Mtmin ist größer als Mtmax beim Flanschnachweis

EN 1591, ASME Div. I, AD2000, DIN2505, ...
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r2user
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Mtmin ist größer als Mtmax beim Flanschnachweis

Beitrag von r2user » Fr 11. Dez 2015, 07:27

Hallo

bei einer Flanschberechnung die ich mit ROHR2 31.2a durchgeführt habe war die Berechnung OK. Die gleiche Berechnung habe ich jetzt mit der neuen Version ROHR2 32.0 nochmal gerechnet. Hierbei ist mir dann aufgefallen, das in diesem System das minimale Anzugsmoment größer ist als das maximale Anzugsmoment. Es wird trotzdem keine Meldung ausgegeben das der Flansch unzulässig wäre.
Wie kann das sein?

MfG

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rohr2support
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Re: Mtmin ist größer als Mtmax beim Flanschnachweis

Beitrag von rohr2support » Fr 11. Dez 2015, 08:34

Hallo

in der ROHR2 Version 32.0 wurde die neue EN 1591-1 vom Stand 2014 implementiert. In dieser Version ist zum erstem Mal ein Verfahren beschrieben um bei vorgebebenen Anzugsmoment eine Flanschverbindung zu überprüfen. Diese Berechnungsmethode weicht aber von der Berechnungsmethode für den Auslegungsfall (Bestimmung des minimalen Anzugsmoments) ab.
Bei der Auslegungsberechnung wird zunächst die Dichtungskraft FGdelta im Montagezustand bestimmt die nötig ist, damit alle Betriebszustände dicht bleiben (Leckagerate eingehalten wird). Zusätzlich wird noch ein FG0min bestimmt die dafür sorgt, dass im Montagezustand die erforderliche Dichtungspressung erreicht wird.
Das minimale Anzugsmoment berechnet sich dann aus dem Maximum der beiden Werte (FG0min und FGDelta) mit Hilfe der Toleranzen
des Anzugsverfahrens.
Anschließend werden für alle Lastfälle die Spannungen nur unter Verwendung de FGdeta bestimmt und die Ausnutzung überprüft.
Damit kann es sein, dass das minimale Anzugsmoment incl. Toleranzen auf Grund der Montageanforderung FG0min entsteht, dieses aber in den
Folgezuständen nicht in die Spannungsüberprüfung eingeht.
Prüf- und Betriebszustände: Prüfung unter Annahme der erforderlichen Mindestkräfte (außer bei Anwendung des besonderen Verfahrens mit festgelegter Schraubenkraft, wie unter 1) beschrieben), um sicherzustellen, dass die Verbindung diese Mindestkräfte abgesehen von örtlich stark begrenzten Stellen ohne Verziehen aufbauen kann. Höhere tatsächliche Einbau-Schraubenkräfte führen in Folgezuständen (Prüfzustand, Betriebszustand) zu (begrenzter) plastischer Verformung. Die so festgelegten Prüfungen stellen jedoch sicher, dass diese Verformungen die Schraubenkräfte nicht auf einen Wert unterhalb der Mindestkraft reduzieren.
In der Version 2014 der EN1591-1 ist im Kapitel 5 ist beschrieben wie eine Flanschverbindung nachgewiesen werden muss, wenn ein vorgegebenes Anzugsmoment zu überprüfen ist. Dabei wird aus dem vorgegebenen Anzugsmoment wieder eine Dichtungskraft im Montagezustand errechnet und mit dieser Montagekraft die Dichtigkeit und die Spannungen in allen Folgezuständen überprüft. Damit ist sichergestellt, dass die Flanschverbindung in allen Folgezuständen elastisch bleibt.

Diese Verfahren wird im ROHR2FLANGE seit Version 32.0 auch verwendet, um das maximale Anzugsmoment zu ermitteln.

Bei Flanschverbindungen bei denen das Anzugsmoment auf Grund der Setzungsbedingungen im Montagezustand bestimmt wird, aber die Spannungsnachweise in einem Folgezustand (z.B. auf Grund der geringeren zulässigen Spannung im heißen Zustand) dimensionierend sind, kann es damit passieren, dass das bei der Auslegung als zulässig deklarierte minimale Anzugsmoment bei der Nachrechnung über dem maximal zulässigen Anzugsmoment liegt, bei dem die Flanschverbindung elastisch bleibt.

Dieser Widerspruch kommt direkt aus der EN1591-1 2014.

Dieser Fall sollte wie folgt interpretiert werden:

ROHR2FLANGE bestimmt das minimal nötige Anzugsmoment für die Dichtigkeit, und dies sollte auch verwendet werden.

Wenn das maximal mögliche Anzugsmoment bei dem die Flanschverbindung elastisch bleibt geringer ist als das minimal nötige, bedeutet dies lediglich, dass die Flanschverbindung in einem Folgezustand plastizieren kann. Dies ist nach EN1591-1 aber erlaubt solange gewährleistet ist, dass in den Folgezuständen noch die nötige Dichtungspressung erhalten bleibt. Falls dies nicht der Fall ist, meldet ROHR2FLANGE dass die Verbindung überlastet ist.

Falls die Flanschverbindung so ausgelegt werden soll, dass sie auch in den Folgezuständen elastisch bleiben soll, muss die Verbindung optimiert werden.
Falls das maximale Anzugsmoment nur auf Basis des Montagezustandes bestimmt werden soll, kann man unter Voreinstellungen->Plastizieren im Folgezustand erlauben auswählen.

MfG

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