Flanschdichtungen erklärt

Was sind Flanschdichtungen?

Dichtungen sind Dichtelemente, die zwischen den aneinanderliegenden Flanschflächen installiert werden. Die Kompressionskraft, die beim Verbinden der Flansche (durch Schraubenanzug) aufgebracht wird, hält die Dichtung zwischen den beiden Flanschen in Position. Flanschdichtungen werden in drei Hauptkategorien unterteilt.

1. Nichtmetallisch / Weich – Komprimierte asbestfreie Faser (CNAF), PTFE, Gummi, Keramikfaser.
2. Metallisch / Hart – Ovalring, Oktagonalring.
3. Halbmetallisch / Verbund – Spiralgewickelt, Metallummantelt, Camprofile.

Flanschtypen

Gefällt Ihnen dieser Artikel bisher? Dann schauen Sie sich unbedingt unseren Video-Kurs zu Flanschgrundlagen an. Der Kurs enthält über fünf Stunden Videoinhalte, ein 52-seitiges farbig illustriertes Handbuch (dieser Artikel ist ein Auszug aus dem Handbuch), ein Quiz, und Sie erhalten ein Zertifikat nach Abschluss des Kurses. Viel Spaß!

Weiche Dichtungen

Weiche Dichtungen (nichtmetallische Dichtungen) haben eine große Kontakt-Dichtfläche und sind nur für Niederdruck-Anwendungen geeignet. Der Einsatz von weichen Dichtungen ist meist auf Flachflansche beschränkt, obwohl es möglich ist, sie auch mit erhabenen Flanschen zu verwenden. Unabhängig vom verwendeten Flanschtyp sollte eine weiche Dichtung auf einer geriffelten Flanschoberfläche installiert werden, um eine schlechte Abdichtung zu vermeiden.

Komprimierte asbestfreie Faser-Dichtung (weiche Dichtung)

Das allgemeine Erscheinungsbild der meisten weichen Dichtungen ist, dass sie dünn und verformbar sind (können von Hand gebogen werden); sie werden oft in Rollen geliefert und müssen vor der Verwendung abgewickelt werden. Typische Konstruktionsmaterialien für weiche Dichtungen sind:

• Elastomere (natürlicher und synthetischer Gummi), komprimierte asbestfreie Faser (CNAF), PTFE, Gummi, Keramikfaser, flexibler Graphit.

Weiche Dichtungen sind für mittlere bis hohe Druckanwendungen ungeeignet und werden selten für Systemdrücke über 20 bar (290 psi) verwendet. Da dieser Dichtungstyp hauptsächlich in Verbindung mit Flachflanschen verwendet wird, ist seine Druckklasse auf ein Maximum von 250 begrenzt.

Weiche Dichtungen werden so geschnitten, dass sie die Schraubenlöcher ein- oder ausschließen. Wenn die Schraubenlöcher ausgeschlossen sind, wird die Dichtung als 'Flachring'-Dichtung bezeichnet und sollte mit einem erhabenen Flansch verwendet werden. Wenn die Schraubenlöcher enthalten sind, wird die Dichtung als 'Vollflansch'-Dichtung bezeichnet und sollte mit einem Flachflansch verwendet werden.

Tipp – es ist möglich, eine weiche Flachringdichtung mit einem Vollflansch zu verwenden, aber dies sollte vermieden werden. Die Kontakt-Dichtfläche eines Vollflansches ist so konzipiert, dass sie sich vom Innendurchmesser des Flansches bis zu seinem Außendurchmesser erstreckt. Wenn ein Flachringflansch verwendet wird, ist die tatsächliche Dichtfläche weit geringer als im ursprünglichen Design, wodurch die Möglichkeit von Leckagen erheblich zunimmt.

Harte Dichtungen

Harte Dichtungen (metallische Dichtungen) haben eine kleine Kontakt-Dichtfläche und werden für mittlere bis hohe Druck-Anwendungen verwendet. Da metallische Dichtungen 'hart' sind, müssen sie eine kleine Dichtfläche haben, um den Druck zu erreichen, der erforderlich ist, um die Dichtung zu verformen und eine zuverlässige Abdichtung zu erzielen. Der häufigste Typ von metallischen Dichtungen ist die Ringverbindung, obwohl es auch andere gibt, z.B. Linsenring.

Typische Konstruktionsmaterialien für harte Dichtungen sind:

• Verschiedene Stahlsorten (unter Verwendung von Chrom und/oder Molybdän als Legierungsmaterial), Kupfer, weiches Eisen.

Ringverbindung (RTJ) Dichtung

Verbunddichtungen

Verbunddichtungen bestehen aus zwei oder mehr Materialien. Das weiche Material wird zwischen die Dichtflächen eines Flansches gelegt, um die erforderliche Abdichtung zu erzeugen. Das harte Material verleiht der Dichtung größere Steifigkeit und Robustheit, was dem weicheren Material hilft, Verformungseffekten wie Quetschen, Verbiegen und Ausblasen zu widerstehen. Verbunddichtungen werden in einem weiten Druck- und Temperaturbereich eingesetzt und sind daher in allen Druckklassen erhältlich. 

Spiralgewickelte Verbunddichtung

Verbunddichtungen können in drei Hauptkategorien unterteilt werden, diese sind die spiralgewickelte, metallummantelte und Camprofile. Von diesen dreien ist der spiralgewickelte Typ bei weitem der häufigste. Eine Verbunddichtung kann mit einem erhabenen Flansch, Nut-und-Feder-Flansch oder einem männlich-weiblichen Flansch verwendet werden.

Spiralgewickelte Verbunddichtungsbeschriftungen

Schraubengewinde-Dichtmittel

Der Einsatz von Gewindeverbindungen ist auf Niederdruck, kleine Rohrdurchmesser beschränkt. Da Gewinde oft mit Unvollkommenheiten bearbeitet werden, wird normalerweise eine Art Dichtmittel verwendet. Häufige Dichtmittel sind:

• Flüssigdichtmittel – eine Art flüssiges Schmiermittel, das oft mit Verbindungen wie Zink, Kupfer oder Nickel kombiniert wird. Leinöl ist ein häufiges flüssiges Schmiermittel, aber nur für die Verwendung mit hochwertigen Gewinden geeignet. 
• Klempnerhanf und Paste – wird zum Abdichten schlecht hergestellter Gewinde verwendet. Diese Art von Dichtmittel wird auch als 'Pferdehaar und Paste' bezeichnet. Hanf hat in den heutigen Märkten größtenteils die Verwendung von Pferdehaar ersetzt. 
• Gewindedichtband – auch bekannt als 'Klempnerband' und 'PTFE-Band'. Das Band wird auf die Gewinde gewickelt und erfüllt eine ähnliche Funktion wie eine Dichtung (das Band wird zwischen den männlichen und weiblichen Gewinden zusammengedrückt, um eine Abdichtung zu bilden). Technisch gesehen ist PTFE-Band ein Schmiermittel und kein Klebstoff, obwohl viele Menschen dies nicht wissen.
• Rohrdichtmittel – eine Kombination aus einem Dichtmaterial und einem Lösungsmittelträger. Rohrdichtmittel wird mit einem Pinsel oder Spatel auf das männliche Gewinde aufgetragen, dann wird die Verbindung montiert. Der Lösungsmittelträger verdunstet dann und hinterlässt das Dichtmaterial, das zwischen den männlichen und weiblichen Gewindeoberflächen eingeklemmt ist. 
• Anaerobe Harzverbindungen – eine Art Dichtmittel, das aushärtet, wenn keine Luft mehr vorhanden ist; Sekundenkleber ist eine Art anaerober Klebstoff. 

Es gibt Vor- und Nachteile, die mit jedem Dichtmitteltyp verbunden sind. Einige sind nicht für hohe Temperaturen (PTFE-Band) und hohe Drücke (alle Bandtypen) geeignet. Andere schrumpfen oder reißen während des Aushärtungsprozesses (Rohrdichtmittel). Andere sind schmutzig in der Anwendung (Klempnerhanf) oder vergleichsweise teuer (anaerobe Harzverbindungen). Für niedrige Drücke und Temperaturen, wie sie in der häuslichen Installation vorkommen, sind Klempnerhanf und Gewindedichtband die beliebtesten Dichtmittel. 

Tipp - beim Auftragen von Dichtband auf ein Schraubengewinde ist es wichtig, dass das Band in derselben Richtung aufgetragen wird, in der das weibliche Gewinde auf das männliche Gewinde aufgeschraubt wird. Wenn die Wickelrichtung des Bandes falsch ist, wickelt das weibliche Gewinde das Band ab, während es auf das männliche Gewinde aufgeschraubt wird (somit wird keine Abdichtung erzielt). 

Flanschtypen, Flächen und Oberflächen - Erklärt!

Dieses Video ist Teil unseres Video-Kurses zu Flanschgrundlagen

Zusätzliche Ressourcen

http://www.wermac.org/flanges/flanges_raised-face_flat-face_ring-type-joint.html

https://www.kamleshmetal.com/flanges-faces-types.html

https://www.theprocesspiping.com/introduction-to-flanges