Ein Schwenkflansch ermöglicht eine 360°-Drehung zur präzisen Ausrichtung der Bolzenlöcher während der Installation. In der Praxis dient der Drehring als Montagehilfe: Sie richten das Bolzenlochmuster aus, ohne Rohrleitungsstränge, Metallschläuche oder feste Verbinder zu verdrehen, dann ziehen Sie die Bolzen an und die Verbindung wird zu einer normalen statischen Bolzenverbindung. Deshalb sind Schwenkflansche üblich bei Anschlüssen, Offshore-/Unterwasserarbeiten und überall dort, wo die Rohrdrehung eingeschränkt ist.
Technische Anmerkung: Behandeln Sie den Schwenkflansch als eine geflanschte Bolzenverbindung, die denselben Grundlagen unterliegt – Druck-/Temperaturklassifizierung, Flanschdichtfläche, Dichtungsauswahl, Bolzenmaterial und kontrolliertes Anziehen. Bei ASME-basierten Projekten bezieht sich Ihr dimensionaler/Druckrahmen typischerweise auf ASME B16.5 / B16.47 für Flansche, ASME B16.20 für metallische Dichtungen und ASME PCC-1 für Montagepraktiken.
Was ist ein Schwenkflansch
Schwenkflansch-Definition
Ein Schwenkflansch ist eine zweiteilige Flanschbaugruppe, die für eine einfache Ausrichtung während der Rohrinstallation ausgelegt ist.
Diese Baugruppe besteht aus (1) einer schweren geschmiedeten Schweißnabe (oft Schweißhals) und (2) einem drehenden geschmiedeten Ring, der das Bolzenlochmuster und die Dichtfläche trägt. Ein Halter hält den Ring auf der Nabe gefangen. Das Hauptmerkmal ist, dass der Ring frei drehen kann bevor beim Anziehen, sodass Sie die Bolzenlöcher abgleichen können, ohne den Rohrleitungsstrang zu drehen.
Nachdem die Schrauben auf die spezifizierte Vorspannkraft angezogen wurden, wird der Ring festgeklemmt und bietet keine betriebliche “Schwenk”-Bewegung. Wenn Ihr System während des Betriebs eine Drehung erfordert, handelt es sich typischerweise um ein Schwenkgelenk-/Drehdurchführungsdesign – eine andere Komponente, eine andere Qualifikationsgrundlage.
Typischer Spezifikationsumfang (projektabhängig):
- Druckklasse und Abmessungen folgen der Projektflanschnorm (üblicherweise ASME B16.5 für NPS 1/2–24; große Bohrungen können ASME B16.47 für NPS 26–60 folgen).
- Flanschflächenoptionen entsprechen in der Regel der Standardpraxis: RF / FF / RTJ je nach Anforderung durch die Betriebsschwere und den Gegenflansch.
- Werkstoffe werden nach Korrosions-/Temperatur-/Betriebsanforderungen ausgewählt (für Edelstahl fallen Schmiedegüten üblicherweise unter die ASTM A182-Familien; Schrauben/Muttern werden separat spezifiziert).
Feldbeispiel (ausrichtungsgesteuerter Stillstand): Bei einer Offshore-Verbindung, bei der das Zwischenstück zwischen Führungen fixiert ist, vermied ein Schwenkringflansch das Schneiden/Neuverschweißen eines Zwischenstücks, das um eine Bolzenlochteilung abwich. Der Ring wurde gedreht, um zum Gegenflansch zu passen, dann wurden die Schrauben mit Führungsstiften eingebaut, und das Verschrauben verlief normal.
Tipp: Ein klassischer vermeidbarer Fehler ist das Anschweißen des Flanschkörpers an das Rohr und dann die Erkenntnis, dass der drehbare Ring nicht eingebaut/gefangen wurde. Überprüfen Sie “Ring auf Flanschkörper” vor dem endgültigen Ausverschweißen.
Wesentliches Funktionsprinzip
Das wesentliche Funktionsprinzip eines Schwenkflansches ist die kontrollierte Drehung des Rings zur Bolzenlochausrichtung.
Im Gegensatz zu einer Standardflansch (Bohrbild fest am Rohrende) ermöglicht der Drehring dem Monteur, nur den Bohrkreis zu drehen, während der Bund am Rohr fixiert bleibt. Dies reduziert Montagespannungen und vermeidet Torsion an angeschlossenen Komponenten wie Metallschläuchen, Kompensatoren und Instrumentenrohrleitungsverteilern.
- Schwimm-/Drehringflansche ermöglichen die Ausrichtung der Bohrungen, ohne die angeschlossene Komponente zu verdrehen, was flexible Anschlüsse vor Torsionsbelastung während der Montage schützt.
- Standardflansche bieten keine Ausrichtungsfreiheit; Fehlausrichtung erzwingt oft “Rohrverschiebung”, was Biegespannungen in die Verbindung einbringen kann.
- Nach dem Anziehen der Schrauben ist die Verbindung statisch; gehen Sie nicht davon aus, dass ein Drehflansch thermische Ausdehnung oder Vibration im Betrieb ausgleicht – verwenden Sie geeignete Halterungen, Ausdehnungsvorrichtungen und Spannungsanalysen.
Praxisfall (Verhinderung von Dichtungsschäden): Eine häufige Leckageursache ist das Einlegen der Dichtung und anschließendes Drehen des Rings – dies kann eine weiche Dichtung beschädigen oder eine Spiralwickeldichtung verschieben. Die Lösung ist prozedural: Drehen Sie den Ring mit zwei Führungsbolzen in die endgültige Ausrichtung, legen Sie dann die Dichtung ein, setzen Sie die Schrauben ein und ziehen Sie sie in der richtigen Reihenfolge an.
Sunhys Drehflanschkonstruktion basiert auf Schmiedequalität und Präzisionsbearbeitung. Aus technischer Akzeptanzsicht bestätigen Sie weiterhin die Passmaße, die Flanschoberfläche und die Dokumentation (Chargennummern-Rückverfolgbarkeit, mechanische Prüfungen, zerstörungsfreie Prüfung bei Bedarf) gemäß Projektspezifikation.
Drehflansch-Typen
Es existieren mehrere Typen von Drehflanschen, um unterschiedlichen industriellen Anforderungen gerecht zu werden.
In den meisten Projekten wird der “Typ” durch die Bundbefestigungsmethode (Schweißhals vs. Aufschiebkonzept) und durch Material/Serviceklasse bestimmt. Prüfen Sie stets die Herstellerzeichnung: Drehringflansche sind häufig als Baugruppe konfiguriert, die auf den Passflanschstandard und die Endverbindungsgeometrie abgestimmt ist.
Die folgende Tabelle zeigt typische Kategorien, die Sie in Spezifikationen und Beschaffungsbeschreibungen sehen werden:
| Typ der Drehflansche | Material | Anwendungstyp | Befestigungsmethode |
|---|---|---|---|
| Drehflansche aus Kohlenstoffstahl | Kohlenstoffstahl | Allgemeiner Nutzen / nicht-korrosive Anwendung (gemäß Projektspezifikation) | Drehbarer Ring zur einfachen Ausrichtung; Nabe typischerweise an Rohr geschweißt |
| Drehflansche aus Edelstahl | Rostfreier Stahl | Korrosive Medien / Offshore / Chemiedienst (Güte durch MTR verifiziert) | Drehbarer Ring zur einfachen Ausrichtung; Dichtfläche für Dichtung/Anwendung ausgewählt |
| Aufschiebbare Drehflansche | Verschiedene | Allgemeiner Einsatz, wenn die Schweißdetails einen Slip-On-Hub zulassen | Hub wird gemäß Konstruktion befestigt; Ring bleibt ein gefangenes rotierendes Teil |
| Schweißhals-Schwenkflansch | Verschiedene | Höhere Beanspruchung / ermüdungsempfindliche Anschlüsse und Offshore-Spulen | Hub direkt an das Rohr geschweißt; Ring dreht sich zur Ausrichtung beim Verschrauben |
Der Schwenkringflansch (SRF) zeichnet sich bei Offshore- und Unterwasser-Ausrichtungsarbeiten aus.
Teams verwenden diese Konfiguration, wenn die Ausrichtung der Schraublöcher durch Drehen der Spule schwierig oder unmöglich ist – typisch bei Unterwasser-Anschlüssen oder Reparaturspulen, wo die Bewegung eingeschränkt ist. Wichtige Konstruktionsmerkmale, die Sie in der Zeichnung prüfen sollten, umfassen die Halterungsmethode, die Ringfangdetails und die Passform der Dichtfläche (RF/FF/RTJ) mit dem restlichen System.
- Einfache Drehfunktion zur Ausrichtung der Schraublöcher während der Installation.
- Halterungs-/Fangvorrichtung, um den Ring in Position auf dem Hub zu halten (Konstruktion variiert je nach Hersteller).
- Zugängliche Bereiche zur Reinigung (Farbe, Grit und Schweißspritzer können hier den Ring blockieren und den Ausrichtungsvorteil zunichtemachen).
Feldbeispiel (Ringfressen): Bei einer Nachrüstung in einem Küstenchemiewerk ließ sich ein Drehring nicht drehen, da Strahlmittel und Lacküberspray die Grenzfläche zwischen Ring und Nabe überbrückt hatten. Die Korrekturmaßnahme bestand darin, die Grenzfläche vor dem Lackieren abzudecken, sie dann zu reinigen und nur dort, wo es die Montagevorschrift erlaubt, ein kontrolliertes, betriebstaugliches Schmiermittel aufzutragen.
Drehflansch-Typen aus Edelstahl, wie sie beispielsweise von Sunhy hergestellt werden, werden typischerweise wegen ihrer Korrosionsbeständigkeit und rückverfolgbaren Schmiedequalität gewählt. Drehflansch-Typen mit Schweißhals bieten eine bessere Spannungsverteilung bei höherer Zyklusbelastung, während einfachere Konfigurationen für allgemeine Installationen geeignet sein können, wenn die Rohrleitungsführung zugänglich ist.
Tipp: Wenn “Drehflansch” in einer Spezifikation auftaucht, stellen Sie frühzeitig eine Frage: Dient er nur zur Montageausrichtung, oder muss das System im Betrieb drehbar sein? Die Antwort ändert die Komponentenauswahl und den Qualifizierungsansatz.
Drehflansch-Komponenten
Drehring und Nabe
Der Drehring und die Nabe bilden den Kern eines Drehflansches.
Die Nabe ist das strukturelle Element, das am Rohrende befestigt ist; der Drehring trägt die Bolzenlöcher und passt zur gegenüberliegenden Flanschfläche. Der Ring dreht sich vor dem Anziehen um die Nabe und wird nach dem Verschrauben festgeklemmt.
Was vor der Montage zu prüfen ist (praktische Checkliste):
- Der Ring lässt sich von Hand leicht drehen (keine Gratbildung, keine Lackbrücken, keine Schweißspritzer in der Kontaktfläche).
- Die Halte-/Sicherungsfunktion ist intakt und korrekt montiert (gemäß Zeichnung prüfen).
- Die Bolzenlöcher sind sauber und frei von Lackläufern; Gewinde an Stehbolzen/Muttern nacharbeiten, falls im Verfahren vorgesehen.
- Prüfung auf Beschädigungen der Dichtfläche: Kerben, radiale Kratzer über die Dichtfläche und Lochkorrosion im Dichtband sind häufige Leckageursachen.
Sunhy verwendet doppelt zertifizierte 316/316L-Schmiedeteile für Edelstahl-Schwenkflanschkomponenten. In technischer Hinsicht kann die Doppelzertifizierung die Beschaffungskontinuität unterstützen, die Abnahme hängt jedoch weiterhin von der projektspezifisch geforderten MTR, PMI (falls spezifiziert) und der Maßprüfung ab.
- Der Flanschkörper dient als solider Ankerpunkt zum Anschweißen an das Rohr.
- Der drehbare Ring ermöglicht die Ausrichtung der Bolzenlöcher ohne Bewegung des Rohrs.
- Beide Teile wirken zusammen, um montagebedingte Biegebeanspruchung und Nacharbeit zu reduzieren.
Dichtfläche und Befestigungselemente
Die Dichtfläche und die Befestigungselemente bestimmen, ob die Verbindung dicht bleibt.
Die Dichtfläche und Oberflächenbeschaffenheit müssen mit der Dichtungskonstruktion übereinstimmen. Beispielsweise verwenden RF/FF-Flächen üblicherweise kontrollierte Rillen/Rauheit für Spiralwulst- oder Weichdichtungen, während RTJ-Flächen die korrekte Ringnutgeometrie und Auswahl einer metallischen Ringdichtung erfordern.
Praktische Richtwerte für die Oberflächenbeschaffenheit (gegen Ihre Spezifikation prüfen): Für ASME-konforme RF-Flächen liegt ein typischer Rauheitsbereich bei 125–250 µin Ra (etwa 3–6 µm Ra). RTJ-Nuten beziehen sich häufig auf eine deutlich glattere Anforderung (oft etwa 63 AARH). Diese Werte werden weit verbreitet zur Unterstützung der Dichtungssitzung verwendet, aber Ihre Projektspezifikation und die Anforderungen des Dichtungsherstellers bestimmen die endgültige Abnahme.
- Die Dichtfläche muss mit dem Dichtungstyp übereinstimmen, um optimale Dichtleistung zu erzielen.
- Befestigungselemente halten die Baugruppe zusammen und erhalten die Dichtungsspannung; das Material/Güteklasse der Schraube ist genauso wichtig wie der Drehmomentwert.
- Kontrolliertes Anziehen (Reihenfolge + Durchgänge + kalibrierte Werkzeuge) ist eine primäre Maßnahme zur Leckagevermeidung, kein nachträglicher Gedanke.
Hinweis: Eine Schwenkflansch löst keine schlechte Dichtungsauswahl oder inkonsistente Schraubenvorspannkraft. Behandeln Sie sie wie jede andere kritische Flanschverbindung – die Ausrichtung wird einfacher, die technische Disziplin bleibt gleich.
| Komponente | Funktion |
|---|---|
| Flansch (Nabe) | Bietet die strukturelle Basis, typischerweise eine geschmiedete Nabe, die am Rohrende befestigt ist. |
| Drehgelenk (Ring) | Ermöglicht die Ausrichtung der Bolzenlöcher durch Drehung um die Nabe vor dem Anziehen. |
| Lager/Buchsen | Bei den meisten Drehgelenk-Flanschkonstruktionen wird die Drehung durch kontrolliertes Spiel und Oberflächengüte erreicht, nicht durch Wälzlager; überprüfen Sie die Einfangs-/Haltevorrichtungen in der Zeichnung. |
| Dichtungselemente | Verhindern Leckagen durch das ausgewählte Dichtungssystem (RF-/FF-Dichtung oder RTJ-Metallring), abgestimmt auf die Flanschfläche und den Einsatz. |
| Verbindungselemente | Sichern Sie die Verbindung und halten Sie die Dichtungsspannung aufrecht; Stehbolzen-/Bolzen- und Mutter-Güteklassen werden separat vom Flanschschmiedeteil spezifiziert. |
Sunhy's Drehgelenk-Flanschkonstruktion kombiniert Schmiedefertigung mit Bearbeitungsgenauigkeit. Für die technische Abnahme prüfen Sie: (1) Abmessungen und Flanschfläche gemäß dem gültigen Flanschstandard, (2) MTR/Rückverfolgbarkeit und (3) Prüf-/Testanforderungen gemäß dem Projekt-ITP.
Wie funktioniert ein Drehgelenk-Flansch?
Montage und Ausrichtung
Eine Schwenkflansch funktioniert, indem sie dem Installateur ermöglicht, den Flanschring für eine perfekte Bohrungsausrichtung zu drehen.
Während der Montage wird die Nabe am Rohrende befestigt (üblicherweise geschweißt). Der drehbare Ring wird dann so positioniert, dass er sich frei drehen kann, und Sie drehen ihn, bis die Bohrungen mit dem Gegenflansch übereinstimmen. Dies eliminiert erzwungene Rohrbewegungen und reduziert Montagespannungen.
Häufige Fehlerquellen im Feld, die zu vermeiden sind: Wenn der Ring an der Nabe fixiert werden muss, installieren Sie ihn vor dem endgültigen Schweißen der Nabe an das Rohr. Wenn Sie dies vergessen, erfordert die Korrektur oft Schneiden und Neuverschweißen – vermeidbare Nacharbeit, die auch Wärmetönung und Verzug am Rohrende riskiert.
Tipp: Verwenden Sie zwei Führungsbolzen (oder Ausrichtungsstifte), um zunächst die endgültige Bohrkreisposition festzulegen. Setzen Sie die Dichtung erst ein, nachdem der Ring endgültig ausgerichtet ist, um Beschädigungen oder Verschiebungen zu vermeiden.
Schritt-für-Schritt-Montage- und Ausrichtungsprozess:
- Positionieren Sie die Nabe und schweißen Sie sie am Rohrende (gemäß WPS/PQR und Projektspezifikation).
- Schieben Sie den drehbaren Ring auf die Nabe / bestätigen Sie, dass die Fixierung/Verriegelung korrekt ist.
- Drehen Sie den Ring, bis die Bohrungen mit dem Gegenflansch übereinstimmen (verwenden Sie Führungsbolzen).
- Stellen Sie sicher, dass die Flanschoberflächen sauber, glatt und frei von Fehlern im Dichtungssitzbereich sind.
- Wählen Sie das richtige Dichtungsmaterial und die richtige Dicke für das Medium, den Druck und die Temperatur.
Diese Methode beantwortet die Frage, wie ein Drehflansch funktioniert, indem sie zeigt, wie die Drehung das Verschrauben vereinfacht, während die Standard-Schraubenverbindungssteuerungen (Sauberkeit, Flanschfläche, Dichtung, Anziehen) weiterhin den Dichtungserfolg bestimmen.
Sicherungs- und Dichtungsprozess
Der Drehflansch erreicht eine sichere und dichte Abdichtung durch Dichtungskontrolle und diszipliniertes Schraubenanziehen.
Nach dem Ausrichten der Schraubenlöcher platzieren Sie die Dichtung und ziehen die Schrauben in einer kontrollierten, kreuzweisen Reihenfolge mit mehreren Durchgängen an. Ein kalibrierter Drehmomentschlüssel (oder die Spannmethode, falls vorgeschrieben) hilft, eine gleichmäßige Schraubenvorspannkraft zu erreichen. Nachmontage-Dichtheitsprüfungen und Inspektionen sind Teil guter Praxis – insbesondere bei kritischen Medien.
Industrienormen für Sicherung und Abdichtung Drehflansche beziehen sich typischerweise auf die gleichen Schraubenverbindungsprinzipien, die bei Standardflanschen verwendet werden:
| Standardaspekt | Beschreibung |
|---|---|
| Materialkompatibilität | Bestätigen Sie, dass Flansch- und Befestigungselementmaterialien für den Betriebsumgebung geeignet sind; schließen Sie Regeln für saure Dienstbedingungen ein, wenn H2S vorhanden ist. |
| Größe & Abmessungen | Überprüfen Sie, ob Flanschnorm, NPS/DN, Anschlussart und Befestigungselementmuster zum Gegenflansch und zur Zeichnung passen. |
| Druck- & Temperaturklassen | Verwenden Sie die gültigen Druck-Temperatur-Tabellen der Flanschnorm; Klassenbezeichnungen sind nicht “psi”.” |
| Dichtungsmechanismen | Passen Sie den Dichtungstyp zur Anschlussart (RF/FF-Dichtung vs. RTJ-Metallring) und zu den Oberflächenanforderungen an. |
| Einfache Installation | Verwenden Sie Führungsstehbolzen und halten Sie die Ring/Nabe-Schnittstelle sauber, damit die Drehung bis zum Anziehen reibungslos bleibt. |
| Zertifizierung & Normen | MTR/Rückverfolgbarkeit und Prüfprotokolle gemäß Projekt-ITP anfordern (Maßprüfung, PMI, zerstörungsfreie Prüfung, wo erforderlich). |
| Lieferantenunterstützung & Garantie | Sicherstellen, dass der Lieferant Zeichnungen, Toleranzen und Materialrückverfolgbarkeit zur Unterstützung der technischen Überprüfung bereitstellen kann. |
Checkliste für Befestigung und Abdichtung:
- Den geeigneten Dichtungstyp und die Spezifikation für den Einsatz (Druck, Temperatur, Medium) auswählen.
- Sicherstellen, dass die Dichtungsauflageflächen sauber und unbeschädigt sind; Flächen nicht “nachbearbeiten”, es sei denn, das Verfahren erlaubt es.
- Schrauben im Kreuzmuster mit mehreren Durchgängen anziehen; Einzeldurchgang-“Vollmoment”-Anziehen vermeiden.
- Kalibrierte Werkzeuge verwenden und der Projekt-Anziehungsmethode folgen (Drehmoment, Vorspannung oder Drehwinkel, wo angegeben).
- Nach dem ersten kontrollierten Druck/Temperaturzyklus (wie im Verfahren erlaubt) auf Entspannung/Leckage prüfen und den Schraubenzustand gemäß Standortpraxis erneut überprüfen.
Sunhys Schwenkflansch kann nach gängigen ASME/ASTM-Rahmen hergestellt werden. Die Qualitätssicherung für jeden Lieferanten sollte durch Dokumentation (MTR, Chargennummer-Rückverfolgbarkeit), Maßprüfprotokolle und zerstörungsfreie Prüfungen/Testergebnisse nachgewiesen werden, wo vom Projekt gefordert.
Das Schwenkflansch-Design beantwortet die Frage, wie ein Schwenkflansch funktioniert, indem es Rotation zur Ausrichtung mit Standard-Dichtungspraktiken für Schraubverbindungen kombiniert. Die Ausrichtung wird einfacher; die Leckageverhinderung hängt weiterhin von korrekter Dichtfläche, Dichtungswahl, Verschraubung und Anziehdisziplin ab.
Anwendungen und Vorteile
Industrielle Verwendungen
Schwenkflansche spielen eine Schlüsselrolle, wenn die Bohrlochausrichtung der begrenzende Faktor während der Montage ist.
Sie sind am wertvollsten, wenn das angeschlossene Rohr/Spool nicht gedreht werden kann oder wenn das Drehen der angeschlossenen Ausrüstung Schäden riskiert (Schläuche, Dehnungsfugen, Instrumentenanschlüsse, Unterwasserhardware).
- Öl und Gas / Offshore: Verbindungen, Reparatur-Spools, eingeschränkte Verschraubungsorte, Unterwasserausrichtung.
- Fertigungs- und Prozessanlagen: Nachrüstungen, bei denen Spools fixiert sind und die Bohrlochausrichtung nicht durch Rohrdrehung korrigiert werden kann.
- Bauwesen und Hydraulik (projektspezifisch): Wo Baugruppen Ausrichtung ohne Verdrehen angeschlossener Komponenten erfordern (Verbindungstyp bestätigen – Flansch vs. Schwenkgelenk).
- Landwirtschaftliche und mobile Ausrüstung (projektspezifisch): Ähnlicher Ausrichtungsvorteil bei eingeschränkten Baugruppen.
- Petrochemie: Kritische Anwendungen, bei denen Ausrichtungsfehler zu Dichtungsrisiken und Stillstandszeiten führen.
- Robotik und Medizingeräte (Nischen): Nur dort, wo eine echte Flansch-Druckgrenze existiert; viele Systeme verwenden andere Anschlussfamilien.
- Verfahrenstechnik: Skids und kompakte Einheiten, bei denen Platzbeschränkungen den Schraubenschlüsselzugang und die Ausrichtungsfreiheit einschränken.
Für Beschaffung und Konstruktion sollte die “Verwendungsstelle” immer auf den Verbindungsbedarf zurückgeführt werden: Ausrichtungsbeschränkung + Kritikalität + Zugänglichkeit. Wenn diese nicht vorliegen, bleibt ein Standardflansch oft die einfachste und wirtschaftlichste Option.
Vorteile gegenüber Standardflanschen
Schwenkflansche bieten praktische Vorteile gegenüber Standardflanschen, wenn die Ausrichtung eingeschränkt ist.
Der Hauptvorteil ist die reduzierte Montagenacharbeit und das geringere Risiko, Fehlausrichtungen in die Verbindung zu zwingen. Das kann die Dichtungszuverlässigkeit verbessern, da die Schrauben nicht gegen ein gebogenes Rohrstück arbeiten.
| Vorteil | Beschreibung |
|---|---|
| Bessere Ausrichtung | Schwenkringflansche ermöglichen eine Drehjustierung des Schraubenlochmusters während der Installation, was den Schraubensitz verbessert. |
| Drehjustierung | Der Ring dreht sich um die Nabe, sodass Sie den Lochkreis anpassen können, ohne das Rohrspülstück zu drehen. |
| Verbesserter Leckageschutz | Durch die Vermeidung erzwungener Fehlausrichtung ist es weniger wahrscheinlich, dass die Verbindung mit ungleichmäßiger Dichtungsspannung und ungleichmäßiger Schraubenbelastung beginnt. |
Die Drehflansche von Sunhy zeichnen sich aus, wenn das Projekt kontrollierte Bearbeitung und rückverfolgbare Edelstahlschmiedeteile erfordert. Für spezielle Anordnungen bestätigen Sie das Zeichnungspaket frühzeitig, damit Lochkreis, Flanschfläche und Dicke zum Gegenflansch und Dichtungssystem passen.
Hinweis: Ein Drehflansch verbessert die Montageeffizienz. Er ist kein Ersatz für die richtige Dichtungsauswahl, die Kontrolle der Flanschflächenrauheit oder diszipliniertes Anziehen.
Auswahlcheckliste
Standard/Druckstufe
Wählen Sie einen Drehflansch mit einer Druckstufe und Standardbasis, die Ihren Systemanforderungen entsprechen.
Druckstufen müssen anhand der geltenden Druck-Temperatur-Tabellen für die richtige Werkstoffgruppe überprüft werden. Vermeiden Sie es, “Class” als “psi” zu behandeln. Verwenden Sie den maßgebenden Standard und die Projektwerkstoffgruppe.
Faustregel für Ingenieure: Bestimmen Sie (1) die maßgebende Flanschnorm, (2) die Materialgruppe/-güte, (3) den Auslegungstemperaturbereich und bestätigen Sie dann die zulässige Druckstufe. Dies verhindert die häufige Fehlanpassung, bei der ein Flansch “Class 300” ist, aber die Materialgruppe oder Temperatur den zulässigen Druck niedriger macht als erwartet.
| Klasse | Maximaldruck (psi) | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| 150 | ~285 (typisch im niedrigen Temperaturbereich; gemäß Norm/Materialgruppe prüfen) | Allgemein Wasser, Niederdruckdampf |
| 300 | ~740 (typisch im niedrigen Temperaturbereich; gemäß Norm/Materialgruppe prüfen) | Öl, Dampf, höherer Druckwasser |
| 600 | ~1.480 (typisch im niedrigen Temperaturbereich; gemäß Norm/Materialgruppe prüfen) | Chemische Anwendungen, Hochdruckleitungen |
| 900 | ~2.220 (typisch im niedrigen Temperaturbereich; gemäß Norm/Materialgruppe prüfen) | Raffinerien, Kraftwerke |
| 1500 | ~3.700 (typisch im niedrigen Temperaturbereich; gemäß Norm/Materialgruppe prüfen) | Hochdruckdampf und -gas |
| 2500 | ~6.170 (typisch im niedrigen Temperaturbereich; gemäß Norm/Materialgruppe prüfen) | Extremer Druck, kritischer Einsatz |
Dichtflächen
Wählen Sie die richtige Flanschdichtfläche, um eine zuverlässige Dichtung zu gewährleisten.
Die Dichtflächentyp beeinflusst die Dichtungsvorspannung, die Leckageweg-Geometrie und die Eignung für Druck/Temperatur. Passen Sie die Dichtfläche immer an den Gegenflansch und die Dichtungsnorm an.
- Erhabene Dichtfläche (RF): Konzentriert die Dichtungsspannung auf eine kleinere Fläche; üblich für Prozessrohrleitungen mit Spiralwickel- oder Weichdichtungen.
- Flachfläche (FF): Vollflächenkontakt; wird häufig mit Vollflächen-Dichtungen bei bestimmten Flanschmaterialien und -konstruktionen verwendet (Systemanforderungen prüfen).
- Ringverbindung (RTJ): Metallringdichtung, die in eine Nut eingesetzt wird; typisch für höhere Drücke/Temperaturen und kritische Dichtungsaufgaben (Nut- und Ringnummer müssen übereinstimmen).
Tipp: Eine Passungsinkongruenz (RF zu FF ohne korrekte Dichtungspraxis oder RTJ-Ring-/Nut-Fehlanpassung) ist eine häufige Ursache für anhaltende Leckagen.
Material
Wählen Sie ein Material, das Korrosion widersteht und zu Ihrem Prozessmedium passt.
Die Materialwahl beeinflusst Korrosion, Temperaturbeständigkeit und Eignung für saure Dienstbedingungen. Die Beschaffung sollte durch rückverfolgbare MTRs und, falls erforderlich, PMI/NDE abgesichert sein. Für H2S-Umgebungen kann die Materialauswahl durch saure Dienststandards und Projektbeschränkungen geregelt sein.
| Material | Korrosionsbeständigkeitsstufe |
|---|---|
| Rostfreier Stahl | Ausgezeichnet (abhängig von Güteklasse und Umgebung) |
| Kohlenstoffstahl | Mäßig (oft Korrosionszuschlag/Beschichtung/Inhibitor erforderlich) |
| Hastelloy | Hoch (anwendungsspezifische Auswahl) |
| Inconel | Hoch (anwendungsspezifische Auswahl) |
| Nickellegierungen | Sehr hoch (anwendungsspezifische Auswahl) |
| Titan | Sehr hoch (Chloride und Spaltkorrosionsbedingungen sind weiterhin relevant) |
| Zirconium | Sehr hoch (Spezialchemikalien-Einsatz) |
| Tantal | Sehr hoch (Spezialchemikalien-Einsatz) |
Umgebung
Berücksichtigen Sie die Betriebsumgebung, bevor Sie eine Drehflansch auswählen.
Temperatur, Druckzyklen, Vibrationsquellen, externe Korrosion und Medienchemie (Chloride, H2S, CO2, Säuren) beeinflussen alle die Flanschmaterial- und Dichtungs-/Schraubenauswahl. Bei Offshore-/Unterwasserarbeiten sind auch Wechselwirkungen mit kathodischem Schutz und Spaltkorrosionsrisiko an Dichtungsgrenzflächen zu berücksichtigen.
Hinweis: Die Auswahl von Edelstahl ist nicht “one size fits all”. Bei Vorhandensein von H2S die Regeln für saure Medien und Projektgrenzwerte bestätigen (z. B. ISO 15156 / NACE MR0175, falls zutreffend).
Dokumentation
Prüfen, dass die Flansche alle erforderlichen Normen erfüllt und mit ordnungsgemäßer Dokumentation geliefert wird.
Die Dokumentation sollte Konformitätszertifikate, Druckklasse/Normgrundlage, Werkstoffspezifikationen, Chargennummer-Rückverfolgbarkeit und Prüfberichte enthalten. Bei kritischen Systemen können auch PMI, Maßberichte und ZfP-Aufzeichnungen gemäß ITP erforderlich sein.
| Checklistenelement | Beschreibung |
|---|---|
| Hochdruckauslegung | Bestätigt durch die Druck-Temperatur-Tabellen der maßgebenden Norm für die richtige Werkstoffgruppe. |
| Korrosionsbeständigkeit | Validiert gegen die tatsächliche Medienchemie und den Betriebstemperaturbereich. |
| Werkstoffqualität | Unterstützt durch MTR/Rückverfolgbarkeit und Prüfungen, die durch die Projektspezifikation gefordert sind. |
| Verbindungsqualität | Flanschfläche und Schraubenbild passen zur Gegenflansche; Dichtungsauswahl passt zur Flanschfläche und zum Einsatz. |
| Konformität mit Normen | Die referenzierten Normen sind klar angegeben (Flanschnorm, Dichtungsnorm, Befestigungsnorm, Montageverfahren). |
Tipp: Fordern Sie bei Verwendung eines Drehflansches in einer eingeschränkten Verbindung oder kritischen Anwendung immer Zeichnungen und eine ITP-Zusammenfassung von Ihrem Lieferanten an.
Einschränkungen / Praktische Hinweise
Wenn es unnötig ist
Ein Drehflansch ist unnötig, wenn die Rohrausrichtung einfach und der Platz ausreichend ist.
Wenn die Rohrleitung frei gedreht werden kann oder die Schraubenlöcher sich von Natur aus ausrichten, sind Standardflansche in der Regel einfacher und kostengünstiger. Niederdruckanwendungen ohne kritische Funktion rechtfertigen oft nicht die zusätzlichen Teile und Handhabungskontrollen einer Drehringbaugruppe.
- Gerade Rohrleitungsabschnitte ohne Ausrichtungsprobleme
- Niederdrucksysteme mit minimalem Leckagerisiko
- Installationen, bei denen Rohre und Flansche frei gedreht werden können
Tipp: Bewerten Sie zunächst das Einbaurisiko. Wenn die Ausrichtung der Schraubenlöcher keinen Terminplanfaktor darstellt, profitieren Sie möglicherweise nicht von einem Drehflansch.
Kompatibilitätsprüfungen
Montagepersonal muss vor dem Hinzufügen eines Schwenkflansches zu einer bestehenden Rohrleitung Kompatibilitätsprüfungen durchführen.
Diese Prüfungen verhindern Fehlanpassungen und bestätigen die Dichtungskompatibilität. Verwenden Sie die Zeichnung und die maßgebende Norm, nicht Annahmen von “ähnlich aussehenden” Flanschen.
| Kompatibilitätsprüfung | Beschreibung |
|---|---|
| Spezifikationen | Überprüfen Sie, ob Nennweite, Druckstufe, Dichtflächentyp und maßgebende Norm mit dem Systemdesign übereinstimmen. |
| Materialkompatibilität | Stellen Sie sicher, dass Flansch-/Schrauben-/Dichtungsmaterialien mit dem Medium und der Temperatur übereinstimmen; prüfen Sie gegebenenfalls Anforderungen für saure Medien. |
| Ausrichtung | Verwenden Sie Führungsbolzen und bestätigen Sie die Passung der Schraubenlöcher, bevor Sie die Dichtung einlegen und mit dem Verschrauben beginnen. |
| Dichtungsauswahl | Wählen Sie einen Dichtungstyp, der zur Dichtfläche und Oberflächenbeschaffenheit passt; bestätigen Sie die Dicke und Anforderungen an Innen-/Außenring, falls zutreffend. |
| Laufende Wartung | Prüfen Sie auf Undichtigkeiten, Bolzenentspannung, Korrosion im Dichtungsbereich und ungewöhnliche Bewegungen der Verbindung in den Halterungen. |
Montagepersonal sollte bestätigen, dass alle Komponenten zusammenwirken, um eine dichte Verbindung zu gewährleisten. Richtige Kontrollen verringern das Risiko von Ausfallzeiten und wiederholten Anziehversuchen, die die Dichtung beschädigen oder die Verbindung verziehen können.
Kosten-/Lieferzeitrealitäten
Schwenkflansche können im Vergleich zu Standardflanschen die Projektkosten und Lieferzeiten erhöhen.
Sie umfassen zusätzliche Schmiede-/gefräste Teile und müssen während der Montage eine funktionale Drehung beibehalten. Benutzerdefinierte Bohrbilder, Anforderungen an die Dichtfläche oder zerstörungsfreie Prüfungen können die Lieferzeit verlängern. Der Vorteil ist oft weniger Montageaufwand und ein geringeres Risiko von erzwungener Fehlausrichtung.
- Höhere Anschaffungskosten aufgrund von Mehrteilkonstruktion und Frässteuerung
- Längere Lieferzeiten für kundenspezifische Zeichnungen, Sondermaterialien oder erweiterte Prüfungen
- Mögliche Einsparungen bei der Montagezeit und reduzierter Nacharbeit beim Einpassen
Hinweis: Der langfristige Wert liegt in der Regel in der Montagezuverlässigkeit und reduzierter Nacharbeit – nicht im “Absorbieren von Vibrationen” oder “Aufnehmen von thermischer Ausdehnung” im Betrieb.
Eine Drehflansch ermöglicht eine schnelle, präzise Ausrichtung und sichere Abdichtung, wenn die Bolzenlochausrichtung der begrenzende Faktor ist.
Dieses Design erleichtert die Montage und reduziert Spannungen durch erzwungene Passung, was die Dichtungsauflagebedingungen verbessern kann. Sunhy Edelstahlflansche können mit rückverfolgbaren Edelstahlschmiedeteilen und Bearbeitungskontrollen geliefert werden, die für anspruchsvolle Umgebungen geeignet sind, wenn korrekt spezifiziert.
Die Wahl einer Drehflansch ist eine ingenieurtechnische Entscheidung über Montageeinschränkungen. Sie ersetzt keine Dehnungsausgleicher, Schwingungsisolierung oder ordnungsgemäße Rohrleitungslagerungen.
| Vorteil | Beschreibung | Beispiel |
|---|---|---|
| Reduzierung von Passungsspannungen | Vermeidet erzwungene Fehlausrichtung in der Verbindung | Nachrüstung für Anschlüsse, bei denen das Rohrstück nicht gedreht werden kann |
| Kontrolliertes Anziehen der Bolzen | Verbessert die Möglichkeit, Führungsstehbolzen und Anziehreihenfolge zu nutzen | Kritischer Einsatz, bei dem Gleichmäßigkeit der Dichtungsspannung wichtig ist |
| Montageeffizienz | Schnellere Ausrichtung in beengten Zugangsbereichen | Offshore-Deckrohrleitungen mit begrenztem Manövrierraum |
| Wartungsplanung | Reduziert wiederholte Demontage durch Ausrichtungsfehler | Turnaround-Arbeiten mit strengen Zeitfenstern |
Sunhy-Produkte können so spezifiziert werden, dass sie die erforderlichen Normen und Dokumentationen erfüllen. Für Offshore-/Unterwasserarbeiten fügen Sie klare Anforderungen an Materialien, Dichtflächen, Befestigungselemente und Prüfung in die Beschaffungsspezifikation ein, damit die Ausrichtungsbequemlichkeit nicht auf Kosten der Dichtungszuverlässigkeit geht.
FAQ
Was unterscheidet eine Schwenkflansch von einem Standardflansch?
Eine Drehflansch ermöglicht eine 360°-Drehung des Rings zur Bolzenausrichtung während der Montage.
Die Nabe bleibt am Rohr fixiert, während sich der Ring dreht, um die Bolzenlöcher anzupassen. Nach dem Anziehen der Bolzen wird die Verbindung geklemmt und verhält sich wie eine standardmäßige Flanschverbindung mit Befestigungselementen.
Wo werden Schwenkflansche am häufigsten eingesetzt?
Drehflansche sind am häufigsten dort anzutreffen, wo die Ausrichtung eingeschränkt ist und der Betrieb kritisch ist.
Typische Anwendungsfälle umfassen Offshore-/Unterwasser-Verbindungen, eingeschränkte Nachrüstungen in Prozessanlagen und Baugruppen, bei denen das Drehen des Rohrstücks angeschlossene Ausrüstung verdrehen oder beschädigen würde.
Wie stellt Sunhy die Qualität seiner Schwenkflansche sicher?
Die Qualität sollte durch rückverfolgbare Materialien und Prüfprotokolle nachgewiesen werden.
Bei Edelstahl-Schwenkflanschen ist die Rückverfolgbarkeit von MTR/Chargennummern, die Maßprüfung und jegliche spezifizierte zerstörungsfreie Prüfung (z. B. Ultraschallprüfung) gemäß dem Projekt-ITP zu überprüfen. Herstellerangaben sind weniger wichtig als dokumentierte Nachweise, dass der gelieferte Flansch der Zeichnung und Spezifikation entspricht.
Können Schwenkflansche für Sonderprojekte angepasst werden?
Ja – Anpassungen sind üblich, müssen jedoch durch Zeichnungen und Normenreferenzen kontrolliert werden.
Kunden können ungewöhnliche Größen, spezielle Bolzenbilder, Dichtflächenbearbeitungen oder erweiterte Prüfungen anfordern. Geben Sie Details zum Gegenflansch und Betriebsbedingungen frühzeitig an, damit das Drehring-, Halterungs- und Dichtflächensystem korrekt ausgelegt wird.
Welche Wartung benötigen Schwenkflansche?
Warten Sie sie wie jede andere verschraubte Flanschverbindung: Prüfen Sie auf Lecks, Korrosion und den Zustand der Bolzen.
Konzentrieren Sie sich auf Dichtungsbandkorrosion, Anzeichen für Bolzenentspannung und ungewöhnliche Bewegungen in den Halterungen. Wenn das System thermische Zyklen durchläuft, befolgen Sie die Standortvorgaben für Inspektionen nach Zyklen und die Überprüfung des Bolzenzustands. Die “Schwenk”-Funktion dient der Montage; sie ist kein routinemäßiger Bewegungsmechanismus im Betrieb.
