压力容器法兰及垫片
压力容器设计中法兰及紧固件的选用
紧固件选配规定要点：管法兰：法兰，PL,非易燃易爆、非中度有毒，可钢板;SO，非易燃易爆、非高度有毒，WN，高温高压，易燃易爆，高度有毒。
注意设计温度配套。
螺栓紧固件：（注意使用温度，只有全螺纹螺柱或不锈钢螺栓可用于低温）六角螺栓/螺母，PN16以下，非有毒、易燃、循环，配非金属平垫片，GB/T5782-2000/ GB/T 6170-2000, 材料标注8.8/8级双头螺柱/螺母，PN40以下，非有毒、易燃、循环，垫片不限，GB/T901-1988/ GB/T 6170-2000(PN16以上GB/T 6175-2000)，材料标注8.8/8级（PN16以上标材料牌号30CrMo）全螺纹螺柱/螺母，PN160以下，无限制，HG/T20613-2009/GB/T6175-2000, 材料标注35CrMo /30CrMo 低温冲击试验，螺栓、螺柱选用35CrMoA,且按GB150-1998第4.5.5，进行低温（设计温度）冲击试验，冲击功不小于27J垫片，PN16-25以下，可用非金属平垫片，缠绕垫最通用（PN16以下使用时，要选用WN等刚性较大的法兰）。
WN型法兰不配用非金属平垫片。
注意温度使用范围。
容器法兰，按JB/T4710-2000表2配套选取法兰：结构型式选用可参照管法兰，长颈对焊必须用锻件,低温冲击试验螺栓坚固件：螺柱按JB/T4707-2000,螺母，容器法兰未具体规定，本人认为，比较参考管法兰，专用材料采用2型螺母，故同样按GB/T6175-2000-材料标注具体材料低温工况，，螺柱/螺母都规定选用35CrMoA,冲击试验且按GB150-1998第4.5.5，进行低温（设计温度）冲击试验，冲击功不小于27J垫片：甲型选平垫片，其它可选多种。
法兰垫片的类型、标识和选用!
法兰垫片的类型、标识和选用！垫片是法兰连接的主要密封件，因而正确选用垫片也是保证法兰连接不泄漏的关键。
根据制作材料的不同，垫片可以分为很多种类。
除了垫片的类型，垫片的标识和选型也很重要！一、垫片的结构型式工业上使用的平垫片一般由密封元件及内、外加强环组成，密封元件或称垫片本体是阻止泄漏的关键部分。
其常用的材料有非金属材料，如柔性石墨、聚四氟乙烯、纤维增强橡胶基复合板等。
此外，密封元件材料也可以是刚性或柔性的金属，通常用于压力和温度较高的场合。
对于非金属材料的密封元件，通常插入金属材料予以增强，同时也方便了如石墨等易破碎材料密封元件的制造加工。
增强材料可以是金属薄板或丝网,金属薄板常常采用冲刺孔的方式以提高增强效果和增加弹性，并通过粘结剂和辊压将它们贴合在一起。
密封元件也可以可设一表面层或抗粘结处理层来增加密封效果和防止法兰密封面粘结。
外加强环或外环材料均为实体金属，其作用是：•帮助密封元件安装时对中；•防止密封元件过份压缩而破坏；防止垫片吹出和减少法兰转动等。
•外加强环不与密封介质接触，因此不要求耐介质腐蚀，故常常由碳钢材料制成。
外加强环还可以与密封元件制成一体，例如金属齿形垫片、波齿复合垫片。
•内加强环或内环接触流体，其材料应能抵御密封介质的腐蚀。
内加强环的作用是：•防止密封元件与容器或管道法兰之间的空隙，以避免此空隙干扰流体的流动以及由此引起的流体对垫片的冲击。
二、法兰垫片的种类1、非金属平垫片——聚四氟乙烯包履垫片①垫片介绍聚四氟乙烯包履垫片是一种非金属复合型软垫片，一般由包封皮及嵌入物两部分组成。
包封皮主要起抗腐蚀作用，通常由聚四氟乙烯材料制成，嵌入物（填料）为带或不带金属加强筋的非金属材料，通常由石棉橡胶板制成。
聚四氟乙烯包履垫片主要适用于全平面型及突面型钢制管法兰连接，适用公称压力PN为0.6～5.0MPa、工作温度为0～150 ℃的腐蚀介质或对清洁度有较高要求的介质。
②垫片的形式管法兰用聚四氟乙烯包履垫片按制造方式可分为三种型式：剖切型（S型）、机加工型（M型）、折包型（F型）。
压力容器法兰、螺栓、螺母及垫片选用表
表F.1 压力容器法兰、螺栓、螺母及垫片选用表法兰 螺栓(柱)螺母 垫片介质公称压力 (MPa)工作温度 (℃)法兰型式 密封面型式 钢号 型式钢号钢号 型式 材料 ≤200甲、乙型平焊RF、MFMQ235B、Q245R35(P≤0.6MPa)，40MnB25、35非金属平垫片合成纤维橡胶≤1.6201～250 长颈对焊 RF、MFM20、16Mn 等长双头螺柱40MnB、40Cr35、45、40Mn缠绕垫片、波齿复合垫08F+柔性石墨 ≤200乙型平焊Q235B、Q245R非金属平垫片合成纤维橡胶2.5201～450长颈对焊 RF、MFM20、16Mn等长双头螺柱35 40MnB、40Cr35、45、40Mn缠绕垫片、波齿复合垫S11306+柔性石墨 ≤20008F+柔性石墨201～350 40MnB、40Cr 40MnVB 45、40Mn4.0351～450 长颈对焊MFM20、16Mn、15CrMo等长双头螺柱35CrMoA30CrMoA缠绕垫片 波齿复合垫S11306+柔性石墨 S30408+柔性石墨≤20008F+柔性石墨08、10 201～350 40MnB、40Cr 40MnVB45、40Mn油品嗠油气6.4351～450长颈对焊MFM RJ20、16Mn、15CrMo等长双头螺柱35CrMoA 30CrMoA 缠绕垫片 波齿复合垫 金属环垫S11306+柔性石墨 S30408+柔性石墨 S11306、S30408、S30403 氢气、氢气与油气混和物4.0～6.4 ≤450 长颈对焊 MFM RJ Cr-Mo 等长双头螺柱 35CrMoA 25Cr2MoVA30CrMoA 35CrMoA缠绕垫片、波齿复合垫金属环垫 S11306+柔性石墨、S30408+柔性石墨S11306、S30408、S30403氨 ≤2.5 ≤150 乙型平焊 MFM Q235B、Q245R 等长双头螺柱 非金属平垫片合成纤维橡胶 压缩空气≤1.6 ≤150 甲、乙型平焊 RF Q235B、Q245R 等长双头螺柱 非金属平垫片 合成纤维橡胶 ≤1.6 ≤60 甲型平焊 RF Q235-B、Q245R 等长双头螺柱 非金属平垫片 合成纤维橡胶 2.5 ≤60 乙型平焊 RF Q235-B、Q245R 等长双头螺柱 40MnB、40Cr35、45非金属平垫片合成纤维橡胶 惰性气体4.0～6.4 ≤60 长颈对焊 MFM 20、16Mn 等长双头螺柱 40MnB、40Cr 40MnVB 45、40Mn 缠绕垫片 波齿复合垫 08F+柔性石墨 ≤1.6 ≤200 甲、乙型平焊 RF Q235B、Q245R 等长双头螺柱 35(P≤0.6MPa)，40MnB25、35 非金属平垫片 合成纤维橡胶 2.5 ≤280 长颈对焊RF20、16Mn等长双头螺柱40MnB、40Cr 35 缠绕垫片、波齿复合垫08F+柔性石墨 ≤40040MnB、40Cr 40MnVB45、40Mn 蒸汽4.0～6.4≤450 长颈对焊MFM RJ20、16Mn等长双头螺柱35CrMoA 25Cr2MoVA30CrMoA 35CrMoA 缠绕垫片 波齿复合垫 金属环垫 S11306+柔性石墨 S30408+柔性石墨 S11306、S30408、S304031.6 ≤50 长颈对焊 RF 20、16Mn 等长双头螺柱 液化烃 (储存容器)2.5 ≤50 长颈对焊 RF、 MFM20、16Mn 等长双头螺柱 40MnB、40Cr35缠绕垫片、 波齿复合垫 08F+柔性石墨 弱酸、弱碱≤1.6甲、乙型平焊 RF Q235B、Q245R 等长双头螺柱非金属平垫片合成纤维橡胶水≤1.6 ≤100 甲、乙型平焊 RF Q235B、Q245R 等长双头螺柱 35(P≤0.6MPa)，40MnB25、35非金属平垫片 合成纤维橡胶 剧毒介质≥1.6长颈对焊MFM20，16Mn等长双头螺柱40MnB、40Cr35 缠绕垫片08F+柔性石墨表F.2 接管法兰、螺栓、螺母及垫片选用表法兰 螺栓(螺柱)螺母 垫片介质公称压力 (MPa) 工作温度 (℃)法兰型式密封面型式钢号型式 钢号钢号型式 材料 ≤200非金属平垫片合成纤维橡胶 1.6、2.0201～250 带颈对焊(WN)突面(RF)20、16Mn等长双头螺柱 （全螺纹螺柱）35CrMoA30CrMoA柔性石墨复合垫片 缠绕式垫片08+柔性石墨 S30408+柔性石墨 ＜30020、16Mn08F+柔性石墨300～450 20、16Mn、Cr-Mo35CrMoA2.5451～540 带颈对焊(WN)突面(RF)Cr-Mo 等长双头螺柱（全螺纹螺柱）25Cr2MoVA 30CrMoA 35CrMoA柔性石墨复合垫片 缠绕式垫片 齿形组合垫 S30408+柔性石墨(见注2)＜30020、16Mn08+柔性石墨300～450 20、16Mn、Cr-Mo35CrMoA4.0、5.0451～540 带颈对焊(WN)突面(RF) 凹凸面(MFM)Cr-Mo 等长双头螺柱 （全螺纹螺柱）25Cr2MoVA 30CrMoA 35CrMoA柔性石墨复合垫片 缠绕式垫片 齿形组合垫 S30408+柔性石墨(见注2)＜300 20、16Mn 08+柔性石墨 300～450 20、16Mn、Cr-Mo35CrMoA油品嗠油气嗠油剂6.3、10.0451～540带颈对焊(WN)突面(RF) 凹凸面(MFM) 环连接面(RJ)Cr-Mo等长双头螺柱 （全螺纹螺柱）25Cr2MoVA30CrMoA柔性石墨复合垫片 缠绕式垫片、波齿组合垫金属环垫S30408+柔性石墨 S11306、S30403 8级 ≤200 带颈平焊(SO)六角头螺栓 8.8级 10级非金属平垫片 合成纤维橡胶1.6～2.0201-300 真空容器法兰≥2.5301-425带颈对焊(WN)突面(RF) 凹凸面(MFM)20、16Mn等长双头螺柱 （全螺纹螺柱） 35CrMoA 30CrMoA 柔性石墨复合垫片 缠绕式垫片、波齿组合垫08+柔性石墨Q235B 4.6级 5级 油品︑油气容器内部法兰1.0板式平焊(PL)突面(RF)0Cr18Ni9六角头螺栓A2-50(A2-70) A2-50(A2-70) 非金属平垫片合成纤维橡胶低温油气1.6～5.0 0～-20带颈对焊(WN) 突面(RF) 20、16Mn等长双头螺柱 （全螺纹螺柱） 35CrMoA30CrMoA非金属平垫片合成纤维橡胶1.6、2.0 带颈对焊(WN) 液化石油气（储存容器）2.5、5.0≤50 带颈对焊(WN)突面(RF) 凹凸面(MFM)20、16Mn 等长双头螺柱 （全螺纹螺柱）35CrMoA 30CrMoA 缠绕式垫片 S30408+柔性石墨 ≤25035CrMoA08+柔性石墨251～400 401～450 4.0、5.0451～540带颈对焊(WN)突面(RF)凹凸面(MFM) 环连接面(RJ)20、16Mn、Cr-Mo等长双头螺柱 （全螺纹螺柱）25Cr2MoVA30CrMoA 35CrMoA缠绕式垫片 波齿组合垫 金属环垫S30408+柔性石墨 S11306、S30403≤25035CrMoA08+柔性石墨251～380 381～400 氢气嗠氢气与油气混和物10.0401～540带颈对焊(WN)突面(RF)凹凸面(MFM) 环连接面(RJ)Cr-Mo等长双头螺柱 （全螺纹螺柱）25Cr2MoVA30CrMoA 35CrMoA波齿组合垫 金属环垫S30408+柔性石墨 S11306、S30408、S30403注1：采用非金属平垫片时允许采用其它材料，但应注意其使用条件（温度、压力、介质）的限制。
法兰计算方法和垫片性能参数_蔡暖姝
５ 卷第 ２ 期 第３
蔡暖姝 ．法兰计算方法和垫片性能参数
·５ ９·
虽然如此 ， 华脱斯法还是得到较好的应用 ， 是因为 在现场实际施加的预紧螺栓载荷要远大于设计螺 栓载荷 ， 这在一定程度上 ， 补偿了其不足 。 ３ Ｐ Ｖ Ｒ Ｃ 方法 自从华脱斯法被 Ａ 特别是 Ｓ ＭＥ 规范采用后 ， 其确定的依据和 适 用 针对规范中推荐的 ｍ、 ｙ值， 性 从 各 方 面 都 提 出 了 大 量 的 疑 问。 这 促 使 Ａ Ｓ ＭＥ 委员会要求 Ｐ ＶＲ Ｃ 委员会 （ Ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ Ｖ ｅ ｓ － ） ｓ ｅ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｏ ｕ ｎ ｃ ｉ ｌ 对垫片系数进行重新评 价 。 于是 ， 从１ ９ ７ ４ 年开始 ， Ｐ ＶＲ Ｃ 下设的 Ｂ Ｆ Ｃ 委员会 （ ） 开始了 Ｂ ｏ ｌ ｔ ｅ ｄ ｆ ｌ ａ ｎ ｅ ｄ Ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ Ｃ ｏ ｍｍ ｉ ｔ ｔ ｅ ｅ ｇ 与垫片 有 关 的 实 验 研 究 。 通 过 长 期 的 研 究 和 分 析， 并不断地修改试验程序， 于１ ９ ８ ９年正式提出 了在法兰计算中 ， 确定设计螺栓载荷的新方法 （ 称 ） 。在 Ｐ 第一次引 为“ Ｐ ＶＲ Ｃ 方 法” ＶＲ Ｃ 方 法 中， 入了表示密封等 级 的 密 封 参 数 ， 提出了新的垫片 （ 设计 ） 系数的概 念 ， 以及确定这些新的垫片系数 的试验方法 。Ｐ ＶＲ Ｃ 方法的法兰应力计算和合格 评定与华脱斯法相同 。 ３． １ 计算模型 Ｐ ＶＲ Ｃ 方法是在华脱斯法框架和基本假定不 对螺 栓 载 荷 的 计 算 方 法 作 了 全 新 的 变的前提下 ， 修改 ， 提出了基于 泄 漏 率 准 则 的 新 的 螺 栓 载 荷 计 算方法 。 但在法兰弹性应力分析和最大应力限制 等方面 ， 沿用 了 华 脱 斯 法 的 做 法 。 它 最 突 出 的 特 点， 是建立了新的 垫 片 系 数 与 允 许 泄 漏 率 或 密 封 等级 （ 之间的定量关系 。 ＴＮ ） ， ， 以 Ｐ ＶＲ Ｃ 方法 定 义 了 新 垫 片 系 数 Ｇ ｂ， ａ Ｇ ｓ 、 ， “ ” 代替原来的 ｍ ｙ 值 由 被 称 为 Ｒ Ｏ Ｔ Ｔ 的常温试 验确定 。Ｇ ｂ 和 ａ 表示垫片达到初始密封的能力 。 垫片保 Ｇ ｓ表示在操作状态下或介质压力增加后 ， 持密封的能力 。 ３． ２ 密封分析设计 在Ｐ 将法兰接头整体的密封性 ＶＲ Ｃ 方法中 ， 能作为一个设计 条 件 ， 采用一个无量纲参数“ Ｔｐ” 表示法兰联接的密封等级或允许泄漏率 。 如下式 所示 ， 与泄漏率的平方根成 Ｔｐ 与 内 压 成 正 比 、 反比 。
法兰垫片的类型、标识和选用
法兰垫片的类型、标识和选用
垫片是法兰连接的主要密封件，因而正确选用垫片也是保证法兰连接不泄漏的关键。
根据制作材料的不同，垫片可以分为很多种类。
除了垫片的类型，垫片的标识和选型也很重要！
一、垫片的结构型式
工业上使用的平垫片一般由密封元件及内、外加强环组成，密封元件或称垫片本体是阻止泄漏的关键部分。
其常用的材料有非金属材料，如柔性石墨、聚四氟乙烯、纤维增强橡胶基复合板等。
此外，密封元
件材料也可以是刚性或柔性的金属，通常用于压力和温度较高的场合。
对于非金属材料的密封元件，通常插入金属材料予以增强，同时也方便了如石墨等易破碎材料密封元件的制造加工。
增强材料可以是金属薄板或丝网,金属薄板常常采用冲刺孔的方式以提高增强效果和增加弹性，并通过粘结剂和辊压将它们贴合在一起。
密封元件也可以可设一表面层或抗粘结处理层来增加密封效果和防止法兰密封面粘结。
外加强环或外环材料均为实体金属，其作用是：
帮助密封元件安装时对中；
防止密封元件过份压缩而破坏；防止垫片吹出和减少法兰转动等。
外加强环不与密封介质接触，因此不要求耐介质腐蚀，故常常由碳钢材料制成。
外加强环还可以与密封元件制成一体，例如金属齿形垫片、波齿复合垫片。
压力容器的设计_压力容器零部件(法兰)
注意问题
平焊与对焊
法兰都有带 衬环与不带 衬环两种。
带衬环的甲型平焊法兰
密封面都有
平面型、凹
凸型、榫槽
型三种。
2、如何选用压力容器法兰
公称压力（PN） 选择法兰的主要参数 公称直径（DN）
公称直径
公称直径的确定： • ◎管法兰—与相联接管子的公称直径相 同； • ◎压力容器法兰— · 板卷筒体，与相联接筒体的公称直径相 同； · 无缝钢管作筒体，与相联接无缝管的公 称直径相同。
压紧面表面不允许有刀痕和划痕；
应能均匀地压紧垫片，保证平面度和垂直度。 压紧面的型式 主要根据工艺条件、密封口径以及准备采用的 垫片等进行（常用5种）选择
平面型压紧面 优点：结构简单，加工方便。 缺点：是接触面积大，需要的预紧比压大，螺栓承载大，故 法兰等零件要求高、笨重，垫片易挤出，密封性能较差。使 用压力P≤2.5MPa，有毒、易燃、易爆介质中不能使用。
公称压力
公称压力——是以16Mn在200℃时的最高工作压 力为依据制定的，因此当法兰材料和工作温度不 同时，最大工作压力将降低或升高。 法兰公称压力与法兰的最大操作压力和操作温度 以及法兰材料三个因素有关。 公称压力 PN 法兰材质 0.6 Q235-A 16MnR 15MnVR 最大允许工作压力 (MPa)
松套法兰（活套法兰）
法兰不直接固定在壳体上或虽然固定而不能保证法兰 与壳体作为一个整体承受螺栓载荷的结构。
松套法兰
松套法兰
螺纹法兰
法兰和管壁通过螺纹进行连接，法兰对管壁产生的附 加应力较小。常用于高压管道。
螺纹法兰
3、按法兰形状分
圆形、方形和椭圆形
不同形状的法兰
三、影响法兰密封的因素
1、螺栓预紧力
压力容器用大直径法兰连接密封垫片的选用
压力容器用大直径法兰连接密封垫片的选用目前，随着工业机械的大型化和参数的大型化，法兰的密封变得至关重要。
文章深入的分析了法兰连接的密封问题，并制定了使用密封垫片进行压力容器密封的正确方法，对提升压力容器的应用性能具有十分重要的意义。
标签：压力容器；法兰连接；密封垫片前言法兰连接是保证工业机械使用稳定性的重要连接方法，近些年来，法兰连接领域存在的一些问题日益凸显，因此，对法兰连接领域的一些问题进行有效的分析，能够很大程度上增强法兰连接的质量，对提升压力容器的应用性能十分重要。
1 大直径法兰连接垫片的应用1.1 应用石棉进行大直径法兰连接首先，要将石棉同橡胶板进行结合处理，避免法兰连接的过程中产生较大的原材料形变。
其次，要保证大直径法兰连接方法在应用的过程中能够具备较强的变形能力，使大直径法兰连接技术的应用可以更大程度上提升法兰连接的平整性。
如果在进行法兰连接的过程中，大直径法兰连接技术不能有效的降低橡胶板的粗糙度，则需要从宏观角度出发，对橡胶板进行技术处理，使橡胶板可以具备较强的平整性。
如果现有的场所可以完整的使用垫片进行大直径法的实施，则可以按照垫片的具体密封性能实施密封工序的推进，使材料能够有效的避免法兰连接性能的减弱。
1.2 应用金属包垫进行大直径法兰连接要从金属包垫的强度参数的分析入手，对可能出现的原料松弛情况实施研究，以便现有的原料可以更大程度上提升同大直径法兰连接技术方案的适应程度，使现有的设备可以更好的进行密封性保护，提升设备的使用质量。
要按照可能出现的应力松弛情况，对有可能导致密封性减弱的因素实施排除，以便金属包垫可以在使用的过程中能够具备更高程度的密封性能，使大直径法兰连接技术能够适应密封垫长期使用的目的[1]。
要结合工业设备的长时间密封需要，对密封性应用过程中的技术要求进行控制，使现有的场所可以更好的同密封垫片的技术要求相适应，提升金属包垫的使用质量。
另外，要尽可能选取厚度较低的金属物质进行金属包垫的操作，使现有的石棉板能够更好的进行各类应用材料的分析，使材料能够在使用的过程中实施必要的参数调节，提高法兰连接的应用质量。
法兰金属垫片标准
法兰金属垫片标准一、概述法兰金属垫片是一种广泛应用于管道、阀门、压力容器等设备连接的密封材料。
它主要起到防止介质泄漏和密封的作用。
为了规范法兰金属垫片的制造和使用，国际和国内都制定了一系列的垫片标准。
本篇文章将详细介绍法兰金属垫片的标准和规范。
二、垫片材料1.金属材料法兰金属垫片常用的金属材料包括不锈钢、碳钢、合金钢等。
其中，不锈钢具有较好的耐腐蚀性和高强度，适用于输送腐蚀性介质的管道；碳钢和合金钢则具有较高的耐高温性和韧性，适用于高温高压的场合。
1.非金属材料除了金属材料，法兰金属垫片还可以采用非金属材料作为增强材料，如聚四氟乙烯（PTFE）、橡胶等。
这些非金属材料具有较好的耐磨性、耐腐蚀性和高弹性，可以有效地提高垫片的密封性能和使用寿命。
三、垫片标准1.国际标准国际上常用的法兰金属垫片标准包括ISO 10497、ASME B16.9等。
这些标准对法兰金属垫片的材料、尺寸、性能等都做出了详细的规定。
例如，ISO 10497标准规定了法兰金属垫片的尺寸和公差，而ASME B16.9标准则规定了法兰金属垫片的材料和试验方法等。
1.国内标准国内常用的法兰金属垫片标准包括GB/T 1230-2005、JB/T 87-1994等。
这些标准对法兰金属垫片的分类、技术要求、试验方法等都做出了具体的规定。
例如，GB/T 1230-2005标准规定了法兰金属垫片的分类和技术要求，而JB/T 87-1994标准则规定了法兰金属垫片的试验方法等。
四、垫片应用1.管道连接在管道连接中，法兰金属垫片通常被放置在两个法兰之间，用于密封管道的连接处。
在安装时，需要确保垫片的表面平整、光滑，无气泡、划痕等缺陷。
同时，还需要根据具体的管道参数和介质特性选择合适的垫片材料和规格。
1.阀门密封阀门是流体控制的重要组成部分，而法兰金属垫片则可以用于阀门的密封。
在安装时，需要确保垫片与阀座表面平整、光滑，无异物或损伤。
同时，还需要根据具体的阀门型号和工况选择合适的垫片材料和规格。
HGT 20592-2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》新旧标准对比
HG/T20592-2009(钢制管法兰、垫片、紧固件)⑴、法兰公称压力等级采用PN.2.5,6,10,16,25,40,63,100,160。
⑵、钢制管法兰用材料：增加类别号，P19。
⑶、PL法兰增加了PN40等级，增加了钢制孔板法兰（规范性附录），钢制夹套法兰（资料性附录）。
⑷、把原HG20608-1997归入到HG/T20606-2009,钢制管法兰用非金属平垫片，并在HG/T20606-2009中增加了好多品种。
⑸、HG/T20610-2009钢制管法兰用缠绕式垫片，金属材料和填充材料都比老标准有所增加，老标准称外环，新标准称对中环。
⑹、紧固件使用限制，新、旧标准有所区别：老标准新标准商品级六角螺栓，使用条件应符合商品级六角螺栓及Ⅰ型螺母使用条件应符合①、PN＜1.6MPa；①、公称压力等级小于或等于PN16；②、非剧烈循环场合；②、非有毒，非可燃介质及非剧烈循环场合；③、配非金属软垫片；③、配非金属平垫片。
④、介质为非易燃、易爆及毒性危害程度较大的场合。
商品级双头螺柱及螺母使用条件应符合以下要求商品级双头螺柱及Ⅰ型螺母使用条件应符合以①、PN≤4.0MPa；下要求②、非剧烈循环场合；①、公称压力等级小于或等于PN40；②、非有毒，非易燃介质及非剧烈循环场合；除上述以外应选用专用级螺柱（双头螺柱或全螺除上述以外应选用专用级全螺纹螺柱和Ⅱ型螺母纹螺柱）和专用级螺母。
缠绕垫、金属包覆垫、齿形组合垫、金属环垫等半金属或全金属垫片应使用35CrMoA等高强度螺柱（双头螺柱或全螺纹螺柱）紧固件六角头螺栓等长双头螺柱全螺纹螺柱螺栓/螺柱与螺母匹配紧固件材料平垫圈GB/T 97.2※管法兰：板式平焊法兰，螺纹法兰，对焊环松套法兰，平焊环松套法兰不应使用与剧烈循环工况，在剧烈循环工况下应选用带颈对焊法兰或整体法兰。
※垫片：·柔性石墨材料用氧化性介质时最高使用温度不超过450℃；·石棉和非石棉垫片不应用于极度和高度危害介质和高真空场合；·具有冷流倾向聚四氟乙烯平垫片，其密封面应采用FF，MFM，TG；·公称压力小于等于PN16的法兰，采用缠绕垫，金属包覆垫，半金属垫，金属环垫时应采用带颈对焊法兰.。
压力容器用管法兰、垫片、紧固件的设计要求
5. 榫槽面（TG）： PN≤16MPa,DN≤600适用于各种工况。
为容易放置垫片，方便安装，左右配对 时，设备上为槽面；上下配对时，朝上 的为槽面。
HG/T 20635-2009
表3.2.11 垫片型式选用
垫片 型式 公称压力 Class 橡胶垫片 石棉橡胶板 非石棉纤维橡胶板 聚四氟乙烯板 非金属
法兰的结构形式
• 8. 管法兰盖 （BL）(又称盲板） –常用于设备上预留的备用管口及人孔等。 –和各种法兰对应，有全系列的公称压力和公 称直径，以及各种密封面形式。
法兰的结构形式 • 9. 不锈钢衬里法兰盖 （BL(S)） –常用于不锈钢设备，目的为节省不锈钢材料。 –仅欧系列入，DN40～DN600,PN0.6MPa～4.0MPa。 –有突面（RF）、凹凸面（MFM）和榫槽面（TG）三种密封 面。 –法兰盖上应开设一个M6的通气和检漏孔。通气压力不大于 0.1MPa。 –法兰盖和衬垫上还应按标准规定的位置和数量开设一些塞 焊孔。 –对超低碳不锈钢衬垫的塞焊孔，还应在碳钢法兰对应位置 上开直径更大的底孔。 –分过渡和盖面两次塞焊，并应选用不同的焊条。
压力容器用管法兰、垫片、紧固件的设计要求
主讲人：徐徳昆 沈阳锅炉制造有限责任公司
xdkyouxiang@
压力容器用管法兰、垫片、紧固件的设计要求：
• （摘自TSG R0004-2009 3.17） • （1）钢制压力容器管法兰、垫片、紧固件的设计 应当参照行业标准HG/T 20592～HG/T 20635-2009 《钢制管法兰、垫片、紧固件》系列标准的规定； • （2）盛装液化石油气、毒性为极度和高度危害以 及强渗透性中度危害介质的压力容器，其管法兰 应当按照行业标准HG/T 20592~HG/T 20635系列 标准的规定，至少应用高颈对焊法兰，带加强环 的金属缠绕垫片和专用级高强度螺栓组合。
法兰标准01
对材料、温度的修正：给出两张表，用以查取实际材质和温度对应的PN，据此，可
反查法兰分类和规格范围表、尺寸系列表，确定法兰尺寸。
容器法兰尺寸的查取方法
由容器内径（DN）和设计压力，查JB/T4700-2000“法兰分 类和规格范围”，初定法兰的结构类型（尽量低配）； 据设计压力和设计温度及拟采用的法兰材料、法兰类型，按 JB/T4700-2000“最大允许工作压力表”（2个），确定PN； 据DN、PN返回查JB/T4700-2000“法兰分类和规格范围”， 验证原来根据设计压力初步确定的法兰类型是否包含已确定 的PN、DN。如不包含，则高选一等级的法兰（如甲型平焊 法兰改为乙型平焊法兰）；
（3）垫片与螺柱类型
JB/T4704-2000非金属软垫片 JB/T4705-2000缠绕垫片 JB/T4706-2000金属包垫片 JB/T4707-2000法兰用等长双头螺柱
2.2法兰尺寸系列
给出了三类法兰尺寸系列 可依据PN、DN两个参数唯一确定 PN系列：0.25，0.60，1.0，1.6，2.5，4.0，6.4MPa （据此给出法兰尺寸汇总表） DN系列：DN300~DN3000 对DN3000以上大直径和特殊工作参数和结构的法兰，需自行设计 表2 压力容器法兰分类和规格范围
慎用！）
HG20592~20635-97《钢制管法兰、垫片、紧固件》
（最完整，调整了对焊法兰盖厚度，欧系密封面形式比GB多，应优先
使用）
SH/T3406（美系，体系较完整，代表着先进发展方向，可与
API阀门匹配，避开了质量差的阀门）
HG法兰类型与密封面型式
法兰密封面和垫片的介绍
法兰连接很少是因强度不足而遭破坏的，但常由于密封不好导致泄漏。
因此，密封问题已成为法兰连接中的主要问题，而法兰密封面与垫片又直接影响到法兰的密封，有必要加以介绍。
1、法兰密封面即法兰接触面，简称法兰面。
一般均需经过比较精密的加工，以保证足够的精度和光洁度，才能达到预期的密封效果。
常用的法兰密封面有平面型、凹凸型、榫槽型和自紧型等数种。
平面型密封面只有一个光滑的平面，为改善密封性能，常在密封面上车出几道宽约1mm、深约0.5mm 的同心圆沟槽，如同锯齿。
这种密封结构简单，容易加工，但安装时垫片不易装正，紧螺栓时也易挤出，一般用于低压、无毒介质的容器上。
凹凸形密封面是一对法兰的密封面分别为凹面和凸面，且凸面高度略大于凹面深度。
安装时把垫片放在凹面上，因此容易装正，且紧螺栓时也不会挤出。
其密封性能优于平面型，但加工较困难，一般用于中压容器。
榫槽型密封面是在一对法兰的密封面上，将其中一个加工出一圈宽度较小的榫头，将另一个加工出与榫头相配合的榫槽，安装时垫片放在榫槽内。
这种密封面因垫片被固定在榫槽内，不可能向两边挤出，所以密封性能更好。
且垫片较窄，减轻了压紧螺栓的负荷。
但这种密封面结构复杂，加工困难，且更换垫片比较费事，榫头也容易损坏。
所以，一般只用于易燃或有毒的工作介质或工作压力较高的中压容器上。
因其在氨生产设备上用得较多，所以又称为氨气密封。
自紧式密封面是将密封面和垫片加工成特殊形状，承受内压后，垫片会自动紧压在密封面上确保密封效果。
故称为自紧式密封面。
这种密封面的接触面积小，垫片在内压作用下有自紧能力，密封性能好，减少了螺栓的紧力，也就减少了螺栓和法兰的尺寸。
这种密封面结构适用于高压及压力、温度经常波动的容器上。
2、垫片。
法兰密封面即使经过精密的加工，法兰面之间也会存在微小的间隙，而成为介质泄漏的通道。
垫片的作用就是在螺栓的压紧力作用下产生塑性变形，以填充法兰密封面之间存在的微小间隙，堵塞介质泄漏通道，从而达到密封的目的。
法兰垫片有那些类型如何进行标识和选用
法兰垫片有那些类型如何进行标识和选用
垫片是法兰连接的主要密封件，因而正确选用垫片也是保证法兰连接不泄漏的关键。
根据制作材料的不同，垫片可以分为很多种类。
除了垫片的类型，垫片的标识和选型也很重要！1
垫片的结构型式
工业上使用的平垫片一般由密封元件及内、外加强环组成，密封元件或称垫片本体是阻止泄漏的关键部分。
其常用的材料有非金属材料，如柔性石墨、聚四氟乙烯、纤维增强橡胶基复合板等。
此外，密封元件材料也可以是刚性或柔性的金属，通常用于压力和温度较高的场合。
对于非金属材料的密封元件，通常插入金属材料予以增强，同时也方便了如石墨等易破碎材料密封元件的制造加工。
增强材料可以是金属薄板或丝网,金属薄板常常采用冲刺孔的方式以提高增强效果和增加弹性，并通过粘结剂和辊压将它们贴合在一起。
密封元件也可以可设一表面层或抗粘结处理层来增加密封效果和防止法兰密封面粘结。
外加强环或外环材料均为实体金属，其作用是：
帮助密封元件安装时对中；
防止密封元件过份压缩而破坏；防止垫片吹出和减少法兰转动等。
外加强环不与密封介质接触，因此不要求耐介质腐蚀，故常常由碳钢材料制成。
外加强环还可以与密封元件制成一体，例如金属齿形垫片、波齿复合垫片。
内加强环或内环接触流体，其材料应能抵御密封介质的腐蚀。
内加强环的作用是：
防止密封元件与容器或管道法兰之间的空隙，以避免此空隙干扰流体的流动以及由此引起的流体对垫片的冲击。
2
法兰垫片的种类。
浅谈压力容器设备法兰垫片
浅谈压力容器设备法兰垫片目录目录 (1)L使用标准 (1)2.非金属软垫片 (1)3.缠绕垫片 (2)4.金属带材料 (3)5.填充带材料 (3)6.金属板材料 (3)7.填充材料 (4)8.金属包垫片 (4)1.使用标准GB/T15L2014中规定压力容器设备法兰垫片优先推荐使用以下标准：NB/T47024-2012《非金属软垫片》NB/T47025-2012《缠绕垫片》NB/T47026-2012《金属包垫片》2.非金属软垫片非金属软垫片我们设计中常用的材料有石棉橡胶板(XB450)、增强柔性石墨板(RSB)等。
NB/T47024中的非金属软垫片厚度均为3mm,相关材料的使用压力以及使用温度范围见下表：表1非金属培片的典型材料和代号3.缠绕垫片缠绕垫片不适用于甲型法兰。
NB/T47025中的缠绕垫片通常形式有基本型(A)、带内环(B)、带定位环(C)、带内环和定位环(D)。
用于平面密封时，应选用C型或D型。
垫片的厚度见下图带内环(BR)带定位环(CB)4.金属带材料金属带材料选型按下表：表1金属带的典型材14和代号5.填充带材料填充带材料选型按下表:表2填充带材料和代号6.金属板材料同样不适用于甲型法兰。
NB47026金属包垫片，相对来说，应用较少。
金属板材料及适用温度选型见下表：表1金属板材标准和代号7.填充材料填充材料，及适用温度范围见下表:表2填充材料标准和最高工作温度8.金属包垫片金属包垫片厚度均为3mm：图1金属包垫片上给再烫云叵才。
常用法兰、垫片及阀门选用标准
一、法兰结构型式、参数
平焊法兰又称搭焊法兰。平焊法兰与管子的连接是将 管子插入法兰内孔至适当位置，然后在搭焊，其优点在 于焊接装配时较易对中，且价格便宜，因而得到了广泛 的应用。按内压计算，平焊法兰的强度约为相应对焊法 兰的三分之二，疲劳寿命约为对焊法兰的三分之一。所 以，平焊法兰只适用于压力等级比较低，压力波动、振 动及震荡均不严重的管道系统中。
五、压力容器法兰
一、法兰结构型式、参数
二、法兰密封面
二、法兰密封面
法兰密封面型式和代号（GB/T9112-2000）
密封面型式
代号
平面
FF
突面
RF
凹凸面 凸面
MF
M
凹面
F
榫槽面 榫面
TG
T
槽面
G
环连接面
RJ
三、法兰公称通径和钢管外 经
1、法兰公称通径 在管道系统中，管道元件公称通经是一个重
要的基本参数。公称通经是仅与制造尺寸 有关且引用方便的一个园整数值，不适用 于计算，它是管道系统中除了用外经和螺 纹尺寸代号标记的元件以外的所有其他元 件通用的一种规格标记。法兰公称通经与 管道公称通经含义相同，它并不是某一个 实际结构尺寸，也不等于法兰内经，而仅 仅是与制造尺寸有关联的经过园整后的一 个名义尺寸，其标记方法是在字母“DN”后 跟一个以mm为单位的数字。
四、法兰的标记
3、法兰盖 公称通径80mm、公称压力2.5MPa的平面钢制管法兰盖： 法兰盖 DN80-PN25 FF GB/T9123.1-2000 公称通径80mm、公称压力2.5MPa的突面钢制管法兰盖： 法兰盖 DN80-PN25 RF GB/T9123.1-2000 公称通径80mm、公称压力2.5MPa的凸面钢制管法兰盖： 法兰盖 DN80-PN25 M GB/T9123.2-2000
法兰、垫片及阀门基本知识
一、垫片的结构型式和种类
2、垫片的种类
非金属软垫片 橡胶垫片 非金属软垫片 聚四氟乙烯垫片 聚四氟乙烯包覆垫片 石棉橡胶垫片 非石棉纤维橡胶垫片
金属缠绕式垫片 金属冲齿板柔性石墨复合垫片
法兰用密封垫片 金属复合垫片
金属包履垫片 金属波齿复合垫片 金属齿型复合垫片 金属平垫片 金属波纹形垫片 金属齿形垫片 金属环形垫片 金属透镜垫片
三、法兰公称通径和钢管外经
2、钢管外经： 我国目前生产和使用的钢管，从外径来分有两个 系列：标准中标注为“系列Ⅰ”和“系列Ⅱ”，或称“A系列” 及“B系列”。系列Ⅰ或A系列的钢管为“英制管”，俗称 “大外径管”；系列Ⅱ或B系列的钢管为“公制管”，俗 称“小外径管”。所谓“大外径管及小外径管”的含义是： 在相同管道公称通径的条件下，管道附件（诸如法兰、阀 门、管件及管道过滤器等）所配用钢管外径尺寸的大小， 尺寸大的叫“大外径”管；尺寸小的叫“小外径”管。例 如：公称通经DN100的法兰，配管外径为114.3mm及108mm 两种，外径114.3mm的钢管称为“大外径”管或“系列Ⅰ 或A系列”管；外径108mm的钢管称为“小外径”管或“系 列Ⅱ或B系列”管。钢管外径系列是管法兰尺寸的基础。
一、法兰结构型式、参数
松套法兰的连接实际也是通过焊接实现的， 只是这种法兰是松套在已与管子焊接在一起的附 属元件上，然后通过连接螺栓将附属元件和垫片 压紧以实现密封，法兰（即松套）本身则不接触 介质。这种法兰连接的优点是法兰可以旋转，易 于对中螺栓孔，使用在大口径管道上易于安装， 也适用于管道需要频繁拆卸以供清洗和检查的地 方。其法兰附属元件材料与管子材料一致，而法 兰材料可与管子材料不同，因此比较适合于输送 腐蚀性介质的管道。
1、对焊法兰： 公称通径100mm、公称压力2.5MPa的平 面对焊法兰：法兰 DN100-PN25 FF（系 列Ⅱ）GB/T9115.1-2000 公称通径80mm、公称压力2.5MPa的突 面对焊法兰：法兰 DN100-PN25 RF（系 列Ⅱ）GB/T9115.1-2000 公称通径80mm、公称压力4.0MPa的凸 面对焊法兰：法兰 DN100-PN40 M（系列 Ⅱ）GB/T9115.2-2000
法兰垫片厚度国标标准
法兰垫片厚度国标标准
一、DN≤600mm的法兰
对于DN≤600mm的法兰，其垫片厚度应按照国家标准GB/T 9126-2003《压力容器法兰标准》进行选择。
根据该标准，法兰垫片的厚度应与法兰密封面直径D相适应，并且应满足以下要求：
1. 垫片厚度不应小于0.75mm；
2. 对于榫槽面密封结构的法兰，垫片厚度不应小于1.2mm；
3. 对于环槽面密封结构的法兰，垫片厚度不应小于1.5mm。
二、DN≥700mm的法兰
对于DN≥700mm的法兰，其垫片厚度应按照国家标准GB/T 12380-2008《钢制管法兰用金属环垫》进行选择。
根据该标准，法兰垫片的厚度应满足以下要求：
1. 垫片厚度不应小于
2.5mm；
2. 对于榫槽面密封结构的法兰，垫片厚度不应小于
3.2mm；
3. 对于环槽面密封结构的法兰，垫片厚度不应小于
4.0mm。
三、金属法兰垫片
对于金属法兰垫片，其厚度应按照相关标准进行选择。
一般来说，金属法兰垫片的厚度应满足以下要求：
1. 垫片厚度不应小于0.5mm；
2. 对于高压、高温等特殊场合，垫片厚度可能需要增加。
四、非金属法兰垫片
对于非金属法兰垫片，其厚度应按照相关标准进行选择。
一般来说，非金属法兰垫片的厚度应满足以下要求：
1. 垫片厚度不应小于1.5mm；
2. 对于高压、高温等特殊场合，垫片厚度可能需要增加。
需要注意的是，不同的法兰类型和用途，其垫片厚度可能有所不同。
因此，在实际应用中，需要根据具体要求选择合适的垫片厚度，并严格按照相关标准进行设计和安装。
管子、法兰和垫片标准
国内常用的管道标准体系国内常用的管道标准体系1石化行业应用标准体系2化工行业应用标准体系3机械行业应用标准体系4国家应用标准体系5 压力管道应用标准体系配伍国内常用的管道标准体系目前，国内的压力管道及其元件的应用标准很多,又均不完整。
以管法兰标准为例,常用的标准就有国家标准(GB)、机械行业标准(JB)、石化行业标准(SH)和化工行业标准(HG)等。
这些标准各有各自的温度-压力表、密封面尺寸和接管尺寸,相互之间互换性差,有些甚至不能配套使用。
为了能很好地应用这些标准，介绍一下目前国内常用的压力管道应用标准体系。
1石化行业应用标准体系◆管子尺寸系列标准(SH3405) 基本属于“大外径系列”SH3405等效采用了ISO4200标准，故当DN≤1100mm时,它能与ANSI B36.l/36.19标准配套使用。
SH3405直径范围和壁厚分级：序号钢管类别公称直径范围壁厚分级1 奥氏体不锈钢无缝钢管10～400 Sch5s、Sch10s、Sch20s、Sch40s、Sch80s2 碳素钢、合金钢无缝钢管10~600 Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160、XXS3 奥氏体不锈钢焊接钢管80~1000 2.0~12mm4 碳素钢、合金钢焊接钢管150~2000 4.0~18mm◆法兰标准(SH3406)：属于"美式法兰"公称压力：PN1.0、PN2.0(CL150)、PN5.0(CL300)、PN6.8(CL400)、PN10.0(CL600),PN15.0(CL900)、PN25.0(CL1500)、PN42.0(CL2500) 8个等级公称直径：DN15~DN1500mm法兰密封面：当DN≤600时，凸台面、凹凸面、全平面、榫槽面、环槽面5种DN≥650时，凸台面 1种法兰型式：当DN≤600时，平焊、对焊、承插焊、螺纹连接、松套 5种DN≥650时对焊 1种※SH3406等效采用了ANSI B16.5和API605标准,。