Eine umfassende Flanschinspektion, einschließlich visueller Prüfung, Maßüberprüfung, zerstörungsfreier Prüfung und Materialzertifizierung, ist für die Gewährleistung einer sicheren, Code-konformen Flanschleistung unerlässlich. Flanschausfälle können Undichtigkeiten, Brände, Umweltschäden und Personenschäden verursachen. Dieser Leitfaden deckt das gesamte Spektrum der Inspektions- und Qualitätsprüfungsanforderungen für Flansche ab.
Warum Inspektion wichtig ist
Ausfälle von Flanschen im Betrieb können katastrophale Folgen haben, darunter Prozessflüssigkeitslecks, Brände, Explosionen, Umweltverschmutzung und Personenschäden. Bei der Inspektion wird überprüft, ob Flansche den Material-, Abmessungs- und Codeanforderungen entsprechen, bevor sie in Betrieb genommen werden. Die Qualitätssicherung durch Inspektion verhindert kostspielige Feldausfälle und ungeplante Ausfallzeiten. Durch eine ordnungsgemäße Inspektion wird sichergestellt, dass der Flansch unter den angegebenen Betriebsbedingungen wie vorgesehen funktioniert. Bei kritischen Serviceanwendungen ist die Inspektion nicht optional, sondern wird durch die geltenden Bauvorschriften und die Qualitätsanforderungen des Eigentümers vorgeschrieben.
Visuelle Inspektion
Die Sichtprüfung ist die erste und grundlegendste Qualitätskontrolle. Der Prüfer untersucht den Flansch auf Oberflächenfehler wie Risse, Überlappungen, Nähte und Oberflächenporosität. Flanschmarkierungen werden gemäß den Anforderungen von ASME B16.5 überprüft, einschließlich des Namens oder Logos des Herstellers, der Materialbezeichnung, der Druckklasse und der Wärmenummer. Der Zustand der Vorderseite wird auf Kratzer, Dellen, Korrosion oder Transportschäden untersucht, die die Dichtung beeinträchtigen könnten. Ausrichtung und Anzahl der Schraubenlöcher werden anhand der Norm bestätigt. Alle Dichtflächen werden auf Rost, Zunder und Verunreinigungen überprüft.
Maßprüfung
Bei der Maßprüfung wird überprüft, ob der Flansch die in der geltenden Norm festgelegten Toleranzen einhält. Zu den kritischen Messungen gehören der Außendurchmesser des Flansches, die Gesamtdicke und der Bohrungsdurchmesser. Der Lochkreisdurchmesser und die Bolzenlochgröße müssen den Standardabmessungen für die angegebene Klasse und Größe entsprechen. Die Nabenabmessungen am Schweißhals und den Reduzierflanschen werden auf korrekte Konizität und Länge überprüft. Die Höhe, der Durchmesser und die Oberflächenbeschaffenheit der erhöhten Fläche werden gemessen. Bei RTJ-Flanschen werden die Nutabmessungen mit speziellen Messgeräten überprüft. Alle Abmessungen müssen den ASME B16.5-Toleranzen entsprechen.
| Inspektionstyp | Was es erkennt | Anwendbar auf | Standard |
|---|---|---|---|
| Visuell (VT) | Oberflächenfehler, Markierungen, Beschädigungen | Alle Flansche | ASME B16.5 |
| Dimensional | Größe, Dicke, Ausrichtung der Bolzenlöcher | Alle Flansche | ASME B16.5 |
| Ultraschall (UT) | Interne Laminierungen, Porosität | Geschmiedete und Blechflansche | ASTM A388 |
| Magnetisches Teilchen (MT) | Oberflächen- und oberflächennahe-Risse | Ferromagnetische Materialien | ASTM E709 |
| Flüssigkeitseindringmittel (PT) | Oberflächenrisse | Nicht-magnetische Materialien | ASTM E165 |
| Radiographie (RT) | Interne Hohlräume, Einschlüsse | Gegossene und geschweißte Flansche | ASTM E94 |
| PMI | Überprüfung der Materialchemie | Alle Legierungen | ASTM E1476 |
| Hydrostatischer Test | Festigkeit, Undichtigkeiten bei 1,5-facher Auslegung | Zusammengebaute Gelenke | ASME B31.3 |
Nicht-zerstörerische Testmethoden
Für die Flanschprüfung stehen mehrere ZfP-Methoden mit jeweils spezifischen Fähigkeiten zur Verfügung.Ultraschallprüfung (UT)nutzt hochfrequente Schallwellen, um innere Laminierungen, Porosität und Einschlüsse in Schmiede- und Blechflanschen zu erkennen.Magnetpulverprüfung (MT)Erkennt mithilfe von Magnetfeldern und Eisenpartikeln oberflächliche und oberflächennahe Risse in ferromagnetischen Materialien.Flüssigkeitseindringprüfung (PT)verwendet einen sichtbaren oder fluoreszierenden Farbstoff, um Oberflächenrisse auf nicht-magnetischen Materialien wie austenitischem Edelstahl zu erkennen.Durchstrahlungsprüfung (RT)verwendet Röntgen- oder Gammastrahlen, um innere Hohlräume und Einschlüsse zu erkennen, die hauptsächlich bei Gussteilen und Schweißkonstruktionen verwendet werden.Positive Materialidentifikation (PMI)verwendet Röntgenfluoreszenz oder optische Emissionsspektroskopie, um zu überprüfen, ob die Materialchemie mit der Spezifikation übereinstimmt.
Druckprüfung
Die hydrostatische Druckprüfung ist die Standardmethode zur Überprüfung der Integrität von Flanschverbindungen. Der Prüfdruck beträgt typischerweise das 1,5-fache des Auslegungsdrucks und wird ausreichend lange gehalten, um sicherzustellen, dass kein Druckverlust vorliegt. Bei Systemen, die kein Wasser vertragen, kann mit zusätzlichen Sicherheitsvorkehrungen eine pneumatische Prüfung mit Luft oder Inertgas durchgeführt werden. Der Prüfdruck wird aufrechterhalten, während die Verbindung auf Undichtigkeiten überprüft wird. Bei Niedertemperatur- oder kryogenen Systemen kann der hydrostatische Test bei Umgebungstemperatur durchgeführt werden, wobei der Testdruck an die geringere Materialfestigkeit bei erhöhten Testbedingungen angepasst wird.
Materialzertifizierung
Mill Test Reports (MTRs) liefern dokumentierte Beweise für die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften des Flanschmaterials. Die vollständige Rückverfolgbarkeit vom Stahlwerk bis zum fertigen Flansch wird durch die auf jedem Flansch eingestanzten Schmelznummern gewährleistet. Für Materialien mit niedrigen-Temperaturen sind Schlagprüfungsberichte erforderlich. Härteprüfberichte sind erforderlich, wenn die sauren Servicespezifikationen NACE MR0175 gelten. Für kritische Anwendungen bieten externe Prüfstellen eine unabhängige Überprüfung der Materialeigenschaften und der Flanschqualität an.
Kennzeichnung und Rückverfolgbarkeit
ASME B16.5 verlangt, dass jeder Flansch dauerhaft mit dem Namen oder Logo des Herstellers, der Materialbezeichnung und der Druckklasse gekennzeichnet ist. Zu den weiteren Kennzeichnungen gehören die Schmelzenzahl, die Nenngröße und spezielle Prüfbezeichnungen wie „QT“ für vergütet. Die Markierung erfolgt durch spannungsarme Prägeverfahren, um die Entstehung von Spannungsspitzen zu vermeiden, die zu Rissen führen könnten. Für die gesamte Herstellungskette werden Rückverfolgbarkeitsaufzeichnungen geführt, von der ursprünglichen Stahlschmelze über das Schmieden, die Wärmebehandlung, die Bearbeitung und die Endkontrolle.
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