Bis 850 °C

H.-D. Hehle

Schmiegungsdichtungen sind, wie der Name schon sagt, Dichtungen, die sich anpassen (anschmiegen). Aufgrund ihrer Dichtflächenform zählen dazu Dichtungen aus Metall, seltener aus Kunststoff.

In DIN 3750 werden sie den Profildichtungen zugeordnet. Die Abbildung zeigt Schmiegungsdichtungen, wie sie die Firma Kempchen anbietet. Dabei handelt es sich um Dichtungen mit balliger, gekrümmter oder runder Dichtfläche.

Bei nahezu allen Dichtungsystemen liegen die Dichtungen im Krafthauptschluss, nur Metall-O-Ringe, hier nicht behandelt, werden auch im Kraftnebenschluss verwendet. Zu den gängigsten Dichtungssystemen zählen Flanschverbindungen mit balligen Flachdichtungen, Linsendichtungen, RTJ-Dichtungen (Ring Type Joint) und Rundringdichtungen.

Ballige Flachdichtungen werden bei hohen Temperaturen oder/und hohen Drücken verwendet und können gegenüber Linsen- oder RTJ-Dichtungen bei Standardflanschen eingesetzt werden. Die Ausführungen mit Profil A7 sind nach DIN 7603 genormt, jedoch nur bis zu einem maximalen Außendurchmesser von 135 mm. Dichtungen nach DIN 7603 werden überwiegend für Verschraubungen verwendet. Für verschraubte Standardflanschverbindungen mit größeren Dichtungsabmessungen wird der Schmiegungsradius (Profil H7, H9, H15) festgelegt werden. Die Rautiefe der Dichtflächen muss feiner als Rz 6,3 µm sein. Bei der Festlegung des Schmiegungsradius sind die Betriebsbedingungen und die geometrischen Gegebenheiten zu berücksichtigen.

Linsendichtungen (Profil A5) sind nach DIN 2696 für Flansche der Form L von DN 10 bis DN 200 für die Druckstufen PN 63 bis PN 400 genormt. Die Dichtflächen weisen eine Kugelkontur auf. Alle Dichtungsmaße sind in der Norm vorgegeben. Bei Abweichung von den vorgegebenen Maßen sind die besonderen geometrischen Zusammenhänge zu beachten. Die Norm gibt im Anhang B Formeln zur Berechnung der Maße an. Wird ein Maß geändert, so ändert sich dadurch mindestens ein weiteres Maß.

Für kritische Anwendungsfälle können Linsen mit einer von der Kugel abweichenden Dichtflächenkontur (Profil A5 ZT) eingesetzt werden.

Linsendichtungen nach DIN 2696 werden hauptsächlich in Rohrleitungen bei hohen Drücken und Temperaturen überwiegend in der chemischen Industrie eingesetzt. Einige Anlagenbetreiber haben eigene Abmessungen mit eigenen Flanschsystemen festgelegt.

RTJ-Dichtungen werden fast ausschließlich mit ANSI/ ASME-Flanschen eingesetzt. Nur Flansche mit einer RTJ-Nut sind verwendbar. Die Dichtungsmaße sind in ASME B16.20 und API 6A festgelegt. Von den verschiedenen RTJ-Dichtungstypen sind nur die Profile A11 (oval) und AR13 (oktogonal mit Radius) den Schmiegungsdichtungen zuzuordnen. Die Profile A12, A13 und A14 gehören zwar zu den Profildichtungen, sind aber keine Schmiegungsdichtungen. RTJ-Dichtungen werden überwiegend in Raffinerien bei hohen Temperaturen von mittleren bis zu sehr hohen Drücken einsetzt.

Rundringdichtungen (bzw. Runddrahtringe) sind nicht genormt. Die gedrehten Rundringdichtungen haben Vorteile gegenüber den gebogenen und geschweißten Runddrahtringen. Zu beachten ist, dass gedrehte Dichtungen eine Spannfläche aufweisen. Für den jeweiligen Anwendungsfall ist abzuklären, ob die Spannfläche innen oder außen sein muss, damit das Dichtverhalten der Dichtung nicht beeinflusst wird. Rundringdichtungen werden überwiegend in der Vakuumtechnik verwendet.

Je nach Werkstoff sind Schmiegungsdichtungen bis zu einer Temperatur von etwa 850 °C einsetzbar, darüber hinaus sind Schweißringdichtungen erforderlich. Zum Vorverformen metallischer Ausführungen sind relativ hohe Flächenpressungen von mindestens 235 N/mm2 erforderlich, dafür ertragen sie aber auch sehr hohe Dichtflächenpressungen, je nach Werkstoff bis zu 900 N/mm2.

Schmiegungsdichtungen können nicht mehr eingesetzt werden, wenn bei der Betriebstemperatur die mechanischen Werte (Druckstandfestigkeit/Streckgrenze) stark abfallen. Hochbelastete Linsendichtungen können nach innen „wandern“, während bei ovalen RTJ-Ringen starke plastische Verformungen auftreten.

E cav 285