Beim Verschrauben von Flanschen Kosten senken

In der Praxis gerne verwendet, aber wenig hilfreich: Die Markierung der Schaubenreihenfolge per Kreide oder Markierungsstift... (Bild: Hytorc Barbarino & Kilp GmbH)

31.10.2017 Beim Verschrauben von Flanschen Kosten senken

Schauprozesse optimieren

von Patrick Junkers (Hytorc Barbarino & Kilp GmbH )

Ein großer Anteil der Revisionszeit und Kosten geht auf das Konto der Montage und Demontage von geschraubten Verbindungen an Flanschen, Röhren- und Plattenwärmetauschern oder Ventilen. Ein schlaues Konzept reduziert Instandhaltungskosten und Stillstandzeiten sowie Produktverluste sofort. Und es steigert Sicherheit und Qualität deutlich. Zudem lassen sich alle Schraubprozessparameter im Sinne von Industrie 4.0 digitalisieren.

Zwar fahren unsere Autos schon fast selbst und unsere Glühlampen lassen sich per App steuern. Allem sonstigen Fortschritt zum Trotz machen Demontage und Montage von Flanschverbindungen in der Praxis aber nach wie vor Schwierigkeiten. Laut einer Untersuchung in einer Raffinerie kommen 50% aller Leckagen aus Flanschverbindungen, 40% aus Ventilen und 10% aus Pumpen und anderen Komponenten. Wie aber montiert man Flansche in der Praxis so, dass die Leckage ausbleibt, eine möglichst hohe Leckageklasse erreicht wird sowie Nachbearbeitungen und einhergehende Neuberechnungen entfallen können?

Weiter geht es damit, dass die im Labor von den Entwicklern ermittelten Dichtungskennwerte später 1:1 vom Anwender im Feld umzusetzen sind – und zwar konform zu Richtlinien sowie Gesetzesvorgaben wie der TA Luft. Um es vorweg zu nehmen: Mit nur einem Montagewerkzeug und dem Einbau von ungereinigten und ungeschmierten, angerosteten Schraubverbindungen ist das quasi nicht zu bewerkstelligen. Die an sich notwendige parallele Flanschmontage ist damit nahezu unmöglich. Als Faustregel gilt: Bei Flanschverbindungen mit weniger als 28 Schraubverbindungen sollten zwei Werkzeuge zum Einsatz kommen, bei mehr als 28 Schraubverbindungen pro Flansch vier Werkzeuge, je nach Nennweite.

Hinzu kommt die Reibung am Flansch. Keine Flanschverbindung sieht Unterlegscheiben vor. Obwohl bekannt ist, dass dadurch die Reibbeiwerte beim Verschrauben konstanter sind. Ohne Unterlegscheiben ist die Auflageflächenreibung unkontrollierbar. Die berechneten Vorspannkräfte in den Schraubverbindungen werden während der Montage nicht sicher erreicht. In einem Modellversuch hat sich gezeigt, dass beim Anziehen von Hand eine Mindestflächenpressung von 10 MPa erreicht wird. Kommt ein optimiertes Verfahren auf Basis mehrerer parallel arbeitender Drehmomentschrauber samt passender Beilegscheibe zum Einsatz, sind es knapp 33 MPa.