Was ist eine Flachdichtung?
Flachdichtungen (englisch: Gasket) sind Teile und Materialien, die zur Aufrechterhaltung der Luftdichtheit und Abdichtung in Geräten, Strukturen und Rohrleitungen verwendet werden, um zu verhindern, dass interne Flüssigkeiten und andere Substanzen auslaufen.
Für allgemeine Dichtungszwecke gibt es Dichtungen und Packungen, wobei Dichtungen hauptsächlich für unbewegliche oder nicht bewegliche Teile verwendet werden. Im Gegensatz dazu werden Flachdichtungen hauptsächlich für bewegte oder bewegliche Teile verwendet.
Anwendungen von Flachdichtungen
Flachdichtungen werden zum Füllen und Abdichten von Lücken in flachen Bereichen wie Rohrflanschen, Maschinenverbindungen und Abdeckungen verwendet. Der Hauptgrund dafür ist die Verhinderung des Austretens interner Flüssigkeiten durch Aufrechterhaltung und Abdichtung einer dichten Verbindung, aber sie werden auch verwendet, um das Eindringen von Fremdkörpern durch Lücken in Verbindungsflächen zu verhindern.
Funktionsweise von Flachdichtungen
Flachdichtungen werden zwischen die Verbindungsstellen von Rohrleitungsflanschen oder Maschinenteilen eingelegt, mit Schrauben oder Bolzen zwischen den Verbindungsstellen angezogen, auf eine bestimmte Dicke und Form komprimiert und durch die Flächenpressung abgedichtet. Die geeignete Anzugsmethode und Anzugskraft für Flachdichtungen hängt daher von Material, Dicke, Form, Konstruktion und Werkstoff ab.
Insbesondere für Flachdichtungen für Rohrleitungsflansche und Druckbehälterflansche legen Normen das Anzugsverfahren und die Kontrollmethode fest. Für ein optimales Anzugsmanagement sind diese Normen und die entsprechenden Anzugsflächenpressungen der einzelnen Hersteller heranzuziehen.
- ASME PCC-1-2013 Richtlinien für die Montage von Flanschverbindungen mit Druckbegrenzungsschrauben
Im Allgemeinen ist bei der Verwendung von Flanschen die zur Abdichtung der Flüssigkeit erforderliche Anzugskraft Wm1: Schraubenlast (Anzugskraft) im Betrieb und Wm2: Schraubenlast (Anzugskraft) beim Anziehen der Dichtungen.
Flüssigdichtungen werden auf die Verbindungsfläche aufgetragen und angezogen, um einen gleichmäßigen, gehärteten, klebenden Dünnfilm zu bilden, der eine dichte Abdichtung gewährleistet.
Arten von Flachdichtungen
Es gibt verschiedene Arten von Flachdichtungen, die sich nach Material, Form und Konstruktion unterscheiden.
1. Nicht-metallische Flachdichtungen
Fugenblech Dichtungen
Fugendichtungen sind Dichtungen aus Glasfasermaterial mit Gummi und Füllstoffen, die zu einer Platte gewalzt und vulkanisiert werden. Sie werden aus dem Plattenmaterial auf die Größe und Form der Verbindungsfläche von Rohrleitungsflanschen und Maschinenteilen gestanzt oder geschnitten. Sie weisen eine hohe Maßflexibilität auf und werden in einem breiten Spektrum von Situationen eingesetzt, von hohen und niedrigen Temperaturen bis hin zu Hoch- und Niederdruck, sie sind außerdem äußerst vielseitig mit ausgezeichneter Öl- und Hitzebeständigkeit.
Dichtungen aus Gummi und synthetischem Kautschuk
Dichtungen aus Kautschuk und synthetischem Kautschuk sind Dichtungsplatten aus Naturkautschuk, Nitrilkautschuk, Silikonkautschuk usw. Sie werden auf die gewünschte Größe und Form gestanzt oder geschnitten. Sie werden für Flüssigkeiten mit relativ niedrigem Druck und niedrigen Temperaturen verwendet.
PTFE Dichtungsplatten aus Fluorkunststoff
Plattenförmige Dichtungen aus fluorkunststoffhaltigem PTFE, formgepresst. Einigen Produkten werden anorganische und kohlenstoffbasierte Füllstoffe zugesetzt, um ihre Beständigkeit gegen Hitze, Chemikalien, Säuren und Laugen zu erhöhen. Sie werden für hochkorrosive Chemikalien, Lebensmittelrohrflansche und -geräte verwendet.
Dichtungen aus expandiertem Graphit
Diese Dichtungen werden aus Graphit hergestellt, der mit Chemikalien behandelt, zur Ausdehnung auf eine hohe Temperatur erhitzt und zu Platten geformt wurde. Sie werden auf die gewünschte Größe und Form gestanzt oder geschnitten. Da die Platten selbst nur eine geringe Festigkeit aufweisen, werden einige von ihnen verstärkt, indem ein dünnes Edelstahlblech dazwischen gelegt oder laminiert wird, um die Festigkeit zu erhöhen.
Sie weisen eine ausgezeichnete Hitze- und Chemikalienbeständigkeit auf und werden für allgemeine Rohrleitungsflansche und Geräte verwendet. Sie werden auch in Flanschen für hochpermeable Flüssigkeiten, kryogenes LNG und Flüssigstickstoff-Rohrleitungen verwendet.
Ferrule Dichtungen
Ferrule-Dichtungen sind Standarddichtungen, die dem Ferrule-Flansch für Sanitärrohrleitungen entsprechen. Zu den Materialien gehören Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM), Fluorkunststoff (PTFE) und Silikonkautschuk. Sie werden für Flansche und Ausrüstungen in Lebensmittel-, Pharma- und Chemierohrleitungen verwendet.
2. Halbmetallische Dichtungen
Spiralförmige Dichtungen
Spiraldichtungen sind Dichtungen, die aus einem Ring aus dünnen Eisen- oder Edelstahlblechen bestehen, die zu einem V-förmigen Querschnitt geformt und abwechselnd um ein Puffermaterial der gleichen Form, wie z. B. expandierter Graphit, fluorkunststoffhaltiges PTFE oder asbestfreies Papier, gewickelt sind.
Die Grundform besteht aus einem Ring und einem Füllmaterial. Neben der Grundform sind auch Dichtungen mit einem Außenring für die richtige Positionierung der Flanschverbindungsfläche und mit einem Innenring zur Verringerung der Verformung durch die Anziehungskräfte erhältlich. Sie werden für Flansche für Flüssigkeitsleitungen wie Hochtemperatur- und Hochdruckdampf und Wärmeträgeröl verwendet.
Metallmantel Dichtungen
Metallummantelte Dichtungen sind Dichtungen mit einem hochhitzebeständigen Kernmaterial (Polstermaterial), das um ein dünnes Blech aus Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Kupfer oder Monel (Nickel-Kupfer-Legierung) als Beschichtungsmetall gewickelt ist. Sie werden für Hochtemperatur-, Hochdruck-, säure- und laugenbeständige Rohrleitungsflansche und Geräteverbindungen wie Wärmetauscher und Druckbehälter verwendet.
3. Metallische Dichtungen
Metallische Dichtungen
Zu den Metalldichtungen gehören Wellendichtungen, d. h. dünne Bleche aus unlegiertem Stahl oder Edelstahl, die zu einem gewellten Querschnitt gebogen und zu einem Ring verarbeitet werden. Flachdichtungen aus Metall, d. h. Ringe aus unlegiertem Stahl oder Edelstahl. Sowie Sägezahndichtungen, d. h. kreisförmige V-förmige Rillen, die auf der Rückseite von Flachprofilen verarbeitet werden. Sie werden für die Verbindungsflächen von Zylinderblock und Zylinderkopf sowie für Flansche von Hochtemperatur- und Hochdruckleitungen verwendet.
Ring-Joint-Dichtungen
Ringdichtungen sind Dichtungen, die durch spanabhebende Bearbeitung von geschmiedetem Metall in Ringform hergestellt und in eine Ringnut auf der Flanschverbindungsfläche eingepasst werden. Der Querschnitt des Rings kann oval, achteckig achteckig, sechseckig rautenförmig, dreieckig deltaförmig oder kreisförmig rund sein.
Zu den Materialien gehören Baustahl, Edelstahl, Monel (Nickel-Kupfer-Legierung), Titan und Aluminium. Sie werden für Geräteverbindungen wie Flansche für Hochtemperatur-, Hochdruck-Dampf-, Gas- und Ölleitungen und Druckbehälter verwendet.
4. Flüssigkeitsdichtungen
Flüssigdichtungen werden in einer Vielzahl von Situationen eingesetzt, z. B. bei PVC-Rohren für die Regenwasserableitung und bei Motorverbindungen. Sie sind kostengünstig, weil sie schon bei geringen Mengen wirksam sind, sich gut an die Verbindungsflächen anpassen, bei geringem Anpressdruck und relativ geringer Bearbeitungsgenauigkeit gut abdichten und effizient sind, weil sie nicht nachgezogen werden müssen.
Es gibt Typen mit organischen Lösungsmitteln (auf der Basis von modifizierten Alkydharzen, Faserestern und synthetischem Kautschuk), lösungsmittelfreie Typen (auf der Basis von Phenolharzen, modifizierten Estern, Silikonen und Acrylharzen) und Typen auf Wasserbasis (Acrylharze auf Wasserbasis).