Die EN 13555 beschreibt das Prüfverfahren für die Bestimmung der Dichtungskennwerte, die für die Berechnungen nach EN 1591-1 eingesetzt werden.
Definition der Dichtungskennwerte
| PQR | Messung der Kriechrelaxation bei einer vordefinierten Temperatur. Hierbei handelt es sich um das Verhältnis zwischen der Einbauflächenpressung und der Restflächenpressung nach Relaxation. Der ideale PQR-Wert ist 1. Je näher der Testwert dem Idealwert kommt, desto geringer ist der Verlust der Flächenpressung. |
|---|---|
| Qmin(L) | Die erforderliche Mindestflächenpressung bei Umgebungstemperatur für eine bestimmte Leckageklasse L im Einbauzustand. |
| QSmin(L) | Die erforderliche Mindestflächenpressung für eine bestimmte Leckageklasse L im Betriebszustand. |
| QSmax | Die maximale Flächenpressung, der die Dichtung zu den angegebenen Temperaturen ausgesetzt werden darf, ohne Beschädigung oder Intrusion in das Rohr. Sie hängt von der Temperatur und von der Dichtungsdicke ab. |
| EG | Die Rückfederung (elastisches Verhalten) einer Dichtung bei Entlastung. Verwandt mit dem Elastizitätsmodul und abhängig von der aufgebrachten Flächenpressung, der Dichtungsdicke und der Temperatur. |
| PQR | Die Kriechrelaxation wird bei unterschiedlichen Temperaturen, Einbauflächenpressungen, Dichtungsdicken und Flanschsteifigkeiten gemessen. Die Dichtung wird zuerst einer vordefinierten Flächenpressung ausgesetzt, dann wird die Temperatur erhöht und vier Stunden lang gehalten. Im Anschluss wird die Restflächenpressung gemessen. |
| Qmin; QSmin |
Eine Dichtung wird in vordefinierten Zyklen be- und entlastet, wobei die Leckage konstant gemessen wird. Der Innendruck beträgt normalerweise 40 bar (Testgas: Helium). |
| QSmax; EG |
Die Flächenpressung wird zyklisch erhöht und jeweils auf 1/3 der vorangegangenen Flächenpressung reduziert. Danach wird die Dichtungsdicke gemessen. Der Test wird bei unterschiedlichen Temperaturen wiederholt. Der EG-Wert wird aus den Entlastungszyklen und den Veränderungen der Dichtungsdicke berechnet. Eine plötzliche Abnahme der Dichtungsdicke weist auf Versagen hin. Falls es zu einer plötzlichen Abnahme kommt, wird der Wert der vorherigen Laststufe als QSmax angegeben. Wird kein Versagen der Dichtung beobachtet, kann der maximale Belastungswert des Prüfstandes angegeben werden. Dieser Wert wird dann als anfängliche Flächenpressung in einem PQR-Test verwendet, um den finalen QSmax-Wert bei konstanter Belastung zu verifizieren. |
Nachfolgend finden Sie die Testergebnisse nach Dichtungsdicke.
Hinweis: Falls die gesuchte Dichtungsdicke hier nicht aufgelistet ist, verwenden Sie bitte die Daten der nächsthöheren Dicke.
m & y sind Dichtungkennwerte für die Flanschauslegung, wie sie im ASME Boiler and Pressure Vessel Research Code, Division 1 Sektion VIII Anhang 2 beschrieben ist. Zurzeit wird ein neues Prüfverfahren für Leckageraten in Abhängigkeit von y-Flächenpressungen und m-Faktoren für Dichtungen in der ASTM F03 Working Group vorgeschlagen.
Definition der Dichtungskennwerte
Der m-Faktor (maintenance factor), beschreibt die zusätzliche Schraubenvorspannung, die erforderlich ist, um die Mindestflächenpressung einer Dichtung einzuhalten, wenn die Flanschverbindung mit Innendruck beaufschlagt wurde.
y ist die erforderliche Mindestflächenpressung (psi), um die Abdichtung im Einbauzustand zu erreichen.
<e>
| <e> | Wert |
|---|---|
| m | 2,5 |
| y | 2800 |
Es gibt keine spezifischen Teststandards für AD 2000 B 7 Dichtungskennwerte. Die 2015 Ausgabe verweist auf EN 13555 als Prüfnorm(1) und gibt Tabelle 9 aus der VDI 2200(2) als Umrechnungsmethode an. Bitte beachten Sie, dass die VDI 2200 besagt, dass eine Umrechnung aufgrund der unterschiedlichen Messmethoden ungültig ist. „[…] für einen Festigkeits-, Dichtheits- und TA-Luft-Nachweis [können] lediglich die Verfahren nach DIN EN 1591-1 und AD 2000 in Verbindung mit DIN EN 1591-1 sowie FE-Analysen eingesetzt werden." (3)
Gore unterstützt die Verwendung des AD 2000-Merkblatts B 7. Die zugehörigen Dichtungskennwerte werden im Folgenden angegeben.
Es gelten folgende Relationen(1):
k0 KD ≙ Qmin · bD
k1 ≙ (QSmin / p) · bD since m ≙ QSmin / p (4)
k0 KDϑ ≙ QSmax· bD
wobei
| Qmin | Erforderliche Mindestflächenpressung bei Umgebungstemperatur im Einbauzustand (gemäß EN 13555) |
|---|---|
| QSmin | Erforderliche Mindestflächenpressung im Betriebszustand (gemäß EN 13555) |
| QSmax | Die maximale Flächenpressung, der die Dichtung zu den angegebenen Temperaturen ϑ ausgesetzt werden darf (gemäß EN 13555) |
| bD | Dichtungsbreite |
| p | Innendruck des Mediums |
| k1 | AD 2000 B 7 Dichtungskennwert für Betriebszustand |
| AD 2000 B 7 gasket parameter for gasket deformation | |
| k0KDϑ | AD 2000 B 7 Dichtungskennwert für Dichtungsverformung im Betrieb bei Temperatur ϑ |
<e>
Für GORE® GR Dichtungsplatten in 3 mm Dicke und einen Innendruck von 40 bar ergeben sich folgende Werte:
Falls es im Einzelfall erforderlich ist, wird eine eigene Umrechnung von EN 13555
Werten empfohlen. Die Verwendung der pauschalen Werte aus Tabelle 1 im AD 2000-Merkblatt B 7(5) wird nicht generell empfohlen. Im Einzelfall mögen diese jedoch durchaus anwendbar sein.
Es ist ansonsten zu bemerken, dass bereits 1997 die zitierten Normen DIN 2690 bis DIN 2692 durch EN 1514-1 ersetzt wurden.
(1) Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter: AD 2000-Merkblatt B 7, Berechnung von Druckbehältern, Schrauben, Seite 4, 7.1.2.4, April 2015
(2) Verein Deutscher Ingenieure e. V.: VDI 2200, Dichte Flanschverbindungen: Auswahl, Auslegung, Gestaltung und Montage von verschraubten Flanschverbindungen, Seite 36, Tabelle 9, Juni 2007
(3) Verein Deutscher Ingenieure e. V.: VDI 2290, Emissionsminderung - Kennwerte für dichte Flanschverbindungen, Seite 8, Juni 2012
(4) Bitte beachten Sie, dass der Faktor m = QSmin / p aus der DIN V 2505 stammt, welche durch die EN 1591-1 ersetzt wurde. In dieser wird m jedoch nicht mehr verwendet.
(5)Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter: AD 2000-Merkblatt B 7, Berechnung von Druckbehältern, Schrauben, Seite 6, Tabelle 1, April 2015