FF und RF Flansch: JIS-Dichtflächen vs. EN 1092-1 Form A/B
Ein Pumpenaggregat aus Japan trifft ein, in der Stutzenliste steht „JIS 10K 100A FF“. Ihre Rohrklasse verlangt Flansche nach EN 1092-1, PN 16, Form B1 (mit Dichtleiste), und das Pumpengehäuse besteht aus Gusseisen. Zwei Fragen stellen sich sofort: Darf ein FF-Flansch (flat face) mit einem RF-Flansch (raised face) verschraubt werden, und welche Dichtung gehört dazwischen?
Die kurze Antwort: FF mit FF und RF mit RF paaren. Einen RF-Stahlflansch nicht gegen einen FF-Gusseisenflansch verschrauben, sondern die Stahlseite als FF ausführen. FF und RF beschreiben die Form der Dichtfläche: FF ist bis zum Außenrand eben, RF hat innerhalb der Schraubenlöcher eine erhabene Dichtleiste. Die Dichtfläche bestimmt auch die Dichtung, prüfen Sie daher vor der Bestellung Dichtfläche und Werkstoff des Gegenflansches (ai-furanji).
Dieser Leitfaden zeigt, wie japanische Zeichnungen die beiden Dichtflächen benennen, wie sie sich zu EN 1092-1 (Form A und B) und ASME B16.5 verhalten, welche Kombinationen zulässig sind und welche Dichtungen zu JIS 10K gehören. Am Ende finden Sie eine Checkliste und Fragen an den japanischen Lieferanten.
Der Unterschied liegt darin, wie viel von der Flanschfläche die Dichtung berührt. Ein RF-Flansch bündelt die Schraubenkraft auf einen schmalen Ring.
Die Zeile „Stellung in JIS B 2220“ folgt den Anmerkungen in den Maßtabellen von JIS B 2220:2012, wie sie im Dichtungskatalog von Nichias wiedergegeben sind. „Typischer Einsatz“ beschreibt die übliche Praxis, keine Anforderung der Norm. Die Zuordnung zu EN 1092-1 ist sinngemäß, die Maße unterscheiden sich (siehe unten).
Inhalt
- Wie japanische Zeichnungen FF und RF benennen
- Flat Face (FF)
- Raised Face (RF)
- Lässt sich ein FF-Flansch mit einem RF-Flansch verbinden?
- JIS-FF/RF-Flansche an EN-1092-1-Leitungen anschließen
- Kurzübersicht: JIS-10K-Dichtflächen und Dichtungsmaße
- Dichtungsfläche und Flächenpressung: ein Rechenbeispiel
- Weitere Dichtflächen: MF, TG und RJ
- Checkliste vor der Bestellung von Flanschen und Dichtungen
- Grenzen dieses Leitfadens
- FAQ
- Quellen
Wie japanische Zeichnungen FF und RF benennen
Japanische Zeichnungen und Datenblätter schreiben Norm, Nenndruckstufe, Nennweite und Dichtfläche meist in einer Zeichenfolge. „JIS 10K 100A FF“ bedeutet: Flansch nach JIS B 2220, Nenndruckstufe (yobi-atsuryoku) 10K, Nennweite 100A (entspricht DN 100), Dichtfläche FF. „K“ ist die JIS-Druckstufe und „A“ die Nennweite in Millimetern; „10K“ dürfen Sie nicht einfach mit „PN 10“ gleichsetzen, auch wenn die Zahlen ähnlich aussehen.
Die japanischen Bezeichnungen führen leicht in die Irre. JIS nennt FF „zenmen-za“ (全面座, ganzflächige Dichtfläche) und RF „heimen-za“ (平面座). „Heimen“ bedeutet zwar „ebene Fläche“, doch 平面座 ist der JIS-Name für die Ausführung mit Dichtleiste, also gerade nicht für die ebene. Die JIS-Tabellen kennen zwei Dichtleisten, 大平面座 (dai-heimen-za, große Dichtleiste) und 小平面座 (sho-heimen-za, kleine Dichtleiste); „RF“ meint normalerweise die große.
Häufig steht die Dichtfläche auch zusammen mit der Flanschform, etwa „SOFF“ oder „SORF“ (Slip-on, FF bzw. RF) und „WN“ für Vorschweißflansch. Raffinerien und Petrochemie in Japan schreiben oft die JPI-Norm samt Class, zum Beispiel „JPI 150 RF“.
Die Schriftzeichen, die Ihnen in Stutzenlisten oder Armaturendatenblättern begegnen können, und ihre Bedeutung.
| Auf der Zeichnung | Lesung | Bedeutung |
|---|---|---|
| 全面座 | zenmen-za | Flat Face (FF), sinngemäß EN 1092-1 Form A |
| 平面座／大平面座 | heimen-za / dai-heimen-za | Raised Face (RF) mit Dichtleiste, Standardausführung (große Dichtleiste), sinngemäß Form B |
| 小平面座 | sho-heimen-za | Kleine Dichtleiste (informativer Anhang von JIS B 2220) |
| はめ込み形 | hamekomi-gata | Vor- und Rücksprung (MF), ähnlich EN 1092-1 Form E/F |
| 溝形 | mizo-gata | Nut und Feder (TG), ähnlich EN 1092-1 Form C/D |
| 全面形ガスケット | zenmen-gata gasuketto | Vollflächendichtung (Form FF nach EN 1514-1) |
| リング形ガスケット (内パッキン) | ringu-gata (uchi-pakkin) | Ringdichtung („Innenpackung“), vergleichbar mit Form IBC nach EN 1514-1 |
In der japanischen Werkstattsprache heißen Dichtungen oft パッキン (pakkin, „Packung“). Eine RF-Dichtung steht daher manchmal als „RFパッキン“, eine Vollflächendichtung als „FFパッキン“ auf dem Papier.
Flat Face (FF)
Bei einem FF-Flansch ist die gesamte Dichtfläche eben bearbeitet. In Japan kommt FF vor allem in den niedrigeren Druckstufen vor, etwa bei JIS 5K und 10K sowie JPI Class 150 und 300.
Die Maßtabellen der Norm zeichnen JIS-5K- und 10K-Flansche als FF. Die JIS-Tabellen im Nichias-Katalog ergänzen für 5K und 10K, dass bei Bedarf auch eine Dichtleiste verwendet werden darf. Flansche der Druckstufen 16K und 20K lassen sich bis 600A ebenfalls als FF ausführen.
Weil die Dichtung auf einer größeren Fläche aufliegt, ergibt dieselbe Schraubenkraft eine geringere Flächenpressung als beim RF-Flansch. Deshalb ist FF bei ungefährlichen Medien wie Wasser und Luft üblich.
Nach japanischer Praxis nimmt ein FF-Flansch entweder eine Vollflächendichtung mit Schraubenlöchern oder eine Ringdichtung innerhalb der Schrauben auf. Nichias führt seine JIS-Tabelle für Ringdichtungen für beide Dichtflächen, FF und große Dichtleiste. Vollflächendichtungen verteilen die Schraubenkraft auf eine große Fläche, und Nichias weist darauf hin, dass Vollflächendichtungen aus Dichtungsplatten und PTFE selbst bei 10K und 16K Gasdichtheit schwer erreichen. Amerikanische Quellen wie Project Materials ordnen dem FF-Flansch dagegen die Vollflächendichtung zu; genau diese Kombination ist auch bei einem Gusseisen-Gegenflansch gefordert (siehe unten).
Raised Face (RF)
Ein RF-Flansch hat innerhalb des Schraubenkreises eine ebene, erhabene Dichtleiste. Beim Anziehen der Schrauben läuft die Kraft in diesen schmalen Ring, die Flächenpressung der Dichtung ist höher als bei FF, und die Verbindung dichtet leichter. RF ist deshalb bei gefährlichen und heißen Medien verbreitet.
Stahlflansche nach ASME B16.5 werden meist mit Dichtleiste geliefert, FF müssen Sie in der Regel in der Bestellung eigens angeben. Bei JIS ist RF ab 16K die Standardausführung. Ab 30K empfiehlt Nichias halbmetallische Dichtungen wie Spiraldichtungen statt Dichtungsplatten.
Die Höhe der Dichtleiste unterscheidet sich zwischen den Normen, wie Abbildung 3 zeigt. JIS B 2220 legt sie nach Nennweite und Druckstufe fest, ASME B16.5 nur nach Class.
Beide Normen kennen dieselben Grundformen, aber Standardausführung und Höhe der Dichtleiste unterscheiden sich.
| JIS B 2220 (Stahlrohrflansche) | ASME B16.5 (Rohrflansche, NPS 1/2–24) | |
|---|---|---|
| Standard-Dichtfläche | FF bei 5K und 10K; RF ab 16K | Stahlflansche meist mit Dichtleiste; FF muss in der Bestellung angegeben werden |
| Höhe der Dichtleiste | 1–5 mm je nach Nennweite und Druckstufe. 10K: 1 mm (bis 25A), 2 mm (32A–250A), 3 mm (ab 300A). 16K und 20K ab 650A: 5 mm | 1,6 mm (1/16 in) bei Class 150 und 300; 6,4 mm (1/4 in) ab Class 400 |
| Dichtleiste in der Flanschdicke | Mit dem Lieferanten klären | Class 150 und 300: nicht enthalten. Ab Class 400: enthalten |
| Weitere Dichtflächen | Kleine Dichtleiste (Anhang), Vor- und Rücksprung, Nut und Feder | Vor- und Rücksprung, Nut und Feder, Ring-Joint |
| Maße der Dichtungen | JIS B 2404 | ASME B16.21 (nichtmetallische Flachdichtungen) |
JIS-Werte aus den Tabellen von JIS B 2220:2012, wie im Nichias-Katalog wiedergegeben. ASME-Werte aus der Ausgabe 2020, zusammengefasst von Project Materials. Auch bei gleicher Dichtfläche haben JIS- und ASME-Flansche unterschiedliche Lochkreise und lassen sich nicht direkt verschrauben.
Zum Vergleich EN 1092-1 (Stahlflansche nach PN): Die Norm kennt Form A (ebene Dichtfläche) und Form B1/B2 (Dichtleiste, unterschieden durch die Oberflächenrauheit), außerdem Feder, Nut, Vor- und Rücksprung (Form C bis F). Bei Stahlflanschen ist Form B1 die übliche Standardausführung. Die Dichtleistenhöhe f1 liegt je nach Nennweite bei 2 bis 5 mm, bei DN 100 sind es 3 mm.
Selbst bei „RF gegen B1“ passen die Maße also nicht eins zu eins. Bei DN 100 hat die Dichtleiste eines JIS-10K-Flansches 151 mm Durchmesser und 2 mm Höhe, die eines EN-1092-1-Flansches PN 16 dagegen 158 mm Durchmesser und 3 mm Höhe. Die Dichtungen sind nach JIS B 2404 beziehungsweise EN 1514-1 bemaßt.
RF-Flansche haben einen gravierenden Nachteil. Besteht die Gegenseite, etwa eine Armatur, aus einem spröden Werkstoff wie Gusseisen, biegt das Anziehen der Schrauben gegen die Dichtleiste den Armaturenflansch und kann ihn brechen. RF wird daher gegen Gusseisenarmaturen kaum verwendet. Der nächste Abschnitt erklärt, wie der Riss entsteht und was dagegen hilft.
Wie die Schnitte zeigen, klemmt die FF-Verbindung eine Vollflächendichtung über die Schraubenlöcher hinweg, die RF-Verbindung eine Ringdichtung nur auf der Dichtleiste. Da die Dichtungsformen verschieden sind, geben Sie bei der Dichtungsbestellung immer die Dichtfläche an.
Lässt sich ein FF-Flansch mit einem RF-Flansch verbinden?
In der Regel nicht. Paaren Sie FF mit FF und RF mit RF, damit die Schraubenkraft gleichmäßig auf die Dichtung wirkt. Bevor Sie entscheiden, prüfen Sie vier Punkte:
- Dichtfläche des Gegenflansches (FF oder RF)
- Werkstoff des Gegenflansches (Stahl oder Gusseisen bzw. Kunststoff)
- Norm und Nenndruckstufe (JIS 10K, JPI 150, EN 1092-1 PN 16, ASME Class 150 usw.) und ob die Schraubenlöcher fluchten
- Dichtungsform (Ringdichtung oder Vollflächendichtung)
In der Praxis gibt es Pumpen und Armaturen nur mit FF-Flanschen, sodass sich die Rohrleitungsseite häufig nach dem Gerät richten muss. So werden die Kombinationen behandelt:
Entscheidend ist nicht, ob sich die Schrauben anziehen lassen, sondern ob die Dichtung gleichmäßig gepresst wird.
MIRAIZ, ein japanischer Anbieter von Rohrleitungen und Anlagen, führt auch eine Vollflächendichtung auf einem RF-Flansch als Kombination auf, die nicht verwendet wird.
Legen Sie eine Vollflächendichtung auf einen RF-Flansch, berührt der Teil der Dichtung außerhalb der Dichtleiste den Gegenflansch nicht und wird nicht gepresst. Nur der Teil auf der Dichtleiste dichtet; die Wirkung ist nicht besser als bei einer Ringdichtung, und der äußere Teil ist überflüssig.
Zwischen zwei Stahlflanschen bei niedrigem Druck kann eine FF-RF-Verbindung dicht bleiben. Auch dann läuft die Schraubenkraft in die Dichtleiste, und der Außenrand des FF-Flansches bleibt ohne Abstützung.
Legen Sie bei Neukonstruktionen gleiche Dichtflächen fest. Finden Sie an einer bestehenden Leitung gemischte Dichtflächen, klären Sie das mit dem Konstrukteur oder dem Hersteller. Verschrauben Sie vor allem nie einfach eine Verbindung, deren Gegenflansch aus Gusseisen oder Kunststoff besteht.
Warum Gusseisen-FF-Flansche an Stahl-RF-Flanschen brechen
Nur die Dichtleiste berührt die Dichtung, um die Schrauben bleibt ein Spalt. Je fester Sie anziehen, desto stärker wird der Gusseisenflansch gebogen.
Schematischer Schnitt durch die obere Hälfte der Verbindung. Die gestrichelte Kontur ist die Ringdichtung, die farbig gefüllte Fläche die Dichtleiste.
Kritisch ist eine Gusseisenarmatur mit FF-Flanschen, die an einen Stahl-RF-Flansch geschraubt wird. Nur die Dichtleiste trägt auf der Dichtung, daher bleibt um die Schrauben ein Spalt.
Beim Anziehen der Schrauben wird der äußere Teil des Gusseisenflansches in diesen Spalt gezogen. Gusseisen bricht eher, als dass es sich verformt, und am Flanschansatz beginnt ein Riss. Besonders gefährdet ist sprödes Gusseisen mit Lamellengraphit (Grauguss).
Milwaukee Valve, ein US-Armaturenhersteller, beschreibt eine zurückgeschickte Gusseisenarmatur mit ebener Dichtfläche, die nach der Montage an einem Stahlflansch mit Dichtleiste gerissen war. Das Unternehmen gibt an, dass ASME B16.5 und B31.1 in diesem Fall einen Stahlflansch mit ebener Dichtfläche verlangen, und rät, die Dichtleiste abzudrehen und eine Vollflächendichtung zu verwenden. Dieselbe Regel steht in den Vorschriften der US-Küstenwache für Schiffsrohrleitungen (46 CFR 56.25-10): Wird ein Class-150-Stahlflansch an einen Gusseisenflansch mit ebener Dichtfläche geschraubt, muss der Stahlflansch eben sein. Welche Vorgabe in Ihrem Projekt gilt, ergibt sich aus der Rohrklassenspezifikation und der Herstellerangabe zum Gusseisenflansch (bei EN-Armaturen aus EN 1092-2); prüfen Sie den Wortlaut in der jeweils gültigen Ausgabe.
Die üblichen Abhilfen sind:
- Den Gegenflansch auf der Rohrleitungsseite als Stahl-FF-Flansch ausführen (zum Beispiel JIS 10K FF)
- Die Dichtleiste am vorhandenen Stahlflansch abdrehen, sodass ein FF-Flansch entsteht, und eine Vollflächendichtung verwenden
- Die Schrauben schrittweise und gleichmäßig über Kreuz anziehen, damit eine Seite des Gusseisenflansches nicht zuerst heruntergezogen wird
Ob Sie eine Dichtleiste abdrehen dürfen, entscheidet die Rohrleitungsspezifikation. Klären Sie es zusätzlich mit dem Flansch- oder Geräthersteller. Bei ASME B16.5 Class 150 und 300 wird die Flanschdicke ohne Dichtleiste gemessen; bei JIS-Flanschen fragen Sie den Lieferanten.
JIS-FF/RF-Flansche an EN-1092-1-Leitungen anschließen
Gleiche Dichtflächen lösen nur das halbe Problem, wenn JIS und europäische Normen in einem Projekt zusammentreffen. JIS-B-2220- und EN-1092-1-Flansche haben unterschiedliche Lochkreise, ein JIS-10K-FF-Flansch lässt sich daher auch nicht mit einem EN-Flansch Form A verschrauben. Bei 100A beziehungsweise DN 100 hat der JIS-10K-Flansch einen Lochkreis von 175 mm mit 8 Löchern von 19 mm für M16, der EN-1092-1-Flansch PN 16 dagegen 180 mm mit 8 Löchern von 18 mm, ebenfalls für M16.
Schraubenzahl und Gewinde stimmen also überein, der Lochkreis jedoch um 5 mm nicht. Bei ASME Class 150 liegt der Lochkreis für NPS 4 bei 7,50 in (190,5 mm). Für die Praxis heißt das: Verwenden Sie einen Gegenflansch nach der Norm, Druckstufe und Dichtfläche des Gerätes, ein JIS-10K-FF-Stutzen bekommt also einen JIS-10K-FF-Gegenflansch mit einer Dichtung nach JIS B 2404. Wo die Leitung von JIS auf EN oder ASME wechselt, entscheiden Rohrleitungsplaner und Projektspezifikation.
Auch Dichtungen sind nicht austauschbar. JIS-Dichtungen sind nach JIS B 2404 bemaßt, nichtmetallische Flachdichtungen für EN-Flansche nach EN 1514-1 (Formen IBC und FF) und für ASME nach ASME B16.21. Der Außendurchmesser einer JIS-Ringdichtung ergibt sich aus dem JIS-Lochkreis (siehe nächster Abschnitt) und zentriert sich an einem EN- oder ASME-Flansch nicht richtig.
Beachten Sie schließlich die Schrauben. JIS und EN verwenden hier beide metrische Gewinde (M16), bei ASME sind es Zollgewinde. Prüfen Sie bei JIS-Schrauben trotzdem Länge, Schlüsselweite und Festigkeitsklasse (nach DIN EN ISO 898-1) gegen Ihre Spezifikation.
Kurzübersicht: JIS-10K-Dichtflächen und Dichtungsmaße
Die folgende Tabelle nennt sieben gängige Nennweiten von JIS-10K-Stahlrohrflanschen. Sie enthält die Maße der Dichtleiste sowie Innen- und Außendurchmesser der Dichtung in Millimetern. Sowohl die Ringdichtung (in Japan oft „RFパッキン“, RF-pakkin, genannt) als auch die Vollflächendichtung für FF-Flansche sind in JIS B 2404 (Maße von Dichtungen für Rohrflansche) festgelegt.
Der Außendurchmesser der Ringdichtung ist der Lochkreis minus Schraubendurchmesser, der Ring liegt also genau innerhalb der Schrauben.
| Nennweite | Dichtleiste Ø g / Höhe f | Ringdichtung (RF) Ø innen × außen | Vollflächendichtung (FF) Ø außen | Lochkreis; Löcher (Anzahl × Ø) | Schraube |
|---|---|---|---|---|---|
| 15A (NPS 1/2) | 51 / 1 | 22 × 58 | 95 | 70; 4 × 15 | M12 |
| 25A (NPS 1) | 67 / 1 | 35 × 74 | 125 | 90; 4 × 19 | M16 |
| 50A (NPS 2) | 96 / 2 | 61 × 104 | 155 | 120; 4 × 19 | M16 |
| 80A (NPS 3) | 126 / 2 | 90 × 134 | 185 | 150; 8 × 19 | M16 |
| 100A (NPS 4) | 151 / 2 | 115 × 159 | 210 | 175; 8 × 19 | M16 |
| 150A (NPS 6) | 212 / 2 | 167 × 220 | 280 | 240; 8 × 23 | M20 |
| 200A (NPS 8) | 262 / 2 | 218 × 270 | 330 | 290; 12 × 23 | M20 |
Alle Maße in mm. g ist der Außendurchmesser der Dichtleiste, f ihre Höhe. Auszug aus den Tabellen zu JIS B 2220:2012 (Stahlrohrflansche) und JIS B 2404:2018 (Maße von Dichtungen) im Dichtungskatalog von Nichias. Der Innendurchmesser der Vollflächendichtung entspricht dem der Ringdichtung, ihr Außendurchmesser dem Flansch-Außendurchmesser. Prüfen Sie vor der Bestellung Norm und Druckstufe des Gegenflansches sowie die aktuelle Maßtabelle des Dichtungsherstellers.
Bei 100A zum Beispiel ergibt der Lochkreis von 175 mm abzüglich des Schraubendurchmessers von 16 mm (M16) 159 mm, den Außendurchmesser der Ringdichtung. Alle sieben Nennweiten der Tabelle folgen dieser Regel.
Da der Außendurchmesser der Ringdichtung die Schrauben berührt, zentrieren die Schrauben die Dichtung beim Anziehen, und sie verrutscht kaum. Deshalb ist der Ringdurchmesser etwas größer als der Dichtleistendurchmesser (bei 100A: 151 mm).
Eine Vollflächendichtung hat denselben Außendurchmesser wie der Flansch und eigene Schraubenlöcher. Die Löcher legen ihre Lage fest, was den Einbau erleichtert; sie ist aber überwiegend für niedrigen Druck gedacht. Die Tabellen für Vollflächendichtungen in JIS B 2404 reichen nur bis 2K, 5K, 10K und 16K, eine Spalte für 20K und höher gibt es nicht.
Bei gleicher Nennweite ändert sich der Dichtungsdurchmesser mit der Druckstufe: Eine Ringdichtung für 100A hat bei 5K 149 mm, bei 10K 159 mm und bei 20K 165 mm Außendurchmesser.
Geben Sie bei der Dichtungsbestellung Norm, Druckstufe und Nennweite sowie Form (Ring oder Vollfläche), Werkstoff und Dicke an. „JIS 10K 100A“ allein sagt dem Lieferanten nicht, ob Sie eine FF- oder eine RF-Dichtung brauchen.
Dichtungsfläche und Flächenpressung: ein Rechenbeispiel
RF-Flansche dichten leichter, weil dieselbe Schraubenkraft auf eine kleinere Fläche wirkt. Mit den Maßen von JIS 10K 100A sehen Sie, wie sich die gepresste Dichtungsfläche vergleicht.
Bei einer angenommenen Gesamt-Schraubenkraft von 100 kN ist die mittlere Flächenpressung am RF-Flansch etwa dreimal so hoch wie am FF-Flansch mit Vollflächendichtung.
Mittlere Flächenpressung = gesamte Schraubenkraft ÷ Kontaktfläche, eine einfache Rechnung. 100 kN ist nur ein Vergleichswert und keine empfohlene Schraubenkraft. 13,3 / 10,6 / 4,5 MPa entsprechen etwa 133 / 106 / 45 bar. Maße: JIS 10K 100A (Dichtleisten-Ø 151, Ringdichtung 115 × 159, Vollflächendichtung Ø außen 210, Schraubenlöcher 8 × 19, alles in mm).
Die Dichtleiste hat 151 mm Durchmesser, daher wird selbst eine Ringdichtung mit 159 mm Außendurchmesser nur innerhalb von 151 mm gepresst. Mit einer Vollflächendichtung am FF-Flansch ist die Kontaktfläche etwa 2,9-mal so groß wie bei der RF-Verbindung, die mittlere Flächenpressung sinkt auf rund ein Drittel.
Die Rechnung ist einfach die Fläche des äußeren Kreises minus die des inneren. Bei der Vollflächendichtung ziehen Sie zusätzlich die acht Schraubenlöcher ab (je etwa 284 mm²).
Die tatsächliche Schraubenkraft und die zum Abdichten nötige Flächenpressung hängen von der Dichtungsart ab und stehen in den Unterlagen des Dichtungsherstellers. Aus dieser Rechnung allein können Sie weder die Dichtheit noch die Eignung einer Dichtung ableiten.
Weitere Dichtflächen: MF, TG und RJ
Neben FF und RF verwenden Leitungen mit höherem Druck oder geringer Leckagetoleranz Dichtflächen, bei denen die beiden Flansche ineinandergreifen.
Jedes Symbol zeigt einen Flanschschnitt. Die oberen Arten sind am häufigsten, die unteren sind für höhere Drücke gedacht.
MF und TG stehen in den Maßtabellen von JIS B 2220, werden aber bei 5K und dünnen 10K-Flanschen nicht verwendet (JIS-Flanschtabellen von Nichias). RJ-Ringe gibt es oval und oktogonal, mit Ringnummern je Class von 150 bis 2500 bei ASME und JPI.
Bei MF und TG haben die beiden Gegenflansche unterschiedliche Formen, daher muss die Zeichnung bei der Bestellung angeben, welcher Flansch die erhabene Seite (male) ist.
Eine RJ-Verbindung dichtet, indem der Metallring in den Nuten verformt wird. Sie begegnet Ihnen an Leitungen für hohe Temperatur und hohen Druck in Raffinerien und der chemischen Industrie sowie an Hochdruckarmaturen.
Checkliste vor der Bestellung von Flanschen und Dichtungen
Um die Dichtflächen vor Ort zu unterscheiden, achten Sie auf die Stufe. Eine wenige Millimeter hohe Stufe innerhalb der Schraubenlöcher bedeutet RF, eben bis zum Rand bedeutet FF. An einem demontierten Flansch hilft auch der Dichtungsabdruck: Reicht er über die Schraubenlöcher hinaus, war eine Vollflächendichtung eingebaut.
Prüfen Sie in dieser Reihenfolge: Norm, Dichtfläche und Werkstoff, Dichtungsform, dann Dichtungswerkstoff und Verschraubung.
In vielen Projekten legt die Rohrleitungsspezifikation (Rohrklasse) Norm, Dichtfläche und Dichtung je Leitung bereits fest. Die Rohrklasse finden Sie über die Leitungsnummer im R&I-Fließbild (P&ID).
Nutzen Sie diese Liste, wenn eine japanische Stutzenliste oder ein Armaturendatenblatt bei Ihnen eintrifft:
- Norm, Nenndruckstufe, Nennweite und Dichtfläche jedes Stutzens (zum Beispiel JIS 10K 100A FF)
- Gehäuse- und Flanschwerkstoff jeder Pumpe und Armatur (Gusseisen, Sphäroguss, Stahl, Kunststoff, ausgekleidet)
- Dichtfläche und Werkstoff des geplanten Gegenflansches
- Trifft irgendwo ein Stahl-RF-Flansch auf einen FF-Flansch aus Gusseisen oder Kunststoff?
- Dichtungsform (Ring oder Vollfläche), Werkstoff, Dicke und Maßnorm (JIS B 2404, EN 1514-1 oder ASME B16.21)
- Wo die Leitung von JIS- auf EN- oder ASME-Flansche wechselt und wer den Übergang liefert
- Schraubengröße, Gewinde und Festigkeitsklasse
- Abzudrehende Dichtleisten, freigegeben durch Rohrleitungsspezifikation und Hersteller
Fragen an den japanischen Lieferanten
- Welche Norm, Druckstufe und Dichtfläche haben die Stutzen? Ist „平面座“ (heimen-za) auf der Zeichnung die große Standard-Dichtleiste?
- Aus welchem Werkstoff bestehen die Flansche von Pumpen und Armaturen? Ist Gusseisen dabei?
- Lassen sich die Stutzen mit EN-1092-1-Flanschen (DN/PN) oder mit einer anderen Dichtfläche liefern?
- Falls die Stutzen nach JIS bleiben: Können Sie passende JIS-Gegenflansche, Dichtungen und Schrauben liefern?
- Welche Dichtungsform und welchen Werkstoff empfehlen Sie für diese Stutzen bei unseren Betriebsbedingungen?
- Gibt es ein empfohlenes Schraubenanzugsmoment oder ein Anziehverfahren für die Gusseisenflansche?
Eine kurze Anfrage zur Anpassung:
Betreff: Flanschdichtfläche und Werkstoff für [Anlagenkennzeichen]
Sehr geehrte Damen und Herren, in Ihrer Stutzenliste sind die Pumpenstutzen als JIS 10K 100A FF angegeben. Unsere Rohrleitung ist nach EN 1092-1, PN 16, Form B1 ausgeführt. Bitte bestätigen Sie (1) den Werkstoff der Pumpenstutzenflansche, (2) ob sich die Stutzen als Flansche nach EN 1092-1 DN 100 PN 16 liefern lassen und (3) falls nicht, ob Sie JIS-10K-FF-Gegenflansche mit Vollflächendichtungen und Schrauben liefern können. Bitte nennen Sie uns außerdem Ihre empfohlene Dichtungsform und das empfohlene Anzugsmoment für diese Stutzen.
Grenzen dieses Leitfadens
- Die Maße sind nur für JIS 10K angegeben. Andere JIS-Druckstufen sowie EN- und ASME-Flansche brauchen eigene Tabellen.
- Die JIS-Werte stammen aus JIS B 2220:2012 und JIS B 2404:2018, wie sie im Katalog eines Dichtungsherstellers wiedergegeben sind. Prüfen Sie vor der Bestellung die aktuellen Normen und die Zeichnungen des Lieferanten.
- Die EN-Angaben (Form A/B1, Höhe der Dichtleiste, DN 100 PN 16) stammen aus Herstellerunterlagen zu EN 1092-1:2018, nicht aus dem Normtext. Prüfen Sie sie gegen die aktuelle Ausgabe.
- Gusseisenflansche in Japan unterliegen einer eigenen Norm, JIS B 2239, in Europa EN 1092-2. Dieser Leitfaden vergleicht deren Maße nicht.
- Das Rechenbeispiel verwendet eine angenommene Schraubenkraft. Reale Schraubenkräfte und Flächenpressungen geben Dichtungshersteller und Projektspezifikation vor.
- Ob eine Verbindung mit gemischten Dichtflächen oder Normen zulässig ist, richtet sich nach Projektspezifikation und den geltenden Regelwerken (bei drucktragenden Leitungen zum Beispiel Druckgeräterichtlinie und Betriebssicherheitsverordnung). Das entscheidet der Rohrleitungsplaner.
FAQ
Was ist der Unterschied zwischen Flat-Face- und Raised-Face-Flansch?
Die Form der Dichtfläche. Ein FF-Flansch ist bis zum Außendurchmesser eben und nimmt eine Vollflächen- oder Ringdichtung auf. Ein RF-Flansch hat einen erhabenen Ring innerhalb der Schraubenlöcher, nimmt eine Ringdichtung auf und belastet die Dichtung bei gleicher Schraubenkraft stärker. Sinngemäß entsprechen sie EN 1092-1 Form A und Form B.
Darf ein Flat-Face-Flansch mit einem Raised-Face-Flansch verschraubt werden?
Vermeiden Sie es. Zwischen zwei Stahlflanschen bei niedrigem Druck kann die Verbindung dicht bleiben, doch die Schraubenkraft läuft nur in die Dichtleiste. Besteht der FF-Flansch aus Gusseisen oder Kunststoff, kann er beim Anziehen brechen. Führen Sie dann den Stahlflansch als FF aus und verwenden Sie eine Vollflächendichtung.
Was ist ein JIS-10K-RF-Flansch?
Ein Flansch nach JIS B 2220 der Druckstufe 10K mit Dichtleiste. JIS 10K ist standardmäßig FF, „10K RF“ bedeutet also, dass die Dichtleiste eigens angegeben wurde. Sie ist bis 25A 1 mm, von 32A bis 250A 2 mm und ab 300A 3 mm hoch.
Passt ein JIS-10K-Flansch an einen EN-1092-1-Flansch DN 100 PN 16?
Nein, nicht direkt. Bei DN 100 haben beide 8 Schrauben M16, aber der Lochkreis beträgt bei JIS 10K 175 mm und bei EN 1092-1 PN 16 180 mm. Auch Dichtleiste (151 × 2 mm gegenüber 158 × 3 mm) und Dichtungsmaße unterscheiden sich. Verwenden Sie einen Gegenflansch nach der Norm des Gerätes.
Darf eine Ringdichtung (RF) an einem FF-Flansch verwendet werden?
Nach JIS ja. Der Außendurchmesser einer JIS-Ringdichtung berührt die Schrauben und zentriert sich so am FF-Flansch; japanische Dichtungstabellen führen sie für beide Dichtflächen. Umgekehrt funktioniert es nicht: Eine Vollflächendichtung auf einem RF-Flansch wird nur auf der Dichtleiste gepresst. Gegen Gusseisen verlangt die US-Praxis eine Vollflächendichtung.
Quellen
- Anwendungsbereich und Inhalt von JIS B 2220 (Dichtflächenarten, Kombinationen von Flansch und Dichtfläche, Vollflächendichtungen, Anhang kleine Dichtleiste): Japanese Standards Association, Vorschau JIS B 2220:2012 (japanisch)
- Maße der JIS-10K-Dichtflächen, Hinweise je Druckstufe, MF und TG, Maße von Ring- und Vollflächendichtungen (JIS B 2404:2018), Ring-Joint-Dichtungen: Nichias Dichtungskatalog, Dichtungen für JIS-Flansche und JIS-Flanschtabellen (japanisch)
- Rissbildung an Gusseisen-FF-Flanschen bei Verschraubung mit Stahl-RF-Flanschen und Abhilfe: Milwaukee Valve, „Flat Face Cast Iron Flanges and Raised Face Steel Flanges Are a Leaky Combination“ (4. August 2021)
- Vorschrift der US-Küstenwache zu Class-150-Stahlflanschen an Gusseisenflanschen mit ebener Dichtfläche: 46 CFR 56.25-10 (Ausgabe 2013, GovInfo)
- ASME B16.5 (2020): Höhen der Dichtleiste, Dicke und Dichtleiste, RF als übliche Dichtfläche von Stahlflanschen: Project Materials, „Raised Face vs Flat Face Flange“
- EN 1092-1: Maße DN 100 PN 16 (Lochkreis 180 mm, Dichtleistendurchmesser 158 mm, f1 = 3 mm, Form B1 als Standard): Otto Zickwolff, Vorschweißflansch Typ 11
- EN 1092-1: Dichtleistenhöhe nach Nennweite (PN 40): heco, Produktblatt Glatte Flansche PN 40
- EN 1092-1: Dichtflächenformen A, B1, B2, C bis F: thyssenkrupp, Werkstoffhandbuch Flansche
- EN 1514-1: Dichtungsformen IBC und FF: IDT, Maßtabelle Flachdichtungen DIN EN 1514-1
- EN 1092-2 (Gusseisenflansche, Anwendungsbereich): Baunormenlexikon, DIN EN 1092-2
- ASME B16.21, nichtmetallische Flachdichtungen: ASME B16.21-2021, Inhaltsverzeichnis
- Kombinationen von Flansch und Dichtung: MIRAIZ, „Verwendung von FF- und RF-Flanschen“ (11. Juli 2024, japanisch)
- Formen von RF- und FF-Dichtungen: Tokyo Electric Power Company Holdings, Unterlage zu einem Seewasseraustritt im Turbinengebäude (9. Juli 2026, japanisch)
- JIS B 2239 (Gusseisenflansche), Anwendungsbereich: GlobalSpec, JIS B 2239
- ASME Class 150, Lochkreis NPS 4: Engineering ToolBox, „ASME/ANSI B16.5 Flanges and Bolt Dimensions“
Originalartikel auf JapanischDieser Leitfaden beruht auf einem MONOSCOPE-Artikel für Leser in Japan: フランジのFFとRFの違い｜全面座・平面座の早見表とパッキン・組み合わせの可否
Über die Redaktion
MONOSCOPE-RedaktionFOUNDER & EDITORRund zehn Jahre bei einem Anlagenhersteller und einem Anlagenbauunternehmen in Angebot, Konstruktion und Inbetriebnahme von Anlagen tätig, danach Wechsel ins Online-Marketing. Berät heute B2B-Hersteller zu ihren Websites und hilft ihnen, Produkte und Technik verständlich zu erklären. Besitzt die japanischen staatlichen Lizenzen als Energy Manager und als Elektro-Chefingenieur der dritten Klasse.
Betreibt seit 2017 einen Technik-Blog (über 500 Artikel) und einen japanischsprachigen YouTube-Kanal mit rund 20.000 Abonnenten. Jeder Leitfaden entsteht aus der Perspektive der japanischen Werkshalle und wird mit den zitierten Normen abgeglichen.
