DE102015216035A1

DE102015216035A1 - Elektrisch isolierende Flanschverbindung und Flanschverbindungs-Isolierring

Info

Publication number: DE102015216035A1
Application number: DE102015216035.1A
Authority: DE
Inventors: Gerrit Alexander Schatte; Andreas Kohlhepp
Original assignee: Technische Universitaet Muenchen
Current assignee: Technische Universitaet Muenchen
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2017-02-23
Also published as: WO2017032573A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flanschverbindung zur Herstellung einer elektrisch isolierten Verbindung zwischen zwei Rohrabschnitten, welche ein erstes Flanschteil (2) und ein zweites Flanschteil (3), welche sich entlang einer Längsachse (L) der Rohrabschnitte erstrecken und mittels einer Verbindungsvorrichtung (4) miteinander verbunden sind, und eine Isolierringanordnung (5) mit einem äußeren Isolierring (50) und einem inneren Isolierring (51) mit Bezug auf die Längsachse (L) der Rohrabschnitte, welche zwischen dem ersten Flanschteil (2) und dem zweiten Flanschteil (3) angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist die Isolierringanordnung 5 mindestens teilweise aus einem Isoliermaterial, insbesondere Keramik, ausgebildet und bedingt eine elektrische Isolierung der Flanschteile (2, 3) voneinander. Ferner betrifft die Erfindung einen Flanschverbindungs-Isolierring, welcher in einer Flanschverbindung benutzt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flanschverbindung zur Herstellung einer elektrisch isolierten Verbindung zwischen zwei Rohrabschnitten, und einen Flanschverbindungs-Isolierring.
Elektrisch isolierende Flanschverbindungen bieten sich an, wenn Rohrleitungsabschnitte, die unter hoher Temperatur und hohem Innendruck stehen, elektrisch voneinander entkoppelt ausgeführt sein müssen. So wird zum Beispiel bei einer Versuchsanlage, die unter einem Betriebsdruck von bis zu 380 bar und einer Temperatur von bis zu 580°C eingesetzt wird, um eine Wärmeübertragung in Arbeitsmedien zu untersuchen, eine solche Flanschverbindung benötigt. Eine Peripherie der Anlage muss hierbei von einem beheizten Rohr elektrisch getrennt sein, da die elektrische Isolierung eine Voraussetzung ist, um entsprechende Messtechnik zur Wärmeleistungsbestimmung einsetzen zu können. So kann zum Einen eine im Rohr freigesetzte Wärmeleistung genau bekannt und zum Anderen ein sicherer Betrieb gewährleistet sein. Ein Beispiel für eine elektrisch isolierende Flanschverbindung für unter hohem Druck stehende und hoher Temperatur ausgesetzte Rohrleitungen ist aus der DE 12 23 634 bekannt. Hierbei wird ein keramischer Isolierring benutzt, welcher sowohl einen Innendruck eines Mediums und eine Vorspannkraft einer Schraubenverbindung trägt, als auch eine elektrische Isolation bewerkstelligt. Wegen der hohen Beanspruchung kann es zu einem spontanen Versagen des keramischen Isolierrings kommen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine elektrisch isolierende Flanschverbindung zur Herstellung einer elektrisch isolierten Verbindung zwischen zwei Rohrabschnitten, die insbesondere unter hoher Temperatur und hohem Innendruck stehen, vorzuschlagen, bei der ein Versagen der elektrischen Isolierung vermieden ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Flanschverbindung zur Herstellung einer elektrisch isolierten Verbindung zwischen zwei Rohrabschnitten, welche ein erstes Flanschteil, ein zweites Flanschteil und eine Isolierringanaordnung umfasst. Erfindungsgemäß erstrecken sich das erste Flanschteil und das zweite Flanschteil entlang einer Längsachse der Rohrabschnitte und sind mittels einer Verbindungvorrichtung miteinander verbunden. Weiterhin umfasst erfindungsgemäß die Isolierringanordnung einen äußeren Isolierring und einen inneren Isolierring mit Bezug auf die Längsachse der Rohrabschnitte, welche zwischen dem ersten Flanschteil und dem zweiten Flanschteil angeordnet sind. Ferner ist die Isolierringanordnung 5 mindestens teilweise aus einem Isoliermaterial, insbesondere Keramik, ausgebildet und bedingt eine elektrische Isolierung der Flanschteile voneinander.
Die Verwendung von zwei Isolierringen ermöglicht eine Reduzierung der mechanischen Belastung des inneren Isolierrings durch die Verbindungskräfte der Verbindungsvorrichtung. Der innere Isolierring, welcher das drucktragende Element ist, nimmt die durch die Innendruckbeanspruchung hervorgerufene Zugspannung auf. Der Begriff „drucktragend” wird in Bezug auf Drücke von strömenden Medien verwendet. Verbindungskräfte, die durch die Verbindungsvorrichtung verursacht werden, werden über den äußeren Isolierring aufgenommen, wobei der äußere Isolierring den Innendruck nicht trägt. Dies ist bei einer vorgespannten Flanschverbindung besonders vorteilhaft, bei welcher die Vorspannkräfte sehr groß werden können, wenn eine thermische Ausdehnung einer Schraubenverbindung kompensiert wird. Ferner lässt die zweiteilige Ausführung der Isolierringanordnung eine dünnere Ausführung des inneren Isolierrings zu, was wiederrum vorteilhaft für die Geringhaltung von thermischen Spannungen im inneren Isolierring ist. Somit kann ferner die erfindungsgemäße Isolierringanordnung kompakt ausgebildet werden, da sich die Abmessung der Isolierringanordnung in radialer Richtung aufgrund der dünneren Ausgestaltung des inneren Isolierrings nicht ändert. Der äußere Isolierring ist aufgrund seiner Positionierung von einem Bereich mit hohen Drücken aufgrund eines strömenden Mediums weitgehend abgeschirmt.
Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Vorzugsweise steht der äußere Isolierring im verbundenen Zustand der Flanschteile in Kontakt mit dem ersten Flanschteil und dem zweiten Flanschteil und definiert einen ersten Flanschabstand zwischen dem ersten Flanschteil und dem zweiten Flanschteil. Der innere Isolierring ist bevorzugt mit einem ersten Spiel in Längsachsenrichtung in Bezug auf das erste Flanschteil und/oder mit einem zweiten Spiel in Längsachsenrichtung in Bezug auf das zweite Flanschteil angeordnet. Der erste Flanschabstand ist ein Mindestabstand zwischen dem ersten Flanschteil und dem zweiten Flanschteil. Das heißt, dass das erste Flanschteil und das zweite Flanschteil nicht näher zueinander bewegt werden können, wenn das erste Flanschteil an der Stelle des äußeren Isolierrings mit dem ersten Flanschabstand vom zweiten Abstand beabstandet ist. Durch das vorgesehene Spiel wird eine Reduzierung der mechanischen Belastung des drucktragenden, inneren Isolierrings durch die Verbindungskräfte in einfacher Weise ermöglicht.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der innere Isolierring eine kleinere Abmessung in Längsachsenrichtung als der äußere Isolierring auf. Somit wird das gewünschte Spiel zwischen dem inneren Isolierring und dem ersten Flanschteil und/oder dem inneren Isolierring und dem zweiten Flanschteil bereitgestellt. An der Stelle, an der der innere Isolierring angeordnet ist, ist vorzugsweise ein zweiter Flanschabstand zwischen dem ersten Flanschteil und dem zweiten Flanschteil vorgesehen. Der zweite Flanschabstand ist bevorzugt gleich mit dem ersten Flanschabstand, so dass die Abmessung des inneren Isolierrings in Längsachsenrichtung kleiner als der erste Flanschabstand ist. Dadurch können das erste Flanschteil und das zweite Flanschteil im Bereich des inneren Isolierrings und des äußeren Isolierrings einfacher hergestellt werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind das erste Flanschteil und/oder das zweite Flanschteil mit einem Absatz versehen, welcher einen zweiten Abstand zwischen dem ersten Flanschteil und dem zweiten Flanschteil definiert, welcher größer als der erste Flanschabstand ist, wobei der innere Isolierring innerhalb des zweiten Abstands angeordnet ist. Somit ist der innere Isolierring mit Spiel zwischen dem ersten Flanschteil und dem zweiten Flanschteil positioniert. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der innere Isolierring und der äußere Isolierring die gleiche Abmessung in Richtung der Längsachse der Rohrabschnitte aufweisen. Alternativ kann der innere Isolierring in Längsachsenrichtung auch kleiner als der äußere Isolierring ausgebildet sein.
Bevorzugt sind das erste Flanschteil und/oder das zweite Flanschteil mit einer Zentriervorrichtung zum Zentrieren des äußeren Isolierrings und/oder des inneren Isolierrings in Bezug auf die Längsachse der Rohrabschnitte versehen. Besonders bevorzugt ist der äußere Isolierring mittels der Zentriervorrichtung bezüglich der Längsachse der Rohrabschnitte zentriert. Das Zentrieren des inneren Isolierrings in Bezug auf die Längsachse der Rohrabschnitte kann dann vorteilhafterweise über den äußeren Isolierring erfolgen.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen der äußere Isolierring und/oder der innere Isolierring einen Metallkörper auf, welcher mit einer, insbesondere aus Keramik ausgebildeten, Isolierschicht auf einer dem ersten Flanschteil zugewandten Fläche und/oder auf einer dem zweiten Flanschteil zugewandten Fläche des Metallkörpers versehen ist. Vorzugsweise ist der Metallkörper beidseitig mit einer Isolierschicht, die insbesondere aus Keramik ausgebildet ist, versehen. Die Verwendung eines metallischen Grundmaterials sorgt dafür, dass eine Abweichung zwischen der thermischen Dehnung der Isolierringanordnung und der Flanschteile geringer wird. Somit können geringere Verbindungskräfte gewählt werden, welche benötigt sind, um sicherzustellen, dass kein Spalt zwischen den Flanschteilen entsteht und kein Medium aus den Rohren austritt. Dadurch kann ferner der äußere Isolierring, welcher durch die Verbindungskräfte beansprucht wird, kompakter ausgebildet werden, was zu einer insgesamt kompakten Isolierringanordnung führt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der innere Isolierring einen mit Keramik beschichteten Metallkörper aufweist. Die Ausführung des inneren Isolierrings als beschichteten Metallkörpers hat den Vorteil, dass eine Anfälligkeit des inneren Isolierrings, welcher das drucktragende Element ist, gegen spontanes Versagen nicht mehr besteht.
Alternativ sind bevorzugt der innere Isolierring und/oder der äußere Isolierring vollständig aus Keramik ausgebildet. Die zweiteilige Ausführung der Isolierringanordnung dient dazu, dass jeder der Isolierringe nur mit einem Anteil der bei der Flanschverbindung auftretenden Kräfte beansprucht wird, so dass sich auch unter Verwendung von Keramik die Wahrscheinlichkeit eines spontanen Versagens der Isolierringe verringert.
Um die Dichtheit der Flanschverbindung zu gewährleisten, weisen das erste Flanschteil und/oder das zweite Flanschteil eine Ausnehmung oder eine Nut auf, in welcher eine Dichtung angeordnet ist, die gegen den inneren Isolierring gedrückt ist. Vorzugsweise sind auf beiden, dem ersten Flanschteil und dem zweiten Flanschteil zugewandten Seiten des inneren Isolierrings Dichtungen angeordnet, welche gegen den inneren Isolierring gepresst sind. Die Dichtungen sind bevorzugt als Metallringe ausgebildet.
Besonders bevorzugt befinden sich die Dichtungen im Kraftnebenschluss. Dies bedeutet, dass im verbundenen Zustand der Flanschteile die Dichtungen nur mit einem Teil der Verbindungskräfte beansprucht werden.
Die Dichtungen sind ferner bevorzugt gleichmäßig komprimiert.
Zum Vereinfachen des Einbauens des äußeren Isolierrings in die Flanschverbindung kann der äußere Isolierring vorzugsweise mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere ist der äußere Isolierring aus zwei Halbringen ausgestaltet.
Nach einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind der äußere Isolierring und der innere Isolierring miteinander verbunden, insbesondere einstückig ausgebildet. Die einstückige Ausbildung des äußeren Isolierrings und des inneren Isolierrings bedeutet, dass die Ringisolieranordnung einen einzigen Flanschverbindungs-Isolierring umfasst. Dabei ist der Flanschverbindungs-Isolierring als Metallkörper geformt, welcher mit einer Isolierschicht versehen ist. Die Isolierschicht ist vorzugsweise aus Keramik. Somit wird auch mit Benutzung eines einzigen Bauelements eine konstruktive Integrität der elektrischen Isolierung erzielt.
Ferner wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch einen Flanschverbindungs-Isolierring gelöst, welcher einen Metallkörper umfasst, der mit einer, insbesondere aus Keramik ausgebildeten, Isolierschicht, auf einer einem ersten Flanschteil und/oder einem zweiten Flanschteil zugewandten Fläche des Metallkörpers versehen ist. Der Metallkörper bietet als tragende Struktur einem Innendruck Widerstand, wodurch die Isolierschicht entlastet wird.
Es ist allerdings auch möglich, dass der Metallkörper komplett mit einer, insbesondere aus Keramik ausgebildeten, Isolierschicht beschichtet ist. Dies vereinfacht das Herstellen des Flanschverbindungs-Isolierrings. Sollte ein unvorhersehbarer Kontakt zwischen dem ersten Flanschteil und dem zweiten Flanschteil über eine Umfangsfläche des Flanschverbindungs-Isolierrings stattfinden, dient die komplette Beschichtung des Flanschverbindungs-Isolierrings dazu, dass die elektrische Isolierung der Flanschteile voneinander nicht beeinträchtigt wird.
Ferner bevorzugt ist auf der Isolierschicht, welche auf der dem ersten Flanschteil und/oder dem zweiten Flanschteil zugewandten Fläche des Metallkörpers ausgebildet ist, eine Metallschicht vorgesehen. Durch die Metallschicht kann die darunterliegende Isolierschicht geschützt werden, ohne dass die Isolierfunktion der Isolierringanordnung gestört wird. Die Metallschicht dient auch dazu, eine Möglichkeit zu bieten, eine Oberflächenkontur des Flanschverbindungs-Isolierrings durch eine mechanische Bearbeitung zu beeinflussen.
Zur Verbesserung der Dichtigkeit der Isolierringanordnung ist es von Vorteil, wenn die Metallschicht eine Rautiefe Rz zwischen 23 × 10^–6 m und 50 × 10^–6 m, insbesondere eine Rautiefe Rz von 25 × 10^–6 m, aufweist. Die metallische Schicht weist vorzugsweise Riefen auf, die durch eine spanende Bearbeitung, insbesondere durch Drehen, hergestellt sind. Die Rautiefe Rz ist vorzugsweise je nach Anwendung einstellbar.
Ferner bevorzugt ist ein Verhältnis einer Dicke der Isolierschicht zu einer Dicke des Metallkörpers 1 Zehntel. Somit wird die Isolierfunktion des Flanschverbindungs-Isolierrings bereitgestellt, ohne dass ein großer Aufbau des Flanschverbindungs-Isolierrings benötigt ist.
Eine absolute Dicke der Isolierschicht ist bevorzugt kleiner als 1 × 10^–3 m, besonderes bevorzugt 0,5 × 10^–3 m. Die Isolierschicht bleibt auf diese Weise eine nicht-drucktragende Schicht im Gegensatz zum dickeren, drucktragenden Metallkörper.
Weiterhin ist der Metallkörper des Flanschverbindungs-Isolierrings bevorzugt beidseitig mit einer Keramikschicht von einer Dicke von 0,5 × 10^–3 m versehen, wobei der Flanschverbindungs-Isolierring einen Widerstand von größer als 200 × 10⁶ Ohm bei einer Temperatur von 650°C und einer Spannung von 1000 V aufweist. Somit kann der Flanschverbindungs-Isolierring bei Flanschverbindungen unter hoher Temperatur benutzt werden. Durch die Durchschlagfestigkeit des Flanschverbindungs-Isolierrings wird eine isolierte Flanschverbindung zwischen zwei Rohrabschnitten hergestellt.
Der Flanschverbindungs-Isolierring kann vorzugsweise als der innere Isolierring und/oder der äußere Isolierring der erfindungsgemäßen Flanschverbindung dienen.
Ferner ist vorzugsweise der Flanschverbindungs-Isolierring mit einer Dichtung in einer Flanschverbindung angeordnet, wobei sich die Dichtung im Krafthauptschluss oder Kraftnebenschluss befindet. Als Krafthauptschluss ist der Zustand zu verstehen, bei dem alle Verbindungskräfte über die Dichtung übertragen werden.
Vorzugsweise weist der Flanschverbindungs-Isolierring einen inneren Bereich und einen äußeren Bereich mit Bezug auf eine Mittelachse des Flanschverbindungs-Isolierrings, wobei der innere Bereich eine kleinere Abmessung in Richtung der Mittelachse als der äußere Bereich aufweist. Somit kann der innere Bereich im eingebauten Zustand des Flanschverbindungs-Isolierrings in eine Flanschverbindung mit einem Spiel zwischen dem ersten Flanschteil und dem zweiten Flanschteil der Flanschverbindung angeordnet sein. Dies führt dazu, dass der äußere Bereich nur Verbindungskräfte, die durch eine Verbindungsvorrichtung verursacht werden, aufnimmt. Darüber hinaus kann der innere Bereich des Flanschverbindungs-Isolierrings den Innendruck des Mediums tragen.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Gleiche Bezugszeichen verweisen in den verschiedenen Figuren jeweils auf gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach gleiche Elemente. Es zeigt:
1 eine vereinfachte Schnittansicht einer Flanschverbindung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 eine vereinfachte Draufsicht einer Isolierringanordnung, die bei der Flanschverbindung von 1 benutzt ist,
3 eine vereinfachte Schnittansicht (Schnitt A-A) der Isolierringanordnung von 2,
4 ein vergrößerter Abschnitt der Flanschverbindung von 1,
5 ein vergrößerter Abschnitt einer Flanschverbindung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
6 ein vergrößerter Abschnitt einer Flanschverbindung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
7 eine vereinfachte Schnittansicht eines Flanschverbindungs-Isolierrings gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
8 eine vereinfachte Schnittansicht eines Flanschverbindungs-Isolierrings gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 eine Flanschverbindung 1 zur Herstellung einer elektrisch isolierten Verbindung zwischen zwei Rohrabschnitten gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die Flanschverbindung 1 ein erstes Flanschteil 2, ein zweites Flanschteil 3 und eine Isolierringanordnung 5, welche zwischen dem ersten Flanschteil 2 und dem zweiten Flanschteil 3 angeordnet ist. Die Isolieranordnung 5 stellt eine elektrische Isolation zwischen dem ersten Flanschteil 2 und dem zweiten Flanschteil 3 bereit.
Das erste Flanschteil 2 und das zweite Flanschteil 3 erstrecken sich entlang einer Längsachse L der Rohrabschnitte und sind über Verbindungskräfte mittels einer Verbindungsvorrichtung 4 miteinander verbunden.
Die Verbindungsvorrichtung 4 weist insbesondere eine Vielzahl von Schraubverbindungen 40 auf. Die durch die Schraubverbindungen 40 verursachten Verbindungskräfte sind bevorzugt Vorspannkräfte.
Vorzugsweise ist die Verbindungsvorrichtung 4 mittels einer Vielzahl von Isolierhülsen 41 und Isolierscheiben 42 elektrisch isoliert. Die Isolierhülsen 41 und die Isolierscheiben 42 sind bevorzugt aus Keramik ausgebildet.
Die Isolierringanordnung 5, welche insbesondere direkt an einer Rohröffnung 10 angeordnet ist, weist einen äußeren Isolierring 50 und einen inneren Isolierring 51 mit Bezug auf die Längsachse L der Rohrabschnitte auf (1 bis 3). Der äußere Isolierring 50 und der innere Isolierring 51 sind konzentrisch zueinander angeordnet und mindestens teilweise aus einem Isoliermaterial ausgebildet. Somit wird eine elektrische Isolierung der Flanschteile 2, 3 voneinander gewährleistet.
Wie in 4 veranschaulicht ist, weist insbesondere der äußere Isolierring 50 einen ersten Metallkörper 70 auf, welcher mit einer ersten Isolierschicht 71 auf einer dem ersten Flanschteil 2 zugewandten Fläche 72 und einer dem zweiten Flanschteil 3 zugewandten Fläche 73 des ersten Metallkörpers 70 versehen ist.
Der innere Isolierring 51 ist in ähnlicher Weise ausgestaltet. So weist bevorzugt der innere Isolierring 51 einen zweiten Metallkörper 74 auf, der mit einer zweiten Isolierschicht 75 auf einer dem ersten Flanschteil 2 zugewandten Fläche 76 und einer dem zweiten Flanschteil 3 zugewandten Fläche 77 des zweiten Metallkörpers 74 überzogen ist.
Durch die Benutzung von Metall für die Isolierringe 50, 51 wird eine Abweichung zwischen der thermischen Dehnung der Isolierringen 50, 51 und der Flanschteile 2, 3 geringer. Dies ist bei einer vorgespannten Flanschverbindung besonders vorteilhaft, wobei geringere Vorspannkräfte gewählt werden können. Anderenfalls müssten die Vorspannkräfte größer sein, um einen Unterschied in der thermischen Dehnung zwischen der Isolierringe und der Flanschteile zu kompensieren.
Alternativ können der innere Isolierring 51 und der äußere Isolierring 50 vollständig aus Keramik ausgebildet sein. Durch die zweiteilige Ausführung der Isolierringanordnung 5 kann sichergestellt werden, dass der innere Isolierring 51 und der äußere Isolierring 50 den Kräften, mit denen sie jeweils beansprucht werden, besser standhalten. Die Wahrscheinlichkeit eines spontanen Versagens der Isolierringanordnung, insbesondere des inneren Isolierrings, wird dadurch erheblich verringert. Somit wird ein sicherer Betrieb einer Anlage, bei welcher eine erfindungsgemäße Flanschverbindung 1 angewandt ist, gewährleistet.
Der äußere Isolierring 50 steht im verbundenen Zustand der Flanschteile 2, 3 in Kontakt mit dem ersten Flanschteil 2 und dem zweiten Flanschteil 3. Dadurch definiert der äußere Isolierring 50 einen ersten Flanschabstand d1 zwischen dem ersten Flanschteil 2 und dem zweiten Flanschteil 3. In diesem Zustand ist der erste Flanschabstand d1 gleich mit einer ersten Dicke k1 des äußeren Isolierrings 50 in Richtung der Längsachse L.
Ferner ist das erste Flanschteil 2 mit einem ersten Absatz 20 und das zweite Flanschteil 3 mit einem zweiten Absatz 30 versehen. Der erste Absatz 20 und der zweite Absatz 30 definieren einen zweiten Flanschabstand d2 zwischen dem ersten Flanschteil 2 und dem zweiten Flanschteil 3, welcher größer als der erste Flanschabstand d1 ist. Der innere Isolierring 51 weist eine zweite Dicke k2 in Richtung der Längsachse L auf. Vorzugsweise ist die erste Dicke k1 des äußeren Isolierrings 50 gleich mit der zweiten Dicke k2 des inneren Isolierrings 51. Alternativ kann die zweite Dicke k2 auch kleiner als die erste Dicke k1 sein.
Der innere Isolierring 51 ist innerhalb des zweiten Flanschabstands d2 zwischen dem ersten Flanschteil 2 und dem zweiten Flanschteil 3 angeordnet. Dadurch ist der innere Isolierring 51 mit einem ersten Spiel s1 in Längsachsenrichtung in Bezug auf das erste Flanschteil 2 und mit einem zweiten Spiel s2 in Längsachsenrichtung in Bezug auf das zweite Flanschteil 3 eingebaut. Das erste Spiel s1 und das zweite Spiel s2 sind vorzugsweise gleich groß und in der Größenordnung von 0,1–0,01 mm.
Weiterhin weist das erste Flanschteil 2 eine erste Ausnehmung 21 und das zweite Flanschteil 3 eine zweite Ausnehmung 31 auf. In den Ausnehmungen 21, 31 sind Dichtungen 8 angeordnet, die gegen den inneren Isolierring 51 gedrückt sind. Die Dichtungen 8 sind vorzugsweise als Metallringe ausgebildet.
In diesem Ausführungsbeispiel stehen die Dichtungen 8 im Kraftnebenschluss. Das heißt, dass die durch die Verbindungsvorrichtung 4 verursachten Verbindungskräfte durch die Dichtungen 8 nur solange übertragen werden, bis eine Blocklage während des Einbaus der Dichtungen 8 erreicht ist. Unter Blocklage ist die Lage zu verstehen, in der die Flanschteile 2, 3 mit dem äußeren Isolierring 50 in Kontakt sind. Im Kraftnebenschluss wird nur ein Teil der Verbindungskräfte über die Dichtungen 8 übertragen. Dieser Teil der Verbindungskräfte entspricht der Dichtungskräfte der Dichtungen 8. Die Dichtungen 8 sind ferner bevorzugt gleichmäßig komprimiert.
Darüber hinaus wird der innere Isolierring 51 aufgrund der vorgesehenen Spiele s1, s2 nur mit dem Teil der Verbindungskräfte beansprucht, welcher durch die Dichtungen 8 übertragen wird. Während des Betriebs nimmt der innere Isolierring 51 ferner einen Innendruck eines in den Rohrabschnitten befindlichen Mediums auf.
Auf der anderen Seite trägt der äußere Isolierring 50 den Rest der Verbindungskräfte. Der Teil der Verbindungskräfte, welcher über den äußeren Isolierring 50 übertragen wird, ist größer als der, der über den inneren Isolierring 51 abgeleitet wird. Die Isolierringanordnung 5 ist derart ausgebildet, dass die Verbindungskräfte auf dem äußeren Ring die Verbindungskräfte, die auf dem inneren Ring anliegen, um ein Vielfaches, insbesondere um ein 5-faches bis ein 10-faches überschreiten.
Aufgrund seiner Positionierung ist der äußere Isolierring 50 vor hohen Drücken aufgrund eines Mediums weitgehend geschützt. Der äußere Isolierring 50 kann dadurch sehr gut die Verbindungskräfte aufnehmen, da der äußere Isolierring 50 keine Dichtfunktion übernehmen muss und weit weniger stark den Designkriterien zur Kompensation von Temperaturgradienten unterworfen ist.
Der äußere Isolierring ist bevorzugt mit einer großen Auflagefläche ausgestattet, um den mechanischen Druck durch die Verbindungskräfte, insbesondere durch die Vorspannkräfte bei einer vorgespannten Flanschverbindung, gut zu verteilen.
Die Trennung der mechanischen Belastung der Isolierring 50, 51 führt dazu, dass der innere Ring 51 eine kleinere Abmessung in radialer Richtung, senkrecht zur Längsachsenrichtung, als der äußere Isolierring 50 aufweisen kann.
Insbesondere haben der äußere innere Isolierring 51 eine erste Wandstärke t1 und der innere Isolierring 51 eine zweite Wandstärke t2 in radialer Richtung, welche kleiner als die erste Wandstärke t1 ist. Das heißt, dass ein Verhältnis von Außenradius zu Innenradius beim inneren Isolierring 51 kleiner als das entsprechende Verhältnis beim äußeren Isolierring 50 ist.
Durch diese Ausgestaltung des inneren Isolierrings 51 werden zum Einen die im inneren Isolierring 51 auftretenden thermischen Spannungen minimiert. Zum Anderen ist die Isolierringanordnung 5 kompakt ausgebildet.
Bevorzugt ist der Isolierring 50, welcher vorzugsweise einen Wert im Bereich von 0,1–0,5 mm annimmt, um den inneren Isolierring 51 mit einem dritten Spiel s3 angeordnet. Alternativ wäre aber auch eine Anordnung des äußeren Isolierrings 50 zwischen dem ersten Flanschteil 2 und dem zweiten Flanschteil 3 jeweils um die Schraubverbindungen 40 herum denkbar.
Es sei hier angemerkt, dass zur Vereinfachung der Darstellung die 1 bis 3 ohne das Spiel s3 gezeichnet sind.
Zum Zentrieren des äußeren Isolierrings 50 in Bezug auf die Längsachse L der Rohrabschnitte sind bevorzugt das erste Flanschteil 2 und das zweite Flanschteil 3 mit einer Zentriervorrichtung 6 versehen. Die Zentriervorrichtung 6 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen ersten Vorsprung 60 am ersten Flanschteil 2 und einen zweiten Vorsprung 61 am zweiten Flanschteil 3, welche insbesondere ringförmig ausgebildet sind. Der äußere Isolierring 50 liegt im verbundenen Zustand der Flanschteile 2, 3 an der Zentriervorrichtung 6 an.
Ferner ist der äußere Isolierring 50 aus einem ersten Teil 50a und einem zweiten Teil 50b geformt (2), was das Einbauen des äußeren Isolierrings 50 in die Flanschverbindung 1 erleichtert.
Durch die erfindungsgemäße Flanschverbindung 1 werden eine elektrisch isolierte und druckdichte Verbindung von Rohrabschnitten unter hohem Innendruck und hoher Temperatur sichergestellt. Unter hohem Innendruck ist ein Druck von größer als 350 × 10⁵ Pa, insbesondere 380 × 10⁵ Pa zu verstehen. Unter hoher Temperatur ist eine Temperatur von größer als 500, insbesondere 580 Grad Celsius zu verstehen.
Die zweiteilige Ausführung der Isolierringanordnung 5 ermöglicht eine getrennte konstruktive Optimierung der Isolierringe 50, 51 auf die Druck-, Temperatur- und Kraft-Randbedingungen. Der innere Isolierring 51 ist so weit wie möglich von den Verbindungskräften durch die Verbindungsvorrichtung 4 befreit, deren größter Teil vom äußeren Isolierring 50 aufgenommen wird. Durch die Aufgabenteilung erfahren beide Isolierringe 50, 51 einachsige Lasten, wodurch die Spannungsverteilung der resultierenden Beanspruchung werkstoffgerechter ausfällt.
Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Flanschverbindung 1 bieten elektrische Hochdruck-Dampferzeugeranlagen, Warmhaltevorrichtungen für Hochdruck-Rohrleitungen, Einrichtungen für Online-Korrosionsmessungen von heißen Rohrleitungen mittels Impedanz-Spektroskopie, aktiver Korrosionsschutz für Rohrleitungen unter hohen Temperaturen und Drücken, sowie endotherme chemische Syntheseprozesse.
Eine vielsprechende Einsatzmöglichkeit der erfindungsgemäßen Flanschverbindung 1 sind Bauteile in gefeuerten Dampferzeugern, die zur Steigerung der Lastgradienten bei vertretbarer Ermüdung mit einer Beheizung versehen sind. Somit lässt sich beispielsweise die Warmhaltung eines Rohrabschnitts während eines kurzfristigen Stillstandes des Dampferzeugers realisieren. Die erfindungsgemäße Flanschverbindung 1 würde es ermöglichen, diese Rohrleitungsabschnitte direkt elektrisch zu beheizen.
Ferner ist eine Möglichkeit zur Bestimmung der Korrosionsrate das Prinzip der Impedanzspektroskopie. Der Polarisationswiderstand eines der Korrosion ausgesetzten Bauteils ist dabei die Größe, anhand der sich der Fortschritt der Korrosion bestimmen lässt. Um die Impedanzspektroskopie durchführen zu können, muss an das zu untersuchende Bauteil eine Wechselspannung angelegt werden. Das Verfahren wird allerdings noch an Probekörpern ausgeführt, welche nicht mit dem Rohrleitungssystem selbst verbunden sind. Die erfindungsgemäße Flanschverbindung 1 würde es ermöglichen, die Impedanzspektroskopie direkt an den von der Korrosion betroffenen, dampfführenden Rohrleitungsabschnitten durchzuführen. Somit wären direkte Aussagen über die in-situ Korrosion der Rohrleitung möglich.
Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in Bezug auf die 5 beschrieben.
Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unterscheidet grundsätzlich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der innere Isolierring 51 eine kleinere zweite Dicke k2 in Richtung der Längsachse L als die erste Dicke k1 des äußeren Isolierrings 50 aufweist.
Ferner ist vorzugsweise der erste Flanschabstand d1, welcher durch den äußeren Isolierring 50 definiert ist, gleich mit dem zweiten Flanschabstand d2, innerhalb dessen der innere Isolierring 51 angeordnet ist.
Durch die kleinere zweite Dicke k2 des inneren Isolierrings 51 im Vergleich zur ersten Dicke k1 des äußeren Isolierrings 50 sind das erste Spiel s1 zwischen dem inneren Isolierring 51 und dem ersten Flanschteil 2 sowie das zweite Spiel s2 zwischen dem inneren Isolierring 51 und dem zweiten Flanschteil 3 bereitgestellt.
Ein weiterer Unterschied zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Isolierringanordnung 5 des zweiten Ausführungsbeispiels mit einem Abstand von der Rohröffnung 10 angeordnet ist. Der innere Isolierring 51 weist insbesondere einen Innendurchmesser i auf, welcher größer als der Durchmesser f der Rohröffnung 10 ist.
Weiterhin sind im ersten Flanschteil 2 eine erste Nut 22 und im zweiten Flanschteil 3 eine zweite Nut 32 vorgesehen, in die die Dichtungen 8 eingesetzt sind.
Die Dichtungen 8 stehen auch in diesem Ausführungsbeispiel im Kraftnebenschluss, wodurch der innere Isolierring 51 nur mit einem Teil der durch die Verbindungsvorrichtung 4 verursachten Verbindungskräfte im verbundenen Zustand der Flanschteile 2, 3 belastet wird. Den größten Teil der Verbindungskräfte trägt der äußere Isolierring 50.
In einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß der 6 sind der äußere Isolierring 50 und der innere Isolierring 51 einstückig ausgebildet. Das heißt, dass die Isolierringanordnung 5 einen einzigen Flanschverbindungs-Isolierring 90 mit einem äußeren Bereich 91 und einem inneren Bereich 92 mit Bezug auf eine Mittelachse M des Flanschverbindungs-Isolierrings 90 aufweist. Die Mittelachse M entspricht im verbundenen Zustand der Flanschteile 2, 3 der Längsachse L der Rohrabschnitte.
Der äußere Bereich 91 des Flanschverbindungs-Isolierrings 90 entspricht dem äußeren Isolierring 50 und der innere Bereich 92 dem inneren Isolierring 51. In die 6 sind zum besseren Verständnis der innere Isolierring 51 und der äußere Isolierring 50 gestrichelt eingezeichnet. Der innere Bereich 92 und der äußere Bereich 91 sind mit einer dritten Dicke k3 in Richtung der Längsachse L ausgebildet. Die dritte Dicke k3 entspricht der Dicke des Metallkörpers 93.
Die einteilige Ausführung der Isolierringanordnung 5 ist möglich, wenn der Flanschverbindungs-Isolierring 90 aus einem Metallkörper 93 ausgebildet ist, welcher mit einer Isolierschicht 94 auf den dem ersten Flanschteil 2 und dem zweiten Flanschteil 3 zugewandten Seiten 95, 96 versehen ist.
Hierbei ist der Flanschverbindungs-Isolierring 90 zwischen dem ersten Flanschteil 2 und dem zweiten Flanschteil 3 ohne Spiel angeordnet. Der Flanschverbindungs-Isolierring 90 trägt den Innendruck sowie die Verbindungskräfte der Verbindungsvorrichtung 4. Ferner befinden sich die Dichtungen 8 befinden sich im Kraftnebenschluss.
Allerdings können die Dichtungen 8 bei der Benutzung des Flanschverbindungs-Isolierrings 90 auch im Krafthauptschluss stehen. Befindet sich eine Dichtung im Krafthauptschluss, dann werden bei einer Flanschverbindung die Verbindungskräfte einer Verbindungsvorrichtung vollständig durch die Dichtung übertragen.
Es ist ferner möglich, dass der innere Bereich 92 eine kleinere Abmessung in Richtung einer Mittelachse M als der äußere Bereich 91 aufweist. Dabei kann der innere Bereich 92 mit Spiel in Bezug auf das erste Flanschteil 2 und/oder das zweite Flanschteil 3 angeordnet sein.
Vorteilhafterweise ist ein Verhältnis einer Dicke der Isolierschicht 94 zu der Dicke k3 des Metallkörpers 93 ein Zehntel. Insbesondere weist die Isolierschicht 94 eine Dicke von 0.5 × 10^–3 m, wobei der Isolierring einen Widerstand von größer als 200 × 10⁶ Ohm bei einer Temperatur von 650 Grad Celsius und einer Spannung von 1000 V aufweist.
Somit ist der Flanschverbindungs-Isolierring 90 geeignet für eine Flanschverbindung 1 für Rohrabschnitte mit einem Medium unter hoher Temperatur und hohem Druck.
7 zeigt einen Flanschverbindungs-Isolierring 90 im nicht eingebauten Zustand gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Der Flanschverbindungs-Isolierring 90 weist einen Metallkörper 93 auf, welcher mit einer insbesondere aus Keramik ausgebildeten Isolierschicht 97 komplett umgeben ist. Auf der Isolierschicht 97 auf den dem ersten Flanschteil 2 und dem zweiten Flanschteil 3 zugewandten Seiten 95, 96 ist vorzugsweise eine zusätzliche Metallschicht 97 geformt.
Die Metallschicht 97 ist spanend ausgebildet und weist in vorteilhafter Weise eine Rautiefe Rz zwischen 25 × 10^–6 m und 50 × 10^–6 m, insbesondere eine Rautiefe Rz von 25 × 10^–6 m, auf.
Durch die vorgesehene Metallschicht 97 ist zum Einen die Isolierschicht 94 geschützt und zum Anderen eine Dichtigkeit einer Flanschverbindung, bei der der Flanschverbindungs-Isolierring 90 benutzt wird, sichergestellt.
In 8 ist ein Flanschverbindungs-Isolierring 90 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Der Flanschverbindungs-Isolierring 90 ist in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise aus zwei Metallkörpern 93 ausgebildet, welche mit einer Klebeschicht 98 miteinander verbunden sind, die Isoliereigenschaften aufweist. Somit wird bei Verwendung des Flanschverbindungs-Isolierrings 90 in einer Flanschverbindung durch die isolierende Klebeschicht 98 des Flanschverbindungs-Isolierrings 90 eine elektrische Isolierung zwischen zwei Flanschteilen erzielt. Dabei ist die Klebeschicht 98 nicht das drucktragende Element, was schonend für die Klebeschicht wirkt.
Die Klebeschicht 98 ist insbesondere aus Keramik ausgebildet. Ferner weist vorzugsweise die Klebeschicht 98 eine Dicke zwischen 0,1 mm und 1 mm auf.
Vorteilhafterweise können jeweils die Metallkörper 93 zur Erhöhung der Dichtigkeit einer Flanschverbindung mit Riefen versehen sein.
Alternativ kann bevorzugt eine Beschichtung der Metallkörper 93 auf den Stirnseiten des Flanschverbindungs-Isolierrings 90 aus einem Isoliermaterial, insbesondere Keramik, vorgesehen sein. Weiterhin bevorzugt kann eine Metallschicht auf der gebildeten Isolierschicht ausgebildet sein. Die Metallschicht kann hierbei vorteilhafterweise zur Erhöhung der Dichtigkeit einer Flanschverbindung mit Riefen versehen sein.
Der Flanschverbindungs-Isolierring 90 kann als der äußere Isolierring 50 und/oder der innere Isolierring 51 der erfindungsgemäßen Flanschverbindung 1 benutzt werden. So kann der Flanschverbindungs-Isolierring 90 zwischen dem ersten Flanschteil 2 und dem zweiten Flanschteil 3 wie der Flanschverbindungs-Isolierring 90 gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel (4 und 5) angeordnet sein.
Alternativ kann der Flanschverbindungs-Isolierring 90 dieses Ausführungsbeispiels in Alleinstellung zwischen dem ersten Flanschteil 2 und dem zweiten Flanschteil 3 wie der Flanschverbindungs-Isolierring 90 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel (6) angeordnet sein.
Neben der vorstehenden schriftlichen Beschreibung der Erfindung wird zu deren ergänzender Offenbarung hiermit explizit auf die zeichnerische Darstellung der Erfindung in den 1 bis 7 Bezug genommen.
Bezugszeichenliste

1: Flanschverbindung
2: erstes Flanschteil
3: zweites Flanschteil
4: Verbindungsvorrichtung
5: Isolierringanordnung
6: Zentriervorrichtung
8: Dichtung
10: Rohröffnung
20: erster Absatz
21: erste Ausnehmung
22: erste Nut
30: zweiter Absatz
31: zweite Ausnehmung
32: zweite Nut
40: Schraubverbindung
41: Isolierhülse
42: Isolierscheibe
50: äußerer Isolierring
50a: erstes Teil des äußeren Isolierrings/erster Halbring)
50b: zweites Teil des äußeren Isolierrings/zweiter Halbring)
51: innerer Isolierring
60: erster Vorsprung
61: zweiter Vorsprung
70: erster Metallkörper
71: erste Isolierschicht
72: dem ersten Flanschteil zugewandte Fläche des ersten Metallkörpers
73: dem zweiten Flanschteil zugewandten Fläche des ersten Metallkörpers
74: zweiter Metallkörper
75: zweite Isolierschicht
76: dem ersten Flanschteil zugewandte Fläche des zweiten Metallkörpers
77: dem zweiten Flanschteil zugewandten Fläche des zweiten Metallkörpers
90: Flanschverbindungs-Isolierring
91: äußerer Bereich des Flanschverbindungs-Isolierrings
92: innerer Bereich des Flanschverbindungs-Isolierrings
93: Metallkörper des Flanschverbindungs-Isolierrings
94: Isolierschicht des Metallkörpers des Flanschverbindungs-Isolierrings
95: dem ersten Flanschteil zugewandte Fläche des Metallkörpers des Flanschverbindungs-Isolierrings
96: dem zweiten Flanschteil zugewandte Fläche des Metallkörpers des Flanschverbindungs-Isolierrings
97: Metallschicht
98: Klebeschicht
d1: erster Flanschabstand an der Stelle des äußeren Isolierrings
d2: zweiter Flanschabstand an der Stelle des inneren Isolierrings
s1: erstes Spiel zwischen dem inneren Isolierring und dem ersten Flanschteil in Längsachsenrichtung
s2: zweites Spiel zwischen dem inneren Isolierring und dem zweiten Flanschteil in Längsachsenrichtung
s3: drittes Spiel zwischen dem ersten Isolierring und dem zweiten Isolierring in radialer Richtung
t1: erste Wandstärke des äußeren Isolierrings
k1: erste Dicke des äußeren Isolierrings
t2: zweite Wandstärke des inneren Isolierrings
k2: zweite Dicke des inneren Isolierrings
k3: Dicke des Metallrings des Flanschverbindungs-Isolierrings/dritte Dicke
i: Innendurchmesser des inneren Isolierrings bzw. der Isolierringanordnung
f: Innendurchmesser der Rohröffnung
L: Längsachse der Rohrabschnitte
M: Mittelachse des Flanschverbindungs-Isolierrings
A-A: Schnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 1223634 [0002]

Claims

Flanschverbindung zur Herstellung einer elektrisch isolierten Verbindung zwischen zwei Rohrabschnitten, umfassend: • ein erstes Flanschteil (2) und ein zweites Flanschteil (3), welche sich entlang einer Längsachse (L) der Rohrabschnitte erstrecken und mittels einer Verbindungsvorrichtung (4) miteinander verbunden sind, und • eine Isolierringanordnung (5) mit einem äußeren Isolierring (50) und einem inneren Isolierring (51) mit Bezug auf die Längsachse (L) der Rohrabschnitte, welche zwischen dem ersten Flanschteil (2) und dem zweiten Flanschteil (3) angeordnet ist, • wobei die Isolierringanordnung (5) mindestens teilweise aus einem Isoliermaterial, insbesondere Keramik, ausgebildet ist und eine elektrische Isolierung der Flanschteile (2, 3) voneinander bedingt.
Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Isolierring (50) im verbundenen Zustand der Flanschteile (2, 3) in Kontakt mit dem ersten Flanschteil (2) und dem zweiten Flanschteil (3) steht und einen ersten Flanschabstand (d1) zwischen dem ersten Flanschteil (2) und dem zweiten Flanschteil (3) definiert, und der innere Isolierring (51) mit einem ersten Spiel (s1) in Längsachsenrichtung in Bezug auf das erste Flanschteil (2) und/oder mit einem zweiten Spiel (s2) in Längsachsenrichtung in Bezug auf das zweite Flanschteil (3) angeordnet ist.
Flanschverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Isolierring (51) eine kleinere Abmessung (k2) in Längsachsenrichtung als der äußere Isolierring (50) aufweist.
Flanschverbindung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Flanschteil (2) mit einem ersten Absatz (20) und/oder das zweite Flanschteil (3) mit einem zweiten Absatz (30) versehen sind, welcher einen zweiten Flanschabstand (d2) zwischen dem ersten Flanschteil (2) und dem zweiten Flanschteil (3) definiert, welcher größer als der erste Flanschabstand (d1) ist, wobei der innere Isolierring (51) innerhalb des zweiten Flanschabstands (d2) angeordnet ist.
Flanschverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Flanschteil (2) und/oder das zweite Flanschteil (3) mit einer Zentriervorrichtung (6) zum Zentrieren des äußeren Isolierrings (50) und/oder des inneren Isolierrings (51) in Bezug auf die Längsachse (L) der Rohrabschnitte versehen sind.
Flanschverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Isolierring (50) und/oder der innere Isolierring (51) einen Metallkörper (70, 74) aufweisen, welcher mit einer, insbesondere aus Keramik ausgebildeten, Isolierschicht (71, 75), auf einer dem ersten Flanschteil (2) zugewandten Fläche (72, 76) und/oder auf einer dem zweiten Flanschteil (3) zugewandten Fläche (73, 77) des Metallkörpers (70, 74) versehen ist.
Flanschverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Isolierring (51) und/oder der äußere Isolierring (50) jeweils zwei Metallkörper (70, 74) aufweisen, welche mittels einer isolierenden, insbesondere aus Keramik ausgebildeten, Klebeschicht miteinander verbunden sind.
Flanschverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Isolierring (51) und/oder der äußere Isolierring (50) vollständig aus Keramik ausgebildet sind.
Flanschverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Flanschteil (2) und/oder das zweite Flanschteil (3) eine Ausnehmung (21, 31) oder eine Nut (22, 32) aufweisen, in welcher eine Dichtung (8) angeordnet ist, die gegen den inneren Isolierring (51) gedrückt ist.
Flanschverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Isolierring (50) mehrteilig ausgebildet ist.
Flanschverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Isolierring und der innere Isolierring miteinander verbunden, insbesondere einstückig, ausgebildet sind.
Flanschverbindungs-Isolierring, umfassend einen Metallkörper (93), welcher mit einer, insbesondere aus Keramik ausgebildeten, Isolierschicht (94), auf einer einem ersten Flanschteil (2) zugewandten Fläche (95) und/oder auf einer einem zweiten Flanschteil (3) zugewandten Fläche (96) des Metallkörpers (93) versehen ist.
Flanschverbindungs-Isolierring nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Isolierschicht (94) auf der dem ersten Flanschteil (2) zugewandten Fläche (95) und/oder dem zweiten Flanschteil (3) zugewandten Fläche (96) des Metallkörpers (93) eine Metallschicht (97) vorgesehen ist.
Flanschverbindungs-Isolierring nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht (97) Riefen aufweist.
Flanschverbindungs-Isolierring nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis einer Dicke der Isolierschicht (94) zu einer Dicke (k3) des Metallkörpers (93) ein Zehntel ist.
Flanschverbindungs-Isolierring nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkörper (93) beidseitig mit einer Keramikschicht mit einer Dicke von 0.5 × 10^–3 m versehen ist, wobei der Flanschverbindungs-Isolierring (90) einen Widerstand von größer als 200 × 10⁶ Ohm bei einer Temperatur von 650 Grad Celsius und einer Spannung von 1000 V aufweist.
Flanschverbindungs-Isolierring nach einem der Ansprüche 12 bis 16, gekennzeichnet durch einen inneren Bereich (92) und einen äußeren Bereich (91) mit Bezug auf eine Mittelachse (M) des Flanschverbindungs-Isolierrings (90), wobei der innere Bereich (92) eine kleinere Abmessung in Richtung der Mittelachse (M) als der äußere Bereich (91) aufweist.
Flanschverbindungs-Isolierring, umfassend zwei Metallkörper (93), welche mittels einer isolierenden, insbesondere aus Keramik ausgebildeten, Klebeschicht (98) miteinander verbunden sind.