Flenstypen: lasflens met hals, overschuifflens en blindflens

Functie van een flens

Een flensverbinding bestaat uit twee flenzen, een pakking ertussen en een boutset die de flenzen op elkaar drukt. Anders dan een lasverbinding kan een flensverbinding weer worden geopend. Flenzen zitten daarom op plaatsen waar een leiding uit elkaar moet kunnen: bij afsluiters, pompen, vaten en instrumenten, aan de uiteinden van spools die op de bouwplaats worden verbonden, en waar een leiding later wordt gereinigd, geïnspecteerd of uitgebreid.

Het type flens bepaalt hoe de flens aan de pijp wordt bevestigd, hoe sterk de verbinding is en hoeveel werk de werkplaats eraan heeft. De keuze ligt vast: de leidingklasse bepaalt per leiding het type flens, de drukklasse en het dichtvlak.

Normen

Twee normen dekken de meeste industriële flenzen:

• EN 1092-1 voor stalen flenzen in PN-drukklassen (PN 6, PN 10, PN 16, PN 40 en hoger). Elk flenstype heeft een typenummer.
• ASME B16.5 voor stalen flenzen in Class-drukklassen (Class 150, 300, 600 en hoger), in maten tot en met NPS 24.

De normen leggen de afmetingen vast: buitendiameter, steekcirkel, aantal en maat van de bouten, dikte en, bij flenzen met een hals, de lengte van de hals. Twee flenzen met dezelfde norm, maat en drukklasse passen op elkaar, ongeacht de fabrikant.

Lasflens met hals

Een lasflens met hals heeft een lange, taps toelopende hals met een afgeschuinde laskant. De pijp wordt met een stomplas aan de hals verbonden. In EN 1092-1 is dit type 11; in ASME B16.5 de welding neck flange (WN).

Eigenschappen:

• De taps toelopende hals verdeelt de spanning van de flens geleidelijk over de pijp. De verbinding is geschikt voor een hoge druk, een hoge of wisselende temperatuur en een wisselende belasting.
• De boring van de flens is gelijk aan de binnendiameter van de pijp; er is geen overgang in de stroming. De flens wordt daarom besteld met dezelfde wanddikte of schedule als de pijp.
• De stomplas kan met röntgen- of ultrasoon onderzoek worden gecontroleerd, net als elke andere stomplas in de leiding.
• De flens is zwaarder en duurder dan een overschuifflens. De pijp moet exact op lengte worden gezaagd, omdat de flens zijn volledige lengte aan de leiding toevoegt.

Lasflenzen met hals zijn gebruikelijk in procesinstallaties, stoomleidingen en leidingen met een hoge drukklasse.

Overschuifflens

Een overschuifflens heeft een boring die iets groter is dan de buitendiameter van de pijp. De pijp wordt in de flens geschoven en vastgezet met twee hoeklassen: één aan de achterzijde van de flens (bij de hals, als die er is) en één aan de binnenkant, bij het dichtvlak. In EN 1092-1 werken de vlakke lasflens (type 01) en de overschuifflens met hals (type 12) zo; in ASME B16.5 is dit de slip-on flange (SO).

Eigenschappen:

• De pijp kan vóór het lassen in de flens worden uitgelijnd; lengte en stand zijn eenvoudiger te corrigeren.
• De flens is lichter en goedkoper dan een lasflens met hals.
• Twee hoeklassen kosten meer lastijd dan één stomplas, en hoeklassen worden niet op dezelfde manier met röntgenonderzoek gecontroleerd.
• De verbinding is minder sterk en minder bestand tegen vermoeiing dan een verbinding met een lasflens met hals.

Overschuifflenzen komen veel voor in leidingen voor hulpsystemen (utilities), koelwater, perslucht met een lage druk en installaties in gebouwen, waar druk en temperatuur gematigd zijn en de belasting vooral statisch is.

Blindflens

Een blindflens is een massieve schijf met de boutgaten van een flens, maar zonder boring. De blindflens sluit het einde van een leiding, een aansluitstomp of een opening in een vat af. In EN 1092-1 is dit type 05; in ASME B16.5 de blind flange (BL).

Toepassingen:

• een aftakking of aansluitstomp afsluiten die later wordt aangesloten;
• een leiding afsluiten voor een drukproef;
• toegang bieden voor reiniging of inspectie.

Een blindflens draagt de volledige leidingdruk op zijn vlak en wordt niet gelast, alleen gebout.

Vergelijking

Andere typen

Naast deze drie kan een leidingklasse ook deze typen bevatten:

• flenzen voor moflassen, in kleine maten: de pijp gaat in een mof en wordt met een hoeklas vastgezet;
• draadflenzen, zonder lassen, voor kleine maten en een lage druk;
• losse flenzen met een kraag of een stub end, waarbij de flens zelf kan draaien; geschikt om de boutgaten uit te lijnen en bij roestvaststalen leidingen met een flens van koolstofstaal.

Dichtvlak

Het dichtvlak van de flens bepaalt welke pakking wordt gebruikt. De meest gebruikte dichtvlakken zijn:

• verhoogd dichtvlak (EN 1092-1 type B, ASME RF): de pakking ligt op een verhoogde ring binnen de steekcirkel;
• vlak dichtvlak (EN 1092-1 type A, ASME FF): het hele vlak is vlak; gebruikt bij gietijzeren apparatuur en sommige kunststof of beklede componenten;
• ringgroef (ASME RTJ): een groef in het vlak houdt een metalen ringpakking vast; gebruikt bij een hoge druk.

De twee flenzen van één verbinding hebben dichtvlakken die bij elkaar passen. Een flens met een verhoogd dichtvlak tegen een vlakke flens van gietijzeren apparatuur kan bij het aantrekken van de bouten de flens van de apparatuur doen scheuren.

Controlepunten

Bij de keuze of de bestelling van een flens moet het volgende kloppen:

1. de norm (EN 1092-1 of ASME B16.5) en het type;
2. de nominale maat (DN of NPS) en de drukklasse (PN of Class);
3. het materiaal, passend bij de pijp en het medium;
4. bij een lasflens met hals: de boring, passend bij de wanddikte van de pijp;
5. het dichtvlak, passend bij de tegenflens en de pakking.

Al deze gegevens komen uit de leidingklasse. Op de isometrie en in de stuklijst staat elke flens met de volledige omschrijving, samen met de pakking en de boutset van de verbinding.

In FlowCAD3D

De componentbibliotheek bevat flenzen volgens EN 1092-1 en ASME B16.5, tussen circa 650 onderdelen uit normdatasets. Componenten worden geplaatst met hun werkelijke inbouwlengtes; bij elke flensverbinding komen de pakking en de boutset automatisch mee. Specificaties (leidingklassen) waarschuwen of blokkeren als een flens niet bij de klasse van de leiding past. De stuklijst bevat flenzen, pakkingen en boutsets en kan worden geëxporteerd naar XLSX en CSV. Boutlengtes zijn indicatief.