Was ist ein Ringgelenkflansch/RTJ-Flansch?

Ein Ringgelenkflansch oder RTJ-Flansch ist ein Spezialflansch mit einer in die Oberfläche eingearbeiteten Nut zur Aufnahme einer metallischen Ringgelenkdichtung. Diese Konstruktion bietet eine zuverlässige, sichere und leckagefreie Abdichtung für Rohrleitungen in Hochdruckumgebungen, wie z. B. in der Öl- und Gasindustrie und bei der Stromerzeugung.

RTJ-Flansche werden üblicherweise aus langlebigen Materialien wie Kohlenstoffstahl, Edelstahl und verschiedenen Legierungen hergestellt.

Was sind die Hauptkomponenten eines RTJ-Flansches?

Zu den Hauptkomponenten eines RTJ-Flansches gehören die Ringnut, die Bolzenlöcher, die metallische Ringdichtung und die Flanschfläche.

Ringnut

Die Ringnut ist eine präzisionsgefertigte Vertiefung auf der Flanschfläche. Diese Nut ist speziell dafür ausgelegt, die metallische Ringdichtung sicher an ihrem Platz zu halten und sicherzustellen, dass die Dichtung beim Verschrauben des Flansches ausreichend komprimiert werden kann.

Metallringdichtung

Die Metallringdichtung, die aus Materialien wie Weicheisen, Edelstahl, Titan oder anderen Legierungen besteht, sitzt in der Ringnut. 

Wenn die Schrauben, die den RTJ-Flansch verbinden, festgezogen werden, kommen die Flanschflächen zusammen und komprimieren die metallische Ringdichtung. Die Dichtung verformt sich leicht, füllt mikroskopisch kleine Lücken und bildet eine starke Abdichtung, die verhindert, dass Flüssigkeiten aus der Verbindung austreten.

Es gibt bestimmte Arten von Metallringdichtungen, die mit RTJ-Flanschen kompatibel sind, insbesondere die folgenden:

• Dichtungen vom Typ R

Sie gelten als traditionelle Wahl für RTJ-Flansche, sind in ovalen und achteckigen Querschnitten erhältlich und können Drücken von bis zu 5000 psi standhalten.

• Dichtungen vom Typ RX

Die vom R-Typ-Design übernommenen RX-Dichtungen sind etwas breiter und können mit R-Typ-Dichtungen ausgetauscht werden. Sie sind für Drücke bis zu 5000 psi ausgelegt und eignen sich hervorragend für Umgebungen, in denen andauernde Vibrationen oder Stöße die Dichtung sonst beeinträchtigen könnten.

• Dichtungen Typ BX

Dichtungen vom Typ BX sind speziell für Flansche vom Typ BX konzipiert, d. h. sie sind nicht mit den Typen R oder RX austauschbar. Diese Dichtungen halten bis zu 20.000 psi aus und sind daher ideal für extreme Bedingungen.

Schraubenlöcher

In den Flansch werden Bolzenlöcher gebohrt, um Bolzen aufzunehmen, die ihn mit anderen Komponenten im Rohrleitungssystem verbinden. Diese Löcher sind strategisch platziert, um eine gleichmäßige Kraftverteilung beim Anziehen der Bolzen zu gewährleisten.

Flanschfläche

Die Flanschfläche ist die flache Oberfläche, an der der RTJ-Flansch auf einen anderen Flansch trifft. Ihre Oberfläche und Ebenheit sind entscheidend, um eine gute Abdichtung mit der Dichtung zu erreichen.

Der Vorteil von RTJ-Flanschen gegenüber anderen Flanschdichtflächen

Im Vergleich zu anderen Flanschtypen, wie Flansch mit erhöhter Dichtfläche (RF) RTJ-Flansche sind mit Flat-Face-Flanschen (FF) speziell dafür ausgelegt, Verbindungslecks in Umgebungen mit extrem hohen Temperaturen und hohem Druck zu verhindern.

Dies ist größtenteils auf den Dichtungsmechanismus zurückzuführen – die Metall-auf-Metall-Kompression der Ringdichtung und der Nut erzeugt eine sichere, ausblassichere Abdichtung.

RF- und FF-Flansche sind dagegen eher für Anwendungen mit niedrigerem bis mittlerem Druck geeignet.

HF-Flansche verfügen über einen kleinen erhabenen Bereich um die Bohrung, wo eine weichere, flache oder halbmetallische Dichtung zwischen den Gegenflanschen zusammengedrückt wird, um die Abdichtung zu bilden. 

FF-Flansche hingegen sind vollkommen flach und weisen keine erhabenen Bereiche auf. Um eine wirksame Abdichtung zu erreichen, werden in der Regel nichtmetallische Dichtungen wie Viton oder EPDM verwendet.

Nachteile von RTJ-Flanschen

Ein Nachteil von Ringgelenkflanschen (RTJ) sind ihre Kosten. Die Herstellung der präzisen Nut und der Metalldichtung, die für eine wirksame Abdichtung erforderlich sind, erfordert eine sorgfältige Bearbeitung, was RTJ-Flansche im Allgemeinen teurer macht als andere Optionen.

Eine weitere Herausforderung, die Sie berücksichtigen müssen, wenn Auswahl von Hochdruckflanschplatten ist der für die Wartung erforderliche Platz. Wenn Sie einen RTJ-Flansch zerlegen müssen – etwa wenn Reparaturen oder ein Austausch anstehen – kann die Dichtung fest in der Nut stecken bleiben, sodass sie sich ohne zusätzlichen Spielraum nur schwer entfernen lässt. 

Aus diesem Grund werden RTJ-Flansche typischerweise in Konfigurationen verwendet, in denen genügend Platz für regelmäßige Wartungsarbeiten vorhanden ist. 

Was sind die genauen Abmessungen von RTJ-Flanschen?

Die genauen Abmessungen einer RTJ-Flanschfläche variieren stark je nach Flanschklasse 

Bewertung, Nennrohrgröße (NPS).

Die genauen Abmessungen von Rohrflanschen der Größen NPS 1/2 bis NPS 24 können Sie der Norm ASME B16.35 entnehmen. Flansche für größere Rohre finden Sie in ASME B16.47, da diese Norm Flansche der Größen NPS 26 und höher abdeckt. ^[1].

Beim Navigieren durch die entsprechende Tabelle werden Sie auf Nutmaße, Durchmesser erhabener Abschnitte, ungefähre Abstände zwischen Flanschen usw. stoßen.

Die Abmessungen metallischer Flanschdichtungen für RTJ-Flansche finden Sie in der Norm ASME B16.20, in der die Ringdichtungstypen R, RX und BX behandelt werden. ^[2]Dort sehen Sie genaue Maße wie Außendurchmesser, Ringhöhe, Lochgröße usw.

Wie lange halten RTJ-Flanschdichtungen?

Im Allgemeinen halten Flanschdichtungen zwischen 5 und 20 Jahren ^[3]. Die Lebensdauer einer Dichtung hängt jedoch von drei Schlüsselfaktoren ab: Dichtungsauswahl, Qualität und ordnungsgemäßer Einbau.

Achten Sie bei der Auswahl einer Dichtung darauf, dass sie mit dem Auslegungsdruck und der Auslegungstemperatur sowie mit der Art des Mediums in Ihrer Anwendung kompatibel ist. Mit anderen Worten: Dichtungen für Hochdruckumgebungen sollten aus Materialien bestehen, die der Belastung standhalten. 

Andernfalls kann es bei Verwendung einer nicht passenden Dichtung dazu kommen, dass diese spröde wird und ihre Dichtwirkung verliert.

Auch die Qualität der Dichtung hat einen großen Einfluss. Billigere Dichtungen sind wahrscheinlich von minderer Qualität, die unter anspruchsvollen Bedingungen schneller nachlässt. Sie sollten besser in Flanschdichtungen von vertrauenswürdigen Herstellern investieren, da diese dafür ausgelegt sind, auf lange Sicht eine sichere Abdichtung zu gewährleisten.

Stellen Sie abschließend sicher, dass die Installation gleich beim ersten Mal richtig durchgeführt wird. Durch die korrekte Ausrichtung der Flansche und die Anwendung des richtigen Drehmoments beim Anziehen der Schrauben können Sie die Belastung der Dichtung minimieren. Dies verringert das Risiko von Undichtigkeiten, verlängert die Lebensdauer der Dichtung und hilft, spätere kostspielige Probleme zu vermeiden.

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