Flanschverbindung, Gewindeverbindung und Schweißverbindung

Ventile haben verschiedene Anschlussarten wie Gewinde, Flansch, Schweiß, Tri-Clamp, Doppelanschluss usw. In diesem Artikel erläutern wir Einzelheiten zu Flansch, Gewinde und Schweiß.

Flanschanschlussventil – Suchen Sie nach einem Flanschventil?

Flanschventile sind leicht zu installieren und zu demontieren, aber Flanschventile sind sperriger und teurer als Gewindeventile, daher sind sie für Rohrverbindungen aller Größen und Drücke geeignet. Bei großen Rohrleitungen wird normalerweise die Flanschverbindung verwendet.

Flanschkugelhähne und Flanschabsperrklappen werden häufig in der Abwasseraufbereitung, in der Papier- und Zellstoffproduktion, in Werften und anderen Anwendungen eingesetzt, die eine Flanschverbindung erfordern.

Was ist Flanschventil?

Die meisten Flanschverbindungen entsprechen einem Industriestandard. Diese Standards definieren bestimmte Kriterien, die erfüllt werden müssen, um die Verwendung von Produkten verschiedener Hersteller zu ermöglichen.

ANSI ist das American National Standards Institute. Gemeinsam mit der ASME (American Society of Mechanical Engineers) haben sie einen Standard für Flanschverbindungen entwickelt und veröffentlicht. Dieser Standard ist ASME/ANSI B16.5.

Es gibt auch einen europäischen Standard, der ähnlich, aber NICHT DERSELBE ist. Dieser Standard ist DIN, ein Akronym für die deutsche Übersetzung von „Deutsches Institut für Normung“. Der spezifische Standard für Rohrflansche ist DIN EN 1092-1. Dieser Standard wird auch von der ISO (Internationale Organisation für Normung) unter ISO 7005 anerkannt.

SAE ist die Society for Automotive Engineers. Sie hat auch einen Standard für Flanschverbindungen entwickelt, bei denen der Flansch von den Komponenten, die er zusammenhält, getrennt ist. Dieser Standard ist SAE J518. Dieser Standard wird auch von der ISO unter ISO 6162 anerkannt.

Arten von Flanschverbindungen

Flaches Gesicht (FF)

Wie der Name schon sagt, verfügen Flachflansche über eine flache, ebene Oberfläche in Kombination mit einer Vollflächendichtung, die den größten Teil der Flanschoberfläche berührt.

Erhabene Oberfläche (RF)

Diese Flansche verfügen über einen kleinen erhöhten Abschnitt um die Bohrung mit einer Innenbohrungskreisdichtung.

Ringgelenkfläche (RTJ)

Dieser Dichtflächentyp wird bei Hochdruck- und Hochtemperaturprozessen verwendet und verfügt über eine Nut, in der eine Metalldichtung sitzt, um die Abdichtung aufrechtzuerhalten.

Nut und Feder (T&G)

Diese Flansche verfügen über passende Rillen und erhöhte Abschnitte. Dies erleichtert die Installation, da das Design die Selbstausrichtung der Flansche unterstützt und ein Reservoir für Dichtungskleber bietet.

Männlich & Weiblich (M&W)

Ähnlich wie Nut- und Federflansche verwenden diese Flansche ein passendes Paar Nuten und erhabene Abschnitte, um die Dichtung zu befestigen. Im Gegensatz zu Nut- und Federflanschen halten diese die Dichtung jedoch auf der weiblichen Seite, was eine genauere Platzierung und mehr Optionen für Dichtungsmaterialien ermöglicht.

Ein Blick auf die Abmessungen der Flanschverbindungen

Abgesehen von der funktionalen Konstruktion eines Flansches sind die Flanschabmessungen der Faktor, der bei der Konstruktion, Wartung oder Aktualisierung eines Rohrleitungssystems den größten Einfluss auf die Flanschauswahl hat.

Um die richtige Dimensionierung sicherzustellen, müssen Sie jedoch die Schnittstelle zwischen Flansch und Rohr sowie die verwendeten Dichtungen berücksichtigen.

Zu den allgemeinen Überlegungen gehören:

Außendurchmesser: Der Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Kanten der Flanschfläche
Dicke: Ein Maß für die Dicke des äußeren Befestigungsrandes
Lochkreisdurchmesser: Der Abstand zwischen gegenüberliegenden Bolzenlöchern, gemessen von Mitte zu Mitte
Rohrgröße: Eine Bezeichnung der Rohrgröße, der der Flansch entspricht
Nennbohrungsgröße: Eine Messung des Innendurchmessers der Flanschverbindungen

Ventil mit Gewindeanschluss – Suchen Sie nach einem Gewindeventil?

Die Gewindeverbindung wird im Allgemeinen für Rohre mit weniger als 50 mm Durchmesser verwendet. Wenn das Rohr größer als 50 mm ist, empfehlen wir die Verwendung von Flanschen und anderen Verbindungsmethoden.

Beim Gewindeanschluss wird zwischen den Normen G, NPT, BSPP und BSP sowie Innen- und Außengewinde unterschieden.

Arten von Gewindeverbindungen

NPT – Nationales Rohrgewinde konisch

Dies ist ein US-Standard für konische Gewinde, die bei Gewinderohren und -armaturen verwendet werden. Im Gegensatz zu geraden Gewinden, wie sie bei Bolzen zu finden sind, zieht sich ein konisches Gewinde fest und bildet daher eine flüssigkeitsdichte Abdichtung. Um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zu gewährleisten, sollte Rohrband oder Rohrverbindung auf den Gewinden verwendet werden.

NPT wird durch den ANSI/ASME-Standard B1.20.1 definiert.
Es gibt 25 definierte Größen von 1/16″ bis 24″ (siehe Tabelle mit Größen und Abmessungen). Normalerweise werden für Ventile über 4″ jedoch Flanschverbindungen statt Gewindeverbindungen verwendet.

NPT-Gewinde werden mit der Größe in Zoll gefolgt von „NPT“ angegeben.

BSPT – Britisches Standard-Rohrkegelgewinde

Dieser Standard ähnelt dem NPT, bei dem die Gewindeabschnitte der Verbindung konisch verlaufen. Der einzige Unterschied ist der Winkel der Gewindeflanken. Der Winkel von der Wurzel bis zur Spitze beträgt bei BSPT-Gewinden 55°, im Gegensatz zu 60° bei NPT. Ein männliches NPT-Gewinde passt in ein weibliches BSPT-Gewinde, aber aufgrund des unterschiedlichen Gewindewinkels wird keine flüssigkeitsdichte Abdichtung erreicht.

BSPT-Gewinde werden durch ISO 7 und/oder EN 10226-1, BS 21 definiert.

BSPT-Gewinde werden mit dem Buchstaben „R“ gefolgt von der Größe in Zoll angegeben. R steht für „Rohr“, was deutsch ist für Leitung.

BSPP – Britisches Standard-Parallelrohrgewinde

Diese Art von Gewinde bildet KEINE flüssigkeitsdichte Abdichtung wie die konischen Gewinde. Dazu ist die Verwendung einer weichen Dichtung erforderlich. Diese Gewinde ziehen die beiden zusammenpassenden Teile zusammen und komprimieren die weiche Dichtung zwischen den flachen Oberflächen der einzelnen Komponenten.

BSPP-Gewinde werden in ISO 228-1:2000 (Abmessungen, Toleranzen und Bezeichnung) und ISO 228-2:1987 definiert.

BSPP-Gewinde werden mit dem Buchstaben „G“ gefolgt von der Größe in Zoll angegeben. G steht für „Gas“.

Der Gewindeanschluss ist für Niederdruckleitungen geeignet. Niedrigerer Preis.

Ventil mit Schweißverbindung – Suchen Sie nach einem geschweißten Ventil?

Unter Schweißverbindung versteht man das Zusammenschweißen von Ventil und Rohr.

Geeignet für Rohrleitungen, bei denen keine Leckage erforderlich ist, wie z. B. Hochtemperatur- und Hochdruckleitungen. Das Schweißen wird in Muffenschweißen und Stumpfschweißen unterteilt.

Muffenschweißen

Das Ventil hat einfach eine Muffe mit einem Innendurchmesser, der ganz leicht größer ist als der Außendurchmesser des Rohrs. Das Rohr wird in die Muffe gesteckt und wie hier gezeigt um den Rand herum verschweißt. Muffenschweißverbindungen sind normalerweise kleineren Größen vorbehalten, typischerweise 2 Zoll und darunter. Es handelt sich um dauerhafte Verbindungen, die zuverlässig dicht sind. Dieses Beispiel umfasst „Kühlkörper“-Rippen, die dabei helfen, Wärme abzuleiten, um die Dichtungen während des Schweißens zu schützen. Ventile mit dieser Funktion werden oft als „an Ort und Stelle verschweißt“ bezeichnet.

Anmerkung: Diese Schweißarbeiten sollten von einem ausgebildeten Fachmann durchgeführt werden. Es muss darauf geachtet werden, dass die Sitze und Dichtungen nicht durch übermäßige Hitze beschädigt werden.

Stumpfschweißen

Das Ventilende und das Rohrende haben den gleichen Durchmesser. Die Außenkante beider Teile ist abgeschrägt, um ein „Tal“ zu bilden, das mit Schweißmaterial gefüllt wird. Die beiden Teile werden um die Ränder herum verschweißt, wie in der Abbildung gezeigt. Stumpfschweißverbindungen sind normalerweise kleineren Größen vorbehalten, typischerweise 2 Zoll und darunter. Das hier gezeigte Beispiel umfasst auch die Kühlrippen.

PS: Zum Schweißen sind Fachkräfte erforderlich.