Die Funktionsweise von Flanschkennwerten

Ein Flanschwert ist ein Maß, das den maximal zulässigen Druck und die maximal zulässige Temperatur angibt, die ein Flansch aushalten kann. Eine Flanschklasse wird auch als Flanschklasse oder Druckklasse bezeichnet. Die Nennwerte von Flanschen werden in der Regel durch einen numerischen Wert angegeben, z. B. Class 150, Class 300 und Class 600; die höheren Zahlen stehen für eine höhere Druck- und Temperaturbeständigkeit. In diesem Artikel werden die Flanschkennwerte und die Auswahl eines Flansches für eine bestimmte Anwendung erläutert.

Flansch-Klasse

ASME hat die Flanschklasse unter Berücksichtigung der verschiedenen Druck- und Temperaturbereiche entworfen. Es gibt sieben Klassen - 150, 300, 400, 600, 900, 1500, und 2500. Der Nennwert gibt den maximal zulässigen Druck bei einer bestimmten Temperatur an. Ein Flansch der Klasse 300 kann beispielsweise einem höheren Druck standhalten und ist schwerer als ein Flansch der Klasse 150. Ein Flansch der Klasse 300 bedeutet, dass der sichere Betriebsdruck des Flansches bei der Nenntemperatur für einen bestimmten Werkstoff 20,6 bar (300 psi) beträgt.

Normen für Flansche

Flanschkennwerte werden von Organisationen wie dem American National Standards Institute (ANSI ) und der American Society of Mechanical Engineers (ASME ) genormt, um sicherzustellen, dass Flansche und die dazugehörigen Rohrleitungssysteme kompatibel sind und die erforderlichen Betriebsbedingungen sicher bewältigen können. Die gebräuchlichsten Normen für Flansche sind:

• ANSI/ASME B16.5: Diese Norm gilt für Flansche und Flanschverbindungen von NPS ½ (DN 15) bis NPS 24 (DN 600) und legt Druckklassen von 150 bis 2500 fest. Die Druckklassen geben den maximal zulässigen Betriebsdruck des Flansches bei verschiedenen Temperaturen an.
• ANSI/ASME B16.47: Diese Norm gilt für größere Flansche von NPS 26 (DN 650) bis NPS 60 (DN 1500) und legt Druckklassen von 75 bis 900 fest.

Beispiel

Tabelle 1 zeigt die Flanschnennwerte in psig für gängige ASME-Flansche aus Kohlenstoffstahl. Die Tabelle zeigt, dass der zulässige Druck in einem Flansch der Klasse 150 285 psi (19,6 bar) bei 37,7 °C (100 °F) und 65 psi (4,5 bar) bei 454,5 °C (850 °F) beträgt. Der Flansch ist nur für 10,3 bar (150 psi) bei etwa 260 °C (500 °F) ausgelegt. Flansche höherer Klassen sind bei ihrem Nenndruck nur bei etwa 850 °F (454,4 °C) ausgelegt (siehe Tabelle 1).

Nehmen wir eine Anwendung mit einem Nenndruck von 55,1 bar (800 psi) bei 260 °C (500𐩑F). Zur Auswahl eines geeigneten Flansches für diese Anwendung siehe Tabelle 1. Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass ein Flansch der Klasse 400 die Anforderungen erfüllt, da er einem Druck von 55,1 bar (800 psi) bei 500 °F standhält. Wählen Sie immer die Flanschgröße, die den erwarteten Betriebsbedingungen entspricht oder diese übertrifft, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.

Tabelle 1: Flanschdruckstufe in psig für übliche ASME-Flansche aus Kohlenstoffstahl

	Druck (psi)
Temperatur (°C)	150#	300#	400#	600#	900#	1500#	2500#
-20 - 100	285	740	985	1480	2220	3705	6170
93	260	680	905	1360	2035	3395	5655
149	230	655	870	1310	1965	3270	5450
204	200	635	845	1265	1900	3170	5280
260	170	605	805	1205	1810	3015	5025
316	140	570	755	1135	1705	2840	4730
343	125	550	730	1100	1650	2745	4575
371	110	530	710	1060	1590	2655	4425
399	95	505	675	1015	1520	2535	4230
427	80	410	550	825	1235	2055	3430
454	65	320	425	640	955	1595	2655
482	50	230	305	460	690	1150	1915
510	35	135	185	275	410	685	1145
538	20	85	115	170	255	430	715

Sonstige Anmerkungen

• Kombination von Flanschwerten: Wenn zwei Flansche mit unterschiedlichen Druckstufen miteinander verbunden werden, wird die maximale Druckstufe der Baugruppe durch die Komponente mit der niedrigsten Druckstufe begrenzt. Eine angemessene Abstimmung der Flansche ist für die Aufrechterhaltung der Integrität des Systems entscheidend.
• Nicht genormte Flanschwerte: Einige Anwendungen können kundenspezifische oder nicht standardisierte Flanschwerte erfordern, die über die ASME- oder ANSI-Normen hinausgehen. Diese kundenspezifischen Flansche müssen entsprechend den spezifischen Projektanforderungen entworfen und getestet werden und bedürfen möglicherweise der Genehmigung durch die zuständigen Aufsichtsbehörden.

Flansche in der Industrie

Flansche ermöglichen die einfache Montage und Demontage von Armaturen innerhalb eines Rohrleitungssystems. Sie können miteinander verschraubt werden, um eine starke und sichere Verbindung zu schaffen, was die Wartung und Inspektion des Systems erleichtert. Flansche sorgen für eine dichte Abdichtung, verhindern Leckagen und sorgen für eine ordnungsgemäße Umschließung von Flüssigkeiten oder anderen Materialien, die durch das Rohrleitungssystem transportiert werden. Sie können mit Dichtungen oder anderen Dichtungsmaterialien verwendet werden, um ihre Dichtungseigenschaften zu verbessern.

FAQs

Wie werden die Flanschwerte durch die Temperatur beeinflusst?

Die Flanschwerte sind temperaturabhängig. Mit steigender Temperatur nimmt die Druckbelastbarkeit des Flansches ab.

Welches sind die gebräuchlichsten Flanschgrößen in industriellen Anwendungen?

In industriellen Anwendungen werden üblicherweise Flansche der Klassen 150, 300 und 600 verwendet.