snelnaardata
 

Voorlasflens en flensberekening

In een chemische installatie vindt het productieproces voornamelijk plaats in een aantal apparaten. Om de grondstoffen, hulpstoffen en tussenproducten van en naar deze apparaten te transporteren wordt gebruik gemaakt van pijpleidingen. Deze leidingen moeten natuurlijk met elkaar en met de apparaten verbonden worden. Dit kan (en gebeurt ook op veel plaatsen) door lassen. Echter op onderhoudsgevoelige plaatsen en op plaatsen waar appendages en dergelijke in de leidingen ingebouwd zijn, wordt gebruik gemaakt van flenzen.

Een flens bestaat in feite uit een radiale ring aan het uiteinde van een leiding. In deze ring zijn, in een veelvoud van vier, boutgaten aangebracht, varirend in aantal, al naar gelang de afmetingen van de leiding en de voor die leiding geldende druktrap. Het minimale aantal bouten is vier.

Flensuitvoeringen bestaan in verschillende varianten waarvan ingedeeld naar vorm, de bekendste zijn:

- de blokflens;

- de losse flensring met lasring;

- de voorlasflens (standaard flens).



De flensberekening dient gebaseerd te zijn op een samenspel tussen:

- flens;

- draadverbinding (bouten of draadeinden);

- pakking.

Een goede flensverbinding hangt niet alleen af van een goed samenspel tussen flenzen, bouten en pakking, maar ook van een juiste montage. Dit alles maakt het nogal complex en door het groot aantal beschikbare varianten is bovendien het maken van de juiste keuze niet eenvoudig.

De flensberekening is gebaseerd op het draagvermogen van de belastingen als gevolg van inwendige druk en reacties (krachten en momenten) uit het leidingsysteem. Tevens wordt rekening gehouden met de maximale belastbaarheid van de pakking. Ondanks dit alles zijn bij het in en uit bedrijfnemen de flensverbindingen vaak de oorzaak van lekkages.

Voor het berekenen van een flensverbinding kan worden uitgegaan van zowel de ASME-methode als de DIN-methode. Van deze laatste is de methode van de Regels afgeleid. DIN en de Regels verschillen slechts weinig van elkaar. Naast de symbolen is het grootste verschil dat de Regels uitgebreider zijn. In de Regels worden namelijk ook eisen aan de vormvastheid van de flens gesteld. Volgens de Regels mag de berekening ook volgens de ASME-methode worden uitgevoerd.

In de berekening volgens de Regels wordt niet alleen van een maximale boutkracht uitgegaan, maar wordt in tegenstelling met de berekening volgens de ASME-ontwerpcodes ook rekening gehouden met de hoekverdraaiing. In de berekening volgens de ASME-ontwerpcodes wordt uitgegaan van een boutkracht, die het gemiddelde is van de maximale boutkracht en de minimaal vereiste boutkracht. Dit betekent, dat een flensverbinding die is uitgerekend volgens de ASME-methode lichter kan uitvallen dan die volgens de methode van de Regels.

De flensberekening volgens de Regels kan worden opgesplitst in:

- het bepalen van de krachten in een flensverbinding;

- het beoordelen van de bouten;

- het bepalen van de buigende momenten en weerstandsmomenten;

- het beoordelen van de flens;

- het beoordelen van de pakking.

Verder moeten de spanningen in de verbinding worden berekend en vervolgens aan de ontwerpspanningen worden getoetst.

Bij het bepalen van de buigende momenten en weerstandsmomenten blijkt een duidelijk verschil te bestaan tussen de verschillende flensvormen (voorlasflens, losse flensring en blokflens).

Bij de berekening wordt uitgegaan van drie verschillende toestanden:

- montagetoestand (gasket seating conditions);

- perstoestand (testing conditions);

- gebruikstoestand (working conditions).


Bron:Handboek procestechnieken en -engineering,  2000.

originaltype: 
pdf
 
Meer lezen over Voorlasflens en flensberekening?