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阀门配套法兰接头和配管


2011 年第 5 期 5855 ( 2011 ) 05 0023 09 文章编号:1002 -





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阀门配套法兰接头和配管
谢新景 ( 永嘉县凯虹阀门有限公司, 浙江 永嘉 325105 )

介绍了阀门的法兰接头和配管常用国内外标准和材料 ,

论述了法兰和配管的选配方法, 。 提出了新旧标准应用中问题的处理 摘要
关键词 阀门;法兰;配管;标准;材料 文献标识码:A 中图分类号:TH134

Flange fittings and piping for valve
XIE Xinjing
( Yonjia Kaihong Valve Limited Company , Yonjia 325105 , China)

Abstract : Introduces the domestic and international standards of valve flange joint and pipe and materials, discusses the flange and pipe matching method, puts forw ard the suggestions in the application of new and old standards. Key words: valve; flange; piping ; standard; material 1 概述 管法兰及其垫片和紧固件统称为法兰接头 。法 兰接头是配管设计和管件阀门等各行业使用的一种 零部件。1920 年美国工程标准委员会成立了 B16 专业委员会, 统一并拓展管法兰和管件阀门垫片标 准。德国在 1926 年发布了母法兰标准 DIN 2501 。 我国正在修订中的国家标准将接轨国际 标 准 ISO 7005 - 1 - 2007 中的美欧体系。日系使用较少。 2 常用标准 法兰作为紧固连接件得到了普遍的使用, 需要 制定统一的标准予以规范。 2. 1 国外标准 ( 1 ) 美国标准 0. 6MPa、 1. 0MPa、 1. 6MPa、 压力 等 级 PN 0. 25MPa、 2. 5MPa、4. 0MPa、 6. 4MPa、 10. 0MPa、 16. 0MPa、 25. 0MPa、 32. 0MPa 和 40. 0MPa ( 我国阀门极少采用 PN32. 0MPa 和 PN40. 0MPa) 。 ( 3 ) 日本标准 10K、 日本法兰标准是 JIS 2220 , 压力等级 5K、 16K、 20K 和 30K( 船用标准有采用) 。 2. 2 国内标准 我国法兰标准种类较多( 表 1 ) 。在早期多采用 美标或前苏联标准, 改革开放后随着加入 WTO 开 始了向国际标准 ISO 接轨的趋势。又由于各部门颁 布了 本 行 业 的 标 准, 造 成 了 国 标 ( GB ) 、 机械部 ( JB ) 、 化工部 ( HG ) 、 石化 ( SH ) 、 电力 ( GD ) 和船舶 ( CB ) 等多种标准共存的现象。 各行业常采用本行 业的标准, 如阀门用机械部, 电厂用电力部, 石油化 工用石化或化工部。一些标准存在着不足并还在今 后一段时间内使用。我国的阀门法兰标准主要有化 工部 HG 20592 - 2009 ( A 管英制和 B 管公制 ) 及原 一机部的 JB / T 74 - 94 公制管。

美国法兰标准以 ASME B16. 5 和 ASME B16. 47 为 代 表,压 力 等 级 150LB ( 2. 0MPa ) 、300LB ( 5. 0MPa ) 、 400LB ( 6. 8MPa ) 、 600LB ( 11. 0MPa ) 、 900LB ( 15. 0MPa ) 、 1500LB ( 26. 0MPa ) 和 2500LB ( 42. 0MPa) 。 ( 2 ) 欧盟标准 以德国为代表的欧盟法兰标准是 DIN EN1092 ,

作者简介:谢新景( 1981 - ) , 男, 助理工程师, 浙江永嘉县人, 从事技术、 生产和售后服务工作。

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标准号 ☆ HG 20592 ~ 20635 - 2009 目前推荐: 现在及将来的发展 趋势 所属部门 化工部





2011 年第 5 期

国内法兰标准号
说明 HG 推 荐。 国 标、 石 化、 机 械 和 电 力 等 行 业 可 参 考 此 标 准, 20592 属欧洲系列, HG 20615 属美标系列, 接轨 ISO 7005 , 是参 B16. 47 - 2006 和欧洲 EN1092 - 2002 版 考美标 B16. 5 - 2003 , B 管公制) 国内使用时需区分接管尺寸( A 管英制, 的合集, 已作废。单项分类清楚, 使用方便, 如平焊 HG 20593 , 带颈平 2009 版取消了这种详细编号分类 焊 HG 20594 , 对焊 HG 20595 ,

标准名称 钢制管法兰、 垫片、 紧固件

HG 20592 ~ 20635 - 97

化工部

钢制管法兰、 垫片、 紧固件

HGJ 44 ~ 65 - 91 HG 5008 ~ 5028 - 58 GB / T 9112 ~ 9124 - 2000 ☆2010 版已出版, 变化较大

化工部

化工工程建设标准

已作废。我国第一个法兰标准 HG 5008 ~ 5028 - 58 , 尺寸同 旧机标, 接管尺寸为公制管, 可参照 HG 20592 同 HG 20592 - 97 , 修正补充 88 版的错误内容, ★2010 版参考 新版颁布后将逐步统一法兰标准 欧洲 2007 版和美标 2009 版,

国家标准

钢制管法兰

GB / T 9112 ~ 9129 - 1988

国家标准

钢制管法兰

已作 废。 只 配 英 制 管, 德 标 和 美 标 混 编, 德标压力只有 PN4. 0MPa 以 下,没 PN6. 3MPa 以 上。 将 600LB 误 编 为 PN10. 0MPa( 正确 PN11. 0MPa) , 造成后来使用的不便及误会 同德标母法兰 DIN 2501 , 规定了 DN10 ~ DN4 000 的主要连 接尺寸, 如外径、 孔距、 孔数、 孔径和密封面尺寸等 代替 GB 4216 - 84 和 GB 12380 - 90 , 铸铁阀门使用的标准 同 美 标 ASME B16. 47B 系 列 = API 605 , 其 中 PN6. 3 和 PN10. 0MPa 有 误, 应 为 PN6. 8MPa 和 PN11. 0MPa。 需 特 别 注 意

GB 2555 - 81 、 GB 2556 - 81

国家标准

一般用途管法兰连接尺寸

GB / T 17241 - 1998 GB / T 13402 - 1992

国家标准 国家标准

铸铁管法兰 大直径碳钢管法兰

GD 典管 2000

电力部

火力发电厂汽水管道零 件及部件典型设计手册 火力发电厂汽水管道零 件及部件典型设计手册 石油化工钢制管法兰

同国家标准 GB / T 9112 - 2000 ( 同 HG 20592 ) , 通常配公制管

GD 87 - 1101 D - GD 86 - 0500 ~ 0537 SH 3406 - 1996

电力部

同 78GD 一起都已作废, 华东、 西南、 东北和华北四个电力设 计院共同编制的各种零部件标准, 简称典管 87 。配公制管 代替 SH 3406 - 1992 , 同美标 HG 20615 配英制管, 将 600LB DN600 以上为 B16. 47B 系列 = API 605 = 误编为 PN10. 0MPa, HG 20623B - 09 保温阀门常用, 同 HG 20592 附录 B 59 版的机械部标准, 出自前苏联标准小外径系列配公制管, 现在及今后一段时间国内很多阀门还是以此生产。外径和孔径 与化 工 部 标 准 有 区 别,影 响 美 观 但 不 影 响 使 用。 除 ≥ PN16. 0MPa( 为 原 苏 联 高 压 标 准 与 现 行 标 准 不 同 ) 和 DN500 PN0. 25 及 PN0. 6MPa 孔数不一样外, 可互换使用。此标准将逐 步淘汰。新产品应优先采用国标( 同 HG 20592 - 2009 ) 代替 JB 1157 ~ 1160 - 82 , 容器罐上使用的标准, 阀门不使用 代替 JB / T 450 - 92 , 角式截止阀、 节流阀、 高压安全阀采用高 压螺纹法兰 JB / T 2769 , 螺纹公制, 与 H 12 - 67 螺纹有所不同

中石化

SHT 501 - 1997 ☆ JB 74 ~ 86 - 94 ☆ JB 74 ~ 86 - 59 1978 年以 前 生 产 的 旧 阀 门 目 前还按照此标准生产 JB 4700 ~ 4707 - 2000 JB / T 450 - 2008 , JB / T 2769

中石化 机械部 原一机部

石油化工钢制夹套管法兰 管路法兰技术条件 管路法兰技术条件

机械部 机械部

压力容器法兰 锻造角式高压阀门 PN16. 0 ~ PN32. 0MPa 螺 纹法兰

H1 ~ H31 - 67

化工基本 建设总局

高压管、 管件及紧固件

H 12 - 67 螺纹法兰同 JB 2769 尺寸一致, 特别注意 H 12 - 67 DN100 以上的是公制 中 DN80 PN22. 2MPa 以下是英制 G 螺纹, M 螺纹 民用船舶和出口船采用, 同国标( 同 HG 20592 ) 出口到东南亚各国船舶采用的日本标准

GB / T 2501 ~ 2508 - 89 GB 10745 ~ 10751 - 1989 CBM 1001 ~ 1135 - 81

船舶国家标准

船用法兰连接尺寸和密 封面( 四进位) 法兰类型 法兰尺寸 密 封面和垫片

船舶外贸

2011 年第 5 期


续表 1


国内法兰标准号
说明

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标准号 CB / T 44 ~ 52 - 1999 CB 1044 ~ 1045 - 83 GB / T 6071 - 2003 JB 919 - 75

所属部门 苏联军用舰艇

标准名称 船用法兰连接尺寸和密 封面 超高真空法兰结构形式 真空管路附件用橡胶密 封圈密封的焊接钢法兰 PN250MPa 超高压阀门 和管件技术条件

CB 856 ~ 859 - 76 一起同属引进 与 GB / T 568 ~ 569 - 1965 , 与现行的标准都不一样 的前苏联军用舰艇标准, 代替 GB 6071 - 85 , 真空管路用标准 真空管路用标准, 目前已经很少使用, 石油化工装置工艺管道 安装设计手册第二册还有收录 代替 JB 1309 - 73 , 适用于公称压力 250MPa 的乙烯、 聚乙烯 等中性介质的阀门、 管件和紧固件

国家标准 机械部

JB / T 1308. 1 ~ 21 - 1999

机械部

HG 21547 - 93

化工部

管道用钢 制 8 字 盲板、 只有 PN4. 0MPa 以下的尺寸, 标准中美标压力 需出新版更新, 等级部分与现行的美标管线盲板 ASME B16. 48 - 2005 不同 垫环、 插板

☆我国现在阀门法兰使用的主要标准 。

3

选配 阀门配套法兰接头需确定材质、 口径、 压力、

头螺栓、 Ⅰ 型六角螺母、 平垫圈 200HV 和非金属 平垫片 ( 若介质有腐蚀用聚四氟乙稀垫片 ) 。 设计 温度大于 300℃ 或公称压力大于或等于 4. 0M Pa 的 管道,因应力关系选用刚性较强的凸面或环连接面 对焊法兰,配全螺纹螺柱、Ⅱ型六角螺母、平垫圈 300HV 、缠绕式垫片、金属包覆垫或金属环垫。 由 于压力管道的工况条件很复杂,选型设计应仔细分 析。
配用 紧固件 A3

法兰类型、密封面形式和接管尺寸 ( 表 2 、表 3 和 表 4 ) 。因标准件及垫片可供选择很多, 根据用户 指定或按 照 化 工 标 准 HG 20614 - 2009 的 选 配 规 定,选择与阀门相同的口径和压力及与阀体一样的 材质。设计温度 300℃ 及以下且公称压力小于或等 于2. 5 M Pa的管道,选用突面平焊法兰, 配等长双
表2
材质 公称压力 工作温 PN / MPa 度 / ℃ ≤ 2. 5 -15 ~ 250 阀体材料 ( 铸件) HT250、 HT200、 HT300、 HT350、 KTH300 -06、 KTH350 -10、 QT400 -15、 QT450 -10 WCB、 WCA、 WCC、 ZG25、 25Mn 法兰材料 ( 锻件) Q235

法兰接头材料
配用垫片 非金属 垫片、 石棉 橡胶板、 聚 四氟已烯 石墨复 缠绕 合垫、 垫、 八角垫 缠绕垫 钢管材料 说明

可 灰铸铁、 锻铸铁( 耐 酸高硅) 、 球 墨铸铁 ☆碳素钢

10、 Q215、 Q235、 用于中低压铸铁阀门, 可用 Q195、 Q295 水、 煤气、 空气等, 国外禁用石 棉。用于海水时有腐蚀, 需配 316L 材质法兰 20、 20G、 CS、 L245NB Q245R、 Q420 Q345、 16Mn 使用最广的材质, 阀门是 WCB 铸钢 . 适用蒸汽, 水, 油 20 和 16Mn 可代 A105 品等, 压力容器多采用 16Mn, 我 国应用最广的低合金钢 低温环境

≤ 25. 0

-29 ~ 425

20、 A105

35、 40Cr

碳锰钢

≤ 25. 0

-20 ~ 475 -46 ~ 350 ≤550

16Mn、 ZG240

16Mn、 Q345

35、 40Cr

低温钢

LCB、 LCC、 LF1、 LF2

16MnD、 35CrMoA、 缠绕垫 09MnNiD B7、 40MnVB 15CrMo 35CrMoA、 齿 形 组 B7、 40MnVB 合垫、 缠绕 垫

16Mn、 09MnV L245NC 15CrMoG、 L360QC、 P12

☆铬钼钢

ZGCr5Mo 、 ZG20CrMoV、 12CrMoV、 WC6、 F11

通常使用的高温材质, 用在 550℃ 以下锅炉和蒸汽管道

铬钼钢

≤565

WC9、 F12、 ZG15Cr1Mo1V

12Cr1MoV 25Cr2MoV、 齿 形 组 B16 合金属包 覆 1Cr5Mo 25Cr2MoV、 齿 形 组 B16 合金属包 覆 0Cr18Ni9 金属包 覆垫、 缠绕 垫

12Cr1MoVG

电站锅炉过热器、 主蒸汽管 道

铬钼钢

≤600

1Cr5Mo 、 ZG16Cr5MoG、 F5、 C5、 C12

1Cr5Mo 、 P5

腐蚀性介质、 高温炉管及部 件

铜合金

-273 ~ 200

ZGnSn10Zn2( 锡青铜) 、 HMn58 -2( 黄铜) 、 ZCuAl10Fe3( 铝青铜)

304

0Cr18Ni9

氧气管路、 海水

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2011 年第 5 期

续表 2 法兰接头材料
材质 不锈钢 ☆不锈钢 不锈钢 公称压力 工作温 PN / MPa 度 / ℃ ≤25. 0 -196 ~ 425 -196 ~ 700 阀体材料 ( 铸件) CF3 CF8 CF8C 法兰材料 ( 锻件) 配用 紧固件 配用垫片 钢管材料 00Cr19Ni10 0Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti 说明 304L 是碳含量较低的 304 不锈钢的变种 18 -8 铬镍钢 304 是世界上 最广泛应用的不锈钢、 耐热钢 321 用 0Cr18Ni10Ti 代 替, 用途特性相同, 耐晶间 腐蚀性更优 具有良好的抗氯化物侵 蚀的性能, 用于海水环境和 强腐蚀 耐蚀性、 耐大气腐蚀性和 高温强度特别好 耐海水、 浓硝酸, 易产生 腐蚀的受压 设备, 有磁 性, 可用吸铁石吸 耐高温, 高温刀闸阀采用

00Cr19Ni10 00Cr19Ni10 缠绕垫 ( 304L ) 0Cr18Ni9 ( 304) 1Cr18Ni9Ti ( 321 ) 00Cr17Ni 14Mo2 ( 316L ) 0Cr17Ni 12Mo2 ( 316 ) 2205 304 321 缠绕垫 缠绕垫

不锈钢

- 196 ~ 425 - 196 ~ 700 - 50 ~ 280 高温

CF3M

316L

缠绕垫

00Cr17Ni 14Mo2 0Cr17Ni12Mo2

不锈钢

CF8M

316

缠绕垫

双相不锈钢

F51

2205

缠绕垫

GB / T 21832 - 2008

双相不锈钢 ☆为常用材料

310S

2520

2520

高温云 母复合板

0Cr25Ni20

表3
压力 通用阀门型号 阀门整体法兰经常采用 的标准和密封面形式 ☆ 突面 RF HG 20596 -

常用法兰接头选配
配紧固件、 垫片( 可有 多种选择) 双头螺 配管法兰类型 和密封面 类型代号 形式代号 板式平焊是最常用的法 兰, 可与各种低中压阀门 。多用于介质条件比 配套 GB / T 9119 - 2000、 , 优点是 较缓和的情况下 HGJ 45 - 91、 价格 比 较 便 宜。 旧 阀 门 HG 5010 - 58、 Z41H、 J41H 等按机械部标 GD 0506 ~ 0507 准较多。新产品如平板闸 JB / T 81 - 94、 蝶 阀 D343H、 对 阀 Z43F、 夹止回阀 H76X 等按化工 部标准较多 管法兰标准 备注( ☆为常用)

☆≤ PN 2. 5MPa

闸阀 Z41H - 16、 球阀

板 式 平 ☆突面 RF HG 20592 - 2009、

Q41F - 10、 截止阀 J41H 1997( 实际生产中目前采用 栓, Ⅰ 型六角 焊 PL - 25、 JB / T 79. 1 螺母, 止回阀 H41H、柱 97 版比 09 版多) 、 非金 GB / T 9113. 1 - 2000 塞 阀 U41S - 16、 蝶 阀 - 94、 D343H - 16、 调 节 阀 T41H - 25 属平垫片

铸铁 Z41T - 10、 Z45T - 16 ≤PN Z41H - 16、 Q41F -

GB / T17241 - 1998、 GB12380 - 90 突面 RF HG 20596 - 1997、 双 头 螺 带颈对焊

RF、 FF

全平面 FF 配全平面非 金属垫片

突面 RF

HG 20592 - 2009、

对焊用在特殊工况, 如

2. 5MPa 16、 J41H - 25、 GB / T 9113. 1 栓 8. 8 级, 对夹蝶阀 JB / T 79. 1 - 94、 Ⅱ ( 高颈) D71X - 10、弹 性 蝶 阀 - 2000 D373H - 16 型六角螺 母, 缠绕式 垫片、 金属 包覆垫 WN

JB / T 82. 1 - 94、 天燃气开采中的硫化氢介 要比平焊更适用于压 GB / T 9115. 1 - 质, 温 度 波 动 大 的 管 道。 2000、 HGJ 50 - 力、 D71X 时不需 配对夹蝶阀 91、 HG 5014 - 58、 GD 0505 垫片, 螺栓需加长; 配密封 面上有轴向盲孔的弹性蝶 阀时垫片内孔应缩小

特例: 氨阀 J41B - 25

凹 面 FM HG 20596 - 1997、 JB / T 79. 2 - 94、 GB / T 9113. 2 - 2000

凸面 M

HG 20592 - 2009、

氨阀 J41B - 25 采用凹

JB / T 82. 2 - 94、 面( FM ) , 需配凸面的管法 GB / T 9115. 2 - 兰。因价格原因也有客户 2000、 HGJ 51 - 照已作废的 HG 5012 - 58 91、 HG 5016 - 58 采购。因曾发生事故, 质 监局明文要求采用 凹 凸 垫片带内环缠绕结构 面,

2011 年第 5 期 续表 3
压力 通用阀门型号 阀门整体法兰经常采用 的标准和密封面形式 ☆ 凹 面 FM PN4. 0 ~





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常用法兰接头选配
配管法兰类型 和密封面 类型代号 形式代号 ☆ 凸面 M HG 20592 - 2009、 常用的法兰, 高温高中 JB / T 82. 2 - 94、压阀门整体法兰通常采用 GB / T 9115. 2 - 凹面, 配凸面对焊法兰, 可 2000、 GD HGJ 51 - 91 0502、以承受苛刻的工况条件。 新写法 PN6. 3MPa 与旧写 法 PN6. 4MPa 是一样的 环连接面 HG 20592 - 2009、 PN6. 3 ~ PN10. 0MPa 特 RJ GB / T 9115. 4 - 殊工况下选用环连 接 面 2000、JB / T 82 - RJ 法兰, RJ 面也称梯形槽 HGJ 53 - 91 94、 或油槽 管法兰标准 备注( ☆为常用)

配紧固件、 垫片( 可有 多种选择)

☆PN4. 0 ~

闸阀 Z941H - 40、截

全 螺 纹 带颈对焊 ( 高颈) WN

止 阀 J41H - 64、 球 阀 PN10. 0MPa HG 20596 - 螺 柱, Ⅱ型 Z944Y - 64、调 节 阀 9113. 2 - 2000 T941H - 40 等 环 连 接 面 RJ PN 6. 3 ~ 缠绕式垫 金属包 片、 覆垫 全螺纹 PN10. 0MPa HG 20596 - 螺 柱, Ⅱ型 1997、 JB / T 79. 4 - 94、 GB / T 六角螺母, 9113. 4 - 2000 金属环垫 ( 八角垫) 突面 RF HG 20596 - 1997、 - 2000 全螺纹

10. 0MPa Q347Y - 100、 JB / T 79. 2 - 94、 GB / T 六角螺母, 平板闸阀 1997、

突面 RF

HG 20592 - 2009、 近来石化天然气在高中 JB / T 82. 1 - 94、压使用 RF 突面增多, 注 GB / T 9115. 1 - 意: 垫片应选用 D 型带内 2000 环和对中环型缠绕式垫片

JB / T 79. 1 - 94、 GB / T9113. 1 螺 柱, Ⅱ型 六角螺母, 带内环和 对中环型 缠绕式垫 片( D 型) ☆PN16. 0 MPa 闸阀 Z941H - 160、 截 阀 H44H - 160 ☆ 环连接面 RJ 全螺纹 螺 柱, Ⅱ型 六角螺母, 垫片待定 化工部使用较少, 偶有 HG 20596 - 97 使用如安全阀 ( 先确定密 封面) 带颈 对焊 WN

☆环连 不 接面 RJ, 推荐凹凸 面

JB / T 82. 4 - 94

在高压部分, 我国阀门 配 采用的法兰标准很乱, 套时一定要核实清楚, 仅 “国标” 采用 是说不清楚 极有可能配错, 必须用 的, 图纸说话。基本上高温高 压的闸阀和截止阀等旧阀 门采用机械部 RJ 面较多, 凹凸面较少。平板闸阀和 油田阀等新产品采用国标 GB / T 9113. 4 - 2000 中的 PN15. 0MPa、 PN26. 0MPa ( 即美标 900LB 、 1500LB ) ,

止阀 J941H - 160 止回 JB / T79. 4 - 94

HG 20595 - 2009

平板闸阀 Z543F - 160

GB / T 9113. 4 - 2000

GB / T 9113. 4 - 2000

PN20. 0 或 PN25. 0 MPa 及以上

较乱的高压标准, 各 需提供图纸 厂各做各的标准和密封 面形式

需提供图纸

极少数阀门采用化 工 部 HG 20596 - 97

4

配管 ( 用户反应配错的情况较多)

道、暖气管道。无缝钢管一般是将熔融状态的钢水 通过环形狭缝挤压出来后再经拉伸等处理工艺成 型,在性能上,尤其是承压能力上较焊接钢管有很 大提高,所以经常用于高压设备上。无缝管的价格 较高,通常只有做到 DN500 以下, 有缝管的价格 低,且可以做的口径很大。

钢管制造工艺及所用管坯形状不同 ,分为焊接 无缝钢管和 ( 有缝 ) 焊接钢管。 焊接钢管如自来 水水管,一般是通过将平板材经折弯后焊接起来 的,上面有一条焊缝。焊缝部位是其薄弱环节,焊 缝质量也是影响其整体性能的主要因素 ,一般用于 工况条件不太苛刻的地方, 如输水管道、 煤气管

— 28 — 表4
压力 通用阀门型号 阀门整体法兰经常采用 的标准和密封面形式





2011 年第 5 期

不常用法兰接头选配
配紧固件、 垫片( 可有 多种选择) 配管法兰类型 和密封面 类型代号 形式代号 管法兰标准 说明

PN16. 0 ~ JB / T 450 - 2008 、 PN16. 0 锻造角式高压阀门: 双 头 螺 PN16. 0 ~ 32. 0MPa 螺 内螺纹法兰连接 高压螺 纹法兰标 准 较 32. 0MPa 角式截止阀 J44Y 、 角式 ~ 32. 0MPa 螺纹法兰 JB / T 栓 JB / T 纹 法 兰 JB / T 2769 - 外螺纹短管再与管 乱。JB / T 450 同化工部用 2773、 ( 分两种 节流阀 L44H、 锻钢球阀 2769 - 1992 螺 母 1992、 透镜垫 JB / T 2776 道焊接, 但我国缺 在化肥装置的 H 高压管、 PN22. 0、 Q41N 、 JB / T 2775、 安 全阀 A42Y - 螺纹短管的标准,管件及紧固件的 67 年标 PN32. 0 160P( 320R) 透镜垫 JB / 因 此 参 照 JB / T 准, 透镜垫锥形密封属于 MPa) T 2776 2768 和 MSS SP65 自紧式密封, 结构简单, 密 自制螺纹短管, 长 封效果好。法兰与管子的 约 70 ~ 150mm 连接形式采用螺纹连接, 这样使用便于维修, 同时 节约成本 PN1. 6 ~ 4. 0MPa 特 殊 阀 门: 保 温 阀 SHT 501 - 97 或 HG 20592 等长双 板 式 平 RF、 BQ41F、 BZ41H - 2009 附录 B Ⅰ 型 焊、 带颈平 MFM 、 头螺栓, 六角螺母,焊、 高颈对 TG 非金属平 焊 垫片 石油化工钢制夹 需保温的管道, 流过蒸

套管法兰 HG 20592 汽或其他热的保温介质, -2009 附录 B、 确保常温下会凝固的高 SHT 501 -97 粘稠 介 质 顺 畅 地 流 过。 配法兰通常口径加大一 级或几级

PN1. 0 ~ 特殊阀门: 安全阀 42. 0MPa

无变径无变压照常规配法兰 , 其他需提供图纸, 安全阀在系统中起安全保护作用

进出口压力口径不一 通常口径加大 一 级, 样, 压 力 减 小 一 级。 以 A48Y - 25 DN80 为 例: 进口配 DN80 - 25 , 出口 配 DN100 - 16

≤600LB 美标通用阀门 ≤DN600

ASME B16. 5 - 2009 、 HG 20615 - 2009

150LB 带 颈 平 焊 配 对焊 突面 ASME B16. 52009 、 中强度 双 头 螺 栓 合 成 RF HG 206152009 ≥300LB 高 橡胶垫片, 颈对焊 中 强 度 双 头 螺 栓 B5 , 合成橡胶垫或 高强 度 双 头 螺 栓 B7 , 缠绕垫片

阀门通常 150LB 选用 突 面 带 颈 平 焊 法 兰, 300LB 选 突 面 带 颈 对 焊 ≥ 400LB 突 面 RF 法兰, 需配 带对中 环垫 片。 曾 有国产的美标对夹止回 150LB DN250 阀 H74H需配对焊法兰

≥900LB 美标高压阀门 ≤DN600

ASME B16. 5 - 2009 、 HG 20615 - 2009

高强度 双头螺栓 B7 ,金 属 环垫

对焊

ASME B16. 5- ≥ 900LB 选用环 连 接 环连接 2009 、 HG 20615- 面, 对焊法兰可配套各种 面 RJ 2009 美标阀门

≥DN600

美标大口径阀门

ASME B16. 47 - 2006 分 中强度 AB 系列, B16. 47 A 系列 = 双 头 螺 栓 B5 ,合 成 MSS SP44 = HG 20623A 橡胶垫片 或高强度 双头螺栓 B7 ,缠 绕 垫片

对焊

突面 RF

ASME B16. 47 阀门通常应选用 A 系 - 2006 分 AB 系 列一般用途的法兰尺寸, B16. 47 A 系 但我国管道较多用 B 系 列, B 系列 列 = MSS SP44 = 列小型尺寸法兰, HG 20623A 可 以 节 省 材 料。 ASME B16. 47 B 系 列 = API 605 = HG 20623B

法兰盖 ( 盲板) BL

GB / T 9123 - 2000 、 JB 86 - 94 、 HGJ 61 ~ 65 - 91 、 HG 20601 - 97 、 GD 0511 ~ 0517

突面 RF、 凹 凸 面 MFM 、 榫 用于管道端部或作封头 槽面 TG 、 环连 接 面 RJ、 全 平 用, 封死管道的作用, 阀门 面 FF 不能代替盲板的作用。机 标 JB / T 86 - 94 盲板 DN 900 - 10 压力孔数误为 24, 正确为 28 个

2011 年第 5 期 续表 4
压力 通用阀门型号 阀门整体法兰经常采用 的标准和密封面形式





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不常用法兰接头选配
配管法兰类型 配紧固件、 和密封面 垫片( 可有 多种选择) 类型代号 形式代号 管法兰标准 说明

HG 20592 - 2009 衬里法 HG 20602 - 97 , 兰盖 BL ( S ) 螺纹 法兰 Th HG 20598 、 GB / T 9114 - 2000 、 HG 5008 - 58

突面 RF、 凸面 M 、 榫面 T

碳钢盲板衬不锈钢的 密封面, 为节省不锈钢等 贵重金属材料而编制

突面 RF、 全平面 FF

螺纹法兰在工程建设 安装方便, 中比 较常用, 不需焊接, 适用 DN150 以 下, 不易用于易燃、 易爆

带颈平焊 HG 20594 - 97 、 ( 短颈) GB / T 9116 - 2000 、 SO HGJ 46RF - 91 、 HGJ 47MFM - 91

HGJ 48T - 91 、 HGJ 49G - 91

阀门 上 偶 尔 有 采 用

全平 面 FF、 突 面 RF、 凹凸

与美标 SO 法兰相似, 广泛配套天然气阀门、 煤 气管 道。 石 油化工 装 置 中普遍使用的结构形式, 短颈提高了法兰刚度, 改 善了承载能力 使用有所限制 ( 如: 剧 频繁大幅度 烈循环条件, 缝 温度循环的配管系统, 隙腐 蚀 或 强 腐 蚀 性 介 质)

榫槽 面, 用于 高 压、 易 面 MFM 、 榫槽面 TG 易 爆、 有 毒 介 质等 燃、 密封要求严格的场合

承插焊 SW

适用≤DN50

HG 20597 、 GB / T 9117 - 2000

突面 RF、 凹 凸 面 MFM 、 榫 槽面 TG

JB / T 84 - 94 、 GB / T 9120 - 2000 对焊环 HG 20599 - 97 、 松套 PJ / SE JB / T 83 - 94 、 GB / T 9121 - 2000 平焊环 HG 20600 - 97 、 松套 PJ / RJ

平焊法兰 + 对焊环 ( 翻边 ) 常用于介质温度和压 突 面 RF、 突 面 RF、 凹 凸 面 力都不高, 有腐蚀性介质 MFM 、 榫槽面 TG 材质多为法 的管道系统, 20 # 钢, 焊 环 不 锈 钢, 兰 平焊法兰 + 不锈钢焊环 突 。可 以 节 俗称 活套法 兰 面 RF 省贵重耐腐蚀材料

与法兰连接配对钢管的关键尺寸是外径, 国外 钢管 ( 如美国 ASM E B36. 10 和 B36. 19 , 德国 DIN 2448 , 日标 JIS G3452 等 ) 外 径 尺 寸 虽 然 不 完 全 相 同, 但区别不大, 基本是英制外径( 即 ISO 4200 焊接 和无缝平端钢管的系列 1 ) 不影响互换性使用。 虽然我 国 实 行 公 制 标 准 系 列 ( 米 千 克 秒 单 位 制) , 但钢管标准的发展趋势将逐浙统一为国际标 准 ISO 4200 规定的 1 系列英制管。 我国目前公制
表5
钢管 无缝钢管 标准 GB / T 17395 - 2008 重量及允许偏差 HG 20553 - 93 化工 管尺寸选用系列 管 Ia 系列为英制管, 通国际

设计新管道推荐使用英 管与英制管混用并不统一, 制管, 但旧管道使用公制钢管历史悠久 , 各行业使用 又不相同, 如冶金、 机械、 锅炉和电力使用公制管较 多, 石油天然气使用英制管较多, 需要一定时间与国 际接轨。配套时需设计院提供接管尺寸, 如 DN150 公制管 φ159 × 6, 英制管 φ168. 3 × 6。我国目前的很 多钢管标准还保留公制管, 但推荐系列 1 英制管, 法 A 管英制, B 管公制( 表 5) 。 兰配的钢管分为两种,
钢管配用
外径分类 说明 非通用系列 2 少数特殊专用系列 3 ( 注 1 ) 本标 准 的 系 列 2 与 ISO 的 系 列 2 尺寸是不同的 我国使用较久 的 化 工配管, 兼有无缝和有 缝

通用系列 1 , 推荐 大外径系列, 同 ISO 系列

小外径系列, 同公制管, 即 不使用

无缝钢 管 尺寸、 外形、1 英制管, 即配法兰时的 A 配法兰时的 B 管。( 注 1) Ⅱ 系列为沿用公制系列 无 ( 已 淘 汰, 但国内还在使 用)

配管用 无 缝及焊 接 钢 ISO 系列

GB 6479 - 2000 高压化肥设备用无 采用 GB / T 17395 - 2008 无缝钢管尺寸的相关标准: GB / T 9948 - 2006 石油裂化用无缝钢管, GB / T 14976 - 2002 流体输送用不锈钢无缝钢管, GB 5310 - 2008 高压锅炉用无缝钢管, GB 3087 - 2008 低中压锅炉用无缝 缝钢管, GB / T 21833 - 2008 奥氏体 - 铁素体型双相不锈钢无缝钢管, GB / T 8163 - 2008 流体输送用无缝管 钢管,

— 30 —


续表 5


钢管配用
外径分类

2011 年第 5 期

钢管

标准

通用系列 1 , 推荐 GB / T 21835 - 2008 分普通 2、 3( 注 2) 焊接钢管系列 1、

说明 非通用系列 2 GB / T 21835 - 2008 分精密 3( 注 2) 焊接钢管系列 2、 2) 少数特殊专用系列 3 GB / T 21835 - 2008 分不锈 2、 3( 注 钢焊接钢管系列 1、 GB / T 21835 标准中的不 ( 注 2) 这里的系列分

有缝钢管 我国钢管标准名称

GB / T 21835 - 2008 度质量( 注 2)

2, 3 较少使用 普通焊接钢管系列 1, 用系列 1

焊接钢管尺寸及单位长 都与 ISO 系列一致, 配管采

锈钢焊接钢管系列 1 与 ISO 类只针对 GB / T 21835 系列 1 一致, 系列 3 与公制 标准, 与 ISO 的系列分 管一致 类不同

GB / T 3091 - 2008 低压流 采用 GB / T 21835 - 2008 焊接钢管尺寸的相关标准: GB / T 12771 - 2008 流体输送用不锈钢焊接钢管 , GB / T 13793 - 2008 直缝电焊钢管。 体输送用焊接钢管, 其他 SY / T 5038 - 2000 承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管 注: 仅 168. 3 ~ 508mm SY / T 5037 - 2000 低压流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管 注: 公制英制都有 273 ~ 2 540mm SH / T 3405 - 2008 石油化工钢管尺寸系列 注: 英制管 A 管 GB / T 9711. 1 ~ 3 - 2005 石油天然气工业输送钢管交货技术条件 注: 英制管 A 管 H 4 - 67 高压管道用钢管 ( 化肥装置) 注: 用于高压化肥装置

5

故障处理

兰? ” : “保温阀门配套 SHT 501 即 HG 20592 附 答 录 B 的夹套法兰标准。 安全阀比较特殊, 无变径 的比较好配, 有些型号的进出口口径与压力都不 同,变径变压,配套时最好咨询厂家提供详细资料 ” 以免配错。 : “什么样的蝶阀配专用法兰? 国标管法兰 问 大口径 如 DN800 PN10 、 DN500 - 63 没 有 尺 寸 标 准? ” : “对夹式软密封及弹性的蝶阀 ( 如 D71X ) 答 因阀座密封面无法用平焊法兰夹住的情况下 ,采用 突面对焊法兰,国家没有所谓的蝶阀专用法兰的标 准,但有用户提出对焊法兰采购成本较高 ,根据本 行业业内规矩定制平焊承插式的即通称蝶阀专用法 兰,内孔等于公称通径,承插孔比钢管外径大几毫 米。阀门用管法兰标准 PN10 最大只有 DN600 , 超 过这个规格通常参照母法兰 DIN 2501 ( GB 2555 ) 或整体法兰的主要连接尺寸,通过计算得到满足要 ” 求的厚度,最后应校核法兰刚度。 : “DN80PN10 和 DN65PN16 法兰是多少 问 螺栓孔? ” : “旧标准中 DN80PN10 和 DN65PN16 法 答 兰是 4 个螺栓孔, 新标准钢制法兰均为 8 个螺栓 孔。新标准 DN80 改为 8 个螺栓孔, DN65 铸铁类 是 4 个螺栓孔, 也可经与用户协商提供 8 个螺栓 ” 注: 目前市场上铸铁阀门通常还是老机标 。 孔。 : “美标标准中怎么没有外径公差? ” 问

法兰接头的故障主要是泄露,特别是高压高温 连接出现泄露故障容易引起重大事故 ,原因多为垫 片老化、蠕变松驰、变形,其他还有螺栓变形、断 裂,焊接接头断裂,法兰位移等。为保证法兰接头 的结 构 紧 密 性, 现 在 提 出 了 新 的 设 计 计 算 方 法 EN1591 ,进行合理设计, 研究选择材料, 分析操 作条件及密封面的形式和粗糙度 、垫片性能、法兰 错位及刚度、螺栓预紧力等方面不断进行研究实践 以保证法兰接头的可靠性。 实际生产使用中碰到的各种问题以问答形式进 行说明。 : “法兰水线怎么样车制? RF 面呢? ” 问 : “HG 5010 、JB 74 等旧标准规定了通常法 答 兰密封面车制 3 道水线, 宽 1mm 的倒直角三角形 加强密封,现在因垫片技术进步,且用金属垫片时 禁止使用水线,新标准现在取消了水线,只有粗糙 度的概念。但市场上旧标准的阀门默认还是采用三 条水线的,且用户习惯使用,订货时需注明密封面 形式。化工部标准 2009 版规定了 RF 突面、 凹凸 面粗糙 度 与 美 标 和 欧 盟 的 一 样, R a 3. 2 ~ 6. 3 μm , 由加工刀具自然形成同心圆或螺旋齿槽 ( 后者易 加工) ,尺寸约宽 0. 5mm , 深 0. 05mm , 也称细螺 纹线,欧盟标准另有 B2 型 R a 0. 8 ~ 3. 2 μm ( 接近 光面) 精度 RF 面, 适用于低温气体。 RF 突面的 ” 棱边到法兰面通常圆角或倒角过渡 。 : “保温阀门怎么配法兰? 安全阀怎么配法 问

2011 年第 5 期





— 31 —

: “未注公差时选自由公差 GB / T 1804 - M 答 规定 ± 0. 5mm 。虽然超出这个范围但并未损害其功 能通常不应拒收, 为避免贸易纠纷, 建议控制精 ” 度。 : “ PN10 指 PN1. 0M Pa ( 10 压力 ) , 还是 问 PN10. 0M Pa ( 100 压力) ? ” : “ PN10 需有相关联的管道元件标准才有 答 意义,我国旧标准通常标注为 PN + 数字 + 计量单 位 ( PN1. 0M Pa 代 表 10 压 力, PN10. 0M Pa 代 表 100 压力) 。 现在 PN 表示方式接轨国际标准 ISO 7005 - 1 ,欧洲习惯用 bar 为单位划分的。 PN10 相 对法 兰 DN50 - PN10 为 例, 这 里 的 表 示 方 式 ‘PN10 ’为 10bar, 因为我国现行标准采用的是法 定计量单位 M Pa,所以标注为 PN1. 0M Pa,习惯称 10 压力。 ” 附 GB 1047 和 GB 1048 - 2005 关于管道 元件公称通径压力的定义和选用规定 , 公称通径 DN 仅与制造尺寸有关且引 用 方 便 的 一 个 圆 整 数 值,PN 也仅是参考的字母和数字的组合标识, 它 们后面跟的数字不代表测量值, 不应用于计算目 的。 6 结语 欧美都有制定统一的整套标准体系, 互相支 持,不存在配套问题。我国阀门配套法兰接头和配

管标准较为繁杂,虽然也有一定的互换性但没有形 成统一的体系。因此近年来我国制定统一的压力管 道国家标准体系,采用国际标准和国外先进标准是 我国重要的一项标准化政策,阀门管件属压力管道 中的重要组成部分。阀门已经初步建立了标准体系 框架,如基础标准,方法标准,产品标准,零部件 标准及材料标准等。法兰、标准件、紧固件和钢管 等其他管道元件标准也将进行整合 ,补充,以形成 统一的标准体系,有利于促使生产设计,安装使用 的工作顺利。

〔1 〕 〔2 〕 〔3 〕 〔4 〕 〔5 〕







法兰卷 中国机械工业标准汇编,2002. ASME B16. 5 - 2009 ,管法兰和法兰管件 〔S 〕 . ASME B16. 47 - 2006 ,大直径管钢制法兰 〔S 〕 . . 极限与配合卷 2006 ,中国机械工业标准汇编 〔S 〕 . 北 京: 中 国 交 通 科 技 出 版 社, 船舶管 系 附 件 手 册 〔M 〕 2007. 〔6 〕 压力容 器 材 料 实 用 手 册 〔M 〕 . 北 京: 化 学 工 业 出 版 社, 2000. 〔7 〕 EN 1092 - 2007 ,钢制法兰 〔S 〕 . 〔8 〕 HG 20592 ~ 20635 - 2009 , 钢 制 管 法 兰、 垫 片、 紧 固 件 〔S 〕 . 〔9 〕 实用阀门设计手册 ( 第 2 版 ) 〔M 〕 . 北京: 机械工业出版 社,2007. 〔10 〕 石油化工装置工艺管道安装设计手册 ( 第 4 版 ) 〔M 〕 . 北 京: 2007 中国石化出版社,2009. ( 收稿日期: 2011. 01. 11 )

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( 上接第 15 页) 表5
阀前压力 MPa 一级调压阀 二级调压阀 流量调节阀 1. 8 1. 3 0. 9

调节阀的流量系数和噪声计算数据
阀后压力 MPa 1. 3 0. 9 0. 6 最大流量 m / min 500 500 500
3

阀门口径 DN 150 200 200

流量 Cv 252 335 468

噪声 dB 86. 5 87. 7 89. 4

制状态下对一级调压、二级调压及流量调节阀的自 3 动性能测试,整个系统流量波动 < 300m / h, 达到 设计指标,得到用户认可。系统的连锁功能和紧急 停氧操作动作正常。总体的调试结论为富氧控制基 本满足设计要求,流量的波动范围在高炉可接受的 范围。系统的连锁功能符合设计要求。该系统可以 投用,在使用过程中进一步优化调整其稳定性 。在 阀门调试时,对系统安装现场的噪声检测为 88dB , 低于用户要求和标准规定的 90dB 。 由此验证了调

节阀实际噪声和计算值基本一致 ,达到了用户生产 现场的标准要求。

〔1 〕 〔2 〕 〔3 〕 〔4 〕 〔5 〕







GB 16912 ,氧气及相关气体安全技术规程 〔S 〕 . HG 20202 ,脱脂工程施工及验收规范 〔S 〕 . JB / T 10530 ,氧气用截止阀 〔S 〕 . J. L. 莱昂斯 〔美〕 . 阀门技术手册 〔M 〕 . 北京: 机械工 业出版社,1991. J. W. 哈奇森 〔美〕 . 调节阀手册 〔M 〕 . 北京: 化学工业 出版社,1984. ( 收稿日期: 2011. 05. 08 )


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