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Sichere Flanschmontage: Diese 10 Fehler vermeiden

Lernen Sie die korrekten Techniken zur Flanschmontage und vermeiden Sie gängige Fehler bei Dichtungen und Schrauben.

In diesem How-to-Artikel erfahren Sie die richtigen Techniken und häufigsten Fehler bei der Auswahl und Anwendung von Dichtungsmaterialien, Schrauben und weiteren Komponenten in der Flanschmontage. Wolfgang Kohlbacher, Gebietsverkaufsleiter bei KLINGER Dichtungstechnik, erklärt, wie Sie diese Arbeiten korrekt und sicher ausführen können.

#1 Dichtungsmaterial

Das Dichtungsmaterial spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Dichtigkeit und Sicherheit von Flanschverbindungen. Ein häufiger Fehler ist die Verwendung von ungeeignetem Material.

FALSCH: Es wird ein falsches Dichtungsmaterial eingesetzt, z.B. ein faserverstärktes Dichtungsmaterial für eine Anwendung mit flüssigem Sauerstoff (Brandgefahr!). Eine bereits verwendete Dichtung wird wiederverwendet. Die Dichtung ist zu groß oder nicht zentriert und ragt in die Rohrleitung hinein.

RICHTIG: Das passende Dichtungsmaterial wurde für die Anwendung und das Medium ausgewählt. Es wird stets eine neue Dichtung eingebaut.

  • Es wird vorab das passende Dichtungsmaterial über den KLINGER Materialfinder ausgewählt.
  • Bereits verwendete Dichtungen sollen nicht wiederverwendet werden. Auch nicht, wenn eine Armatur lediglich serviciert wird. Eine Dichtung wird nicht mehr gleichmäßig dicht, auch ein Umdrehen der Dichtung ist von Nachteil.
  • Ist die Dichtung zu groß, können Teile der Dichtung vom Medium abgetragen werden.

Passt die Dichtung nicht oder ist aus dem falschen Material kann es zu Materialabtrag sowie Leckage kommen.

#2 Schraubenwahl

Die Wahl der richtigen Schrauben ist für die Stabilität und Dichtigkeit von Flanschverbindungen unerlässlich. Falsche Schrauben können zu Schwächungen der Verbindung führen.

FALSCH: Andere Schrauben verwenden als in der Norm vorgegeben. Ein anderes Schraubenmaterial verwenden, z.B. Schrauben, die gerade herumliegen, müssen nicht passend zum Flanschmaterial sein (Edelstahlschrauben auf Stahlflansch). Es werden keine Beilagscheiben verwendet. Es werden unterschiedliche, rostige oder zu kleine Schrauben verwendet.

RICHTIG: Schrauben, Schraubenmaterialen, Muttern und Beilagscheiben werden nach Normvorgabe verwendet.

  • Schrauben pro Flansch ist genormt, je nach Größe und Druckgröße.
  • Beispiel: Ein Flansch mit DN100 PN40 hat 8 Schrauben mit M20 Gewinde. Die anzuwendende Norm ist die EN1091-1 bzw. DIN 2572.

#3 Öffnen der Flanschverbindung

Das korrekte Öffnen der Flanschverbindung ist für die Sicherheit während der Wartungsarbeiten entscheidend. Ein falsches Vorgehen kann zu gefährlichen Situationen führen.

FALSCH: Die Schrauben nahe beim eigenen Körper werden zuerst geöffnet und sofort entfernt. Alle Schrauben werden nacheinander und kreisförmig geöffnet.

RICHTIG: Stets auf der gegenüberliegenden Seite (vom Körper weg) mit dem Lösen der Schrauben beginnen. Die Schrauben werden schrittweise und überkreuz geöffnet. Die Muttern bleiben noch in Position und es wird geprüft, ob sich der Flansch bewegen lässt.

  • Sicherheit: Sollte noch ein Medium oder Druck in der Rohrleitung vorhanden sein, strömt es aus. Werden die Schrauben beginnend vom Körper weg geöffnet, strömt auch das Medium vom Körper weg.
  • Bei Verspannungen im Rohrsystem kann sich die Rohrleitung in Richtung des Monteurs bewegen und ihn/sie verletzen, wenn keine Schrauben mehr angebracht sind.

Erst prüfen, ob sich der Flansch bewegen lässt, bevor die Schrauben entfernt werden.

#4 Ablösen der Dichtung

Das Ablösen der Dichtung sollte mit Vorsicht erfolgen, um Beschädigungen der Flanschoberfläche zu vermeiden. Diese können zu Undichtigkeiten führen.

FALSCH: Die Dichtung mit einer Spachtel vom Flansch lösen. Alle Schrauben werden gelöst und die Flanschverbindung umgehend geöffnet.

RICHTIG: Die Schrauben und Muttern bleiben noch auf der Flanschverbindung. Diese wird leicht bewegt, um sicherzustellen, dass die Dichtung nicht anhaftet. Mit einer Messingdrahtbürste den Flansch reinigen. Die Rillen der Flanschplatte sind auf der Oberfläche der Dichtung sichtbar.

  • Die Spachtel ist meist ähnlich hart oder gar härter als das Flanschmaterial. Dadurch kommt es zu Kratzern im Flansch oder das Flanschmaterial kann rosten. Dies kann zu Leckagen

Die Rillen der Flanschoberfläche sind gut sichtbar.

#5 Schmieren der Schrauben

Das Schmieren der Schrauben ist ein wichtiger Schritt, um die gleichmäßige Verteilung der Kräfte zu gewährleisten und die Montage zu erleichtern.

FALSCH: Schrauben werden nicht geschmiert.

RICHTIG: Schrauben werden nach Vorgabe mit Schmiermittel rundherum geschmiert. Auch zwischen der Mutter und Beilagscheibe wurde Schmiermittel aufgetragen.

  • Das Schmiermittel wird ebenso in den Arbeitspapieren vorgegeben.
  • ABER: Ein Schmieren der Dichtung ist nicht notwendig und wird von KLINGER Dichtungstechnik auch nicht empfohlen. Dichtungen von KLINGER Dichtungstechnik sind bereits mit einer Antihaftschicht versehen.

Die Schrauben werden rundherum geschmiert.

#6 Flanschmontage

Die korrekte Montage von Flanschen, insbesondere bei vertikalen Anwendungen, ist entscheidend für die Dichtigkeit und Stabilität der Verbindung.

FALSCH: Bei vertikalen Anwendungen wird der Flansch kreisförmig angeschraubt. Die Dichtung wird zwischen den Flanschflächen mittels Klebstoff oder Doppelklebeband fixiert. Dies kann zu Problemen in der Anwendung führen.

RICHTIG: Bei vertikalen Rohrleitungen werden erst an der Unterseite Schrauben oder Zentrierbolzen für einen entsprechenden Halt angebracht, damit die Dichtung nicht durchrutschen kann.

  • Full-faced Flansch: Die Dichtung dichtet die gesamte Flanschfläche ab, wird bereits mit Löchern für die Schrauben gestanzt.
  • Raised-face Flansch: Die Dichtfläche ist etwas erhöht als der Rest der Flanschfläche. Häufigste Flanschart.

#7 Position der Dichtung

Eine korrekt positionierte Dichtung ist essentiell für die Funktionalität der Flanschverbindung. Fehlpositionierungen können zu Undichtigkeiten führen.

FALSCH: Dichtung wird schief eingelegt, sie ragt über den Flansch hinaus oder in die Rohrleitung hinein.

RICHTIG: Die Dichtung liegt zentriert auf der Flanschoberfläche auf. Beim Öffnen des Flansches sind die Flanschriefen auf der Dichtung gleichmäßig sichtbar.

  • Bei Vollschaftschrauben kann die Dichtung nicht verrutschen. Bei Dehnschaftschrauben hingegen werden Zentrierbolzen empfohlen.
  • Eine Dichtung kann mit einem kleinen Klebepunkt angeklebt werden, damit sie bei einer vertikalen Anwendung nicht verrutscht. Besser: Schrauben an der Unterseite des Flansches anbringen, um ein Rausrutschen der Dichtungen zu verhindern.

Die Dichtung sollte stets zentral positioniert werden.

#8 Schrauben und Muttern

Die korrekte Zuordnung von Schrauben und Muttern ist wichtig, um die Integrität der Verbindung zu gewährleisten und Probleme beim Wiederverschrauben zu vermeiden.

FALSCH: Ein Mix aus Schrauben und Muttern ist beim Öffnen der Flanschverbindung entstanden. Die Schrauben werden mit anderen Muttern wiederverschraubt.

RICHTIG: Jede Schraube wird mit der zugehörigen Mutter zusammen aufbewahrt. Es entsteht keine beliebige Kombination aus Schrauben und Muttern. Dieselbe Mutter wird mit derselben Schraube wiederverwendet.

  • Eine präzise Passform zwischen Schraube und Mutter ist entscheidend, um die erforderliche Spannung und Festigkeit in der Flanschverbindung zu erreichen. Jede Schraube und Mutter kann leicht unterschiedliche Gewinde- und Toleranzmerkmale aufweisen, daher ist es wichtig, sie korrekt zuzuordnen.

Schrauben, Muttern und Beilagscheiben sollten den vorgegeben Norm entsprechen.

#9 Drehmomentschlüssel

Der korrekte Einsatz von Werkzeug spielt eine zentrale Rolle, um die notwendige Anzugskraft präzise zu steuern. So wird eine gleichmäßige Lastverteilung gewährleistet.

FALSCH: Es wird ein Gabel- oder Ringschlüssel verwendet und die Schrauben unkontrolliert festgezogen. Dies kann zu einer ungleichmäßigen Lastverteilung und Beschädigung der Verbindung führen.

RICHTIG: Die Verwendung eines kalibrierten Drehmomentschlüssels ist entscheidend für eine gleichmäßige und korrekte Anzugskraft der Schrauben. Der Drehmoment sollte schrittweise und in einer kreuzförmigen Reihenfolge gesteigert werden. Am Ende wird jede Schraube nochmals mit dem gleichen Drehmoment kreisförmig nachgezogen, um sicherzustellen, dass alle Schrauben gleichmäßig fest sind und keine vergessen wurde.

  • Die Verwendung eines Drehmomentschlüssels stellt sicher, dass die Schraubenkräfte gleichmäßig verteilt werden. Dies ist besonders wichtig, da ungleichmäßige Kräfte zu Schäden an der Dichtung oder der gesamten Flanschverbindung führen können.
  • Beispiel: Wenn man 200 kN aufbringt, entspricht das einer Masse von 20 Tonnen. Auf die Dichtung wirken somit 20 Tonnen, weshalb eine gleichmäßige Verteilung dieser Kräfte essenziell ist.

Die Schraubenkräfte verteilen sich beim kreuzförmigen Anziehen der Schrauben gleichmäßig auf Dichtung und Flansch. Das sorgt für eine leckagefreie Flanschverbindung.

#10 Schrauben anziehen

Das korrekte Anziehen von Schrauben und Muttern ist ein kritischer Schritt in der Montage von Flanschverbindungen, um eine gleichmäßige Lastverteilung und die strukturelle Integrität der Verbindung zu gewährleisten. Fehler in diesem Schritt können zu erheblichen Problemen und Sicherheitsrisiken führen.

FALSCH: Die Schrauben und Muttern werden mit vollem Drehmoment kreisförmig festgezogen. Dabei wird die erste Schraube überlastet und andere bleiben möglicherweise zu locker. Ein unterschiedlich großer Spalt zwischen den Flanschhälften tritt auf und die erste Schraube könnte unter der Belastung sogar abreißen.

RICHTIG: Zunächst werden die Schrauben und Muttern handfest angezogen. Danach werden sie in einem kreuzförmigen Muster und mit schrittweise gesteigerten Drehmomenten angezogen. Dies sorgt für eine gleichmäßige Belastung aller Schrauben und verhindert das Kippen des Flansches.

  • Durch das kreuzförmige Anziehen der Schrauben wird sichergestellt, dass die Schraubenkräfte gleichmäßig verteilt werden. Dies ist entscheidend, um Schäden an der Dichtung, dem Flansch und den Schrauben zu vermeiden.
  • Eine Schraube, die am Limit angeschraubt wird, neigt dazu, leicht abzureißen. Ein kreisförmiges Anziehen ohne vorherige Handfestigkeit kann dazu führen, dass der gesamte Schraubkraftaufwand für die erste Flanschhälfte benötigt wird, um den Flansch wieder gerade auszurichten.

Im ersten Schritt werden die Schrauben "handwarm" angezogen.

Vergleich

In diesem Beispiel wurden die Schrauben einmal kreisförmig angezogen (Bild A, FALSCH) und einmal kreuzförmig angezogen (Bild B, RICHTIG). Dabei wurden die Kräfte auf die einzelnen Schrauben gemessen sowie die Dicke der Dichtung. Beide Male wurde ein Drehmomentschlüssel verwendet.

Bild A, kreisförmiges Anziehen der Schraubverbindung mit einem Drehmoment von je 100 Nm – umgangssprachlich „anknallen“.

Bild B, kreuzförmiges Festziehen der Schrauben mit 30, 60 und 100 Nm Drehmoment.

Im Beitrag erwähnte Kontakte:

Wolfgang Kohlbacher, Gebietsverkaufsleiter bei KLINGER Dichtungstechnik

Wolfgang Kohlbacher bringt eine langjährige Expertise in der Flanschmontage mit und gibt diese auch in Schulungen gerne weiter.

Bitte beachten: Dieser Blogpost stellt keine Garantie für eine leckagefreie Installation dar. Der How-to Artikel erläutert die 10 häufigsten Fehler und Irrtümer bei der Montage von Dichtungen in Flanschverbindungen. Bei Fragen wenden Sie sich bitte an Ihren zuständigen Ansprechpartner.

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