Flanschnachweis mit geklemmter Scheibe nach EN 1591

EN 1591, ASME Div. I, AD2000, DIN2505, ...
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DHofer
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Flanschnachweis mit geklemmter Scheibe nach EN 1591

Beitrag von DHofer » Do 22. Aug 2019, 14:34

Guten Tag

Wie muss ich vorgehen, um den Flanschnachweis einer Flanschverbindung mit geklemmtem Zwischenelement (z.B. Rückschlagklappe oder einfach eine Scheibe) durchzuführen? Wenn ich ein kurzes Armaturenobjekt verwende, werden (logischerweise) zwei Flanschverbindungen angenommen, beim belassen eines kurzen Rohrstückes oder dem Einsatz eines runden Rigid-Elementes erhalte ich die Fehlermeldung, dass der Gegenflansch fehlt. Ein als solches benanntes geklemmtes Bauteil kann ich nicht finden.

Vielen Dank für die Unterstützung.

Freundliche Güsse
D. Hofer

DHofer
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Re: Flanschnachweis mit geklemmter Scheibe nach EN 1591

Beitrag von DHofer » Do 29. Aug 2019, 09:35

Guten Tag

Auch die Aussage, dass der Flanschnachweis nach EN 1591 mit geklemmter Scheibe mittels Rohr2 (derzeit) nicht möglich ist, wäre hilfreich.

Sollte dies tatsächlich der Fall sein, wäre evtl. folgende Abstraktion möglich:
In der Annahme, dass die geklemmte Scheibe absolut starr ist (z.B. eine geklemmte Rückschlagklappe), könnte man beide Seiten der Verbindung mit jeweils dem tatsächlich gegenüber der Scheibe liegenden Gegenflansch als virtuellem Flansch separat rechnen lassen. Dabei gilt dann das schlechtere (höhere) der beiden resultierenden minimale Schrauben-Anzugsdrehmomente als dasjenige, mit welchem die über die gesamte geklemmte Verbindung gezogenen Dehnbolzen anzuziehen ist, sofern das maximale Anzugsdrehmoment der anderen Flanschverbindung nicht überschritten ist. Dies in der Annahme, dass dieses Anzugsdrehmoment erst anliegt, wenn beide Dichtungen die nötige Flächenpressung haben.
Mit dieser Methode liessen sich allenfalls auch unterschiedliche Flanschen und Dichtungen (eher theoretisch, da meist nicht sinnvoll) für die beiden Seiten der geklemmten Scheibe einsetzen.

Sind diese Annahmen richtig? Wäre das eine zutreffende Abstraktion? Vielen Dank für Stellungnahmen und Erfahrungsberichte.

Freundliche Grüsse
D. Hofer

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Re: Flanschnachweis mit geklemmter Scheibe nach EN 1591

Beitrag von rohr2support » Do 29. Aug 2019, 11:01

Hallo

Die EN1591-1 erläutert nicht, was man mit einer gelemmten Scheibe bzw. Armatur machen soll.
Ihr Ansatz ist sicher möglich, wenn auch etwas aufwendig.
Eine andere Strategie die man machen kann ist:
- Den Flansch ohne Scheibe/Armatur definieren (Für die Rohrstatik eventuell das Flanschgewicht anpassen, wenn das Gewicht relevant ist)
- Die Klemmlänge der Armatur als Dicke der Unterlegscheibe definieren, damit die Klemmlänge der Schrauben korrigiert wird.
- Dichtungsdicke verdoppeln

Dabei sollte man beachten, dass Effekte aus Innendruckreaktionen auf die eventuell geschlossene Amatur (eine Dichtung belastet, eine entlastet) nicht berücksichtigt werden.
Ebenfalls nicht berücksichtigt sind eventuelle andere Kräfte auf die Amatur (z.B. aus Antrieb).

MfG

ROHR2 Support

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Re: Flanschnachweis mit geklemmter Scheibe nach EN 1591

Beitrag von DHofer » Fr 30. Aug 2019, 06:25

Guten Tag

Vielen Dank für die Erläuterungen.
Besprechungen der EN1591-1 liessen aus meiner Sicht den Schluss zu, dass der Fall "geklemmte Scheibe" explizit abgedeckt sei. Da dies aber wohl doch nicht der Fall ist bleiben nur Abstraktionen.

Damit werden wohl beide genannten Strategien für die vollständige stresstechnische Erfassung entsprechender Systeme anzuwenden sein: Die Version OHNE Zwischenelement, um die richtige Schraubenlänge zu berücksichtigen oder generell für den Flanschnachweis, und die Version MIT Zwischenelement, um das Rohrleitungssystem möglichst korrekt rechnen zu können.

MfG
D. Hofer

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Re: Flanschnachweis mit geklemmter Scheibe nach EN 1591

Beitrag von rohr2support » Fr 30. Aug 2019, 08:32

Hallo

In der Rohrstatik geht der Flansch ja nur mit seinem Gewicht ein. Eventuell noch mit einem Spannungserhöhungsfaktor (Schweißnaht).
Daher braucht man kein 2-tes Modell mit dem Zwischenelement. In der Rohrstatik kann man einfach das Gewicht der Flansche entsprechend erhöhen, dann ist das korrekt.

Was uns etwas mehr Bedenken macht ist die Frage nach den Innendruckkräften z.B. bei geschlossener Amatur oder Steckscheibe. Die Dichtung in der EN1591-1 Berechnung bekommt immer insgesamt eine Belastung (beim Verschrauben) oder Entlastung (durch Innendruck). Wenn aber der Innendruck auf der Steckscheibe anliegt, wird eine Dichtung entlastet und die andere belastet. Das bedeutet, dass eine der Dichtungen (diese hat ja nur die halbe Dicke gegenüber unserer Annahme das wir die Dichtungsdicken addieren können) noch mehr entlastet wird, als in der Berechnung berücksichtigt wird, da die andere Dichtung ja gleichzeitig belastet wird (und sich damit zusammendrückt). Wahrscheinlich sollte man sicherheitshalber noch eine Berechnung mit der Dichtungsdicke von nur einer der beiden Dichtungen durchführen. Unterschiedliche Dichtungen auf beiden Seiten der Steckscheibe würde ich schon mal ausschließen (sowohl was den Typ betrifft als auch was die Abmessungen angeht).
Ein anderes Problem, dass auch nicht betrachtet wird, sind Temperaturdifferenzen bei Amaturen zwischen den Flanschen, wenn nur einer von beiden vom Medium erwärmt wird.

MFG

ROHR2 Support

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Re: Flanschnachweis mit geklemmter Scheibe nach EN 1591

Beitrag von DHofer » Fr 30. Aug 2019, 12:15

...zusätzlich gibt es noch den Fall der geklemmten Kopf-/Lochplatte (z.B. ein Heizrohreinsatz) bei der eine Seite mit einem anderen Medium (komplett anderen Prozessdaten) belastet ist als die andere. Dann wären auch unterschiedliche Dichtungen realistisch...

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