Die Aufgabenstellung
Eine Flanschverbindung führt ein heißes, druckbeaufschlagtes Medium und muss eine festgelegte Dichtheitsklasse über Montage, Druckprüfung, Aufheizen und stationären Betrieb einhalten. Flansch, Schrauben und Dichtung ändern ihre Steifigkeit und Festigkeit mit der Temperatur; zusätzliche Rohrkräfte und -momente können die Dichtflächen entlasten oder einseitig überpressen.
Eine reine Festigkeitskontrolle des Flansches genügt nicht. Die Montagevorspannung muss groß genug für Setzen, Relaxation und Betrieb sein, darf Dichtung, Schrauben und Flansch beim Anziehen aber nicht überlasten. EN 1591-1 wird deshalb als zusammenhängende Lastfolge und nicht als einzelner Betriebspunkt angewendet.
Erforderliche Auslegungsdaten
- Flanschgeometrie, Werkstoffe und Temperaturprofil
- Dichtungskennwerte einschließlich Qsmax, Qmin und Leckageparameter
- Schraubenwerkstoff, Streuung und Montageverfahren
- Druck sowie äußere Axialkräfte und Momente je Lastfall
Technischer Lösungsweg
Verbindung definieren
Flanschabmessungen, Schrauben, Dichtung und Werkstoffe werden als konsistentes Verbindungssystem erfasst.
Dichtheitsziel festlegen
Die geforderte Leckageklasse wird in die erforderliche Mindestflächenpressung der Dichtung übersetzt.
Montagezustand berechnen
Zielvorspannung und zulässige Streuung werden zwischen erforderlicher Dichtungspressung und zulässiger Bauteilbelastung eingegrenzt.
Lastfolge nachweisen
Prüfung, Aufheizen, Betrieb und Abkühlen werden mit Druck, Temperatur und äußeren Lasten in ihrer tatsächlichen Reihenfolge berechnet.
Montagevorgabe ableiten
Aus der zulässigen Vorspannung werden Anziehverfahren, Drehmoment oder kontrollierte Schraubenkraft und Prüfanforderungen festgelegt.
Erwartete Ergebnisse
Geeignete SOL-ALPHA-Module
Die Module sind eine fachlich plausible Werkzeugkette. Ihre endgültige Auswahl und Reihenfolge wird bei der späteren konkreten Berechnung anhand des Regelwerks und der Projektrandbedingungen bestätigt.