法兰选型

法兰标准及选用
法兰标准及选用
技术知识 发布时间：2007-1-23 16:42:00 关注值：636
石油、化工上用的法兰标准有两类，一类是压力容器法兰标准，一个类是管法兰标准。
㈠ 压力容器法兰标准
1．平焊法兰 平焊法兰的两种类型的比较情况如下表所示，参见示意图。
名称
压力等级 PN （MPa）
在此给出一道例题4-6，来帮助读者理解法兰的标准及其选取。
例4-6：为一台精馏塔配一对联接塔身与封头的法兰。塔的内径是1000mm，操作温度为280℃，设计压力为0．2M 解析： 根据操作温度、设计压力和所用材料，从表4-17可知，所要选用的法兰，应按公称压力为0.6MPa来查选它的尺寸
由于操作压力不高，直径不大，由表4-16可采用甲型平焊法兰、平面密封面，垫片材料选用石棉橡胶板。法兰的 兰并绘注于下图中。
1.08 0.96 0.9 1.53 1.37 1.31
1.6
15MnV R
1.74
1.72
1.68
1.6
锻件
15CrMo R 20
16Mn 20MnM
o
1.67
1.19 1.64
1.74
1.6
1.08 1.56
1.72
1.49
0.96 1.41
1.68
1.41
0.9 1.33
1.6
Q235-C 1.83 1.68 1.53 1.38
0.19 0.25 0.27
0.26 0.19 0.26 0.27
0.4
0.17 0.24 0.27
0.25 0.17 0.24 0.27
0.36
0.15 0.21 0.26
0.23 0.15 0.22 0.26
0.33
Q235-C 0.44 0.4 0.37
板材 20R 0.45 0.4 0.36 16MnR 0.6 0.57 0.51
DN ＜1400 DN ≥1400
例如，为一台操作温度为300℃，设计压力为0.6MPa的容器选配法兰。查表4-17可见：如果法兰材料用15M 兰尺寸。如果法兰材料用20R，则必须按公称压力为1.0MPa的查取法兰尺寸。
㈡ 管法兰标准
由于容器筒体的公称直径和管子的公称直径所代表的具体尺寸不同，所以，同样公称直径的容器法兰和管法 能互相代用。管法兰的型式除平焊、对焊法兰外，还有铸钢法兰、铸铁法兰、活套法兰、螺纹法兰等。管法兰标 兰相同。 管法兰标准除GB9119.7-88外，常用标准还有：化工部标准HG20592～HG20602-97；中石化标准SH34 欧洲体系、美洲体系等，我国常用的为欧洲体系。
联接螺栓选用材料为为Q235-A，M20共36个
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36 标准。
备注 乙型法兰有一个壁厚不小于16mm的圆筒形短节，因 而使乙型平焊法兰的刚性比甲型平焊法兰好；甲型 的焊缝开V型坡口，乙型的焊缝开U型坡口，所以乙 型也比甲型具有较高的强度和刚度
系和范围。
的最大操作压力是多少，那就要看法兰的操作温度和用什么材 钢（16Mn，16MnR和15MnVR等），表4-17是甲型平焊法兰和
。利用这个表，可以将设计条件中给出的操作温度与设计压力 为0.6MPa的容器选配法兰。查表4-17可见：如果法兰材料用 压力为1.0MPa的查取法兰尺寸。
可见：如果法兰材料用15MnVR，可按公称压力0.6MPa查取法
对焊法兰 长颈 JB4703
0.6
1
1.6 2.5
4
6.4
—
—
— —
量不采用。
)和直径范围(DN 300mm～2000mm)，适用温度范围为-20℃～ 对焊法兰的规定范围之内。这两种法兰的联接尺寸和法兰厚度 以降低法兰的生产成本。 用碳钢法兰7加不锈钢衬环，可以节省不锈钢。示意图中所示 法兰的公称直径与压力容器的公称直径取同一系列数值。例如
2．对焊法兰
— — —
—
— — —
— —
按
PN 0.6
—
0
注：表中带括号的公称直径应尽量不采用。
长颈对焊法兰由于具有厚度更大的颈(示意图c)，
因而使法兰盘进一步增大了刚性。故规定用于更高的压力范围(PN 0.6MPa～6.4MPa)和直径范围(DN 300mm～2 450℃。由表4-16中可看出，乙型平焊法兰中DN 2000mm以下的规格均已包括在长颈对焊法兰的规定范围之内。 完全一样。所以DN 2000mm以下的乙型平焊法兰，可以用轧制的长颈对焊法兰代替，以降低法兰的生产成本。
在制定法兰尺寸系列、计算法兰厚度时，是以16MnR在200℃ 的最大允许操作压力就认为是具有该尺寸法兰的公称压力。例 是用16MnR制造的，在200℃时，它的最大允许操作压力是 压力将低于它的公称压力0.6MPa。反之，如果将它用于低于 那么Q235一A钢的机械性能比16MnR差，这个公称压力 称压力。反之，如果把法兰的材料由16MnR改为15MnVR，那 ℃操作时，它的最大允许操作压力将高于它的公称压力。总之，
0.66
0.4 0.59 0.64
0.61
0.36 0.53 0.63
0.55
0.34 0.5 0.6
0.5
Q235-C 0.73 0.67 0.61 0.55
板材
20R 16MnR
0.74 1
0.67 0.95
0.6 0.86
0.56 0.82
1
15MnV 1.09 1.07 1.05
1
R
15CrMo 100
2.5
锻件
20MnM o
20MnM o
2.92 2.67
2.86 2.63
2.82 2.59
2.73
2.97 20R 16MnR 4
2.7 3.82
2.39 3.42
2.24 3.27
15MnV 板材 R
4.36
4.29
4.2
4
15MnV 4.27 4.2 4.14
平焊与对焊法兰都有带衬环的与不带衬环的两种。当设备是由不锈钢制作时，采用碳钢法兰7加不锈钢衬环， 为带衬环的甲型平焊法兰。
使用法兰标准确定法兰尺寸时，必须知道法兰的公称直径与公称压力。压力容器法兰的公称直径与压力容器 DN 1000mm的压力容器，应当配用DN 1000mm的压力容器法兰。
法兰公称压力的确定与法兰的最大操作压力、操作温度以及法兰材料有关。因为在制定法兰尺寸系列、计算 时的机械性能为基准制定的。所以规定以此基准所确定的法兰尺寸，在200℃时，它的最大允许操作压力就认为 如，所谓公称压力PN O.6MPa的法兰，就是指具有这样一种具体尺寸的法兰，该法兰是用16MnR制造的，在200℃ 0.6MPa。如果把这个PN 0.6MPa的法兰用在高于200℃的条件下，那么它的最大操作压力将低于它的公称压力0. 200℃的条件下，仍按200℃确定其最高工作压力。如果把法兰的材料改为Q235-A，那么Q235一A钢的机械性能比 PN 0.6MPa的法兰，即使是在200℃时操作，它的最大允许操作压力也将低于它的公称压力。反之，如果把法兰的 么，由于15MnVR的机械性能优于16MnR，这个公称压力PN 0.6MPa的法兰，在200℃操作时，它的最大允许操作 只要法兰的公称直径、公称压力确定了，法兰的尺寸也就确定了。至于这个法兰允许的最大操作压力是多少，那 料制造的。压力容器法兰标准中规定的法兰材料是低碳钢(Q235-A、20g等）及普低钢（16Mn，16MnR和15MnV 乙型平焊法兰，在不同温度下，它们的公称压力与最大允许工作压力之间的换算关系。利用这个表，可以将设计 换算成查取法兰标准所需要的公称压力。 例如，为一台操作温度为300℃，设计压力为0.6MPa的容器选配法兰。 15MnVR，可按公称压力0.6MPa查取法兰尺寸。如果法兰材料用20R，则必须按公称压力为1.0MPa的查取法兰尺
20R 1.86 1.69 1.5 1.4
板材
16MnR 15MnV
R
2.5 2.72
2.39 2.68
2.14 2.63
2.05 2.5
2.5
15MnV 2.67 2.63 2.59 2.2 R
15CrMo R
2.61
2.5
2.33
20 1.86 1.69 1.5 1.4 16Mn 2.56 2.44 2.2 2.08
0.6
15MnV R
0.65
0.64
0.63
15CrMo 0.63 0.6 0.56 R
350
0.13
0.14 0.14 0.2 0.25
0.22 0.14 0.21 0.25
0.3
0.33 0.34 0.49 0.6
0.53
备注
0.6
锻件
20 16Mn 20MnM
o Q235A, B
0.45 0.61 0.65
表4-16 压力容器法兰分类和规格
类型
标准号 简图
甲型 JB4701
平焊法兰
乙型 JB4702
公称压力
PN
(MPa) 0.25 0.6
1
1.6 0.25 0.6
1
1.6 2.5
4
公称直径
DN （mm)
300
-350
按PN 1.00
400
-450 500
—
—
—
-550 600 -650 700 800 900 1000 -1100 1200 -1300 1400 -1500 1600 -1700 1800 -1900 2000 -2200 2400 2600 2800 3000
表4-17 甲型、乙型平焊法兰的最大允许工作压力
公称压力 PN
法兰材料 ＞20～ 200
Q235- 0.16 A, B