Aufgabenstellung und Berechnungsziel
Das Modul stellt die Abmessungen runder Stahlflansche nach DIN EN 1092-1 bereit – von PN 2,5 bis PN 400 und für alle genormten Flanschtypen: Vorschweißflansche (Typ 11), glatte Flansche zum Schweißen, lose Flansche mit Bund oder Bördel, Gewindeflansche und Blindflansche (Typ 05). Zu jeder Kombination aus Nennweite, Druckstufe und Flanschtyp liefert das Programm die vollständigen Tabellenmaße: Rohranschlussmaß und Rohrwanddicke, Ansatzdicke und Ansatzlänge, Dichtleistenmaße mit Nut- und Federabmessungen, Lochkreis, Schraubenlochdurchmesser, Lochzahl und Gewinde.
Neben den reinen Abmessungen bildet das Modul auch die Druck-Temperatur-Zuordnung der Norm ab: Anhang G ordnet den Werkstoffgruppen Modellwerkstoffe mit tabellierten zulässigen Drücken bei erhöhter Temperatur zu, und nach Anhang F lässt sich der zulässige Betriebsdruck für eigene Flanschwerkstoffe rechnerisch bestimmen. Passende Schraubenwerkstoffe und Festigkeitsklassen sind in EN 1515-1 und EN 1515-2 geregelt.
In der Praxis ist das Modul das Standardwerkzeug, um Flansche nach EN 1092-1 auszuwählen und zu dimensionieren – ob für die Stutzenliste eines Druckbehälters, die Rohrleitungsplanung oder den Abgleich mit Bestandsflanschen nach alter DIN. Die Maße fließen direkt in nachgelagerte Berechnungen ein, etwa in den Flanschnachweis nach DIN EN 1591-1.
Regelwerk und Berechnungsbasis: DIN EN 1092-1: 2018-12
So läuft die Berechnung ab
- Flanschtyp, Nennweite und Druckstufe wählen: Zunächst werden Flanschtyp (z. B. Typ 11 Vorschweißflansch oder Typ 05 Blindflansch), Nennweite DN und Nenndruckstufe PN 2,5 bis PN 400 festgelegt. Daraus ergibt sich die maßgebende Maßtabelle der Norm.
- Dichtfläche festlegen: Die Dichtflächenform (z. B. Form B1/B2 mit Dichtleiste, Nut und Feder, Vor- und Rücksprung oder Ring-Joint) wird gewählt; das Modul liefert die zugehörigen Durchmesser, Tiefen und Radien.
- Abmessungen ausgeben: Das Modul liest alle Tabellenmaße aus: Rohranschlussmaß und Rohrwanddicke, Innendurchmesser, Ansatzdicke am Übergang N1 und Ansatzlänge, Lochkreis, Anzahl und Durchmesser der Schraubenlöcher sowie das Gewinde der Schrauben.
- Zulässigen Betriebsdruck prüfen: Über die Druck-Temperatur-Zuordnung nach Anhang G wird geprüft, ob die Kombination aus Werkstoffgruppe, Betriebstemperatur und Betriebsdruck innerhalb der Tabellenwerte liegt; für nicht gelistete Werkstoffe kann der zulässige Druck nach den Gleichungen des Anhangs F berechnet werden.
- Schrauben und Dichtung zuordnen: Abschließend werden Schraubenwerkstoff und Festigkeitsklasse nach EN 1515-1/-2 sowie eine zur Dichtfläche passende Dichtung (z. B. nach DIN EN 1514-1) ausgewählt.
Eingabegrößen
| Größe | Symbol | Einheit |
|---|---|---|
| Nenndruck | PN | - |
| Nennweite | DN | – |
| Rohranschlussmaß Rohrwanddicke | A Sp | mm |
| Außendurchmesser Dicke | D C2 | mm |
| Außendurchmesser Dicke | D C2 | mm |
| Lochkreisdurchmesser Gesamtlänge | K H2 | mm |
| Lochkreisdurchmesser Gesamtlänge | K H2 | mm |
| Durchmesser Ansatzdicke | N1 S | mm |
| Durchmesser Ansatzdicke | N1 S | mm |
| Radius Anschlusslänge | R1 H3 | mm |
| Radius Anschlusslänge | R1 H3 | mm |
| Durchmesser Tiefe | d1 f1 | mm |
| Durchmesser Tiefe | d1 f1 | mm |
| Schraubenlochdurchmesser Anzahl | L n | - |
| Schraubenlochdurchmesser Anzahl | L n | mm |
| Gewinde | M | - |
| Innendurchmesser | di | mm |
| Rohranschlussmaß Rohrwanddicke | A Sp | mm |
| Zulässiger Betriebsdruck (für Modellflansch nach Tabellen in Anhang G) bei Referenztemperatur für Flanschauswahl | PS | bar |
| Betriebstemperatur | (20°C - 600°C) | °C |
| Werkstoffgruppe | (1-6) | – |
| Werkstoff | 1092-1 | – |
| Dichtleistentiefe für Form C+E+G f2 | f2 f3 f4 | mm |
| Nuttiefe Form D+F+H f3 | f2 f3 f4 | mm |
Berechnungsoptionen
Flansch(-kombination)
Typ 01: Glatter Flansch zum Schweißen · Loser Flansch Typ 02 für glatten Bund Typ 32 · Loser Flansch Typ 02 für Vorschweißbördel Typ 33 · Loser Flansch Typ 02 für Vorschweißring Typ 35 · Loser Flansch Typ 02 für langen Pressbördel Typ 36 · Loser Flansch Typ 02 für Vorschweißring Typ 37 · Loser Flansch Typ 04 für Vorschweißbund Typ 34 · Typ 05: Blindflansch · Typ 11: Vorschweißflansch · Typ 12: Überschieb-Schweißflansch mit Ansatz · Typ 13: Gewindeflansch mit Ansatz · Typ 21: Integralflansch
Häufige Fragen
Ersetzt die Druck-Temperatur-Zuordnung nach Anhang G eine Flanschberechnung?
Für Standardanwendungen ohne wesentliche Zusatzlasten ja – die Zuordnung deckt Innendruck und Temperatur ab. Sie berücksichtigt jedoch weder äußere Kräfte und Momente aus der Rohrleitung noch spezielle Dichtheitsanforderungen. In solchen Fällen ist ein rechnerischer Nachweis der kompletten Verbindung erforderlich, etwa nach DIN EN 1591-1 oder DIN EN 13445-3 Anhang G.
Sind Flansche nach EN 1092-1 mit alten DIN-Flanschen austauschbar?
Die Anschlussmaße (Lochkreis, Schraubenbild, Außendurchmesser) wurden weitgehend aus den alten DIN-Normen übernommen, sodass die Flansche in den meisten DN/PN-Kombinationen verschraubbar sind. Unterschiede bestehen teils bei Blattdicken, Dichtleisten und einzelnen Nennweiten; ein Maßabgleich im Einzelfall ist bei gemischten Verbindungen ratsam.
Was bedeutet die Werkstoffgruppe bei der Druck-Temperatur-Zuordnung?
Anhang G fasst Flanschwerkstoffe mit ähnlichem Festigkeitsverlauf zu Gruppen zusammen und hinterlegt für jede Gruppe einen Modellwerkstoff, dessen Kennwerte die Tabellenwerte bestimmen. Der eigene Werkstoff muss der Gruppe zugeordnet werden; liegt er günstiger als der Modellwerkstoff, sind die Tabellenwerte konservativ, andernfalls ist nach Anhang F zu rechnen.
Welcher Flanschtyp eignet sich für hohe Drücke und Temperaturen?
Für hohe Beanspruchung ist der Vorschweißflansch (Typ 11) erste Wahl: Der konische Ansatz leitet die Kräfte günstig in das Rohr ein und ist vollständig durchschweißbar. Lose Flansche und Gewindeflansche sind auf niedrigere Druckstufen begrenzt; Blindflansche folgen eigenen Dickentabellen.