04.06.2018 Verbesserte Abdichtung

Emissionen, ausgelöst durch flüchtige organische Verbindungen (VOC), die über Pumpen, Ventile, Kompressoren, Rohrflanschverbindungen, verschraubte und rotierende Geräte in die Atmosphäre abgegeben werden, rücken bei viele Unternehmen immer mehr in den Blickpunkt des Interesses. Der Grund liegt auf der Hand: Diese Emissionen belasten nicht nur die Umwelt, sondern belasten auch die Gesundheit und Sicherheit der Mitarbeiter. Nicht zu vergessen ist auch ihr negativer Einfluss auf die Gesamtbetriebskosten. Für chemische und petrochemische Unternehmen sowie Raffinerien ist es deshalb wichtig, vorbeugende Maßnahmen zur Verringerung flüchtiger Emissionen durch den Einsatz der besten verfügbaren Techniken (Richtlinie IED 2010/75/EU) zu treffen. So führte der eingangs erwähnte Anforderungkatalog zur Entwicklung einer Dichtung, die folgende Eigenschaften haben sollte:

• chemisch beständig im pH-Bereich von 0 bis 14,
• Erfüllung der Brandschutz-Anforderungen nach internationalen Standards (ISO 10497),
• niedrige diffuse Emissionen nach höchsten Standards (TA Luft – VDI 2440),
• hohe Dichtheit bei niedrigen Vorspannkräften der Schrauben,
• hohe Anpassungsfähigkeit an unregelmäßige Flanschflächen,
• Flanschschutz gegen Korrosion.

Die Dichtungslösung
Um diese Anforderungen zu erfüllen, war eine Dichtungskonstruktion erforderlich, die aus einem gewellten Edelstahlprofilring (z.B. AISI 321) mit expandiertem PTFE als Primärdichtung und geblähtem Graphit, der als Sekundärdichtung fungiert, besteht »1. Der Edelstahlprofilring ist also mit ePTFE- und Graphitdichtungen auf beiden Seiten laminiert, was zu einer guten Kompressibilität der Dichtung führt »2. Um den Flanschflächen und der Sekundärgraphitdichtung einen chemischen Schutz vor aggressiven Flüssigkeiten zu verleihen, befindet sich am Innendurchmesser auf beiden Seiten der Dichtung eine ePTFE-Schicht. Die Kombination einer hochwertigen Graphitschicht (> 98%) und ihrer flexiblen Einlage ermöglicht niedrige Vorspannkräfte der Schrauben, eine hohe Anpassungsfähigkeit an die Flanschflächen und garantiert die Brandschutz-Zulassung nach ISO 10497 (API 607) [3]. Die Kombination dieser Dichtungskomponenten ergibt in Summe eine Dichtung, entsprechend den strengsten Anforderungen der flüchtigen Emissionen nach TA Luft – VDI 2440, mit einer Helium-Gasdichtigkeit von 1,2 · 10⁻⁶ mbar·l/(s·m).

Bei einer Flanschverbindung kann eine Dichtung die kritischste Komponente sein, weswegen es unabdingbar ist, die richtige Schraubengröße und das richtige Schraubenanzugsverfahren (empfohlen von ASME PCC-1-2010) [4] und DIN EN 1591-4 [5] unter Verwendung einer Kreuzmusterfolge zu wählen. Entscheidend ist die gleichmäßige Lastverteilung auf der Dichtung.

Erfüllte Normen [1] Richtlinie über Industrieemissionen (2010/75/EU) [2] Emissionsminderung – Mineralölraffinerien (TA Luft – VDI 2440) [3] Feuersicherheits-Anforderungen nach ISO 10497 [4] Richtlinie für die Montage verschraubter, genormter Stahlflanschverbindungen (ASME PCC-1-2010) [5] DIN EN 1591-4 Flansche und ihre Verbindungen (Teil 4)

Fakten für Konstrukteure
• Neues Dichtungsdesign, das strengste Feuersicherheits-Anforderungen und Emissionsstandards erfüllt und auch bei geringen Vorspannkräften der Schrauben eine hohe chemische Beständigkeit gegen aggressive Medien bietet

Fakten für Einkäufer
• Niedrige Emissionen wirken sich positiv auf die Gesamtbetriebskosten aus

Fakten für Qualitätsmanager
• Die Einhaltung verschiedener relevanter Normen bietet hohen Schutz für Mensch und Umwelt

»1 Schematische Darstellung der Dichtung SAFESEALTM (Bild: DONIT TESNIT, d.o.o)

»2 Kompressionskurve bei Raumtemperatur (Bild: DONIT TESNIT, d.o.o)