Dichtflächenpressungen und Schraubenkräfte

Transkript

1 Printed in Germany 04/ REINZ-Dichtungs-GmbH Reinzstraße Neu-Ulm Deutschland Tel. +49(0) Fax +49(0) Dichtflächenpressungen und Schraubenkräfte Class-bezeichnete Vorschweißflansche mit Dichtleiste nach EN , ASME B16.5, ASME B16.47 Form A und ASME B16.47 Form B Für Weichstoff- und Spiraldichtungen nach EN , ASME B16.20 und ASME B16.21

2 TA-LUFT Anmerkungen zu den Tabellen Die Tabellen vermitteln einen Überblick über die mittleren Dichtflächenpressungen an Vorschweißflanschen mit «glatter Dichtleiste» in folgenden Kombinationen: Flansche nach EN (bis 24 ): Flachdichtungen nach EN Spiraldichtungen nach ASME B16.20 (Class 150, 300, 600 und 900) Flansche nach ASME B16.5 (bis 24 ): Spiraldichtungen nach ASME B16.20 (Class 150 bis 2500) Flansche nach ASME B16.47A (26 bis 60, früher MSS SP 44): Flachdichtungen nach ASME B16.21 Spiraldichtungen nach ASME B16.20 Flansche nach ASME B16.47B (26 bis 60, früher API 605): Flachdichtungen nach ASME B16.21 Spiraldichtungen nach ASME B16.20 Dies gilt bei der Verwendung von metrischen Schrauben (Starr- oder Dehnschrauben) und Zollschrauben in verschiedenen Schraubengüten und -werkstoffen. Als Alternative zu der jeweiligen Zoll- Sie benötigen Flanschdichtungen, die TA-Luft zertifiziert sind? Für die bewährten FA-Dichtungen AFM 34 AFM 34 ME (Ausführung mit Edelstahl-Innenbördel) sowie die Spiralgrafitdichtungen Flexotherm FSP 4 liegen diese Zertifikate selbstverständlich vor. Weiterführende Informationen zu diesem Thema finden Sie in dem aktuellen AFM 34-Flyer (AFM 34 weit besser als TA Luft fordert) REINZ-Nr schraube wurde die metrische Schraube mit der am nächsten liegenden Abmessung ausgewählt, wobei darauf geachtet wurde, dass diese auch in die Schraubenlöcher passen. Die Zahlenwerte der mittleren Dichtflächenpressung bei Spiraldichtungen mit äußerem und innerem Zentrier- und Stützring beruhen auf der Voraussetzung, dass nur die Spiraldichtringzone verpresst wird, das heißt, dass die massiven Zentrier- und Stützringe aus Stahl nicht zur Anlage kommen, sondern nur der radialen Abstützung dienen. Sie beruhen auf der weiteren Voraussetzung, dass die Breite und damit die gepresste Fläche der Spiraldichtringzone konstant bleiben. Im Einzelfall können jedoch aufgrund der Kraftumlenkungswirkung der profilierten Spiral-Dichtring-Metallbänder in Verbindung mit hohen Einbau- Schraubenkräften (Axialdichtkräfte) und mit Graphit oder PTFE als reibwertarmen Dichtband-Werkstoff hohe Radialkräfte nach innen und außen auftreten, die zwar einerseits die radiale Verdichtung bzw. Verformung des Dichtband-Werkstoffes und damit die Querschnittsdichtigkeit des Spiraldichtringes erhöhen, andererseits aber so groß sein können, dass sie eine Vergrößerung des zugbeanspruchten äußeren Zentrier- und Stützringes um einige mm Ø und damit eine Korrektur der Dichtflächenpressung zur Folge haben. Selbst der Innenring kann eine deutliche Stauchung bzw. Einbeulung zeigen. Kämen bei solchen Schraubenkräften schließlich auch die Zentrier- und Stützringe zur Anlage, würde dann die Verformung und damit auch die Dichtflächenpressung der Spiraldichtringzone praktisch kaum noch zu nehmen, abgesehen davon, dass hierbei die Spiraldichtung schon längst dicht sein müsste. Tabelle 1 Diese Tabelle enthält Angaben zu Schraubenzahl und -größe, F S und mittlerer Dichtflächenpressung Q. Bei Verwendung genormter Flachdichtungen ergibt sich die Größe der Dichtfläche aus Dichtleistenaußendurchmesser und Dichtungsinnendurchmesser. Da auch Schraubenanzahl und -größe durch die jeweilige Flanschgröße festgelegt sind, ergibt sich die mittlere Dichtflächenpressung zwangsläufig aus der Kraft der verwendeten Schrauben. Um einerseits die für den Dichtungseinbau geforderte Mindestflächenpressung zu erzielen, andererseits aber die für die jeweilige Dichtung zulässige maximale Pressung nicht zu überschreiten (vgl. Herstellerangaben), muss man unter den zugelassenen Schraubenstählen und -arten (Starr- oder Dehnschraube) die richtige Auswahl treffen. Dies ermöglichen die Umrechnungsfaktoren der Tabelle 3. Die Tabellenwerte für F S und Q basieren auf der Schraubengüte 8.8 bei Ausnutzung der Kaltstreckgrenze zu 80 %: σ zul = σ 0,2 0,8 = 512 N/mm 2. Bei der Verwendung dieser Schraubengüte liegen die dabei auftretenden Dichtflächenpressungen in einem Bereich, bei dem für die meisten Dichtungen sowohl die geforderte Mindestdichtflächenpressung erreicht als auch die maximal zulässige Flächenpressung nicht überschritten wird. Der Schraubenkraftberechnung wurde bei Starrschrauben der Gewinde-Spannungsquerschnitt zu Grunde gelegt, bei Dehnschrauben der Dehnschaftquerschnitt, siehe Tabelle 2. Bei der Schraubenauswahl sind ferner grundsätzlich die Anwendungskriterien Betriebsdruck, Betriebstemperatur, Korrosion, Nennweite und Schraubengröße zu berücksichtigen, die in einschlägigen Regelwerken, z. B. AD 2000 Merkblatt B7, W2, W7, W10, DIN EN ISO und -2, DIN , -3 und -5, DIN EN und -3, ASME BPVC-VIII-1 u. a. näher spezifiziert sind. Tabelle 2 Hier sind Angaben zusammengefasst über Abmessungen, Querschnitte, maximal zulässige Schraubenkraft und maximal zulässige Anziehdrehmomente aller Schrauben von M5 bis M100x6 für Starrschrauben (Spannungsquerschnitt) und Dehnschrauben (Dehnschaftquerschnitt) und für Zollschrauben von 1/4 bis 4. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden Schraubenkraft und Anziehdrehmoment auch der Dehnschrauben auf die Schraubengüte 8.8 (zulässige Spannung σ zul = 512 N/mm 2 ) bezogen. Dehnschrauben werden jedoch zumeist aus warm- oder hochwarmfesten Stählen hergestellt. Hier muss also bei der Ermittlung von und mittlerer Dichtflächenpressung auf die verwendete Stahlsorte umgerechnet werden (Umrechnungsfaktoren der Tabelle 3). Tabelle 2 enthält weitere Angaben, die bei bekannter Schraubenkraft F S zur Berechnung des Anziehdrehmomentes M A gemäß nachfolgender Formel benötigt werden: M A = F S [0,161 P + 0,583 µ ges d 2 + 0,25 µ ges (s + d L )] Dabei bedeuten: P = Gewindesteigung in mm µ ges = Gesamtreibungszahl aller Reibflächen d 2 = Gewindeflankendurchmesser in mm s = Außendurchmesser der Schrauben- und Mutterauflage in mm. Bei Dehnschrauben ist d M statt s einzusetzen. d L = Schraubenlochgröße in mm Hierbei wurde gewählt: µ ges = 0,14. Das gilt für geölte Reibflächen, die nicht verzinkt, kadmiert, phosphatiert oder ähnliches sind. Bei MoS 2 -Pasten gilt: µ ges 0,10. Tabelle 3 Diese Tabelle enthält Angaben zu Schrauben verschiedener Güten und Stahlsorten sowie deren Festigkeitswerte. Mit Hilfe von Umrechnungsfaktoren, die für jede Schraubengüte sowohl bei der Kalt-Dehngrenze als auch bei den verschiedenen Warm- Dehngrenzen angegeben sind, kann man die und die Dichtpressung auch bei Anwendung anderer Schrauben als 8.8 ermitteln (siehe Beispiel). Die Festigkeitsberechnung muss außerdem auch unter Berücksichtigung verschiedener ( h) Zeitstandfestigkeitswerte, wie Zeitstand-Bruchgrenze und -Fließgrenze bei der Berechnungstemperatur, ausgeführt werden. Nach AD 2000-B7 ist bei der Schrauben-Festigkeitsberechnung der niedrigste Kennwert aus diesen Festigkeitswerten zu Grunde zu legen. 2 3

3 Tabelle 1a Schraubenkräfte und Flächenpressungen für nichtmetallische Flachdichtungen Dichtungen Form IBC nach EN : 2001 bis 24 für Flansche nach EN : Umrechnungsbeispiel von Schraubengüte 8.8 bei 20 C in Werkstoff Nr bei 100 C Umrechnungsfaktor nach Tabelle 3: 0,27 Class 600/NPS 26 (28 Schrauben 17/8 ) F S = 796 x 0,27 = 215 kn F Sges = 28 x F S = x 0,27 = 6018 kn M A = 6790 x 0,27 = 1833 Nm Q = 227 x 0,27 = 61 N/mm 2 Nennweite NPS DN Class 150 Class 300 Class 600 Class 900 Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z 1/ xd a 22x47,5 4xM12 4x1/ xd a 22x54 4xM12 4x1/ xd a 22x54 4xM12 4x1/ xd a 22x63,5 4xM20 4x3/ / xd a 27x57 4xM12 4x1/ xd a 27x66,5 4xM16 4x5/ xd a 27x66,5 4xM16 4x5/ xd a 27x69,5 4xM20 4x3/ xd a 34x66,5 4xM12 4x1/ xd a 34x73 4xM16 4x5/ xd a 34x73 4xM16 4x5/ xd a 34x79 4xM24 4x7/ / xd a 43x76 4xM12 4x1/ xd a 43x82,5 4xM16 4x5/ xd a 43x82,5 4xM16 4x5/ xd a 43x89 4xM24 4x7/ / xd a 49x85,5 4xM12 4x1/ xd a 49x95 4xM20 4x3/ xd a 49x95 4xM20 4x3/ xd a 49x98 4xM27 4x xd a 61x104,5 4xM16 4x5/ xd a 61x111 8xM16 8x5/ xd a 61x111 8xM16 8x5/ xd a 61x142,5 8xM24 8x7/ / xd a 73x124 4xM16 4x5/ xd a 73x130 8xM20 8x3/ xd a 73x130 8xM20 8x3/ xd a 73x165 8xM27 8x xd a 89x136,5 4xM16 4x5/ xd a 89x149 8xM20 8x3/ xd a 89x149 8xM20 8x3/ xd a 89x168 8xM24 8x7/ xd a 115x174,5 8xM16 8x5/ xd a 115x181 8xM20 8x3/ xd a 115x193,5 8xM24 8x7/ xd a 115x206 8xM30 8x1 1/ xd a 141x196,5 8xM20 8x3/ xd a 141x216 8xM20 8x3/ xd a 141x241 8xM27 8x xd a 141x247,5 8xM33 8x1 1/ xd a 169x222 8xM20 8x3/ xd a 169x251 12xM20 12x3/ xd a 169x266,5 12xM27 12x xd a 169x289 12xM30 12x1 1/ xd a 220x279 8xM20 8x3/ xd a 220x308 12xM24 12x7/ xd a 220x320,5 12xM30 12x1 1/ xd a 220x358,5 12xM36 12x1 3/ xd a 273x339,5 12xM24 12x7/ xd a 273x362 16xM27 16x xd a 273x400 16xM33 16x1 1/ xd a 273x435 16xM36 16x1 3/ xd a 324x409,5 12xM24 12x7/ xd a 324x422 16xM30 16x1 1/ xd a 324x457 20xM33 20x1 1/ xd a 324x498,5 20xM36 20x1 3/ xd a 356x450,5 12xM27 12x xd a 356x485,5 20xM30 20x1 1/ xd a 356x492 20xM36 20x1 3/ xd a 356x520,5 20xM39 20x 1 1/ xd a 407x514 16xM27 16x xd a 407x539,5 20xM33 20x1 1/ xd a 407x565 20xM39 20x1 1/ xd a 407x574,5 20xM42 20x1 5/ xd a 458x549 16xM30 16x1 1/ xd a 458x597 24xM33 24x1 1/ xd a 458x612,5 20xM42 20x1 5/ xd a 458x638 20xM48 20x1 7/ xd a 508x606,5 20xM30 20x1 1/ xd a 508x654 24xM33 24x1 1/ xd a 508x682,5 24xM42 24x1 5/ xd a 508x698,5 20xM52 20x xd a 610x717,5 20xM33 20x1 1/ xd a 610x774,5 24xM39 24x1 1/ xd a 610x790,5 24xM48 24x1 7/ xd a 610x838 20xM64 20x2 1/ Die Außendurchmesser der Dichtungen zur Verwendung mit metrischen Schrauben sind nicht genormt, aber für die Berechnung der Flächenpressung auch nicht relevant. 4 5

4 Tabelle 1b Schraubenkräfte und Flächenpressungen für nichtmetallische Flachdichtungen Dichtungen nach ASME B16.21: bis 60 für Flansche nach B16.47A: 1990 (früher MSS SP 44) und B16.47B: 1990 (früher API 605) Umrechnungsbeispiel von Schraubengüte 8.8 bei 20 C in Werkstoff Nr bei 100 C Umrechnungsfaktor nach Tabelle 3: 0,27 Class 600/NPS 26 (28 Schrauben 17/8 ) F S = 796 x 0,27 = 215 kn F Sges = 28 x F S = x 0,27 = 6018 kn M A = 6790 x 0,27 = 1833 Nm Q = 227 x 0,27 = 61 N/mm 2 Norm B16.47A B16.47B Nennweite NPS Class 150 Class 300 Class 400 Class 600 Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z x775 24xM33 24x1 1/ x835 28xM42 28x1 5/ x832 28xM45 28x1 3/ x867 28xM48 28x1 7/ x832 28xM33 28x1 1/ x899 28xM42 28x1 5/ x892 28xM48 28x1 7/ x914 28xM52 28x x883 28xM33 28x1 1/ x953 28xM45 28x1 3/ x946 28xM52 28x x972 28xM52 28x x940 28xM39 28x1 1/ x xM48 28x1 7/ x xM52 28x x xM56 28x2 1/ x991 32xM39 32x1 1/ x xM48 28x1 7/ x xM52 28x x xM56 28x2 1/ x xM39 32x1 1/ x xM52 32x x xM52 32x x xM64 28x2 1/ x xM39 32x1 1/ x xM39 32x1 1/ x xM45 32x1 3/ x xM56 28x2 1/ x xM39 36x1 1/ x xM42 32x1 5/ x xM48 32x1 7/ x xM56 32x2 1/ x xM39 36x1 1/ x xM42 32x1 5/ x xM48 32x1 7/ x xM64 28x2 1/ x xM39 40x1 1/ x xM45 32x1 3/ x xM52 32x x xM64 32x2 1/ x xM39 40x1 1/ x xM48 28x1 7/ x xM52 36x x xM64 32x2 1/ x xM39 44x1 1/ x xM48 32x1 7/ x xM56 28x2 1/ x xM68 32x2 3/ x xM45 44x1 3/ x xM52 32x x xM56 32x2 1/ x xM76x6 28x x xM45 44x1 3/ x xM52 32x x xM56 32x2 1/ x xM76x8 32x x xM45 44x1 3/ x xM56 28x2 1/ x xM64x6 28x2 1/ x xM76x8 32x x xM45 48x1 3/ x xM56 28x2 1/ x xM64x6 32x2 1/ x xM80x6 32x3 1/ x xM45 48x1 3/ x xM56 32x2 1/ x xM64x6 32x2 1/ x xM80x6 32x3 1/ x xM45 52x1 3/ x xM56 32x2 1/ x xM68x6 32x2 3/ x xM90x6 28x3 1/ NPS Class 75 Class 150 Class 300 Class 400 Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z x708 36xM16 36x5/ x725 36xM20 36x3/ x771 32xM33 32x1 1/ x746 28xM36 28x1 3/ x758 40xM16 40x5/ x776 40xM20 40x3/ x826 36xM33 36x1 1/ x800 24xM39 24x1 1/ x810 44xM16 44x5/ x827 44xM20 44x3/ x886 36xM36 36x1 3/ x857 28xM39 28x1 1/ x860 48xM16 48x5/ x881 48xM20 48x3/ x940 32xM39 32x1 1/ x911 28xM42 28x1 5/ x911 52xM16 52x5/ x935 40xM24 40x7/ x994 36xM39 36x1 1/ x962 32xM42 32x1 5/ x973 40xM20 40x3/ x987 44xM24 44x7/ x xM42 32x1 5/ x xM45 28x1 3/ x xM20 40x3/ x xM27 40x x xM36 36x1 5/ x xM20 44x3/ x xM27 44x x xM42 40x1 5/ x xM20 48x3/ x xM27 48x x xM54 36x1 3/ x xM24 36x7/ x xM27 52x x xM45 40x1 3/ x xM24 40x7/ x xM30 40x1 1/ x xM48 36x1 7/ x xM24 44x7/ x xM30 44x1 1/ x xM48 40x1 7/ x xM24 44x7/ x xM30 48x1 1/ x xM48 44x1 7/ x xM24 48x7/ x xM30 52x1 1/ x xM48 48x1 7/ x xM24 48x7/ x xM30 56x1 1/ x xM48 48x1 7/ x xM27 40x x xM30 60x1 1/ x xM56 36x2 1/ x xM27 44x x xM33 48x1 1/ x xM56 40x2 1/ x xM27 44x x xM33 52x1 1/ x xM56 40x2 1/

5 Tabelle 1c Schraubenkräfte und Flächenpressungen für Spiraldichtungen Dichtungen nach ASME B16.20: 1993 bis 24 für Flansche nach ASME B16.5: 1988 (Class 150, 300, 600 und 900 identisch mit EN Umrechnungsbeispiel von Schraubengüte 8.8 bei 20 C in Werkstoff Nr bei 100 C Umrechnungsfaktor nach Tabelle 3: 0,27 Class 600/NPS 26 (28 Schrauben 17/8 ) F S = 796 x 0,27 = 215 kn F Sges = 28 x F S = x 0,27 = 6018 kn M A = 6790 x 0,27 = 1833 Nm Q = 227 x 0,27 = 61 N/mm 2 Nennweite NPS DN Class 150 Class 300 Class 400 Class 600 Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z 1/ ,2x47,8 4xM12 4x1/ ,2x54 4xM12 4x1/ ,2x54 4xM12 4x1/ / ,6x57,2 4xM12 4x1/ ,6x66,8 4xM16 4x5/ ,6x66,8 4xM16 4x5/ x66,8 4xM12 4x1/ x73,2 4xM16 4x5/ x73,2 4xM16 4x5/ / ,1x76,2 4xM12 4x1/ ,1x89,4 4xM16 4x5/ ,1x89,4 4xM16 4x5/ / ,5x85,9 4xM12 4x1/ ,5x95,3 4xM20 4x3/ ,5x95,3 4xM20 4x3/ ,6x105 4xM16 4x5/ ,6x111,3 8xM16 8x5/ ,6x111,3 8xM16 8x5/ / ,5x124 4xM16 4x5/ ,5x130,3 8xM20 8x3/ ,5x130,3 8xM20 8x3/ x136,7 4xM16 4x5/ x149,4 8xM20 8x3/ x149,4 8xM20 8x3/ ,4x160,8 8xM16 8x5/ ,4x180,8 8xM20 8x3/ ,4x177,8 8xM24 8x7/ ,4x193,8 8xM24 8x7/ ,8x196,9 8xM20 8x3/ ,8x215,9 8xM20 8x3/ ,8x212,9 8xM24 8x7/ ,8x241,3 8xM27 8x ,2x222,3 8xM20 8x3/ ,2x251 12xM20 12x3/ ,2x247,7 12xM24 12x7/ ,2x266,7 12xM27 12x x279,4 8xM20 8x3/ x308,1 12xM24 12x7/ ,5x304,8 12xM27 12x ,5x320,8 12xM30 12x1 1/ x339,9 12xM24 12x7/ x362 16xM27 16x x358,9 16xM30 16x1 1/ x400 16xM33 16x1 1/ ,5x409,7 12xM24 12x7/ ,5x422,4 16xM30 16x1 1/ ,5x419,1 16xM33 16x1 1/ ,7x457,2 20xM33 20x1 1/ ,3x450,9 12xM27 12x ,3x485,9 20xM30 20x1 1/ ,3x482,6 20xM33 20x1 1/ ,3x492,3 20xM36 20x1 3/ x514,4 16xM27 16x x539,8 20xM33 20x1 1/ x536,7 20xM36 20x1 3/ x566,2 20xM39 20x1 1/ ,3x549,4 16xM30 16x1 1/ ,3x596,9 24xM33 24x1 1/ ,3x593,9 24xM36 24x1 3/ ,3x612,9 20xM42 20x1 5/ x606,6 20xM30 20x1 1/ x654,1 24xM33 24x1 1/ x647,7 24xM39 24x1 1/ x682,8 24xM42 24x1 5/ ,3x717,6 20xM33 20x1 1/ ,3x774,7 24xM39 24x1 1/ ,3x768,4 24xM45 24x1 3/ ,3x790,7 24xM48 24x1 7/ NPS DN Class 900 Class 1500 Class 2500 Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z 1/ ,2x63,5 4xM20 4x3/ ,2x69,9 4xM20 4x3/ / ,6x63,5 4xM20 4x3/ ,6x76,2 4xM20 4x3/ x79,5 4xM24 4x7/ x85,9 4xM24 4x7/ / ,3x88,9 4xM24 4x7/ ,3x104,9 4xM27 4x / ,5x98,6 4xM27 4x ,4x117,6 4xM30 4x1 1/ ,3x143 8xM24 8x7/ ,3x146 8xM27 8x / ,5x165,1 8xM27 8x ,5x168,4 8xM30 8x1 1/ x160,8 8xM24 8x7/ x174,8 8xM30 8x1 1/ x196,9 8xM33 8x1 1/ ,4x206,5 8xM30 8x1 1/ ,4x209,6 8xM33 8x1 1/ ,4x235 8xM39 8x1 1/ ,8x247,6 8xM33 8x1 1/ ,8x254 8xM39 8x1 1/ ,8x279,4 8xM45 8x1 3/ ,2x289,1 12xM30 12x1 1/ ,2x282,7 12xM36 12x1 3/ ,2x317,5 8xM52 8x ,5x358,9 12xM36 12x1 3/ x352,6 12xM42 12x1 5/ ,2x387,4 12xM52 12x x435,1 16xM36 16x1 3/ x435,1 12xM48 12x1 7/ ,7x476,3 12xM64 12x2 1/ ,4x498,6 20xM36 20x1 3/ ,4x520,7 16xM52 16x ,1x549,4 12xM72x6 12x2 3/ x520,7 20xM39 20x1 1/ x577,9 16xM56 16x2 1/ ,7x574,8 20xM42 20x1 5/ ,4x641,4 16xM64 16x2 1/ ,4x638,3 20xM48 20x1 7/ ,2x704,9 16xM68 16x2 3/ ,3x698,5 20xM52 20x x755,7 16M76x6 16x ,3x838,2 20xM64 20x2 1/ ,9x901,7 16xM90x6 16x3 1/

6 Tabelle 1d Schraubenkräfte und Flächenpressungen für Spiraldichtungen Dichtungen nach ASME B16.20: bis 60 für Flansche nach B16.47A: 1990 (früher MSS SP 44) und B16.47B: 1990 (früher API 605) Umrechnungsbeispiel von Schraubengüte 8.8 bei 20 C in Werkstoff Nr bei 100 C Umrechnungsfaktor nach Tabelle 3: 0,27 Class 600/NPS 26 (28 Schrauben 17/8 ) F S = 796 x 0,27 = 215 kn F Sges = 28 x F S = x 0,27 = 6018 kn M A = 6790 x 0,27 = 1833 Nm Q = 227 x 0,27 = 61 N/mm 2 Norm B16.47A B16.47B Nennweite NPS Class 150 Class 300 Class 400 Class 600 Class 900 Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z x775 24xM33 24x1 1/ x835 28xM42 28x1 5/ x832 28xM45 28x1 3/ x867 28xM48 28x1 7/ x883 20xM68 20x2 3/ x832 28xM33 28x1 1/ x899 28xM42 28x1 5/ x892 28xM48 28x1 7/ x914 28xM52 28x x946 20xM76x6 20x x883 28xM33 28x1 1/ x952 28xM45 28x1 3/ x946 28xM52 28x x972 28xM52 28x x xM76x6 20x x940 28xM39 28x1 1/ x xM48 28x1 7/ x xM52 28x x xM56 28x2 1/ x xM80x6 20x3 1/ x991 32xM39 32x1 1/ x xM48 28x1 7/ x xM52 28x x xM56 28x2 1/ x xM90x6 20x3 1/ x xM39 32x1 1/ x xM52 32x x xM52 32x x xM64x6 28x2 1/ x xM90x6 20x3 1/ x xM39 32x1 1/ x xM39 32x1 1/ x xM45 32x1 3/ x xM56 28x2 1/ x xM90x6 20x3 1/ x xM39 36x1 1/ x xM42 32x1 5/ x xM48 32x1 7/ x xM56 32x2 1/ x xM90x6 24x3 1/ x xM39 36x1 1/ x xM42 32x1 5/ x xM48 32x1 7/ x xM64 28x2 1/ x xM90x6 24x3 1/ x xM39 40x1 1/ x xM45 32x1 3/ x xM52 32x x xM64 32x2 1/ x xM95x6 24x3 3/ x xM39 40x1 1/ x xM48 28x1 7/ x xM52 36x x xM64 32x2 1/ x xM100x6 24x x xM39 44x1 1/ x xM48 32x1 7/ x xM56 28x2 1/ x xM68 32x2 3/ x xM100x6 24x x xM45 44x1 3/ x xM52 32x x xM56 32x2 1/ x xM76x6 28x x xM45 44x1 3/ x xM52 32x x xM56 32x2 1/ x xM76x6 32x x xM45 44x1 3/ x xM56 28x2 1/ x xM64 28x2 1/ x xM76x6 32x x xM45 48x1 3/ x xM56 28x2 1/ x xM64 32x2 1/ x xM80x6 32x3 1/ x xM45 48x1 3/ x xM56 32x2 1/ x xM64 32x2 1/ x xM80x6 32x3 1/ x xM45 52x1 3/ x xM56 32x2 1/ x xM68 32x2 3/ x xM90x6 28x3 1/ NPS Class 150 Class 300 Class 400 Class 600 Class 900 Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) Schrauben metrisch (M) oder Zoll (Z) M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z M Z x728 36xM20 36x3/ x772 32xM33 32x1 1/ x746 28xM36 28x1 3/ x765 28xM42 28x1 5/ x838 20xM64 20x2 1/ x776 40xM20 40x3/ x826 36xM33 36x1 1/ x800 24xM39 24x1 1/ x819 28xM45 28x1 3/ x902 20xM68 20x2 3/ x827 44xM20 44x3/ x886 36xM36 36x1 3/ x857 28xM39 28x1 1/ x880 28xM48 28x1 7/ x959 20xM76x6 20x x881 48xM20 48x3/ x940 32xM39 32x1 1/ x911 28xM42 28x1 5/ x934 28xM52 28x x xM76x6 20x x935 40xM24 40x7/ x994 36xM39 36x1 1/ x962 32xM42 32x1 5/ x997 24xM56 24x2 1/ x xM80x6 20x3 1/ x988 44xM24 44x7/ x xM42 32x1 5/ x xM45 28x1 3/ x xM56 28x2 1/ x xM76x6 24x x xM27 40x x xM36 36x1 5/ x xM45 32x1 3/ x xM56 28x2 1/ x xM90x6 20x3 1/ x xM27 44x x xM42 40x1 5/ x xM48 32x1 7/ x xM56 32x2 1/ x xM90x6 24x3 1/ x xM27 48x x xM45 36x1 3/ x xM48 32x1 7/ x xM64 28x2 1/ x xM90x6 24x3 1/ x xM27 52x x xM45 40x1 3/ x xM52 32x x xM64 32x2 1/ x xM95x6 24x3 3/ x xM30 40x1 1/ x xM48 36x1 7/ x xM52 36x x xM64 32x2 1/ x xM100x6 24x x xM30 44x1 1/ x xM48 40x1 7/ x xM56 28x2 1/ x xM68 32x2 3/ x xM100x6 24x x xM30 48x1 1/ x xM48 44x1 7/ x xM56 32x2 1/ x xM76x6 28x x xM30 52x1 1/ x xM48 48x1 7/ x xM56 32x2 1/ x xM76x6 32x x xM30 56x1 1/ x xM48 48x1 7/ x xM64 28x2 1/ x xM76x6 32x x xM30 60x1 1/ x xM56 36x2 1/ x xM64 32x2 1/ x xM80x6 32x3 1/ x xM33 48x1 1/ x xM56 40x2 1/ x xM64 32x2 1/ x xM80x6 32x3 1/ x xM33 52x1 1/ x xM56 40x2 1/ x xM64 32x2 1/ x xM90x6 28x3 1/

7 Tabelle 2a Tabelle 2b Schrauben mit metrischem Gewinde Berechnungsgrundlage: Berechnung des zulässigen Anziehdrehmomentes: Schrauben mit Zollgewinde Berechnungsgrundlage: Berechnung des zulässigen Anziehdrehmomentes: Schraubengüte 8.8 bei 20 C; R p0,2 = 640 N/mm 2 M A = F S [0,161 P + 0,583 µ ges d 2 + 0,25 µ ges (s + d L )] Schraubengüte 8.8 bei 20 C; R p0,2 = 640 N/mm 2 M A = F S [0,161 P + 0,583 µ ges d 2 + 0,25 µ ges (s + d L )] Abmessungen, Spannungsquerschnitte, Kräfte und Anziehdrehmomente Zulässige Spannung: σ zul = 0,8 R p0,2 = 512 N/mm 2 (Bei Dehnschrauben werden üblicherweise warm- oder Reibwert (Gewinde und Mutternauflage): µ ges = 0,14 Bei Dehnschrauben ist d M statt s einzusetzen. Abmessungen, Spannungsquerschnitte, Kräfte und Anziehdrehmomente Zulässige Spannung: σ zul = 0,8 R p0,2 = 512 N/mm 2 Umrechnung in andere Schraubenwerkstoffe siehe Tabelle 3 Reibwert (Gewinde und Mutternauflage): µ ges = 0,14 hochwarmfeste Werkstoffe verwendet) Umrechnung in andere Schraubenwerkstoffe siehe Tabelle 3 Allgem. Schraubendaten Daten für Schrauben und Gewindebolzen Allgem. Schraubendaten Daten für Starrschrauben Daten für Dehnschrauben DIN 13-1: 1999 DIN 13-28: 1975 ISO 273: 1979 DIN ISO 272: 1979 DIN 13-1: 1999 DIN 13-28: 1975 DIN : 1971 DIN : 1971 DIN : 1971 B18.2.1; 1981 B1.1: 1982 B16.5: : 1981 B16.47: 1990 B1.1: : 1981 B1.1: 1982 B1.1: 1982 d m P d L s d 2 d 3 A s F s M A d M d 2 d 3 d 2 A d F s M A d z d m P d L s d 2 d 3 A s F s M A Gewindegröße Gewindesteigung Schraubenlochdurchmesser Mutternauflage = Schlüsselweite «normal» Gewindeflankendurchmesser Gewindekerndurchmesser Spannungsquerschnitt Zul. Schraubenkraft Zul. Anziehdrehmoment Mutternauflage Gewindeflankendurchmesser, min. Gewindekerndurchmesser, min. Dehnschaftdurchmesser Dehnschaftquerschnitt Zul. Schraubenkraft Zul. Anziehdrehmoment Gewindegröße Gewindegröße Gänge pro Zoll Gewindesteigung Schraubenlochdurchmesser Mutternauflage = Schlüsselweite 2) Gewindeflankendurchmesser Gewindekerndurchmesser Spannungsquerschnitt Zul. Schraubenkraft Zul. Anziehdrehmoment mm mm mm mm mm mm 2 kn Nm mm mm mm mm mm 2 kn M3 0,5 3,4 5,5 2,68 2,4 5,03 2,57 1,6 keine Normgröße M4 0,7 4,5 7 3,55 3,15 8,78 4,5 3,6 keine Normgröße M5 0,8 5,5 8 4,5 4 14,2 7,27 7 keine Normgröße M6 1 6,6 10 5,4 4,8 20,1 10,3 12 keine Normgröße M8 1, ,2 6,5 36,6 18,7 29 keine Normgröße M10 1, , ,7 57 keine Normgröße M12 1, ,9 9,9 84,3 43, ,5 9,4 8,5 56, M ,7 11, ,9 155 keine Normgröße M ,7 13, , ,4 13, ,9 175 M18 2, ,4 14, ,8 335 keine Normgröße M20 2, ,4 16, , ,5 335 M22 2, ,4 18, keine Normgröße M ,1 20, ,6 19, M ,1 23, ,6 22,7 20, M30 3, ,7 25, , M33 3, ,7 28, , , M ,4 31, ,5 32,9 30,3 27, M ,4 34, ,5 35,9 33,3 30, M42 4, ,1 36, ,5 38,6 35,7 32, M45 4, ,1 39, ,5 41,6 38,7 35, M ,8 41, ,5 44, , M ,8 45, ,5 48, M56 5, ,4 49, ,5 51,9 48, M60 5, ,4 53, keine Normgröße M ,1 56, ,5 59,5 55, M ,1 60, keine Normgröße M72x ,1 64, ,5 67,5 63,6 58, M76x ,1 68, keine Normgröße M80x ,1 72, ,5 75,5 71, M90x ,1 82, ,5 81, M95x ,1 87, keine Normgröße M100x ,0 92, ,0 95,4 91, Zoll mm mm mm mm mm mm mm 2 kn Nm (1/4) 6, ,27 (7,0) 12,4 5,4 4,6 20,5 10,5 14 (5/16) 7, ,41 (9,0) 13,9 6,9 6,0 33,8 17,3 28 (3/8) 9, ,59 (11,0) 17,0 8,4 7,3 50,0 25,6 49 (7/16) 11,1 14 1,81 (12,5) 18,5 9,8 8,6 68,8 35,1 76 1/2 12,7 13 2,00 15,7 21,6 11,3 10,0 91,5 46,8 120 (9/16) 14,3 12 2,12 (17,0) 23,1 12,7 11, , /8 15,9 11 2,31 19,0 26,2 14,2 12, , /4 19,1 10 2,54 22,5 30,8 17,2 15, /8 22,2 9 2,82 25,0 35,4 20,2 18, ,4 8 3,18 28,5 40,0 23,1 21, /8 28,6 8 3,18 31,5 44,6 26,3 24, /4 31,8 8 3,18 35,0 49,2 29,5 27, /8 34,9 8 3,18 38,0 53,8 32,6 30, /2 38,1 8 3,18 41,0 58,4 35,8 33, /8 41,3 8 3,18 44,5 63,0 39,0 36, /4 44,5 8 3,18 48,0 67,6 42,1 40, /8 47,6 8 3,18 51,0 72,3 45,3 43, ,8 8 3,18 54,0 76,9 48,5 46, /4 57,2 8 3,18 60,5 86,1 54,8 52, /2 63,5 8 3,18 66,5 95,3 61,2 59, /4 69,9 8 3,18 73, ,5 65, ,2 8 3,18 79, ,9 71, (3 1/4 ) 82,6 8 3,18 (86,0) ,2 78, /2 88,9 8 3,18 92, ,5 84, /4 95,1 8 3,18 98,5 141,3 93,1 91, ,6 8 3,18 104,8 150,5 99,2 97, Gilt für UNC-Gewinde (= «grob») bis 1 und 8 UN-Gewinde ab 1 1/8. Gewindetoleranzklasse 2A bei Schrauben und Gewindebolzen («Heavy Hex Bolts» und «Stud Bolts») bzw. 2B bei Muttern. Anmerkung: Schraubenbolzen mit verjüngtem Schaft (Dehnschrauben) gemäß 2) Gilt für Schrauben und Muttern in der Ausführung «heavy» («Heavy Hex Bolts» und «Heavy Hex Nuts»). Gewindegrößen in Klammern sind nicht genormt, die zugehörigen Schraubenlochdurchmesser wurden abgeschätzt. DIN 2510 gibt es in US-Normen nicht

8 Tabelle 3 Schraubenwerkstoffe und Festigkeitswerte (in N/mm 2 ) Einige Begriffe der Oberflächenrauigkeit nach DIN EN ISO 4287: 1998 Werkstoff Werkstoffnr. Zugfestigkeit R m mind. Kohlenstoffstahl DIN EN ISO 898-1: (0,38) Streckgrenze R el bzw. 0,2 %-Dehngrenze R p 0,2 Werte in Klammern: Umrechnungsfaktoren im Vergleich zu Werkstoffgüte 8.8 bei 20 C (= 1,00) 20 C 20 C 100 C 200 C 300 C 400 C 500 C 600 C (0,47) 270 (0,42) 230 (0,36) 195 (0,30) (0,75) (1,00) 590 (0,92) 540 (0,84) 480 (0,75) (1,47) 875 (1,37) 790 (1,23) 705 (1,10) (1,72) 1020 (1,59) 925 (1,45) 825 (1,29) Warmfeste Stähle DIN EN 10269: CrMo4 (Ø 100 mm) (0,69) 428 (0,67) 412 (0,64) 363 (0,57) 304 (0,48) 235 (0,37) 42CrMo4 (Ø 60 mm) (1,14) 702 (1,10) 640 (1,00) 562 (0,88) 475 (0,74) 375 (0,59) ~ ASTM: B7 21CrMoV5-7 (Ø 160 mm) (0,86) 530 (0,83) 500 (0,78) 460 (0,72) 410 (0,64) 350 (0,55) 40CrMoV4-6 (Ø 100 mm) (1,09) 670 (1,05) 631 (0,99) 593 (0,93) 554 (0,87) 470 (0,73) Hochwarmfeste Stähle DIN EN 10269: 1999 ~ ASTM: B16 X22CrMoV (0,94) 560 (0,88) 530 (0,83) 480 (0,75) 420 (0,66) 335 (0,52) X7CrNiMoBNb (0,78) 470 (0,73) 432 (0,68) 393 (0,6 353 (0,55) 314 (0,49) 255 (0,40) X6NiCrTiMoVB (0,94) 580 (0,9 560 (0,88) 540 (0,84) 520 (0,8 490 (0,77) 430 (0,67) Nichtrostende Stähle DIN EN : 2005 X5CrNi (0,30) 155 (0,24) 127 (0,20) 110 (0,17) 98 (0,15) 92 (0,14) ~ AISI 304 X5CrNiMo (0,3 175 (0,27) 145 (0,23) 127 (0,20) 115 (0,18) 110 (0,17) ~ AISI 316 X6CrNiTi (0,30) 175 (0,27) 155 (0,24) 136 (0,2 125 (0,20) 119 (0,19) ~ AISI 321 X6CrNiMoTi (0,3 185 (0,29) 165 (0,26) 145 (0,23) 135 (0,2 129 (0,20) Nichtrostende Schraubenstähle DIN EN ISO : 1998 ~ AISI 316Ti A2-50, A4-50, A5-50, M (0,33) 3) 3) 3) 3) A2-70, A4-70, A5-70, M 24 2) (0,70) 382 (0,60) 360 (0,56) 338 (0,53) 315 (0,49) A2-80, A4-80, A5-80, M 24 2) (0,94) 510 (0,80) 480 (0,75) 450 (0,70) 420 (0,66) Arithmetischer Mittenrauwert Ra: Arithmetischer Mittelwert der Beträge der Ordinatenwerte innerhalb einer Einzelmessstrecke lr. Größte Höhe des Rauheitsprofils Rz: Summe aus der Höhe der größten Profilspitze und der Tiefe des größten Profiltales innerhalb einer Einzelmessstrecke lr. Anmerkung: Diese Definition nach DIN EN ISO 4287 unterscheidet sich durch den Bezug auf eine Einzelmessstrecke von der früheren nach DIN 4768, welche Rz als Mittelwert der Einzelwerte von fünf aufeinander folgenden Einzelmessstrecken definierte. Da aber nach DIN EN ISO 4288: 1998 Rz üblicherweise als arithmetisches Mittel aus den größten Profilhöhen von fünf Einzelmessstrecken errechnet wird, entspricht dieser Wert für Rz wieder dem früheren Zahlenwert Rz. Gesamthöhe des Rauheitsprofils Rt: Summe aus der Höhe der größten Profilspitze und der Tiefe des größten Profiltales innerhalb einer Messtrecke ln. Anmerkung: Da die Messstrecke ln aus mehreren Einzelmessstrecken lr besteht (s. u.), gilt, dass Rt größer oder gleich Rz ist. Anmerkung: Die frühere «maximale Rautiefe» R max ist in DIN EN ISO 4287 nicht definiert. Arithmetischer Mittenrauwert Ra in µm Größter Rauheitswert Rz in µm Zusammenhang zwischen Ra und Rz: Es gibt keinen mathematischen Zusammenhang zwischen diesen beiden Rauheitswerten. Üblicherweise ist Rz vier- bis zehnmal größer als Ra. Messstreckenfestlegungen: Die Einzelmessstrecken lr und die aus fünf Einzelmessstrecken bestehende Messstrecke ln stehen in einem festgelegten Verhältnis zu den gemessenen Rauwerten (DIN EN ISO 4288): Einzelmessstrecke lr in mm > (0,006)... 0,02 > (0,025)... 0,1 0,08 0,40 > 0, ,1 > 0, ,25 1,25 > 0,1... 2,0 > 0, ,0 0,80 4,0 > 2, ,0 > 10, ,0 2,5 12,5 > 10, ,0 > 50, ,0 40,0 Messstrecke n in mm Angaben gelten für abgeschreckten Stahl. Kaltverfestigte Stähle besitzen wesentlich höhere Werte. Siehe «Nichtrostende Schraubenstähle» A2-70 bis A ) Bei größeren Nenndurchmessern sind die mechanischen Eigenschaften mit dem Hersteller zu vereinbaren. 3) Werte der entsprechenden Typen «Nichtrostende Stähle» nach DIN EN verwenden