Beschreibung
Ring-Joint-Dichtungen sind massive, präzisionsgedrehte Metalldichtungen mit ovalem oder oktogonalen Querschnitt. Beim Verschrauben des Flansches verformt sich der Ring plastisch in die trapezförmige Nut und erzeugt so eine metallische Dichtlinie mit sehr hoher Flächenpressung. Das Ringmaterial muss stets weicher sein als der Flansch, damit keine Nutenoberfläche beschädigt wird.HENNLICH liefert Ring-Joint-Dichtungen in den Typen R (oval und oktogonal), RX und BX nach ASME B16.20, API 6A und EN 12560-5, passend für Flansche nach ASME B16.5 und ASME B16.47 Serie A. Ringabmessungen sind durch Ringnummern R11 bis R105 sowie RX- und BX-Serien normiert, Druckstufen (Class) von 150 bis 2500 (R-Typ) sowie bis 20000 (BX-Typ) werden abgedeckt.
Verfügbare Werkstoffe umfassen Weicheisen (HB 90-100), kohlenstoffarmen Stahl (HB 120), warmfeste Stähle wie 1.7335 und 1.7362 sowie Edelstähle 1.4301 (304), 1.4401 (316), 1.4541 (321), 1.4550 (347) und 1.4571 (316Ti). Sonderwerkstoffe wie Inconel, Incoloy und Hastelloy sind auf Anfrage lieferbar. Werkstoffhärten nach API 6A und ASME B16.20 sind eingehalten.
Die erreichbaren Temperaturgrenzen hängen vom Werkstoff ab: Edelstähle 304/316 bis +550°C, Weicheisen bis +500°C, Sonderstähle und Hochtemperaturlegierungen bis +870°C und darüber. Betriebsdrücke bis 400 bar sind standardmäßig abgedeckt; bei Typen RX und BX auch Drücke über 700 bar.
Merkmale
- DichtungstypRing-Joint-Dichtung (RTJ), vollmetallisch
- ProfileR-oval, R-oktogonal, RX, BX
- NormenASME B16.20, API 6A, API Std 6A, EN 12560-5
- Passende FlanschnormenASME B16.5, ASME B16.47 Serie A
- Ringnummern (Typ R)R11 bis R105
- DruckstufenClass 150 bis 2500 (Typ R), bis 20000 (Typ BX)
- Werkstoffe (Auswahl)
- Weicheisen 1.1003HB 90-100, bis +500°C
- Kohlenstoffarmer StahlHB 120, bis +500°C
- 1.4301 (304)HB ca. 160, -200°C bis +550°C
- 1.4401 (316)HB ca. 160, -200°C bis +550°C
- 1.4541 (321)HB ca. 160, -250°C bis +550°C
- 1.4571 (316Ti)HB ca. 160, -270°C bis +550°C
- 12CrMo19-5 (1.7362)HB ca. 130, -125°C bis +500°C
- Betriebsdruckbis 400 bar (Standard); Typen RX/BX über 700 bar
- Temperaturbereich-200°C bis +550°C (werkstoffabhängig)
- Dichtprinzipplastische Verformung in Trapeznut; metallische Dichtlinie
- Oberflächenanforderung FlanschRz ≤ 300/HB (nach KLINGER Kempchen)
- Fertigungspräzisionnach ASME B16.20 Toleranzklassen
Vorteile
- Vollmetallische Abdichtung erfüllt alle Regelwerksanforderungen (ASME B16.20, API 6A, EN 12560-5) ohne Weichstoffeinlagen.
- Selbstverstärkende Dichtwirkung: steigender Betriebsdruck erhöht die Flächenpressung in der Trapeznut, was die Dichtheit unter Betriebslast verbessert.
- Weiter Werkstoffbereich von Weicheisen über Edelstähle 316/321/316Ti bis zu Nickellegierungen ermöglicht Einsatz bei aggressiven Medien und Extremtemperaturen.
- Typen RX und BX mit komplexen abgeschrägten Kanten decken Drücke über 700 bar ab, die für Standard-Flachdichtungen nicht erreichbar sind.
- Normierte Ringnummern und Druckstufen nach ASME B16.20 gewährleisten Austauschbarkeit und direkte Zuordnung zu Flanschabmessungen ohne Nachmaßnahme.
Einsatzgebiete
- Rohrleitungsarmaturen in Raffinerien
- Ring-Joint-Dichtungen werden in Hochdruckabsperrventilen, Regelarmaturen und Flanschverbindungen von Raffinerie-Prozessleitungen eingesetzt, wo Drücke über 150 bar und Temperaturen bis +550°C auftreten.
- Öl- und Gasförderanlagen (Wellhead)
- Typ RX und BX nach API 6A werden an Bohrlochköpfen und Produktionsarmaturen eingesetzt, wo API-Druckstufen von 5000 bis 20000 psi gefordert sind.
- Offshore-Plattformen und Unterwasserarmaturen
- RTJ-Flanschverbindungen in Offshore-Rohrleitungssystemen und Unterwasser-Druckbehältern erfordern vollmetallische Dichtungen, die auch unter wechselnden Lasten und bei Vibration dauerhaft dichten.
- Kraftwerksdampfleitungen
- Hochdruckdampfleitungen in Kraftwerken (Dampftemperaturen über 450°C) werden mit Edelstahl-Ring-Joint-Dichtungen abgedichtet, die die geforderte Kriechfestigkeit bei Dauertemperatur aufweisen.
- Petrochemische Prozessanlagen
- Reaktoren, Wärmetauscher und Kolonnen in der Petrochemie arbeiten mit aggressiven Kohlenwasserstoffen und Prozessgasen bei Hochdruck; hier kommen bevorzugt Edelstahl- und Legierungswerkstoffe zum Einsatz.
- Hochdruckgasverdichter
- An Flanschverbindungen von Gasverdichtern im Kompressionsbereich dichten Ring-Joint-Dichtungen mit RX-Profil gasdicht ab, da konventionelle Flachdichtungen die Flächenpressung bei diesen Druckstufen nicht halten können.
- Chemische Prozessindustrie
- Prozessanlagen mit Säuren, Laugen oder Lösungsmitteln bei Hochdruck verwenden Hastelloy- oder Incoloy-Ausführungen, die korrosionsbeständig gegen die eingesetzten Medien sind.
Do's and Dont's
Do's:- Werkstoff der Dichtung stets weicher wählen als den Flansch (Härteanforderungen nach API 6A und ASME B16.20 einhalten)
- Flanschnut und Ringdichtung vor der Montage auf Sauberkeit und Unversehrtheit prüfen
- Schrauben kreuzweise und in mehreren gleichmäßigen Schritten anziehen
- Ringnummer, Profil und Werkstoff bei der Bestellung vollständig angeben (z. B. Ring-Joint-Dichtung R 40 A11/1.4541)
- Flanschoberflächenrauheit prüfen: Rz ≤ 300/HB der Dichtung einhalten
- Keine bereits montierten und plastisch verformten Ringe wiederverwenden
- Keinen Ring einsetzen, der härter ist als der Flansch
- Nicht ohne Prüfung auf Nutenintegrität montieren: Riefen oder Korrosion in der Nut führen zu Undichtheit
- Ovale und oktogonale Ringe nicht untereinander austauschen, da Dichtprofil und Kontaktgeometrie verschieden sind
Montage
- Flanschnut und Dichtfläche vor dem Einlegen auf Sauberkeit, Kratzer und Korrosion prüfen. Beschädigte Nuten können mit Weicheisen-Ausgleichskappen (Profil AK11/AK12/AK13/AK14) ausgeglichen werden.
- Ringdichtung auf Beschädigungen, Kratzer und Maßhaltigkeit prüfen. Nur unbeschädigte, maßhaltige Ringe verwenden.
- Dichtungswerkstoff muss weicher sein als der Flansch, um Nutenoberflächen nicht zu beschädigen. Diese Anforderung ist nach API 6A und ASME B16.20 normiert und bei der Werkstoffauswahl zu beachten.
- Ring sorgfältig und zentriert in die Trapeznut einlegen. Kein Schrägstellen oder einseitiges Aufsetzen.
- Schrauben kreuzweise und in gleichmäßigen Schritten anziehen, bis der Flansch die vorgesehene Flächenpressung erreicht. Anzugsdrehmomente gemäß Flanschnorm und Druckstufe aus Herstellerangaben oder Berechnungsdienst entnehmen.
- Ring-Joint-Dichtungen dürfen nicht wiederverwendet werden. Plastisch verformte Ringe müssen nach jeder Demontage ersetzt werden.
FAQ
- Was ist der Unterschied zwischen ovalen und oktogonalen Ring-Joint-Dichtungen?
Ovale Ring-Joint-Dichtungen (Typ R-oval) haben eine kreisförmige Kontaktfläche und verformen sich bei der Montage stärker plastisch; die Dichtflächenpressung steigt unterproportional mit der Schraubenkraft. Oktogonale Ringe haben ebene Kegelmantelflächen als Dichtfläche, benötigen passgenaue Nuten und große Schraubenkräfte, bieten aber eine proportionale Druckreaktion. Für neue Flanschanlagen wird meist der oktogonale Ring bevorzugt, da er geringere Verformung beim Einbau erlaubt.
- Kann eine Ring-Joint-Dichtung nach der Demontage wiederverwendet werden?
Nein. Ring-Joint-Dichtungen dichten durch plastische Verformung des Ringmaterials in die Flanschnut. Nach der ersten Montage ist der Ring dauerhaft verformt und kann die erforderliche Flächenpressung bei einer erneuten Montage nicht mehr aufbauen. Jede Demontage erfordert den Austausch der Dichtung.
- Welcher Werkstoff muss für die Ring-Joint-Dichtung gewählt werden, wenn der Flansch aus Stahl 1.4401 besteht?
Die Dichtung muss stets aus einem weicheren Werkstoff als der Flansch bestehen. Bei einem Flansch aus 1.4401 (Brinellhärte ca. 160 HB) ist Weicheisen (HB 90-100) oder kohlenstoffarmer Stahl (HB 120) geeignet. Würde ein gleichartiger oder härterer Werkstoff verwendet, würden die Nutoberflächen des Flanschs beschädigt, was zu Undichtheit führt.
- Welche Norm gilt für Ring-Joint-Dichtungen in Europa?
In Europa gilt EN 12560-5 für Ring-Joint-Dichtungen in metrischen Nennweiten. Parallel dazu ist ASME B16.20 (amerikanisch) weit verbreitet, da viele Anlagen in der Petrochemie und Öl- und Gasindustrie nach ASME-Normen ausgelegt sind. API 6A gilt speziell für Bohrlochkopfarmaturen. Die Ringnummern (R11 bis R105) und Druckstufen sind in beiden Normen vergleichbar definiert.
- Was bedeuten die Typen R, RX und BX bei Ring-Joint-Dichtungen?
Typ R (oval und oktogonal) ist der Standard für Flansche nach ASME B16.5 und B16.47 bis Class 2500. Typ RX hat abgeschrägte Kanten und ist druckverstärkend ausgelegt; er passt in dieselben Nuten wie Typ R und deckt Drücke bis über 700 bar ab. Typ BX passt in spezielle BX-Flansche nach API 6A und wird für die höchsten Druckstufen (bis 20000 psi) in Bohrlochkopfanwendungen eingesetzt.
- Wie wird die richtige Ring-Joint-Dichtung zu einem Flansch zugeordnet?
Die Zuordnung erfolgt über Ringnummer, Profil und Druckstufe (Class). Bei einem Flansch NPS 4, Class 900 nach ASME B16.5 lautet die korrekte Ringnummer R37 für den oktogonalen Ring. Die vollständige Bestellbezeichnung enthält Profil, Ringnummer und Werkstoff, z. B. Ring-Joint-Dichtung R37 A13/1.4541. Die Maßtabellen nach ASME B16.20 und EN 12560-5 geben alle Zuordnungen vor.