Emaillierte Flansche sicher abdichten

Die Abdichtung emaillierter Flansch erfordert besonderes Know-how (Bild: THALETEC GmbH)

09.03.2020 Emaillierte Flansche sicher abdichten

Dem Stand der Technik heute und morgen Rechnung tragen

von Dr.-Ing. Jürgen Reinemuth (THALETEC GmbH)

Das Abdichten emaillierter Flansche erfordert den Einsatz von genau auf den Anwendungsfall abgestimmten Dichtungs- und Verbindungssystemen. Inzwischen stehen viele technische Detaillösungen zur Verfügung, die auch der erwarteten neuen Version der TA Luft Rechnung tragen.

Emaillierte Apparate (Bild 1) werden in der chemischen und pharmazeutischen Verfahrenstechnik eingesetzt. Bei diesen emaillierten Apparaten mit Volumina von bis zu 120.000 l wird die gesamte produktberührte Innenoberfläche in mehreren Bränden mit einer Emailschichtdicke von 1,4 bis 2 mm beschichtet. Qualitätsmerkmale technischer Emaillen sind in ISO 28721-1 (ehemals DIN EN 15159-01:2006, vorher DIN 28063) genormt. Technisch emaillierte Apparate werden so ausgelegt und dimensioniert, dass es während des Betriebs (Druck, Temperatur, Temperaturdifferenzen sowie äußere Lasten) zu keinem plastischen Fließen des Grundwerkstoffes kommt. Dazu wird ein hoher Sicherheitsfaktor von mindestens zwei gegenüber dem Erreichen der Streckgrenze des Grundwerkstoffes angenommen. So wird gewährleistet, dass die Emaillierung nicht infolge mechanischer oder thermischer Spannungen geschädigt wird und der Apparat damit unbrauchbar würde. Aufgrund dieser Dimensionierungsregeln müssen die Grenzen der Belastbarkeit emaillierter Flansche unbedingt eingehalten werden.

Aber auch die zu verwendenden Flanschdichtungen müssen die geometrischen Randbedingungen (Verzüge, Balligkeit) sicher ertragen können. Bild 2 zeigt ein Stück einer Dichtung aus bidirektional expandiertem PTFE. Man erkennt in der Gegenlichtaufnahme, dass die Dichtung bereichsweise extrem dünn verpresst ist und damit fast durchsichtig ist. Durch die hohen lokalen Flächenpressungen in dem extrem verpressten Bereich kam es zum Abplatzen des Emails und damit zum Freilegen der Stahloberfläche. Korrosiver Angriff auf den Stahl führte dann innerhalb kurzer Zeit zum Totalversagen der Flanschverbindung und zu irreparablen Schäden am emaillierten Stutzen (Bild 3).