法兰标准大全
-
(1) 公称压力
参照EN 1092-1—2002,公称压力范围定为PN2. 5〜PN160,取消PN250等级。PN250主要用 于髙压法兰,由于配合的钢管壁厚增加,为了维持管内的通径,必须对钢管的外径尺寸进行调整,加 大钢管的外径。鉴于髙压法兰特点,删除PN250,修订后不列人HG标准范围。
(2) 适用的配管尺寸系列
,标准中保留使用两套配管的钢管尺寸系列,即国际上(ISO 4200)通用的管子系列(俗称“英制 管”)和国内仍然保留使•用的钢管外径系列(俗称“公制管”)。取消PN250法兰配用的钢管外径 系列。
英制管系列是ISO 4200中的第一系列,也是HG/T 20553《化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选 用系列》中所列的la系列钢管外径尺寸,除表1-2所列外,与ASME钢管外径尺寸一致。
公制管系列是HG/T 20553中所列的II系列钢管外径尺寸。
表1-2钢管外径
公称通径DN | 65 | 125 |
英制管(ISCXHG'SH) | 76.1 | 139. 7 |
英制管(ASME) | 73 | 141. 3 |
(1) 连接尺寸
连接尺寸主要指螺栓中心圆直径、螺栓孔直径、螺纹尺寸、螺栓个数、法兰外径。本次修订中,有 三档螺栓孔径尺寸作了调整(见表1-3)。
表1-3
我国GB/T 9112〜9124—2000《钢制管法兰》与HG/T 20592—2009(PN系列)的连接尺寸一 致,可以配合使用。
但是JB/T 74〜86—1994《管路法兰》是一套PN系列的老标准,虽在1994年进行修订,但仍保 留了众多不合时宜的规定,因此在新建的工程中不能再使用JB/T 74〜86。机械行业标准法兰的连 接尺寸与修订后化工行业管法兰(PN系列)并不完全一致:
(3) 紧固件的螺纹尺寸和螺栓孔径部分有差别,但对于互换使用影响不大。
(4) 有三个法兰的紧固件个数不同,影响配合使用(PN2. 5 —DN500,PN6 —DN500,PN10 — DN80)o
(5) PN160等级的机械行业标准法兰,其所有连接尺寸、结构尺寸以及配合的钢管外径尺寸与 化工行业标准法兰等都不相同。
U)管法兰的外径尺寸不同,不影响使用,但影响外观。
(2) 密封面尺寸
化工行业标准法兰的密封面突台直径^按EN 1092-1进行了调整。与我国国家标准、机械行业 标准都略有不同,不影响配合使用。密封面突台髙度,按EN 1092-1进行了调整。
表1-5
其余法兰尺寸按EN 1092-1进行了调整,公称压力PN160的法兰尺寸按DIN 2638标准法兰确 定,公制管系列按钢管外径作相应变动。法兰厚度包括密封面突台尺寸。
(1) 带颈平焊法兰、承插焊法兰和螺纹法兰的颈部。相同规格的带颈平焊法兰、承插焊法兰和 螺纹法兰的颈部尺寸完全一致。颈部可以是平行的直筒形或者颈部外侧斜度不大于7°的锥形,以便 于铸造或锻造。螺纹法兰内孔管螺纹的加工(定位孔或者倒角等),应使钢管拧紧后的端部靠近但不 超出法兰密封面。
(2) 带颈对焊法兰和对焊环松套法兰对焊环的颈部厚度。带颈对焊法兰的颈部厚度S和对焊 环松套法兰的对焊环壁厚S—般不应小于钢管名义厚度,用户应在订货时注明。本标准中仅给出最 低要求,适用于用户未提出具体要求的场合。对焊环松套法兰对焊环的翻边厚度&应不小于钢管 最小壁厚(0. 875S)。
(3) 夹套法兰。夹套法兰的外径、螺栓孔直径、螺栓尺寸和个数、法兰厚度以及法兰密封面尺寸 均按与夹套管(外管)配合的相应法兰的公称尺寸确定。夹套法兰内径按与内管配合的相应法兰的 内径尺寸确定。夹套法兰的压力额定值按内管承受的公称压力确定。
带颈平焊夹套法兰的颈部大端尺寸按与夹套管配合的法兰相应尺寸确定。带颈对焊夹套法兰 的颈部大端尺寸按与内管配合的法兰相应尺寸确定,颈部小端外径尺寸按与内管配合的法兰相应尺 寸确定。
夹套法兰的髙度按与夹套管配合的法兰相应尺寸确定。
(4) 孔板法兰。主要参照ASMEB16.36,按HG/T20592_2009(PN系列)进行调整。测压孔 型式、尺寸以及相关要求按ASME B16. 36规定。测压孔连接结构按我国相应管件标准要求。
(1) 法兰的技术要求
(1) 法兰用材料。本次修订对管法兰用材料品种进行调整。根据我国材料标准的制修订情况, 增加了以下管法兰用材料:钢板有14CrlM〇R、12Cr2MolR(GB 713—2007《锅炉和压力容器用钢 板》)和0Crl8NillNb(GB/T 4237—2007《不锈钢热轧钢板和钢带》)。锻件有A105、25(GB/T 12228—2006《通用阀门碳素钢锻件技术条件》)、14CrlMo(JB 4726—2000《压力容器用碳素钢和低 合金钢锻件》)和〇8Ni3D(JB 4727—2000《低温压力容器用低合金钢锻件》)。铸件有LC3、LCC (JB/ T 7248—1994《阀门用低温钢铸件技术条件》)和WC6、WC9、C12A(JB/T 5263—2005《电站阀门铸 钢件技术条件》)。增加的铸钢件品种满足了阀门、栗及法兰的使用需要。
同时取消了以下村料:GB/T 16253《承压钢铸件》中ZG280/520G、ZG240/450G、ZG15CrlMo、 ZG12Cr2MoG、 ZG07Cr20Nil0、 ZG07Crl9NillMo2、 ZG〇3Crl8NilO、 ZG〇3Crl9NillMo、 ZG08Cr20Nil0Nb;JB 4727中09Mn2VD;GB 3531《低温压力容器用低合金钢钢板》中09Mn2VD。
(1) 法兰用材料的分组。本次修订对于法兰用材料分组进行了较大的调整,参照EN 1092-1,按 材料的许用应力和屈服强度相同或相近为原则,在一组中所列入的材料强度并不相同,取最小值为 此组的屈服强度基准数值。1C1〜1C14为碳素钢和合金钢材料组,2C1〜2C5、12E0为不锈钢材 料组。
JB 4726和JB 4727修订后提高了 16Mn和16MnD小截面锻件的抗拉强度,因此,列人1C1材 料组中。
(2) 表面粗糙度和尺寸公差。参照EN 1092-1和ASME B16. 5对未标注要求的法兰密封面的 表面粗糙度进行了修订。对加工后法兰密封面缺陷尺寸进行了规定。突面、凹面/凸面及全平面密 封面是釆用加工刀具加工密封面时自然形成的一种锯齿形同心圆或螺旋齿槽。
参照EN 1092-1对管法兰的尺寸公差进行了修订。
(1) 法兰的压力-温度表
法兰的压力-温度表数值是指法兰在不同的工作温度下所能承受的最大允许工作压力,是标准 法兰选用的重要参数,尤其是对髙温下使用的法兰。长期以来,国外积累了大量的资料和使用经验, 制定了相应的标准管法兰压力-温度等级表。EN 1092-1中设定材料屈服强度225MPa为基准,按式 (1-1)计算不同工作温度下最大允许工作压力>(PN为公称压力):
p^PNX (设计强度/225) (1-1)
设计强度取下列最小值:
(1) 当工作温度低于材料的蠕变温度时,取材料的屈服强度;
(2) 蠕变温度时取材料最大许用应力的1. 5倍;
(3) 材料的设计强度高于225MPa者,仍取225MPa。
由于法兰的失效并非仅强度失效,而大多为刚度-变形-密封失效。因此,当材料的设计强度髙 于225MPa时,并不增加承载能力。
本次修订的HG/T 20592—2009《钢制管法兰(PN系列)》按照法兰材料分组原则,参照EN 1092-1确定材料的压力-温度值。在压力-温度表中许多材料的温度上限并不说明高于此上限温度 时不能使用诙材料,而仅表明尚无可靠的、有经验的数据,因此,标准中不列出。设计者可根据使用 经验或较为可靠的数据自行决定。此外,温度上限基本上是相应材料的蠕变温度。处于蠕变温度范 围的法兰密性能的影响因素更加复杂,尤其是涉及变形与压力松弛等问题,目前尚没有可靠的估 量、计算方法。
连接尺寸主要指螺栓中心圆直径、螺栓孔直径、螺纹尺寸、螺栓个数、法兰外径。本次修订中,有 三档螺栓孔径尺寸作了调整(见表1-3)。
表1-3
螺栓孔径M | 2009 版 | 1997 版 |
M27 | 30 ' | 29. 5 |
M30 | 33 | 32.5 |
M33 | 36 | 35, 5 |
我国GB/T 9112〜9124—2000《钢制管法兰》与HG/T 20592—2009(PN系列)的连接尺寸一 致,可以配合使用。
但是JB/T 74〜86—1994《管路法兰》是一套PN系列的老标准,虽在1994年进行修订,但仍保 留了众多不合时宜的规定,因此在新建的工程中不能再使用JB/T 74〜86。机械行业标准法兰的连 接尺寸与修订后化工行业管法兰(PN系列)并不完全一致:
(3) 紧固件的螺纹尺寸和螺栓孔径部分有差别,但对于互换使用影响不大。
(4) 有三个法兰的紧固件个数不同,影响配合使用(PN2. 5 —DN500,PN6 —DN500,PN10 — DN80)o
(5) PN160等级的机械行业标准法兰,其所有连接尺寸、结构尺寸以及配合的钢管外径尺寸与 化工行业标准法兰等都不相同。
U)管法兰的外径尺寸不同,不影响使用,但影响外观。
(2) 密封面尺寸
化工行业标准法兰的密封面突台直径^按EN 1092-1进行了调整。与我国国家标准、机械行业 标准都略有不同,不影响配合使用。密封面突台髙度,按EN 1092-1进行了调整。
表1-5
DN | NPS | 法兰内径 CA系列钢管) HG/T 20592—2009 | 法兰内径 (A系列钢管) HG 20592—1997 |
15 | 22. 5 | 22 | |
125 | 5 | 143. 5 | 141. 5 |
300 | 12 | 328 | 327. 5 |
350 | 14 | 360 | 359.5 |
其余法兰尺寸按EN 1092-1进行了调整,公称压力PN160的法兰尺寸按DIN 2638标准法兰确 定,公制管系列按钢管外径作相应变动。法兰厚度包括密封面突台尺寸。
(1) 带颈平焊法兰、承插焊法兰和螺纹法兰的颈部。相同规格的带颈平焊法兰、承插焊法兰和 螺纹法兰的颈部尺寸完全一致。颈部可以是平行的直筒形或者颈部外侧斜度不大于7°的锥形,以便 于铸造或锻造。螺纹法兰内孔管螺纹的加工(定位孔或者倒角等),应使钢管拧紧后的端部靠近但不 超出法兰密封面。
(2) 带颈对焊法兰和对焊环松套法兰对焊环的颈部厚度。带颈对焊法兰的颈部厚度S和对焊 环松套法兰的对焊环壁厚S—般不应小于钢管名义厚度,用户应在订货时注明。本标准中仅给出最 低要求,适用于用户未提出具体要求的场合。对焊环松套法兰对焊环的翻边厚度&应不小于钢管 最小壁厚(0. 875S)。
(3) 夹套法兰。夹套法兰的外径、螺栓孔直径、螺栓尺寸和个数、法兰厚度以及法兰密封面尺寸 均按与夹套管(外管)配合的相应法兰的公称尺寸确定。夹套法兰内径按与内管配合的相应法兰的 内径尺寸确定。夹套法兰的压力额定值按内管承受的公称压力确定。
带颈平焊夹套法兰的颈部大端尺寸按与夹套管配合的法兰相应尺寸确定。带颈对焊夹套法兰 的颈部大端尺寸按与内管配合的法兰相应尺寸确定,颈部小端外径尺寸按与内管配合的法兰相应尺 寸确定。
夹套法兰的髙度按与夹套管配合的法兰相应尺寸确定。
(4) 孔板法兰。主要参照ASMEB16.36,按HG/T20592_2009(PN系列)进行调整。测压孔 型式、尺寸以及相关要求按ASME B16. 36规定。测压孔连接结构按我国相应管件标准要求。
(1) 法兰的技术要求
(1) 法兰用材料。本次修订对管法兰用材料品种进行调整。根据我国材料标准的制修订情况, 增加了以下管法兰用材料:钢板有14CrlM〇R、12Cr2MolR(GB 713—2007《锅炉和压力容器用钢 板》)和0Crl8NillNb(GB/T 4237—2007《不锈钢热轧钢板和钢带》)。锻件有A105、25(GB/T 12228—2006《通用阀门碳素钢锻件技术条件》)、14CrlMo(JB 4726—2000《压力容器用碳素钢和低 合金钢锻件》)和〇8Ni3D(JB 4727—2000《低温压力容器用低合金钢锻件》)。铸件有LC3、LCC (JB/ T 7248—1994《阀门用低温钢铸件技术条件》)和WC6、WC9、C12A(JB/T 5263—2005《电站阀门铸 钢件技术条件》)。增加的铸钢件品种满足了阀门、栗及法兰的使用需要。
同时取消了以下村料:GB/T 16253《承压钢铸件》中ZG280/520G、ZG240/450G、ZG15CrlMo、 ZG12Cr2MoG、 ZG07Cr20Nil0、 ZG07Crl9NillMo2、 ZG〇3Crl8NilO、 ZG〇3Crl9NillMo、 ZG08Cr20Nil0Nb;JB 4727中09Mn2VD;GB 3531《低温压力容器用低合金钢钢板》中09Mn2VD。
(1) 法兰用材料的分组。本次修订对于法兰用材料分组进行了较大的调整,参照EN 1092-1,按 材料的许用应力和屈服强度相同或相近为原则,在一组中所列入的材料强度并不相同,取最小值为 此组的屈服强度基准数值。1C1〜1C14为碳素钢和合金钢材料组,2C1〜2C5、12E0为不锈钢材 料组。
JB 4726和JB 4727修订后提高了 16Mn和16MnD小截面锻件的抗拉强度,因此,列人1C1材 料组中。
(2) 表面粗糙度和尺寸公差。参照EN 1092-1和ASME B16. 5对未标注要求的法兰密封面的 表面粗糙度进行了修订。对加工后法兰密封面缺陷尺寸进行了规定。突面、凹面/凸面及全平面密 封面是釆用加工刀具加工密封面时自然形成的一种锯齿形同心圆或螺旋齿槽。
参照EN 1092-1对管法兰的尺寸公差进行了修订。
(1) 法兰的压力-温度表
法兰的压力-温度表数值是指法兰在不同的工作温度下所能承受的最大允许工作压力,是标准 法兰选用的重要参数,尤其是对髙温下使用的法兰。长期以来,国外积累了大量的资料和使用经验, 制定了相应的标准管法兰压力-温度等级表。EN 1092-1中设定材料屈服强度225MPa为基准,按式 (1-1)计算不同工作温度下最大允许工作压力>(PN为公称压力):
p^PNX (设计强度/225) (1-1)
设计强度取下列最小值:
(1) 当工作温度低于材料的蠕变温度时,取材料的屈服强度;
(2) 蠕变温度时取材料最大许用应力的1. 5倍;
(3) 材料的设计强度高于225MPa者,仍取225MPa。
由于法兰的失效并非仅强度失效,而大多为刚度-变形-密封失效。因此,当材料的设计强度髙 于225MPa时,并不增加承载能力。
本次修订的HG/T 20592—2009《钢制管法兰(PN系列)》按照法兰材料分组原则,参照EN 1092-1确定材料的压力-温度值。在压力-温度表中许多材料的温度上限并不说明高于此上限温度 时不能使用诙材料,而仅表明尚无可靠的、有经验的数据,因此,标准中不列出。设计者可根据使用 经验或较为可靠的数据自行决定。此外,温度上限基本上是相应材料的蠕变温度。处于蠕变温度范 围的法兰密性能的影响因素更加复杂,尤其是涉及变形与压力松弛等问题,目前尚没有可靠的估 量、计算方法。