Flanschverbindungen richtig montieren: Kleine Fehler mit großen Folgen
Eine Flanschverbindung ist schnell verschraubt. Ob sie anschließend dauerhaft dicht bleibt, hängt allerdings von mehr ab als vom passenden Drehmoment. Die Dichtung muss gleichmäßig belastet werden, die Flanschflächen müssen in Ordnung sein und die angeschlossenen Rohrleitungen dürfen keine unzulässigen Kräfte auf die Verbindung übertragen. Gerade bei älteren Anlagen oder nach Reparaturarbeiten zeigt sich, wie wichtig diese Details sind. Eine Verbindung, die bei der Montage noch dicht erscheint, kann nach dem Anfahren und den ersten Temperaturwechseln undicht werden.
Warum das Anzugsmoment allein nicht ausreicht
Beim Anziehen der Schrauben wird die Dichtung zwischen den Flanschflächen verpresst. Die dabei entstehende Flächenpressung muss ausreichen, um die Verbindung unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen abzudichten. Entscheidend ist, dass sich die Belastung möglichst gleichmäßig über die Dichtfläche verteilt. Werden die Schrauben ohne geeignete Anzugsreihenfolge oder in einem einzigen Durchgang angezogen, kann die Vorspannung ungleichmäßig ausfallen. Einzelne Bereiche der Dichtung werden dann stärker belastet als andere.
Auch die Höhe der Vorspannung spielt eine Rolle. Ist sie zu gering, kann die erforderliche Dichtungsflächenpressung unterschritten werden. Eine zu hohe Belastung kann dagegen die Dichtung beschädigen oder ihre zulässige Flächenpressung überschreiten. Deshalb müssen Anzugsverfahren und Montagevorgaben zur jeweiligen Flanschverbindung passen. Das gilt insbesondere für die Reihenfolge der Schrauben, die einzelnen Anzugsstufen und die vorgegebenen Anzugsmomente.
Vier typische Fehler bei der Montage von Flanschverbindungen
1. Bereits verwendete Dichtungen erneut einsetzen
Nach dem Lösen einer Flanschverbindung sieht eine Dichtung manchmal noch brauchbar aus. Trotzdem hat sie sich durch die vorherige Belastung bereits verändert. Eine erneute Verwendung kann dazu führen, dass sich die erforderliche Dichtungsflächenpressung nicht mehr zuverlässig herstellen lässt. Bei der Wiedermontage sollte deshalb eine neue, für die Anwendung geeignete Dichtung eingesetzt werden.
2. Beschädigte Dichtflächen übersehen
Riefen, Korrosion oder Ablagerungen auf den Flanschflächen können verhindern, dass die Dichtung gleichmäßig anliegt. Besonders kritisch sind Beschädigungen, die einen möglichen Leckageweg zwischen dem druckbeaufschlagten Innenraum und der Umgebung bilden. Vor dem Einsetzen der Dichtung sollten die Flanschflächen deshalb gereinigt und auf ihren Zustand geprüft werden. Ein höheres Anzugsmoment kann eine beschädigte Dichtfläche nicht zuverlässig ausgleichen.
3. Den falschen Dichtungswerkstoff verwenden
Nicht jede Dichtung ist für jedes Medium geeignet. Neben dem Betriebsdruck und der Temperatur müssen auch die chemischen Eigenschaften des Mediums und die konstruktiven Bedingungen der Flanschverbindung berücksichtigt werden. Ein ungeeigneter Dichtungswerkstoff kann sich unter Belastung verändern, chemisch angegriffen werden oder die erforderliche Dichtwirkung verlieren. Die Auswahl sollte deshalb anhand der tatsächlichen Betriebsbedingungen und der technischen Herstellerangaben erfolgen.
4. Flansche mit den Schrauben in Position ziehen
Dieser Fehler kann besonders weitreichende Folgen haben. Stehen sich zwei Flanschflächen nicht richtig gegenüber oder besteht ein Versatz in der Rohrleitung, dürfen die Schrauben nicht einfach dazu verwendet werden, die Bauteile mit Gewalt zusammenzuziehen. Dadurch können zusätzliche Kräfte und Momente entstehen, die auch nach Abschluss der Montage auf die Verbindung wirken. Bei Temperaturänderungen kommen unter Umständen weitere Belastungen durch die Wärmedehnung der angeschlossenen Rohrleitungen hinzu. Die Folge kann eine ungleichmäßige Dichtungsbelastung sein, obwohl die Schrauben mit dem vorgesehenen Drehmoment angezogen wurden.
Warum Flanschverbindungen häufig erst im Betrieb undicht werden
Eine bestandene Dichtheitsprüfung bei Umgebungstemperatur bedeutet nicht automatisch, dass eine Flanschverbindung unter allen Betriebsbedingungen dicht bleibt. Beim Anfahren verändern sich die Temperaturen der Rohrleitungen und Armaturen. Die Bauteile dehnen sich aus, Werkstoffe verhalten sich unterschiedlich und die Kräfte innerhalb der Verbindung können sich verschieben. Hinzu kommen mögliche Druckschwankungen und Veränderungen der Schraubenvorspannung durch Setz- und Relaxationsvorgänge. Diese Einflüsse müssen bereits bei der Auslegung und Montage berücksichtigt werden.
Flanschverbindungen im industriellen Rohrleitungsbau
VA-Engineering beschäftigt sich mit der Planung, Fertigung und Instandhaltung industrieller Rohrleitungssysteme. Bei Arbeiten an Flanschverbindungen kommt es nicht nur auf die einzelne Dichtung oder den Schraubenverband an. Auch der Zustand der Rohrleitung, die Ausrichtung der Flansche und die späteren Betriebsbedingungen sind entscheidend. Werden wiederkehrende Leckagen festgestellt, sollte deshalb die gesamte Verbindung untersucht werden, bevor einzelne Komponenten erneut ausgetauscht werden.
Mehr zum Thema im kostenlosen Whitepaper
Welche Anforderungen gelten bei der Auslegung von Flanschverbindungen? Worauf kommt es bei der Montage an? Und welche Fehler können zu Undichtigkeiten führen?
