Umfassender Leitfaden zu Flanschtypen, Normen und Materialien in Rohrleitungssystemen

• Flanschtypen
  • Aufsteckflansche
  • Anschweißflansche
  • Aufsteckflansche mit Anschweißende
  • Blindflansche
  • Brillenblindflansche
  • Losflansche
  • Reduzierflansche
  • Gewindeflansche
  • Quadratflansche
  • Langhals-Anschweißflansche
  • Aufweitflansche
  • Spade- und Ringabstandsflansche
  • Weldo-/Nipo-Flansche
  • Orifice-Flansche
  • Losflansche (Halbkupplungen)
  • Langhals-Blindflansche
  • Gewindeflansche (geschraubt)
  • Plattenflansche

• • Flanschdichtflächen-Typ & Finish
    • Flachdichtfläche
    • Erhabene Dichtfläche
    • Ringnut (RTJ) Flansche
    • Nut- & Feder-Flansche
    • Männlich & Weiblich Flansche
  • Internationale Normen für Flansche
    • ASME B16.5
    • ANSI B16.47
    • BS 10
    • DIN
    • EN 1092‑1
    • BS 4504
    • JIS
  • Materialien zur Flanschherstellung

Was sind Flansche?

Flansche sind konstruierte Formstücke, die Rohre, Ventile, Pumpen und andere Ausrüstung verbinden und eine zuverlässige, abgedichtete Verbindung schaffen. Typischerweise mit Dichtungen verschraubt, ermöglichen sie schnelle Demontage, Wartung und Inspektion. Flansche gibt es in vielen Varianten – Aufsteck-, Anschweiß-, Blind-, Aufsteckflansche mit Anschweißende und mehr – jeweils gewählt für spezifische Druck-, Temperatur- und Durchflussanforderungen.

Flanschtypen

Aufsteckflansche

Aufsteckflansche sind ein Ring, der über das Rohrende geschoben wird. Die Flanschfläche ist jenseits des Rohrdurchmessers positioniert, was das direkte Anfilzschweißen auf das Rohr ermöglicht. Sie sind ideal für Niederdrucksysteme und werden häufig in chemischen, Öl- & Gas- und Wasseraufbereitungsanlagen verwendet.

Anschweißflansche

Diese Flansche verfügen über einen konischen Bund, der Spannungskonzentrationen reduziert und Hochdruck-, Hochtemperatur- oder kryogene Anwendungen aufnimmt. Anschweißflansche können Drücke bis 5.000 psi bewältigen und sind Standard in petrochemischen und kraftwerks-Pipelines.

Aufsteckflansche mit Anschweißende

Diese Flansche werden an der Außenseite des Rohres angeschweißt und bieten eine einzelne Schweißnaht. Sie werden oft für kleindurchmesserige Leitungen verwendet, wo die Ermüdungslebensdauer kritisch ist. Korrekte Rohrwanddicke und ein Freiraum sind essenziell, um Korrosion zu verhindern und eine robuste Schweißnaht zu gewährleisten.

Blindflansche

Blindflansche verschließen Rohrenden, Ventile oder Behälteröffnungen. Sie sind der am stärksten belastete Flanschtyp, besonders in großen Größen, und entscheidend für Druckprüfungen, Wartungsisolation oder wenn eine Düse nicht erforderlich ist.

Brillenblindflansche

Wie eine Brille geformt, bestehen diese Flansche aus einer massiven Platte und einem Ring, der gedreht werden kann, um den Durchfluss zu öffnen oder zu schließen. Sie werden in Anwendungen eingesetzt, wo schnelle Isolation benötigt wird, wie Testanlagen oder temporäre Rohrkonfigurationen.

Losflansche

Losflansche werden an ein Stutzenende angeschlossen und verhindern direkten Kontakt zwischen ungleichen Metallen. Sie eignen sich für Niederdruck-, nicht-kritische Dienste und bieten eine einfache, kosteneffiziente Verbindungsmethode.

Reduzierflansche

Reduzierflansche verbinden zwei Rohrgrößen bei Beibehaltung einer einzigen Flanschfläche. Sie sind in verschiedenen Druckklassen erhältlich und ideal, um ein größeres Rohr mit einem kleineren zu verbinden, ohne einen separaten Reduzierer hinzuzufügen.

Gewindeflansche

Gewindeflansche verfügen über Innengewinde, die mit gewindetem Rohr zusammenpassen. Sie werden in explosiven oder gefährlichen Umgebungen bevorzugt, wo Schweißen unerwünscht ist, und können ohne Wärmeeintrag installiert werden.

Quadratflansche

Quadratflansche, definiert durch JIS B2291/JIS F7806, sind gängig in hydraulischen und Instrumentiersystemen. Sie kommen in männlichen, weiblichen und vollständigen Sätzen und bieten zuverlässige Ausrichtung und robustes Verschrauben.

Langhals-Anschweißflansche

Diese Flansche verfügen über einen erweiterten konischen Bund, der überlegene Unterstützung für Hochdruck- oder schwankende-Temperatur-Leitungen bietet. Sie werden oft in Öl- und Gasanlagen verwendet, um großdurchmesserige Pipelines zu sichern.

Aufweitflansche

Ein Aufweitflansch erweitert die Flanschfläche, um einen größeren Rohrdurchmesser aufzunehmen, wodurch der Bedarf an einem separaten Reduzierer entfällt. Sie sind platzsparend, kosteneffizient und erfüllen ANSI/ASME B16.5 Spezifikationen.

Spade- und Ringabstandsflansche

Diese zweiteiligen Flansche werden dort eingesetzt, wo Wartungszugang selten ist oder wo große Durchmesser reduziertes Gewicht erfordern. Sie bieten eine Alternative zu Brillenblinden für Hochdruckdienst.

Weldo-/Nipo-Flansche

Weldo- und Nipo-Flansche sind Hybridflansche, die einen 90°-Abzweiganschluss mit einem Standardflansch kombinieren. Sie sind ideal für Abzweige, wo eine schnelle, angeschweißte Verbindung auf einer Seite und ein Flansch auf der anderen erforderlich ist.

Orifice-Flansche

Orifice-Flansche bieten Montagepunkte für Durchflussmesser. Sie kommen in erhabener oder flacher Dichtfläche, Aufsteck- oder Anschweißausführung und unterstützen Ringnut- oder Eckanschlussdichtungen gemäß AGA, ASME und ISA Standards.

Losflansche (Halbkupplungen)

Ein Losflansch (Halbkupplung) wird an das Rohr angeschweißt, wobei die andere Hälfte an ein Formstück oder Ventil verschraubt wird. Sie werden häufig mit Bögen, Ventilen oder anderen Komponenten verwendet, wo eine temporäre, nicht-hermetische Verbindung benötigt wird.

Langhals-Blindflansche

Diese Blindflansche verfügen über einen erweiterten Bund, der die Schraubenlastverteilung verbessert. Sie werden zum Verschließen von Rohrenden oder Düsöffnungen verwendet und bieten einfachen Zugang für Prüfung und Wartung.

Gewindeflansche (geschraubt)

Geschraubte (gewindete) Flansche passen zu männlichen Gewinden am Rohr. Sie eliminieren den Bedarf an Schweißen und werden breit in Wasser-, Luft- und Chemiesystemen verwendet, wo schnelle Montage erforderlich ist.

Plattenflansche

Plattenflansche, oder Flachdichtflächen-Flansche, bieten eine flache Dichtfläche und werden typischerweise dort verwendet, wo Gießen oder Schweißen des Gegenflansches involviert ist. Sie sind gängig in Gusseisen- und Spezialausrüstungsanwendungen.

Flanschdichtflächen-Typen & Finish

Flachdichtfläche

Flachdichtflächen-Flansche bieten eine glatte Dichtfläche für vollflächige Abdichtung. Sie werden empfohlen, wenn sie mit Gusseisen oder spröden Materialien gepaart werden, und müssen vollflächige Dichtungen verwenden, um Leckagen zu vermeiden.

Erhabene Dichtfläche

Erhabene-Dichtfläche-Flansche verfügen über einen Wulst, der den Druck auf die Dichtung konzentriert und überlegene Abdichtung in Hochdrucksystemen bietet. Die Wulsthöhe variiert mit der Druckklasse, typischerweise 1/16″ für ANSI 300–400 und 1/4″ für ANSI 400 und höher.

Ringnut (RTJ) Flansche

RTJ-Flansche beinhalten eine Nut, die mit einem Metallringdichtung zusammenpasst und eine Metall-zu-Metall-Dichtung schafft. Sie sind geeignet für extreme Temperaturen (über 427 °C) und hohe Drücke.

Nut- & Feder-Flansche

Diese Flansche nutzen eine Feder auf der einen und eine Nut auf der anderen Seite, was Selbstausrichtung bietet und das Anzugsmoment reduziert. Sie sind gängig an Ventildeckeln und Pumpenabdeckungen.

Männlich & Weiblich Flansche

Männliche und weibliche Flansche verfügen über vorstehende bzw. versenkte Flächen. Sie verbessern die Ausrichtung und erlauben präzise Dichtungsplatzierung, oft in Hochdruck-, Hochtemperatur-Rohrleitungen verwendet.

Internationale Normen für Flansche

ASME B16.5

ASME B16.5 deckt NPS 1/2–24 (metrisch/imperial) Flansche für Druckklassen 150–2.500 ab. Es spezifiziert Dimensionen, Toleranzen und Bezeichnungen für sowohl Anschweiß- als auch Blindflansche und ist der Industriemaßstab für die meisten Rohrleitungssysteme.

ANSI B16.47

ANSI B16.47 spezifiziert großdurchmesserige Flansche (NPS 26–60) für Druckklassen 75–900. Es umfasst Blind-, Anschweiß- und Series A/B Variationen, gängig in Öl- und Gas- sowie petrochemischen Anlagen.

BS 10

BS 10 ist ein historischer britischer Standard, der noch für leichte, niederdruck Flansche gilt. Er umfasst Hals-, Guss- und einfache Flansche in einer Reihe von Legierungen, von Kohlenstoff- bis Edelstahl.

DIN

DIN-Flansche folgen deutschen metrischen Spezifikationen und sind europaweit weit verbreitet. Sie decken einen breiten Größenbereich (15 mm–200 mm) und Druckklassen ab, was sie vielseitig für viele industrielle Anwendungen macht.

EN 1092‑1

EN 1092‑1 definiert runde Flansche von DN 10 bis DN 4000 in PN 2,5–400. Es ist das europäische Äquivalent von ASME B16.5 und deckt Kohlenstoff-, Edel- und Legierungsstähle ab.

BS 4504

BS 4504 ist ein britischer metrischer Standard für niederdruck Zylinder, Ventile und Formstücke. Er überlappt mit EN 1092‑1 und wird noch in UK und Commonwealth-Ländern verwendet.

JIS

JIS-Normen regeln japanische Industrieflansche. Sie decken einen weiten Größen- und Materialbereich ab und gewährleisten Kompatibilität mit lokaler Fertigung und Lieferketten.

Materialien zur Flanschherstellung

Flansche werden aus verschiedenen Metallen gefertigt, um spezifische Einsatzbedingungen zu erfüllen:

• Baustahl – ASTM A105, A350LF1/2, A181
• Legierter Stahl – ASTM A182 Serie (F1/F2/F5/F7/F9/F11/F12/F22)
• Edelstahl – ASTM A182F6/F304/F304L/F316/F316L/F321/F347/F348
• Duplexstahl – S31803, S32205
• Super Duplex – S32750, S32760
• Titan – Güte 1/2/3/4/5/7
• Hochnickellegierungen – Monel, Inconel 600/601/625/718, Hastelloy C4/C22/B2/B3
• Nickel – 200/201
• Kupfer-Nickel – 70/30, 90/10, 95/5
• Hastelloy C276, Inconel 625