Eine Flanschdichtung ist ein elastisches Material, das zwischen den Dichtflächen zweier Flansche eingesetzt wird. Sie dient zum Ausgleich von Unebenheiten und verhindert das Austreten von Flüssigkeiten oder Gasen. Ihre Funktion besteht darin, Druck, Temperaturschwankungen und Mediumkorrosion standzuhalten und so die Integrität des Dichtungssystems zu gewährleisten.
Arten von Flanschdichtungen und detaillierte Einführung
Nichtmetallische Dichtungen
Materialien: Gummi, Graphit, PTFE (Polytetrafluorethylen), asbestfreie Fasern (NAF) usw.
Eigenschaften: Gute Flexibilität, niedrige Kosten, geeignet für Umgebungen mit niedrigem Druck und niedriger Temperatur.
Gummidichtung
- Materialien: Naturkautschuk, Nitrilkautschuk (NBR), EPDM usw.
- Einsatzgebiete: Wasser, Luft und andere nicht korrosive Medien, im Allgemeinen für Temperaturen <100°C.
PTFE-Dichtung
- Eigenschaften: Beständig gegen starke Säuren und Laugen, chemisch inert, aber anfällig für Kaltfluss (bleibende Verformung).
- Formen: Reines PTFE-Blech, gefülltes/modifiziertes PTFE (z. B. mit Glasfaser).
Graphitdichtung
- Eigenschaften: Hohe Temperaturbeständigkeit (bis über 500 °C), selbstschmierend, aber geringe Festigkeit.
- Anwendungen: Hochtemperaturdampf, Heißölsysteme.
Asbestfreie Dichtung
- Eigenschaften: Umweltfreundliche und sichere Alternative zu herkömmlichem Asbest, hergestellt aus Faser- und Gummiverbundstoffen.
Halbmetallische Dichtungen
Struktur: Nichtmetallisches Kernmaterial + Metallverstärkung, Ausgleich von Flexibilität und Festigkeit.
Spiralgewickelte Dichtung
- Struktur: Abwechselnde Schichten aus Metallstreifen (z. B. Edelstahl 304) und Graphit/PTFE, mit optionalen Innen-/Außenringen.
- Vorteile: Hervorragende Elastizität, hohe Druck-/Temperaturbeständigkeit (bis 800 °C), breite Anwendung in der Erdöl- und Chemieindustrie.
- Typen:
- Mit Innenring (verhindert Medienerosion im Inneren der Dichtung).
- Mit Außenring (verbessert Positionierung und Druckfestigkeit).
Metallummantelte Dichtung
- Struktur: Nichtmetallischer Kern (z. B. Graphit), umhüllt von einem dünnen Metallblech (z. B. Edelstahl).
- Anwendungen: Mittel- bis Hochdruckleitungen, korrosionsbeständige Medien.
Metallische Dichtungen
Materialien: Reines Metall (Kupfer, Aluminium, Edelstahl, Titan usw.), verwendet unter extremen Bedingungen.
Ringgelenkdichtung (RTJ)
- Form: Ovaler oder achteckiger Querschnitt, passt in eine bearbeitete Nut im Flansch.
- Anwendungen: Hochdruck- und Hochtemperatursysteme (z. B. API 6A-Ventile, Bohrlochköpfe).
Gezahnte Dichtung
- Aufbau: Konzentrische Riffelung auf der Metalloberfläche; die Abdichtung erfolgt durch Verformung unter Druck.
- Vorteile: Hohe Druckfestigkeit, erfordert aber eine erhebliche Schraubenvorspannung.
Wellblechdichtung
- Eigenschaften: Dünnes Wellblech mit guter Elastizität, geeignet für Wärmetauscherflansche.
Wie wählt man die richtige Flanschdichtung aus?
Auswahlverfahren:
Medium, Temperatur und Druck bestätigen → 2. Flanschtyp anpassen → 3. Dichtungsmaterial auswählen → 4. Schraubenbelastung überprüfen → 5. Kosten und Wartung berücksichtigen.
1. Wichtige Betriebsparameter bestimmen
(1) Medieneigenschaften
Korrosivität: Starke Säuren/Laugen/Lösungsmittel erfordern chemisch beständige Materialien (z. B. PTFE, Graphit).
Toxizität/Gefahr: Brennbare/giftige Medien (z. B. Wasserstoff, H₂S) erfordern leckagefreie Dichtungen (z. B. RTJ aus Metall).
Sauberkeit: Die Lebensmittel-/Pharmaindustrie benötigt von der FDA zugelassene Materialien (z. B. Silikon, PTFE).
(2) Temperaturbereich
Kryogen (<-50 °C): Verwenden Sie kältebeständigen Gummi (z. B. FKM) oder PTFE.
Moderat (-50 °C bis 200 °C): Dichtungen aus Gummi oder asbestfreien Fasern.
Hoch (200 °C – 800 °C): Spiralgewickelte Graphit- oder Metalldichtungen (z. B. RTJ aus Edelstahl).
Ultrahoch (>800 °C): Speziallegierungen (z. B. Inconel) oder flexible Graphitverbundstoffe.
(3) Druckstufe
Niedrig (<150 psi/10 bar): Nichtmetallische Dichtungen (Gummi, asbestfrei).
Mittel (150–1000 psi/10–70 bar): Halbmetallische Dichtungen (spiralförmig gewickelt, metallummantelt).
Hoch (>1000 psi/70 bar): Metalldichtungen (RTJ, gezahnt).
(4) Flanschnormen und Dichtflächenarten
| Flanschtyp | Passende Dichtung | Beispielanwendungen |
| Flache Fläche (FF) | Weiche Dichtungen (Gummi, PTFE) | Niederdruck-Wasser-/Luftleitungen |
| Erhöhte Fläche (RF) | Spiralgewickelt/metallummantelt | Chemie-/Ölpipelines (PN16–40) |
| Ringverbindung (RTJ) | Metallringdichtungen (oval/achteckig) | Hochdruckventile (API 6A) |
| Nut und Feder (T/G) | Metallgezahnt/PTFE-gefüllt | Hochreine Gas-/Vakuumsysteme |
2. Dichtungstyp anhand der Materialeigenschaften auswählen
Nichtmetallische Dichtungen: Niederdruck, nicht korrosive Medien (Wasser, Luft).
Empfohlen:
- NBR-Kautschuk: Ölbeständig, für Kraftstoffleitungen.
- EPDM-Gummi: Beständig gegen Dampf/heißes Wasser.
- PTFE: Chemisch inert, muss aber verstärkt werden.
Halbmetallische Dichtungen: Mittlerer bis hoher Druck/hohe Temperatur, korrosive Medien.
Empfohlen:
- Spiral Wound (SWG): Edelstahl 304 + Graphit/PTFE.
- Metallummantelt: Hohe Druckfestigkeit für Reaktoren/Wärmetauscher.
Metallische Dichtungen: Anforderungen an ultrahohen Druck/Temperatur oder Nullleckage.
Empfohlen:
- RTJ-Dichtung: API-Standard für Bohrlochköpfe/Hochdruckventile.
- Gezahnte Dichtung: Hohe Bolzenbelastung, für Dampfleitungen.
3. Berücksichtigen Sie Installations- und Wartungsfaktoren
Bolzenlast: Metalldichtungen erfordern eine höhere Vorspannung; überprüfen Sie die Flanschfestigkeit.
Entfernbarkeit: Bei häufiger Demontage elastische Dichtungen (zB spiralförmig) verwenden.
Kosten: Nichtmetallische Dichtungen sind billiger, aber weniger haltbar; metallische Dichtungen sind teuer, aber langlebig.
Industrielle Anwendungsbeispiele
| Industrie | Typische Bedingungen | Empfohlene Dichtung |
| Petrochemie | Hohe Temperatur/hoher Druck, H₂S | Spiralgewickelt/RTJ |
| Lebensmittel/Pharma | Sterilitätsanforderungen | PTFE/Silikon |
| Strom (Dampf) | >400°C | Graphit/gezacktes Metall |
| Marine | Salzwasser, Vibration | Metallummantelt/NBR-Gummi |
Auswahlzusammenfassung
Durch die systematische Analyse der Betriebsbedingungen und Materialeigenschaften können Flanschdichtungen eine langfristige Dichtheit gewährleisten und Leckagerisiken vermeiden.
Beispiel für eine falsche Auswahl:
Fehler: Verwendung einer Standard-Gummidichtung für 200 °C heißen Dampf (wird sich zersetzen und undicht werden).
Lösung: Wechseln Sie zu einer Spiraldichtung aus Graphit oder einer gezahnten Dichtung aus Edelstahl.
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