Kompressions- und Rückprallkurve der Dichtung in Flanschverbindungen
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Wird in Systemen mit Flanschverbindungen die Kompressions- und Rückprallkurve der Dichtungen in der Regel vom Hersteller bereitgestellt, oder muss sie selbst durch Experimente ermittelt werden? Wie hoch sind die Kosten für ein solches Kompressionsexperiment?
In der Regel übernimmt der Lieferant der Dichtungen diese Aufgabe, oder er beauftragt eine Dritte Partei mit den Tests. Sie können auch selbst eine andere Firma damit beauftragen. Dabei wird die Beziehung zwischen dem Druck, der auf die Dichtung wirkt, und deren Deformation untersucht. Es handelt sich dabei um eine Prüfung der mechanischen Eigenschaften der Dichtung selbst. Sofern keine besonderen Anforderungen bestehen, ist es sinnvoller, einen Hydrostress-Test durchzuführen, um festzustellen, ob es zu Leckagen kommt. Unabhängig davon, wer den Bericht erstellt, sind zusätzliche Testkosten erforderlich – es kommt nur darauf an, wie dieses Geld ausgegeben wird
Die zuvor von dem Unternehmen entworfenen Standardisierten Flansche waren im Allgemeinen ziemlich dick und wiesen einen großen Sicherheitspuffer auf, sodass sie problemlos die Druckfestigkeitsprüfung bestanden. Jetzt möchte man die Dicke der Flansche optimieren, weshalb eine Kompressions- und Rückprallkurve der Dämpfer erforderlich ist, um sicherzustellen, dass die Dichtigkeit sowie die Stabilität des Bolzenverbindungssystems auch bei verringerter Dicke im sicheren Bereich bleiben.
Die Optimierung der Dicke der Flansche ist eine theoretische Idee – die Deformationen können mithilfe von Softwareanalysen ermittelt werden. In der Praxis führen jedoch Unterschiede in den Arten der Flansche, der Größe der Flanschlöcher, der Qualität der Verbindung zwischen Flansch und Rohr sowie in den Eigenschaften des Flanschmaterials und seiner Stärke dazu, dass die tatsächlichen Bedingungen stark von den theoretischen Ergebnissen abweichen. Nur durch eine erheblich größere Sicherheitsmarge kann man sicherstellen, dass alles ordnungsgemäß ist – das dient dazu, sich selbst beruhigen zu können und fundierte Entscheidungen treffen zu können. Die Dicke der Flansche muss nur den Standardanforderungen entsprechen
Da noch keine Kompressions- und Rückpralltests an den Dämpfern des Unternehmens durchgeführt wurden, habe ich vorerst die im Ansys enthaltenen Dämpferelemente verwendet, um eine Schätzung zu erstellen. Die Ergebnisse zeigen, dass bei der derzeitigen Dicke der Flansche bei einem Druck, der 1,5-mal dem Nenndruck entspricht, die Steifigkeit des Flansches deutlich zu hoch ist. Bei der Konstruktion dieser Flansche entschieden die Entwerfer einfach willkürlich über die Abmessungen der Flansche – sie wählten dabei so große Abmessungen wie möglich. Deshalb ist es notwendig, die Dicke der Flansche zu verringern. Natürlich gibt es, wie Sie bereits sagten, viele Faktoren, die bei den Berechnungen nicht kontrolliert werden können. Deshalb muss ein angemessener Sicherheitsfaktor berücksichtigt werden.