Stijfheidscriteria voor flenzen zijn bedoeld om de rotatie van flenzen te beperken en zo lekkage te voorkomen. Onlangs heeft Walther Stikvoort een artikel gepubliceerd waarin de stijfheidscriteria voor rompflenzen met een grote diameter wordt geevalueerd zoals ontworpen volgens de ASME Sectie VIII norm (VS) versus een ontwerp volgens de EN 13445 (EU) en PD5500 (UK) normen.
Alle normen gebruiken de traditionele Taylor Forge-analyse. Deze kent geen criterium voor de stijfheid van de flenzen. Als reactie op de ruime ervaring met lekproblemen heeft ASME Section VIII daarnaast een criterium voor de stijfheid van de flens (J) toegevoegd en hebben EN 13445 en PD 5500 beide een zogenaamde k factor ingevoerd. Daarnaast verschillen de normberekeningen enigszins met betrekking tot de toelaatbare flens- en boutspanningen.
Het stijfheidscriterium van de ASME-code is gebaseerd op een toelaatbare flensrotatie van 0,3° voor flenzen van het integrale type en is verder uitgewerkt tot een stijfheidscriterium J waaraan de flens moet worden getoetst (J ≤ 1,0).
In EN 13445 en PD 5500 wordt een diameterafhankelijke k factor benadering gebruikt om rekening te houden met de stijfheid van de flens. De k factor benadering heeft een reducerend effect op de toegestane flensspanningen en is bedoeld om de stijfheid te verhogen en aldus de rotatie van de flens te beperken.
In zijn artikel concludeert Walther Stikvoort dat de k factor benadering te veel compenseert in vergelijking met de J criterium benadering. Dit leidt tot een grotere flensdikte en een minder economisch flensontwerp. Hij vindt dan ook dat de Europese en Britse normen het criterium van de flensverdraaiing (stijfheid) volgens de Amerikaanse ASME-code zouden moeten volgen.
Het onderzoek van Walther Stikvoort is gepubliceerd in het American Journal of Engineering Research (AJER). Zie deze link voor de volledige paper.