Aufgabenstellung und Berechnungsziel
Das Modul stellt die Maßtabellen für Schweißflansche an Behältern und Apparaten nach DIN 28036 bereit. Zu jeder Nennweite liefert es die vollständige Flanschgeometrie: Innen- und Außendurchmesser, Flanschblattdicke, Lochkreisdurchmesser, Schraubenanzahl, Schraubengewinde und Schraubenlochdurchmesser sowie die Maße der Dichtflächen – von der ebenen Dichtleiste bis zu Feder/Nut (Form C/D) und Vorsprung/Rücksprung (Form E/F). Zusätzlich wird das Flanschgewicht ausgegeben.
Für die Druckgeräteauslegung entscheidend ist die Druck-Temperatur-Zuordnung: Das Modul nennt zum gewählten Flansch den Nenndruck und die zulässigen Drücke in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur bis hin zum maximal zulässigen Betriebsdruck bei der zugehörigen Grenztemperatur. Damit lässt sich ohne Einzelnachweis prüfen, ob ein genormter Apparateflansch für die vorgesehenen Betriebsbedingungen ausreicht.
Apparateflansche nach DIN 28036 werden im Behälter- und Apparatebau eingesetzt, wo Mannlöcher, Stutzen und Apparateverbindungen mit genormten, schweißbaren Flanschen ausgeführt werden sollen; sie ergänzen die Rohrleitungsflansche nach DIN EN 1092-1 um behälterspezifische Baugrößen.
Regelwerk und Berechnungsbasis: DIN 28 036: 2005-06
So läuft die Berechnung ab
- Nennweite und Dichtflächenform wählen: Zunächst werden Nennweite und die gewünschte Dichtflächenform festgelegt: ebene Dichtleiste, Feder (Form C) und Nut (Form D) oder Vorsprung (Form E) und Rücksprung (Form F). Das Modul liefert dazu die zugehörigen Durchmesser der Dichtleiste, Feder, Nut bzw. des Vor- und Rücksprungs.
- Flansch- und Schraubengeometrie ablesen: Für den gewählten Flansch werden Innendurchmesser, Außendurchmesser, Flanschblattdicke, Lochkreisdurchmesser, Schraubenanzahl, Gewindegröße und Schraubenlochdurchmesser ausgegeben – die Basis für Anschlusskonstruktion, Dichtungsauswahl und Schraubenbeschaffung.
- Druck-Temperatur-Zuordnung prüfen: Anhand der Betriebstemperatur wird der zulässige Druck des Flansches ermittelt und mit dem geforderten Betriebsdruck verglichen. Maßgebend ist der zulässige Druck bei Berechnungstemperatur, nicht der Nenndruck bei Raumtemperatur.
- Gewicht und Stückliste ergänzen: Das ausgegebene Flanschgewicht fließt in Gewichtsermittlung, Transportplanung und Kalkulation ein; zusammen mit den Schraubendaten entsteht die vollständige Stücklistenposition der Verbindung.
Eingabegrößen
| Größe | Symbol | Einheit |
|---|---|---|
| Nennweite | DN | – |
| Außendurchmesser | D | mm |
| Lochkreisdurchmesser | K | mm |
| Flanschblattdicke | C1 | mm |
| Schraubengewinde | M | – |
| Schraubenanzahl | n | - |
| Schraubenlochdurchmesser | L | mm |
| Innendurchmesser | B1 | mm |
| Betriebstemperatur | (≤ 300°C) T | °C |
| Dichtleistenaußendurchmesser | d1 | mm |
| Außendurchmesser (Feder C oder Vorsprung E) | x | mm |
| Innendurchmesser Feder C | w | mm |
| Außendurchmesser (Nut D oder Rücksprung F) | y | mm |
| Innendurchmesser Nut D | z | mm |
| Flanschgewicht | G | kg |
Berechnungsergebnisse
| Größe | Symbol | Einheit |
|---|---|---|
| bei max. zulässige Betriebstemperatur | TS | °C |
| Max. zulässiger Betriebsdruck | PS | bar |
| Nenndruck | (20°C) PN | bar |
| zul.Druck | PS120 | bar |
| zul.Druck | PS200 | bar |
| zul.Druck | PS250 | bar |
| zul.Druck | PS300 | bar |
Häufige Fragen
Worin unterscheiden sich Apparateflansche nach DIN 28036 von Rohrleitungsflanschen nach DIN EN 1092-1?
DIN 28036 ist auf den Behälter- und Apparatebau zugeschnitten: Die Baureihen orientieren sich an Apparatenennweiten und typischen Behälteranschlüssen, und die Norm enthält die im Apparatebau üblichen Dichtflächenformen einschließlich Feder/Nut und Vor-/Rücksprung. DIN EN 1092-1 deckt das allgemeine Rohrleitungsprogramm ab. Anschlussmaße können, müssen aber nicht kompatibel sein – bei Übergängen zwischen beiden Normwelten sind Lochkreis, Schraubenzahl und Dichtleiste im Einzelfall abzugleichen.
Ersetzt die Druck-Temperatur-Zuordnung eine Flanschberechnung?
Für Flansche, die innerhalb der genormten Zuordnung betrieben werden, ja – die Tabellenwerte decken den Nachweis ab, sofern Werkstoff, Dichtung und Schrauben normkonform sind. Sobald Zusatzlasten wirken (Rohrleitungskräfte und -momente, große Stutzenlasten), besondere Dichtungen eingesetzt werden oder der Betriebspunkt außerhalb der Zuordnung liegt, ist eine rechnerische Untersuchung nach AD 2000 B 7/B 8 oder DIN EN 1591-1 erforderlich.
Wann wählt man Feder/Nut statt einer ebenen Dichtleiste?
Feder/Nut (Form C/D) kammert die Dichtung mechanisch: Sie kann nicht nach außen ausgeblasen werden und die Pressung ist auf eine definierte schmale Fläche konzentriert. Das ist vorteilhaft bei höheren Drücken, gefährlichen Medien und Vakuumbetrieb. Nachteil sind die aufwendigere Fertigung und die feste Paarung der Flanschhälften. Vorsprung/Rücksprung (Form E/F) ist die zentrierende Zwischenlösung mit einseitiger Kammerung.
Warum darf ich nicht einfach den Nenndruck als zulässigen Betriebsdruck ansetzen?
Der Nenndruck PN gilt als Einstufungsgröße bei Referenztemperatur. Mit steigender Temperatur sinken die Festigkeitskennwerte des Flanschwerkstoffs, entsprechend fällt der zulässige Druck. Das Modul gibt deshalb die zulässigen Drücke gestaffelt über der Temperatur aus; maßgebend ist immer der Wert bei der höchsten auftretenden Berechnungstemperatur.