SIST EN 1591-1:2014

Flansche und Flanschverbindungen - Regeln für die Auslegung von Flanschverbindungen mit runden Flanschen und Dichtung - Teil 1: Berechnung

1.1   Allgemeines
Diese Europäische Norm legt eine Berechnungsmethode für Flanschverbindungen mit runden Flanschen, Schrauben und Dichtung fest. Sie hat den Zweck, die Festigkeit der Konstruktion sicherzustellen und die Dichtigkeit zu kontrollieren. Die folgenden Gleichungen verwenden Dichtungskennwerte, die auf Definitionen und Prüfverfahren nach EN 13555 beruhen.
1.2   Anforderung an die Anwendung dieser Berechnungsmethode
Diese Berechnungsmethode bietet, sofern zulässig, eine Alternative zum Nachweis der Gültigkeit der Auslegung mit anderen Mitteln, z. B.:
-   besondere Prüfung;
-   bewährte Praxis;
-   Verwendung genormter Flansche unter zulässigen Bedingungen.
1.3   Gültigkeit
1.3.1   Geometrie
Die Berechnungsmethode ist anwendbar bei Konfigurationen mit:
-   Flanschen, deren Querschnitt angegeben oder auf die in Bild 4 bis Bild 12 dargestellten Flansche zurückzuführen ist;
-   vier oder mehr gleichmäßig verteilten identischen Schrauben;
-   Dichtung, deren Querschnitt und Einbaulage unter Belastung durch eine der Konstruktionen in Bild 3 dargestellt werden kann;
-   Flanschmaßen, die folgende Bedingungen erfüllen:
a)   
b)   
ANMERKUNG 1   Zur Bedeutung der Formelzeichen siehe Abschnitt 3.
ANMERKUNG 2   Die Bedingung bF/eF  5,0 braucht bei Bunden oder Bördeln in Verbindung mit losen Flanschen nicht eingehalten zu werden.
ANMERKUNG 3   Wurden die Auswirkungen von Korrosion in der Auslegung berücksichtigt, sollten diese Zuschläge bei der Berechnung wieder abgezogen werden. Eventuell ist auch auf die Auswirkungen von Maßtoleranzen zu achten; andere Regelwerke, nach denen die Berechnung erfolgt ist, sollten berücksichtigt werden, zum Beispiel sind Werte in EN 13445 und EN 13480 angegeben.
Die folgenden Konfigurationen liegen außerhalb des Anwendungsbereichs dieser Berechnungsmethode:
-   Flansche mit im Wesentlichen nicht axialsymmetrischer Geometrie, z. B. geteilte lose Flansche, mit Stegen verstärkte Flansche;
-   Verbindungen, bei denen die Flansche direkten oder indirekten metallischen Kontakt zueinander innerhalb und/oder außerhalb der Dichtung, innerhalb und/oder außerhalb des Lochkreisdurchmessers haben.
1.3.2   Werkstoffe
Werte für Nenn Berechnungsspannungen sind in dieser Berechnungsmethode nicht festgelegt. Sie sind abhängig von anderen Regelwerken, die angewendet werden; diese Werte sind z. B. in EN 13445 und EN 13480 angegeben.
Nenn Berechnungsspannungen für Schrauben sind wie für Flansche und Schalen zu ermitteln. Die Dichtung wird dargestellt durch elastisches Verhalten mit einer Korrektur für den plastischen Anteil.
Bei Dichtungen in unelastischen Werkstoffen, die starke Verformungen zulassen (z. B. Flachdichtungen, die größtenteils aus Gummi bestehen), können die Ergebnisse nach dieser Berechnungsmethode übermäßig konservativ sein (d. h. erforderliche Schraubenkraft zu hoch, zulässiger Mediendruck zu gering, erforderliche Flanschdicke zu groß usw.), da die Methode diese Eigenschaften vernachlässigt.
1.3.3   Belastungen
Die Berechnungsmethode gilt für folgende Belastungsarten:
-   Mediendruck: innen oder außen;
-   äußere Belastungen: Axial  und Querkräfte, Torsions  und Biegemomente;
-   axiale Ausdehnung von Flanschen, Schrauben und Dichtungen, vor allem infolge von Temperatur-einwirkungen.
In der Berechnung sind alle Betriebszustände (Anfahren, Prüfung, Betrieb, Reinigung, Instandhaltung, Abfahren und sonstige außergewöhnliche Zustände) zu berücksichtigen, soweit sie sich auf die Konstruktion auswirken.
1.3.4   Mechanisches Modell
Die Berechnungsmethode beruht auf dem folgenden mechanischen Modell:
a)   die Geometrie der Flansche und der Dichtung ist axialsymmetrisch. Kleine Abweichungen, z. B. aufgrund einer begrenzten Anzahl von Schrauben, sind zulässig. Geteilte lose Flansche oder ovale Flansche sind unzulässig;

Brides et leurs assemblages - Règles de calcul des assemblages à brides circulaires avec joint - Partie 1: Méthode de calcul

1.1   Généralités
La présente Norme européenne définit une méthode de calcul des assemblages à brides circulaires boulonnés avec joint. Son objectif est d'en assurer l'intégrité structurale et la maîtrise de l'étanchéité. Les équations suivantes utilisent des paramètres de joints basés sur les définitions et les modes opératoires d'essais spécifiés dans l'EN 13555.
1.2   Prescription d'emploi
La méthode de calcul constitue l'une des alternatives possibles (quand cela est permis), pour la justification de la conception d'un assemblage, au même titre que d'autres, par exemple :
-   des essais spécifiques ;
-   la référence à une expérience pratique justifiée ;
-   l'utilisation de brides normalisées, dans les conditions autorisées.
1.3   Domaine de validité
1.3.1   Géométrie
La méthode de calcul est applicable aux configurations présentant :
-   des brides dont la section correspond ou peut être assimilée à l'une de celles présentées dans les Figures 4 à 12 ;
-   quatre boulons identiques ou plus, répartis régulièrement ;
-   un joint dont la section et la configuration après chargement peuvent être assimilées à l'une de celles présentées en Figure 3 ;
-   des dimensions de brides qui satisfont aux conditions suivantes :
a)   0,2 ≤ bF/eF ≤ 5,0 ; 0,2 ≤ bL/eL ≤ 5,0
b)   
NOTE 1   Voir l'Article 3 pour la signification des symboles.
NOTE 2   La condition bF/eF ≤ 5,0 n'a pas besoin d'être satisfaite pour le collet d'une bride tournante.
NOTE 3   Lorsqu'une surépaisseur de corrosion a été appliquée dans la conception, il convient de la soustraire lors du calcul. Il peut être nécessaire de prêter attention à la manière dont les tolérances peuvent modifier les dimensions ; en la matière, il convient de se référer au code ou à la réglementation selon lequel (laquelle) le calcul est effectué, par exemple, ces valeurs sont spécifiées dans l'EN 13445 et l'EN 13480.
Les configurations suivantes sont hors du domaine d'application de la méthode de calcul :
-   brides présentant une géométrie globalement non axisymétrique, par exemple : brides à segments démontables, brides à goussets raidisseurs ;
-   assemblages à brides à contact métal-métal direct ou indirect entre brides, à l'intérieur et/ou à l'extérieur du joint, à l'intérieur et/ou à l'extérieur du cercle de boulonnage.
1.3.2   Matériaux
La méthode de calcul ne spécifie pas de valeurs des contraintes nominales de calcul. Elles dépendent des autres codes qui sont appliqués, par exemple, ces valeurs sont spécifiées dans l'EN 13445 et l'EN 13480.
Les contraintes nominales de calcul des boulons sont à déterminer selon les mêmes règles que pour les brides et les enveloppes d'appareils. Le joint est modélisé par un comportement élastique avec correction plastique.
Pour les joints en matériau incompressible qui présentent de grandes déformations (par exemple : les joints plats dont le caoutchouc est le composant majeur), les résultats fournis par la méthode peuvent être excessivement conservateurs (c’est-à-dire : effort de boulonnage requis trop élevé, pression admissible de fluide trop faible, épaisseur de bride nécessaire trop importante, etc.), car elle ne prend pas en compte l'effet de telles propriétés.
1.3.3   Sollicitations
La méthode de calcul est applicable pour les sollicitations suivantes :
-   pression du fluide : interne ou externe ;
-   charges extérieures : forces axiales et latérales ainsi que moments de torsion et de flexion ;
-   dilatation axiale des brides, boulons et joint, particulièrement due aux changements de température.
Toutes les situations (démarrage, épreuve, service, nettoyage, maintenance, arrêt et autres situations exceptionnelles) doivent être prises en compte dans le calcul dans la mesure où elles ont une influence sur la conception.
1.3.4   Modèle mécanique
La méthode de calcul est basée sur le modèle mécanique suivant :

Prirobnice in prirobnični spoji - Pravila za konstruiranje prirobničnih spojev, sestavljenih iz okroglih prirobnic in tesnil - 1. del: Izračun