Ga naar inhoud

Flenzen

Samenvatting

Een flens is een verbindingsonderdeel waarmee leidingen, tanks, afsluiters, pompen, mengers of andere machineonderdelen stevig aan elkaar worden bevestigd. Flenzen maken het mogelijk om installaties eenvoudig te monteren, te demonteren en te onderhouden zonder onderdelen door te zagen of opnieuw te lassen.

Binnen Jongia spelen flenzen een belangrijke rol. Ze worden niet alleen gebruikt voor leidingverbindingen, maar ook om mengers op tanks te monteren. In veel gevallen wordt een menginstallatie speciaal ontworpen met een flens die past op de bestaande tank van de klant.

Een goed ontworpen flensverbinding moet niet alleen sterk zijn, maar ook volledig lekdicht blijven onder invloed van druk, temperatuur en trillingen.

Theorie

Wat is een flens?

Een flens is een verdikte rand of plaat met een aantal boutgaten.

Twee flenzen worden tegen elkaar geplaatst en met bouten aan elkaar bevestigd.

Tussen beide flenzen bevindt zich meestal een pakking, die zorgt voor een lekdichte afdichting.

Een flensverbinding bestaat daarom uit:

  • twee flenzen;
  • een pakking;
  • bouten;
  • moeren;
  • eventueel ringen.

Samen vormen deze onderdelen een demontabele verbinding.

Waarom worden flenzen gebruikt?

Flenzen bieden verschillende voordelen.

Voordelen:

  • eenvoudig te monteren;
  • eenvoudig te demonteren;
  • geschikt voor onderhoud;
  • leidingen kunnen eenvoudig worden vervangen;
  • machines kunnen worden verwijderd zonder laswerk;
  • standaardisatie maakt uitwisseling mogelijk.

Daarom worden flenzen veel toegepast in procesinstallaties.

Flenzen bij menginstallaties

Bij Jongia heeft een flens vaak nog een tweede functie.

Een top-entry mixer wordt meestal op een tankdeksel gemonteerd.

De flens vormt hierbij de verbinding tussen:

  • de tank;
  • de mixer;
  • de aandrijving.

Omdat iedere tank anders kan zijn, worden flenzen regelmatig op maat ontworpen.

Hierdoor kan een nieuwe mixer op een bestaande tank worden geplaatst zonder grote aanpassingen aan de installatie.

Onderdelen van een flensverbinding

Een complete flensverbinding bestaat uit meerdere onderdelen.

Flens

De metalen verbinding zelf.

Deze neemt de mechanische belasting op.

Pakking

De pakking zorgt voor een lekdichte afsluiting.

Veel gebruikte materialen zijn:

  • EPDM;
  • PTFE;
  • grafiet;
  • vezelmaterialen;
  • FKM (Viton®).

De keuze hangt af van:

  • temperatuur;
  • druk;
  • chemische bestendigheid.

Bouten en moeren

De bouten zorgen voor de voorspanning waarmee de flenzen tegen elkaar worden gedrukt.

Een juiste voorspanning is essentieel voor een betrouwbare afdichting.

Veelvoorkomende flenstypen

Er bestaan veel verschillende flensuitvoeringen.

Lasnekflens (Weld Neck Flange)

Kenmerken:

  • conische overgang;
  • hoge sterkte;
  • geschikt voor hoge druk;
  • veel toegepast in procesinstallaties.

Opsteekflens (Slip-On Flange)

Wordt over de leiding geschoven en vervolgens gelast.

Voordelen:

  • eenvoudig te monteren;
  • relatief goedkoop.

Blindflens (Blind Flange)

Een gesloten flens zonder opening.

Wordt gebruikt om een leiding of tank af te sluiten.

Schroefflens (Threaded Flange)

Heeft binnendraad.

Wordt toegepast wanneer lassen ongewenst is.

Losse flens (Lap Joint Flange)

Bestaat uit een losse flens en een stub-end.

Voordelen:

  • eenvoudig uitlijnen;
  • gemakkelijk demonteren.

Flensnormen

Om ervoor te zorgen dat onderdelen van verschillende fabrikanten op elkaar passen, bestaan internationale normen.

Veel voorkomende normen zijn:

  • EN 1092;
  • DIN;
  • ANSI / ASME B16.5;
  • JIS.

Deze normen leggen onder andere vast:

  • buitendiameter;
  • steekcirkel;
  • aantal boutgaten;
  • boutdiameters;
  • drukklasse.

Hierdoor kunnen componenten wereldwijd worden uitgewisseld.

Drukklassen

Niet iedere flens is geschikt voor dezelfde druk.

Daarom bestaan drukklassen, bijvoorbeeld:

  • PN10;
  • PN16;
  • PN25;
  • PN40.

De aanduiding PN staat voor Pressure Nominal.

Hoe hoger de drukklasse, hoe sterker de flensconstructie moet zijn.

Belangrijk: De werkelijke maximaal toelaatbare druk hangt ook af van de temperatuur en het gebruikte materiaal.

Materiaalkeuze

Flenzen worden vervaardigd uit verschillende materialen.

Veel voorkomende materialen zijn:

  • koolstofstaal;
  • RVS 304;
  • RVS 316L;
  • Duplex;
  • Hastelloy;
  • titanium.

De materiaalkeuze wordt afgestemd op:

  • corrosie;
  • druk;
  • temperatuur;
  • procesmedium.

Waarom lekt een flensverbinding?

Een flensverbinding kan lekken door:

  • onvoldoende aanhaalmoment;
  • verkeerde pakking;
  • beschadigde afdichtvlakken;
  • ongelijke voorspanning;
  • vervorming;
  • corrosie.

Een juiste montage is daarom net zo belangrijk als de keuze van de juiste flens.

Praktijk bij Jongia

Bij Jongia worden flenzen niet alleen toegepast in leidingwerk, maar vormen zij ook een essentieel onderdeel van de montage van menginstallaties. Veel top-entry mixers worden geleverd met een flens die exact aansluit op de tank van de klant.

Tijdens de engineering wordt rekening gehouden met:

  • de afmetingen van de tankopening;
  • de druk in de tank;
  • de temperatuur;
  • de gewenste afdichting;
  • de materiaalkeuze;
  • de geldende normen.

Wanneer een bestaande installatie wordt gemodificeerd, kan een aangepaste flens ervoor zorgen dat een nieuwe mixer probleemloos op een bestaande tank past. Dit voorkomt kostbare aanpassingen aan de installatie.

Veelgemaakte fouten

  • Denken dat alle flenzen hetzelfde zijn. Er bestaan veel verschillende typen, drukklassen en normen.
  • Vergeten dat de pakking onderdeel is van de afdichting. Een goede flens zonder geschikte pakking kan alsnog lekken.
  • Bouten ongelijk aantrekken. Een ongelijk verdeelde voorspanning kan leiden tot lekkage of vervorming van de flens.
  • Drukklasse en afmetingen door elkaar halen. Twee flenzen kunnen dezelfde diameter hebben, maar verschillende drukklassen en boutpatronen.
  • De materiaalkeuze onderschatten. Een flens moet niet alleen mechanisch sterk zijn, maar ook bestand zijn tegen de procesomstandigheden en corrosieve media.