法兰的压力等级与设计要求

• 美洲体系的法兰标准代表是美国国家标准 ANSI B16.5《钢制管法兰及法兰管件》。 • 我国石化行业法兰应用标准（SH3406）等 效采用了ANSI B16.5和API605标准，属于 “美式法兰”。SH3406在结构尺寸和密封 面型式上与ANSI B16.5和API605有很好的 互换性，因此它能与ANSI、API、MSS等 标准的管道元件（包括阀门）配套使用。但 是SH3406采用了我国材料标准而不是美国 材料标准（ASTM），故二者的温度－压力 表有少许偏差，在互换使用要注意区别。
SH3074-2007的有关规定
注意凹凸面与榫槽面法兰的安装方位
法兰的压力—压力等级
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。 法兰均按工称压力选用，法兰的压力—— 温度等级表示公称压力与某温度下最大工 作压力的关系。如果将工作压力等于公称 压力时的温度定义为基准温度，不同的材 料所选定的基准温度也往往不同。
法兰的基准温度
在制定法兰尺寸系列、计算法兰厚度时，是 以16MnR在200℃时的机械性能为基准制定的。 以此基准所确定的法兰尺寸，在200℃时，它的 最大答应操作压力就认为是具有该尺寸法兰的公 称压力。 改变温度与材料影响压力选择
国际上常用的法兰标准体系 国际上（包括国内）管法兰标准主要有两大 体系，即欧洲体系（以DIN标准为代表）和 美洲体系（以美国ASMEB16.5、B16.47标 准为代表）。同一体系内，各国的管法兰 标准基本上是可以互相配用的（指连接尺 寸和密封面尺寸），两种不同体系的法兰 是不能互相配用的。两种体系的国内外标 准号详见《压力容器安全技术监察规程》。
• 欧洲体系的法兰是以200℃作为计算基准温 度，压力等级分为：PN0.1、PN0.25、 PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0、 PN6.3、PN10.0、PN16.0、 PN25.0、 PN40.0； • 美洲体系的法兰是以450℃（对150Lb级则 是300℃）作为计算基准温度，压力等级分 为：PN2.0（150Lb）、 PN5.0（300Lb）、 PN6.8（400Lb）、PN10.0（600Lb）、 PN15.0（900Lb）、PN25.0（1500Lb）、 PN42.0（2500Lb）。
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改变温度公称压力的确定
某工作温度下允许的最大工作压力与公称 压力的关系一般可由下式确定： P＝PN σt/σ基 式中：P——工作温度下允许最大工作压 力。 PN——公称压力。 σt——工作温度时材料许用压力。 σ基——基准温度时的材料许用应力。
改变材料公称压力的确定
所谓公称压力PN0.6MPa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℃时，它的最大 答应操作压力是0.6MPa。 假如把这个PN0.6MPa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0.6MPa。 反之，假如将它用于低于200℃的条件下，仍按200℃确定其 最高工作压力。假如把法兰的材料改为Q235‐A，那么Q235-A 钢的机械性能比16MnR差，这个公称压力PN0.6MPa的法兰，即 使是在200℃时操作，它的最大答应操作压力也将低于它的公 称压力。 反之，假如把法兰的材料由16MnR改为15MnVR，那么，由于 15MnVR的机械性能优于16MnR，这个公称压力PN0.6MPa的法兰， 在200℃操作时，它的最大答应操作压力将高于它的公称压力。