Die Dichtungseigenschaften werden in einem festgelegten Verfahren unter Laborbedingungen und unter idealisierten Prüfbedingungen ermittelt. Diese Prüfung basiert auf den entsprechenden Pressung-, Dichtheits- und Relaxationsprüfungen gemäß EN 13555. Die Dichtungseigenschaften müssen die Dichtungs- und Verformungseigenschaften der Dichtung angemessen beschreiben.

Nach dem neuen Konzept der Flanschberechnung gemäß EN 1591-1 werden die Dichtungsparameter in die Flanschberechnung einbezogen, um die Dichtheit und Festigkeit der Flanschverbindung sicherzustellen. So sind beispielsweise sowohl für die Einbau- als auch für die Betriebsbedingungen Grenzwerte für den Flächenpressung erforderlich, die den zulässigen Bereich festlegen (siehe Tabelle 1).

 Tabelle 1: Flanschdichtungen – Flächpressungen und andere Charakteristiken

Dichtungs- Charakteristik	EN 13555	Beschreibung	Auswirkungen	Anwendung in der Flanschberechnung	Anmerkungen zur Charakteristik
Einbau-Flächenpressung	QA [MPa]	Dichtungssflächenpressung im Einbauzustand	Ausführung (Flansch, Dichtungstyp, Schrauben)	Auslastungsgrad der Schraube; Materialauswahl der Schrauben;	Der Anpressdruck wird in der Norm EN 13555 nicht festgelegt
Mindestflächenpressung im Einbauzustand für die geforderte Dichtheitsklasse L	Qmin(L) [MPa]	Der Mindestflächenpressung, die für die Leckagerateklasse L beim Einbau erforderlich ist. Der bei Umgebungstemperatur erforderliche Mindestwert des Oberflächenanpressdrucks der Dichtung beim Einbau damit die Dichtung sich in die Rauheit der Flanschfläche einpasst und die inneren Leckkanäle verschließt, sodass die Dichtheitsklasse für den internen Prüfdruck dem geforderten Niveau der Dichtheitsklasse L entspricht. Der Wert hängt im Wesentlichen vom Medium und vom Innendruck ab, aber auch in erheblichem Maße von der geforderten Dichheitsklasse.	Temperatur; Dichtungsbreite; Dichtungsdicke; Rauheit der Dichtflächen; Innendruck p; Dichtheitsklasse L; Medium;	Bestimmung der Mindestdichtkraft im Einbauzustand	Ein niedriger Wert Qmin(L) ist wünschenswert
Mindestflächenpressung im Betriebszustand für die geforderte Dichtheitsklasse L n.	QSmin(L) [MPa]	Die Mindestflächenpressung, die für die Dichtheitsklasse L nach Entlastung erforderlich ist. Die Mindestflächenpressung der Dichtung, die unter Betriebsdruckbedingungen (d. h. nach Entlastung und bei Betriebstemperatur) erforderlich ist, damit die geforderte Dichtheitsklasse L für den internen Prüfdruck aufrechterhalten bleibt. QSmin(L) ist immer kleiner als Qmin(L).	Dichtungsbreite; Dichtungsdicke; Rauheit der Dichtflächen; Innendruck p; Anpressdruck QA; Dichtungsklasse L; Medium; Temperatur; Belastungsdauer;	Bestimmung der minimalen Dichtkraft im Betriebszustand	Ein niedriger Wert ist wünschenswert; Ein geringer Unterschied zwischen zwei Qmin(L)-Werten unter Berücksichtigung unterschiedlicher Leckageraten ist ebenfalls wünschenswert, da dies auf eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Entlastung während des Betriebs hindeutet.
Höchstflächenpressung im Einbauzustand	Qmax [MPa]	Der maximale Flächenpressung, mit dem die Dichtung beim Einbau belastet werden darf, ohne dass Schäden entstehen.	Dichtungsbreite; Dichtungsdicke; Rauheit der Dichtflächen; Dichtungsbreite; Dichtungsdicke; Rauheit der Dichtflächen;	Bestimmung der maximal zulässigen Dichtkraft im eingebauten Zustand	Der maximale Flächenpressung Qmax ergibt sich, wenn bei der Flanschberechnung gemäß EN 1591 der zulässige Auslastungsgrad des Flansches, der Schrauben oder der Dichtung erreicht ist.
Höchstflächenpressung im Betriebszustand	QSmax [MPa]	Der maximale Flächenpressung, die bei Betriebstemperatur auf die Dichtung ausgeübt werden kann, ohne dass diese beschädigt wird. Die maximale Flächenpressung, die bei der angegebenen Temperatur auf die Dichtung ausgeübt werden darf, ohne dass es zu einem Zusammenfallen oder „Quetschen“, einem Druckversagen, einem unzulässigen Eindringen in inneren Leckkanäle oder einer Beschädigung des beanspruchten Bereichs der Dichtung kommt, sodass ein Versagen unmittelbar bevorstünde.	Temperatur; Dichtungsbreite; Dichtungsdicke; Rauheit der Dichtflächen;	Bestimmung der maximal zulässigen Dichtkraft (Schraubenkraft) im Betriebszustand	Eine höherer QSmax Wert ist wünschenswert
E-Modul (Sekanten Modul)	EG [MPa]	Beschreibt das Rückfederungsverhalten (elastisches Verhalten) einer Dichtung, wenn die Belastung aufgehoben wird. Dies ist die zusätzliche Dickenänderung der Dichtung oder des Dichtungselements aufgrund von Kriechen zwischen dem Ende der Belastung und dem Ende der Prüfdauer.	Oberflächenpressung (montiert) QA; Dichtungsdicke; Temperatur;	Bestimmung der Änderung der Dichtkraft zwischen Montage- und Betriebszustand	Ein niedriger EG Wert ist wünschenswert;
Kriechrelaxationsfaktor	PQR [–]	Kriechrelaxationsfaktor, ist das Verhältnis von Rest- und Einbau-Anpressdruck. Dieser Faktor berücksichtigt den Einfluss der aufgebrachten Last auf die Relaxation der Dichtung zwischen dem Montagezustand der Verschraubung und dem langfristigen Betrieb bei Betriebstemperatur.	Temperatur; Dichtungsbreite; Dichtungsdicke; Rauheit der Dichtflächen; Anpressdruck QA; Steifigkeit C des Flanschsystems;	Bestimmung der Änderung des Anpressdrucks oder der Dichtkraft zwischen Einbau- und Betriebsbedingungen	PQR ≤ 1; Hoher PQR Wert ist wünschenswert
Kriechrelaxation	∆eGC [mm]	ΔeGc wird die Dickenänderung der Dichtung, die durch Kriechen und/oder Relaxation von der anfänglichen Oberflächenpressung zur finalen Oberflächenpressung im PQR-Test bedingt ist, ermittelt wird?

Dichtheitsklasse

Grundlage für die Eigenschaften der Dichtungen sind die definierten Dichtheitsklassen, die auf bestimmten spezifischen Leckageraten basieren. Die Dichtungseigenschaften werden unter verschiedenen Prüfbedingungen (unterschiedliche Prüfdrücke und Betriebsdrücke) im Innendruckversuch ermittelt und den Dichtheitsklassen zugeordnet. Auf der Grundlage dieser Zuordnung kann die entsprechende spezifische Leckagerate der Flanschverbindung durch den mathematischen Nachweis garantiert werden, dass die Grenzwerte der Dichtungseigenschaften eingehalten werden.

Die Dichtheitsklassen L_1.0, L_0.1, L_0.01, …) stellen die Höchstgrenze für eine bestimmte Leckage dar. Wenn eine Dichtheitsklasse von einer Dichtung eingehalten werden soll, darf die Leckage unter den festgelegten Bedingungen nicht höher sein, als es die Dichtheitsklasse zulässt.

Tabelle 2: Dichtheitsklasse

Dichtheitsklasse	Spezifische Leckagerate [mg / (s•m)] Helium *
L1,0	≤ 1,0
L0,1	≤ 0,1
L0,01	≤ 0,01
L0,001	≤ 0,001

^* „m“ bezeichnet die Umfangslänge der Dichtung.

Testbedingungen EN 13555

EN 13555 ist die Prüfnorm zur Bestimmung der Dichtungseigenschaften. Diese Dichtungsparameter werden für die Berechnung von Flanschverbindungen gemäß EN 1591-1 verwendet, um die Dichtheit der Flanschverbindung nachzuweisen. Flanschberechnungen mit Dichtheitsnachweis erfordern zuverlässige Dichtungseigenschaften.

Die Norm EN 13555 hat folgende Standardprüfbedingungen festgelegt:

• Prüfgas: Helium
• Prüfdruck: 40 bar
• Prüftemperatur: Raumtemperatur
• Flächenpressungen: min. 5 MPa, max. 160 MPa;

Die Norm enthält zudem verschiedene Flächenpressungen, bis zu denen die Dichtung belastet wird, um eine Leckagemessung durchzuführen. Nach der Belastung wird die Leckage gemessen. Anschließend erfolgt eine Entlastung (in mehreren Stufen), um auch hier die Leckage zu messen. Die Norm enthält Flächenpressungen von 5 MPa bis max. 160 MPa. Die Prüf-Flansche müssen eine entsprechende Größe aufweisen, ausgewählt aus der Norm EN 1092-1 (DN40/PN40) oder EN 1759-1 (NPS 4″/Class 300).

Eine Flanschverbindung nach DIN EN 1092 gilt nach dem aktuellen Stand der Technik als (dauerhaft) technisch dicht, wenn eine rechnerische Nachweisführung nach EN 1591-1 oder eine Finite-Elemente-Analyse (FEM) für eine Leckageklasse L0,01 vorgelegt werden kann (TA-Luft Ausgabe 18. August 2021, VDI 2290 Ausgabe Juni 2012).

Die Dichtungshersteller sind dafür verantwortlich, die Kennwerte ihrer Dichtungen unter den jeweiligen Prüfbedingungen zu veröffentlichen.