Hoe kunnen flenzen worden geclassificeerd op basis van bekleding?

Flenzen worden geclassificeerd op basis van facing als:

• A. Plat gezicht. (FF)
• B. Verhoogd gezicht. (R/F)
• C. Tand en groef. (T/G)
• D. Man en vrouw (M/V)
• E. Ringvormige verbinding. (RTJ)

Flensvlakken

Verschillende soorten flensvlakken worden gebruikt als contactoppervlakken om de afdichtingspakking materiaal. ASME b16.5 en B16.47 definiëren verschillende soorten flensvlakken, waaronder het verhoogde vlak, de grote mannelijke en vrouwelijke flensvlakken die identieke afmetingen hebben om een relatief groot contactoppervlak te bieden.

Andere flensbekledingen die onder deze normen vallen zijn de grote en kleine messing-en-groef bekledingen en de ringvormige bekleding speciaal voor ringvormige metalen pakkingen.

Verhoogd gezicht (RF)

De flens met verhoogd oppervlak is het meest gebruikte type in procesinstallaties en is gemakkelijk te herkennen. Het wordt een raised face genoemd omdat de pakkingvlakken hoger liggen dan het oppervlak van de boutcirkel. Dit vlaktype maakt het mogelijk om een brede combinatie van pakkingontwerpen te gebruiken, waaronder vlakke ringplaatontwerpen en metaalcomposieten zoals spiraalgewonden en dubbelwandige types.

Het doel van een RF-flens is om meer druk te concentreren op een kleiner pakkingoppervlak en zo het drukopvangend vermogen van de verbinding te vergroten. Diameter en hoogte zijn in ASME b16.5 gedefinieerd, per drukklasse en diameter. De drukklasse van de flens bepaalt de hoogte van de opstaande rand.

De typische afwerking van het flensvlak voor ASME b16.5 RF-flenzen is 125 tot 250 µin Ra (3 tot 6 µm Ra).

Verhoogd Gezichtshoogte

Voor de hoogtematen H en B van alle beschreven afmetingen van flenzen op www.titaniuminfogroup.com, met uitzondering van de overlapflens, is het belangrijk om het volgende te begrijpen en te onthouden:

In de drukklassen 150 en 300 is de hoogte van het opstaande vlak ongeveer 1,6 mm (1/16 inch). Voor deze twee drukklassen tonen bijna alle leveranciers van flenzen in hun catalogus of brochure de H- en B-maten inclusief de hoogte van het opstaande vlak. (Fig. 1)

In de drukklassen 400, 600, 900, 1500 en 2500 is de hoogte van het opstaande gedeelte ongeveer 6,4 mm (1/4 inch). In deze drukklassen tonen de meeste leveranciers de H- en B-maten exclusief de hoogte van de opstaande rand. (Fig. 2)

Plat gezicht (FF)

De flens met vlakke voorkant heeft een pakkingoppervlak in hetzelfde vlak als het oppervlak van de boutcirkel. Toepassingen waarbij flenzen met een vlakke voorkant worden gebruikt, zijn vaak toepassingen waarbij de tegenflens of flensfitting van een gietstuk is gemaakt.

Vlakke flenzen mogen nooit worden vastgeschroefd aan een flens met een verhoogd oppervlak. ASME B31.1 zegt dat bij het verbinden van vlakke gietijzeren flenzen met koolstofstalen flenzen, de opstaande kant op de koolstofstalen flens moet worden verwijderd en dat een volledige pakking nodig is. Dit is om te voorkomen dat de dunne, kleine gietijzeren flens in de spleet wordt gedrukt die wordt veroorzaakt door het opstaande oppervlak van de koolstofstalen flens.

Ringvormige verbinding (RTJ)

De flenzen met ringvormige pakking worden meestal gebruikt bij hoge druk (klasse 600 en hoger) en/of hoge temperatuur boven 427°C (800°F). In de flenzen zijn groeven gesneden waarin stalen ringpakkingen zijn verwerkt. De flenzen dichten af wanneer de bouten worden vastgedraaid en de pakking tussen de flenzen in de groeven wordt gedrukt, waarbij de pakking wordt vervormd (of gecoëxtrudeerd) om intiem contact te maken in de groeven, waardoor een metaal op metaal afdichting ontstaat.

Een RTJ-flens kan een verhoogd oppervlak hebben met een ringgroef erin gefreesd. Dit opstaande vlak maakt geen deel uit van de afdichting. Bij RTJ-flenzen die afdichten met ringpakkingen kunnen de opstaande vlakken van de verbonden en aangedraaide flenzen elkaar raken. In dit geval draagt de samengedrukte pakking geen extra belasting buiten de boutspanning, trillingen en bewegingen kunnen de pakking niet verder samendrukken en de verbindingsspanning verminderen.

Ringvormige pakkingen

Ringvormige pakkingen zijn metalen afdichtingsringen die geschikt zijn voor toepassingen met hoge druk en hoge temperaturen. Ze worden altijd toegepast op speciale, bijbehorende flenzen die met de juiste profiel- en materiaalkeuze zorgen voor een goede, betrouwbare afdichting.

Ringvormige pakkingen zijn ontworpen om af te dichten door "eerste lijncontact" of wigvorming tussen de tegenflens en de pakking. Door druk uit te oefenen op de afdichtingsinterface met behulp van boutkracht, vloeit het "zachtere" metaal van de pakking in de microfijne structuur van het hardere flensmateriaal, waardoor een zeer dichte en efficiënte afdichting ontstaat.

Het meest toegepaste type is stijl R ring die is vervaardigd volgens ASME B16.20 en wordt gebruikt met ASME b16.5 flenzen, klasse 150 tot 2500. Type "R" ringverbindingen worden vervaardigd in zowel ovale als achthoekige configuraties.

De achthoekige dwarsdoorsnede heeft een hogere afdichtingsefficiëntie dan de ovale en verdient de voorkeur als pakking. Alleen de ovale doorsnede kan echter worden gebruikt in de oude ronde bodemgroef. Het nieuwere ontwerp met de vlakke bodemgroef accepteert zowel de ovale als de achthoekige doorsnede.

De afdichtingsoppervlakken op de groeven van de ringverbindingen moeten glad zijn afgewerkt tot 63 microminches en vrij zijn van storende richels, gereedschaps- of spatsporen. Ze dichten af door een initieel lijncontact of een wigvormig effect wanneer de drukkrachten worden uitgeoefend. De hardheid van de ring moet altijd minder zijn dan de hardheid van de flenzen.

Type R ringkoppelingen zijn ontworpen om een druk tot 6.250 psi af te dichten in overeenstemming met ASME b16.5 drukwaarden en tot 5.000 psi.

Tand en Groef (T&G)

De tand- en groefvlakken van deze flenzen moeten bij elkaar passen. Eén flensvlak heeft een verhoogde ring (Tong) die op het flensvlak is gefreesd, terwijl de tegenflens een bijpassende holte (Groef) heeft die in het flensvlak is gefreesd.

Tand-en-groef facings zijn gestandaardiseerd in zowel grote als kleine types. Ze verschillen van mannelijke en vrouwelijke omdat de binnendiameter van de messing en groef niet doorlopen in de flens, waardoor de pakking op de binnen- en buitendiameter blijft. Deze worden vaak aangetroffen op pompdeksels en klephoedjes.

Groef-en-tandverbindingen hebben ook het voordeel dat ze zelfuitlijnend zijn en als reservoir voor de lijm fungeren. De littekenverbinding houdt de belastingsas in lijn met de verbinding en vereist geen grote machinale bewerking.

Algemene flensvlakken zoals RTJ, TandG en FandM mogen nooit met bouten aan elkaar worden bevestigd. De reden hiervoor is dat de contactoppervlakken niet overeenkomen en er geen pakking is die het ene type aan de ene kant en het andere type aan de andere kant heeft.

Man-vrouw (M&F)

Bij dit type moeten de flenzen ook op elkaar worden afgestemd. Eén flensvlak heeft een gebied dat buiten het normale flensvlak uitsteekt (mannelijk). De andere flens of tegenflens heeft een bijpassende holte (vrouwelijk) in het vlak.

Het vrouwelijke oppervlak is 3/16 inch diep, het mannelijke oppervlak is 1/4 inch hoog en beide zijn glad afgewerkt. De buitendiameter van het vrouwelijke vlak dient om de pakking te plaatsen en vast te houden. Op maat gemaakte mannelijke en vrouwelijke vlakken worden vaak gevonden op de warmtewisselaar om flenzen af te dekken.