Was ist eine Flanschflächenbearbeitung?
Die Anforderungen von ASME B16.5 an die Oberflächenbeschaffenheit von Flanschflächen müssen den Absätzen 6.4.5.1 bis 6.4.5.3 entsprechen, mit der Ausnahme, dass nach Vereinbarung zwischen Benutzer und Hersteller andere Oberflächenbeschaffenheiten vorgesehen werden können. Die Oberflächenbeschaffenheit der Dichtungskontaktflächen muss durch einen visuellen Vergleich mit Ra-Standards (siehe ASME B46.1) und nicht durch Instrumente mit Stifttaster und elektronischer Verstärkung beurteilt werden. Was ist also die Oberflächenbeschaffenheit von Flanschflächen?
Die Planfläche eines Rohrflansches nach ASME B16.5, bezieht sich auf die Glätte oder Rauheit der Oberfläche, die bei einer verschraubten Flanschverbindung in direktem Kontakt mit der Dichtung steht.
Arten der Flanschflächenbearbeitung
Zu den primären Oberflächenausführungen für ANSI B16.5-Flansche zählen Stock Finish, Spiral Serrated Finish, Concentrated Serrated Finish und Smooth Finish.
Schaftausführung
Diese Art der Flanschoberflächenbearbeitung wird häufig verwendet, da sie für die meisten normalen Betriebsbedingungen geeignet ist. Beim Zusammendrücken passt sich die weiche Oberfläche einer Dichtung dieser Oberfläche an und erzeugt eine Abdichtung und hohe Reibung zwischen den Passflächen.
Bei Flanschen bis 12 Zoll wird die Endbearbeitung mit einem Rundwerkzeug mit 1,6 mm Radius und einem Vorschub von 0,8 mm pro Umdrehung durchgeführt. Bei Größen ab 14 Zoll wird ein Rundwerkzeug mit 3,2 mm Radius und einem Vorschub von 1,2 mm pro Umdrehung verwendet.
Spiralförmig gezacktes Finish
Dies ist eine durchgehende oder phonografische Spiralrille, die sich jedoch von der Standardausführung unterscheidet. Die Rille wird normalerweise mit einem 90-Grad-Werkzeug erzeugt, wodurch eine „V“-Geometrie mit 45-Grad-Winkelverzahnungen entsteht.
Konzentriertes gezacktes Finish
Wie der Name schon sagt, besteht diese Oberfläche aus konzentrischen Rillen. Es wird ein 90-Grad-Werkzeug verwendet und die Zacken sind gleichmäßig über die Fläche verteilt.
Glatte Oberfläche
Bei dieser Art der Oberflächenbearbeitung sollten die Werkzeugspuren deutlich zu sehen sein. Sie wird häufig für Dichtungen mit Metallbeschichtungen wie Doppelmantel, Flachstahl und Wellblech verwendet. Die glatten Oberflächen müssen eng aneinanderliegen, um eine Abdichtung zu bilden, wobei die Ebenheit der gegenüberliegenden Flächen entscheidend ist. Dies wird normalerweise erreicht, indem eine durchgehende Spiralnut (manchmal auch phonographisch genannt) auf der Dichtungskontaktfläche mit einem Rundwerkzeug mit einem Radius von 0,8 mm bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,3 mm pro Umdrehung und einer Tiefe von 0,05 mm erzeugt wird. Dieser Vorgang führt zu einer Rauheit von Ra 3,2 bis 6,3 Mikrometer (125 – 250 Mikrozoll).
Flanschflächenoberflächen gemäß ASME B16.5.
| Oberflächentypen | Maximaler Rauheitswert |
| Ringförmige Verbindungsflansche (und Hartdichtungen) | 63 µZoll AARH (1,6 µm AARH) |
| Spiralgewickelte Dichtungen. | 125 bis 250 µin AARH (3,2 bis 6,3 µm AARH) |
| Weiche Dichtungen. | 250 bis 500 µin AARH (6,3 bis 12,6 µm AARH) |
| Nut und Feder, und kleine männliche und weibliche | 125 µ.in. oder 3,2 µ.m AARH |
Häufig gestellte Fragen
Die Oberfläche der Flanschfläche beeinflusst direkt die Dichtfähigkeit der Dichtung. Eine richtig abgestimmte Oberfläche sorgt dafür, dass sich die Dichtung verformt und die Unebenheiten der Oberfläche ausfüllt. So entsteht eine dichte Abdichtung, die den vorgesehenen Betriebsbedingungen standhält.
Die Oberflächengüte der Flanschfläche wird mit einem Profilometer gemessen, das die Oberfläche abtastet, um die Rauheit zu quantifizieren, ausgedrückt als Ra (Rauheitsdurchschnitt) in Mikrometern (µm) oder Mikrozoll (µin).
- Für Metalldichtungen (z. B. Spiralwicklung) wird normalerweise eine gezackte Oberfläche empfohlen.
- Für Weichdichtungen (z. B. PTFE, Gummi), eine glattere Oberfläche wie Standard oder eine glatte Oberfläche ist geeignet.
- Berücksichtigen Sie Betriebsdruck, Temperatur und die chemische Verträglichkeit der Flanschoberfläche mit dem Dichtungsmaterial.
Im Allgemeinen sollten beide Flansche einer Verbindung die gleiche Art von Oberflächenfinish aufweisen, um eine ordnungsgemäße Abdichtung zu gewährleisten. Nicht übereinstimmende Oberflächen können zu Abdichtungsproblemen oder Dichtungsfehlern führen.
Zu rau: Eine raue Oberfläche kann zu übermäßigem Dichtungsverschleiß führen, was wiederum eine mangelhafte Abdichtung und mögliche Leckagen zur Folge hat.
Zu glatt: Eine sehr glatte Oberfläche haftet möglicherweise nicht gut an der Dichtung, was zu einem Verrutschen und einer unzureichenden Abdichtung, insbesondere unter Druck, führen kann.
Durch regelmäßige Inspektion und Nachbearbeitung kann die Integrität der Flanschfläche erhalten werden. Mit der Zeit können Erosion, Korrosion oder mechanische Beschädigungen die Oberfläche beeinträchtigen und die Abdichtung beeinträchtigen.
Zusammenfassend
Das Verständnis der Oberflächenbeschaffenheit von Flanschflächen ist von entscheidender Bedeutung für die Auswahl der richtigen Dichtung, die Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Abdichtung und die Aufrechterhaltung der Gesamtintegrität von Flanschverbindungen in verschiedenen Anwendungen.
Zugehörige Ressourcenreferenzen:
https://www.wermac.org/flanges/flanges_stock-finish_smooth-finish.html
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