstücken und Ventilen. Die ordnungsgemäße Montage mit geeigneten Komponenten und korrekten Verfahren zum Anziehen der Schrauben gewährleistet eine auslaufsichere Abdichtung und ermöglicht gleichzeitig eine Demontage bei Bedarf. Eine Standardflanschverbindung besteht aus zwei Hauptelementen:

• Flanschplatte:Verfügt über Bolzenlöcher und Dichtflächen zum Anschließen und Abdichten.
• Flanschhals:Das mit dem Rohr verbundene Ende, das den Flansch in Rohrleitungssysteme integriert.

Flanschplattenkonstruktionen berücksichtigen Rohraußendurchmesser und Druckstufen, wobei die Schraubenlöcher in standardisierten Mustern angeordnet sind. Präzise bearbeitete Dichtflächen sorgen für optimalen Dichtungskontakt. Der Flanschhals wird über verschiedene Methoden mit der Rohrleitung verbunden, wodurch unterschiedliche Flanschtypen mit einzigartigen Vorteilen und Anwendungen entstehen.

Vorschweißflansche sind die vielseitigste Wahl für alle Größen und Druckklassen und vereinen Integrität, Installationskosten und Standardisierung. Ihre stumpfgeschweißte Verbindung bietet außergewöhnliche Festigkeit und Dichtleistung für Hochtemperatur-/Druckanwendungen. Es gibt drei Dichtflächenvarianten:

• Erhöhtes Gesicht (RF):Der Industriestandard mit einer hervorstehenden Dichtungsplattform. Die Höhe variiert je nach Druckklasse gemäß ASME B16.5.
• Flaches Gesicht (FF):Für Niederdruckanwendungen, bei denen die Dichtfläche mit den Schraubenlöchern übereinstimmt.
• Ringgelenk (RTJ):Verfügt über eine gerillte Oberfläche für Metallringdichtungen unter extremen Bedingungen.

Die monolithische Konstruktion umfasst einen sich verjüngenden Hals, der vor Verformung schützt. Bei der Schweißnahtprüfung können Magnetpulver-, Farbeindringverfahren, Röntgen- oder Ultraschallverfahren zum Einsatz kommen.

Üblich bei NPS-Größen von ½–2″ (max. 4″), beinhaltet dies das Einführen von Rohren in Flanschmuffen zum Kehlschweißen. Durch die richtige Spalthaltung wird thermischer Stress vermieden. Beschränkt auf Drücke der ASME 600-Klasse aufgrund von Inspektionsbeschränkungen für Kehlnähte.

Hauptsächlich für Versorgungsdienste (Luft/Wasser/Stickstoff) unter Drücken der ASME 300-Klasse. Durch die Gewindegeometrie sind sie für hohe Temperaturen ungeeignet. Das Dichtungsschweißen verbessert die Integrität, macht aber die Demontagemöglichkeit unmöglich.

Diese zweiteilige Baugruppe kombiniert ein Stumpfende (an das Rohr stumpf angeschweißt) mit einem drehbaren Stützflansch – ideal für große oder falsch ausgerichtete Verbindungen. Ermöglicht Schweißnahtprüfungen vergleichbar mit Vorschweißflanschen.

Diese weisen eine minimale Halsdicke auf und erfordern innere/äußere Kehlnähte. Auch wenn sie zunächst wirtschaftlich sind, machen die doppelten Schweiß- und Inspektionsanforderungen die Kostenvorteile gegenüber Schweißhalsflanschen oft zunichte. Wird selten oberhalb der ASME 600-Klasse verwendet.

Rohrendverschlüsse, die mit allen Flanschtypen aller Druckklassen kompatibel sind. Dichtflächen spiegeln Anschlussflansche (RF/FF/RTJ).

Die Flanschabmessungen folgen ASME B16.5 (NPS ½–24″) und B16.47 (NPS 26–60″). Referenz zu Verbindungsmethoden:

• ASME B16.25 (Stumpfschweißenden)
• ASME B1.20.1 (Gewindeenden)
• ASME B16.11 (Muschelschweißenden)

B16.5 deckt Druck-Temperatur-Bewertungen, Materialien, Abmessungen, Toleranzen, Kennzeichnung und Tests für Flansche und Fittings (NPS ½–24″) in sieben Druckklassen (150–2500) ab. B16.47 befasst sich mit Flanschen mit großem Durchmesser (NPS 26–60″) und sechs Druckklassen (75–900). Beide Normen legen Anforderungen an Schrauben, Dichtungen und Verbindungsbaugruppen fest.