1．概述

法蘭作為一種連接件，是管線配管設計不可缺少的零件，也是閥門設計外接口的主要設計輸入。準確理解標準的相關規定，設計并制造符合標準規定的連接法蘭，是保證管線與閥門正確連接的基礎，同時也是閥門與管道正常運行的保證。

目前國際上流行的管法蘭標準主要有兩大體系，即以德國DIN標準為代表的歐洲管法蘭標準體系和以美國ANSI管法蘭為代表的美洲管法蘭標準體系。隨著國際交流和國際貿易的日益增加，各類產品標準作為國際技術平臺的作用也越來越重要，世界上一些工業先進國家都希望將本國標準納入世界公認的標準體系中去，特別是日本，其鋼制管法蘭的壓力等級和公稱尺寸與上述兩個法蘭標準體系都存在較大差異，不能與之互換，目前正在努力爭取在修訂ISO 7005.1 金屬管法蘭第一部分《鋼制法蘭》的標準時，將日本國家管法蘭標準納入到ISO 7005.1 中去，因此，將其原有的JIS B2220：2001《鋼焊接型管法蘭》和JIS B2238：1996《鋼管法蘭通則》統一綜合修訂為JISB2220：2004，并將修訂后的JIS B2220：2004提交國際標準化機構(ISO)，以便使其納入ISO 7005.1之標準中，如能成為現實，到那時國際管法蘭標準可能將由歐洲體系、美洲體系和日本體系三大標準體系構成。

多年來，我國根據國內外市場的需求，一直致力于管法蘭和密封墊片等的研究和標準制定工作，各行業和部門也都根據實際需要制定各自的鋼制管法蘭標準，可以說是種類繁多，各成體系，同時又互相關連，通用性很大。現在主要有GB／T9112～9124：2000(歐洲體系與美洲體系共存)，HG 20592～20604：1997(歐洲體系)，HG20615～20625：1997(美洲體系)，JB／T74～90：1994：(歐洲體系)，SH 3406：1996(美洲體系)等標準體系的管法蘭標準。其中的GB／T和HG標準中的歐洲體系標準，完全采用了ISO 7005.1標準中的歐洲體系，而JB／T則是在延用原蘇聯標準的基礎，納入了ISO 7005.1的相關尺寸。但PNl6.0MPa和PN20.0MPa系列、PNl.0 MPa DN80、PN0.6MPa和PN0.25MPa DN500 與歐洲體系不同。在美洲體系中，都是按ANSI標準轉化的，因此，可以達到互換。

為了方便使用，本文主要對鋼制管法蘭的各標準的技術條件和相關要求進行總結歸納。歐洲體系則主要以國內各標準為主。

2．法蘭類型與密封面形式代號及密封面表面

2．1 法蘭類型及代號見表1

表1 法蘭類型及代號

法蘭類型			代號
			GB/T		HG		JB/T 歐體	SH3406 美體	ANSI		JIS B2220
			歐體	美體	歐體	美體			B16.5	16.47
整體			√(1)	√	IF	LF	√		√		IT
直 焊 式	（帶頸） 對焊		√	√	WN	WN	√	WN(2)	√	√	WN
	平焊	板式	√		DL		√				SOP
		帶頸	√	√	SO	SO		SO	√		SOH
	（帶頸） 承插焊			√	SW	SW		SW	√		SW
（帶頸）螺紋			√	√	Th	Th		PT	√		TR
松 套 焊 接 式	對焊環帶頸		√	√				LJ	√		LJ
	對焊環板式		√		PJ/SE	LT/SE	√
	平焊環板式		√		PJ/RJ		√
	翻邊環板式		√				√
法蘭蓋			√	√	BL	BL	√	不標注	√	√	BL
襯里法蘭蓋					LB(S)

注：（1）在代號欄中劃“V”者為標準中有該種法蘭類型，但未有給定代號。

（2）SH3406標準中，DN>600時，只有帶頸對焊（WN）一種類型。

（3）格中空白時，表明該標準中無此類型法蘭。

2.2密封面形式及代號見表2

表2 法蘭密封面型式及代號

密封面型式		代號
		GB/T		HG		SH		JIS		ANSI
全平面		FF/FF(A)		FF		FF		FF		√
凸面		RF/RF(A)		RF/RF(A)		RF		RF		√
凸凹面	凸面	MF	M	MFM	M	MF	LM	MF	MF-M	√	√
	凹面		F		FM		LF		MF-F		√
凖槽面	凖面	TG	T	TG	T	TG	TF		TG-T	√	√
	槽面		G		G		GF		TG-G		√
環槽面		RJ		RJ		RJ		/		√

2．3 密封面表面要求

2．3．1 密封面表面粗糙度各標準的規定見表3

表3 密封面表面粗糙度 標準編號 全平面與凸面 凸凹面 MF 凖槽面 FG 環槽面 RJ FF、RF FF(A)、RF(A)(密紋水線) （平面） 粗糙度 深度 節距 刀具圓角 GB/T 3.2～6.3 3.2～12.5 0.05 0.8 1.6 3.2～12.5 0.8～3.2 0.4～1.6 HG 6.3～12.5 1.6～6.3 6.3～12.5 0.05 0.8 1.6 1.6～3.2 1.6～3.2 0.4～1.6 JB/T 3.2～12.5         1.6～6.3 0.8～3.2 0.4～1.6 SH3406 6.3         <6.3 <6.3 <1.6 ANSI B16.5   3.2～12.5   0.6～1.0 1.6 <3.2 <3.2 <1.6 ANSI B16.47   6.3～12.5   0.46～0.56 1.6     <1.6 JIS B2220 3.2～6.3 3.2   0.25～0.30 0.8 <3.2 <3.2     0.36～0.42 1.6 6.3   0.35～0.42 0.8   0.52～0.60 1.6

注：(1)FF (A)和RF (A)欄內的深度、節距和刀具圓角的單位為mm；

(2)HG標準中，FF與RF欄內的上下兩組數據，上方為FF的數據，下方為RF的數據；

(3)JB／T標準中沒有全平面(FF)法蘭的型式。

2．3．2密紋水線適用密封面型式

(1)B16．5標準中，也適用于寬凸凹面，數據與凸面相同。

(2)JB／T與SH標準中對密紋水線沒有做出規定，用戶如要求，應在合同中規定要求。

2．3．3 密封面表面允許的缺陷

一般情況下，法蘭密封面表面是不應該允許有任何缺陷的，這也是一般所公認的，但美國標準B16.5與B16．47考慮到鑄造工藝的特殊性，在使用非金屬墊片的情況下，做出了對密紋水線型密封面表面允許的缺陷規定，歸納為表4。

表4 密紋水線最終加工允許存在的缺陷

公稱管徑 in	不超過齒底部缺陷的最大徑向突起		超過齒底部深度缺陷的最大深度與徑向突起
	in	mm	in	mm
≤2-1/2	0.12	3.05	0.06	1.52
3	0.18	4.57	0.06	1.52
4～6	0.25	6.35	0.12	3.05
8～14	0.31	7.87	0.18	4.57
16	0.38	9.65	0.18	4.57
18～36	0.50	12.70	0.25	6.35
38～48	0.56	14.22	0.28	7.11
50～60	0.62	15.75	0.31	7.87

注：(1)缺陷問的距離必須大于4倍的允許缺陷的距離。

(2)徑向超過鋸齒槽的缺陷是不允許的。

本文表4是按B16.5中表3和B16.47表16(6.1.5條規定)兩表進行歸納的。最大徑向突起，標準中的定義為：按缺陷的外半徑與內半徑之差進行計算的。且兩個半徑均以法蘭孔分布圓中心為圓心。在B16.47中還規定，深度小于齒深一半的缺陷不應做為拒收的原因。

國內各法蘭標準中(包括轉化美國標準的HG與GB／T標準等)均沒有對密紋水線表面的缺陷做出規定。幾個標準中對加工后表面的驗收規定基本相同，主要有以下兩條：機械加工表面不得有毛刺，有害的劃傷和其他降低法蘭強度及連接可靠性的缺陷；二是環連接面槽的兩側面不得有機械加工引起的裂紋、劃痕、創傷等表面缺陷。

MSS SP—44《鋼制管道法蘭》由于其規定的材料為鍛件和鋼板，因此也沒有上述規定。

3．尺寸公差與形位公差

3．1 法蘭厚度C

3．1．1 法蘭厚度均有不同的正向公差，具體見表5

表5 法蘭厚度公差

標準編號	法蘭類型	尺寸范圍		公差尺寸
		法蘭厚度（C）	公稱通徑（DN）
GB/T、JB/T、HG歐體	標準中 所有類型	C<18		0、+2.0
		18<C<50		0、+3.0
		C>50		0、+4.0
HG歐體 SH3406、B16.5	標準中 所有類型		DN≤450	0、+3.2
			DN>450	0、+4.8
B16.47	標準中 所有類型	C<25.4		0、+3.05
		25.4<C<50.8		0、+4.83
		50.8<C<76.2		0、+7.87
		C<76.2		0、+9.65
JIS B2220	所有類型	C<20		0、+1.5
		20<C<50		0、+2.0
		C>50		0、+3.0

3．1．2 法蘭厚度公稱尺寸的確定

法蘭厚度公稱尺寸由于法蘭標準體系、密封面型式或壓力等級不同，在不同的標準中有不同的規定。歐洲體系中，突面法蘭、凸凹面法蘭、榫槽法蘭(JB／T除外)，一般將突臺和槽深尺寸計算在法蘭厚度尺寸之內，JB／T的凸凹面法蘭、榫槽面法蘭和環連接面法蘭的突臺不計算在法蘭厚度之內。美洲體系中，壓力等級小于等于300磅級(PN≤5．0MPa)的凸面法蘭，其0．06in(1．6mm)的突臺尺寸計算在法蘭厚度之內；壓力等級大于等于400磅級(PN≥6．8 MPa)的凸面法蘭，其O．25 in(6．4mm)的突臺高度和所有凸凹面、榫槽面和環連接面法蘭凸臺高度和槽深則不計算在法蘭厚度之內。JIS B2220 標準則將突臺和槽深計算在法蘭厚度之內。具體見表6。

表6 法蘭厚度公稱尺寸的規定

類別	標準及體系		壓力等級	密封面型式
突臺與槽深 計算在法蘭 厚度之內	GB/T HG、SH	歐體	所有壓力等級	RF、MF、TG
		美體	PN≤5.0MPa（300#）	RF
	JB/T		所有壓力等級	RF、MF
	ANSI		≤300磅級（PN5.0MPa）	RF
	JIS B2220		5K、10K、16K、20K、30K	FF、RF、MF、TG
突臺與槽深 不計算在法蘭 厚度之內	HG、SH	歐體	所有壓力等級	RJ
		美體	PN≤6.8MPa（400#）	RF
			所有壓力等級	MF、TG、RJ
	JB/T		所有壓力等級	MF、TG、RJ
	ANSI		≥400磅級（PN6.8MPa）	RF
			所有壓力等級	MF、TG、RJ

注：SH3406標準中只有美洲體系。

3．2 法蘭外徑

法蘭外徑公差主要與通徑和法蘭厚度有關，具體見表7。

表7 法蘭外徑公差

標準及體系	法蘭種類	尺寸范圍		公差范圍
		公稱通徑DN	法蘭外徑ΦD
GB/T JB/T HG(歐體)	所有型式	DN≤150		±2.0
		DN200～500		±3.0
		DN600～1200		±5.0
		DN≥1400		±7.0
HG(美體)	WN	DN>600		±4.0
SH3406	所有型式	DN≤600時	DN≤Φ610	±1.6
			DN>Φ610	±3.2
	WN	DN>600		±4.0
JIS B2220	IT	DN≤1000		-2，上限不規定
		DN>1000		-3，上限不規定
	IT以外	DN≤600		±1.5
		DN>600		±3.0

注：(1)HG歐體標準中，DN≥1800時，公差范圍為±10．mm；

(2)HG美體標準中，DN≤600，ANSI B16．5及B16．47中均以法蘭外徑公差來做具體規定。

3．3 密封面公差

3.3.1 密封面直徑公差

(1)突面突面的直徑公差，各標準體系的給定方法不同，歐洲體系和日標中是按法蘭的公稱通徑分段給出，而美洲體系則是按突臺的高度給出，具體見表8。

表8 法蘭突臺直徑公差

標準及法蘭體系	法蘭類型	尺寸范圍		公差范圍
		公稱通徑	突臺高
GB/T(歐)、JB/T、 HG(歐)	所有類型	DN≤250		-1.0，+2.0
		DN>250		-1.0，+3.0
GB/T(美)、SH、 HG(美)、B16.5	所有類型	(DN≤600)	1.6	±0.8
			6.4	±0.5
	WN、BL	DN>600		±0.8
B16.47	WN、BL	(DN>600)	1.6	±1
			6.4	±2
JIS B2220	所有類型	DN≤700		±0.8
		DN>700		±1.5

注：在 GB／T(美體)中，其突臺高度分別為2與7，突臺直徑公差分別為±1.O和±2.O。

(2)凸凹面和榫槽面其相互配合的公稱尺寸間隙不同。在歐體中，其名義尺寸的間隙一般為1 mm，其直徑公差分別按基孔制和基軸制原則單向給出，公差值為0.5。在美洲體系中，其公稱尺寸的間隙一般為1.5mm(DN00 為2.0mm)，其公差值則按公稱尺寸雙向給出．公差值為±O.5，這樣擴大了加工尺寸的公差帶。日標也是按通徑分段，按公稱尺寸給出雙向公差。具體見表9。

表9 凸凹面和凖槽面直徑公差

標準與體系	尺寸類別	法蘭類型	尺寸范圍	公差范圍
GB/T、JB/T、 HG(歐)	臺內徑、槽內徑	所有類型	所有尺寸	-0.50、0
	臺內徑、槽內徑			0、+0.50
HG(美)、 SH、B16.5		所有類型	所有尺寸	±0.5
JIS B2220		LJ之外	DN≤500	±0.3
			500<DN<1000	±0.35
			1000<DN<1500	±0.40
			DN>1500	±0.50

注：HG美標體系中的HG 20624中沒有發現公差范圍規定，按其他美洲體系標準一并給出。

3．3．2突臺高度和槽深公差

(1)突面法蘭突臺高度

突面法蘭突臺高度為非重要控制尺寸。除在國內的JB/T與HG(包括歐洲體系和美洲體系)標準有規定外，其他標準都來做具體規定。在有規定的兩個標準中，其公差也是相當大的，即當突臺高度分別為2、3、4、5時，規定的公差上限為0，下限分別為-1、-2、-3、-4，即保證突臺高度在1mm以上即可。

(2)凸凹面和榫槽面的臺高與槽深

在各自的標準中有不同的規定，在歐洲體系中一般臺高為正向公差(+O.50)，槽深為負向公差(-0.50)，而JIS標準中則為雙向公差(±O．2)，美洲體系中一般沒做具體規定。標準中有規定的見表10。

表10 凸凹面和凖槽面臺高于槽深公差

標準代號	法蘭類型	尺寸范圍	公差范圍
			臺高	槽深
GB/T、JB/T、HG	所有類型	所有尺寸	0、+0.50	-0.50、0
SH	所有類型	所有尺寸	0、+0.40	-0.40、0
JIS B2220	所有類型	所有尺寸	±0.20	±0.20

注：HG中美洲體系沒有此項公差規定。

3．3．3環連接面(RJ)

在有環連接面尺寸公差的標準中，其規定都是相同(包括項目和數值)。日標中沒有RJ密封面法蘭。環連面的尺寸公差見表11。

表11 環連接面密封

環槽尺寸	環槽深度 E	環槽頂寬 F	中心圓直徑 P	環槽角度 23°	環槽圓角 Rmax	密封面直徑 d
公差值	0、+0.40	±0.20	±0.13	±0.5°	±0.10	±0.50

3．4 螺栓孔

3．4．1 螺栓孔直徑

在歐洲體系中，螺栓與螺栓孔的間隙是按螺栓的直徑給出的，螺栓直徑大，其間隙則越大。而美洲體系和日標其間隙基本是固定的。日標中的間隙均為3mm，美標中經公英制換算其間隙為3.05、3.18、3.3 (0．12、O．125、0．13in)三個數據。法蘭螺栓孑L直徑公差，在國內各標準中(歐洲體系和美洲體系)均為±O．50，在美國ANsI標準中，則為單向正公差，DN≤250時，其正向偏為0.8；DN≥300時，其正向公差為1.6。

3．4．2 螺栓孔分布圓直徑

螺栓孔分布圓的公差成兩個體系，即歐洲體系的以螺栓直徑進行分檔，而美洲體系和日標則按公稱通徑進行分檔，具體數值見表12。

表12 螺栓孔分布圓直徑公差

標準代號及體系	法蘭類型	尺寸范圍		公差值
		公稱通徑	螺栓直徑
GB/T、JB/T、HG(歐體)	所有類型		M10～M24	±1.0
			M27～M33	±1.25
			M36～M52	±1.5
			≥M56	±2.0
HG(美體)	所有類型	所有尺寸		±1.6
SH、B16.5、B16.47		DN≤300		±0.8
		DN>300		±1.6
JIS B2220		DN≤950		±0.8
		DN>950		±1.5

3．4．3兩相鄰螺栓孔弦心距

在歐洲體系中，按螺栓直徑分段給出相鄰兩孔弦心距的公差；美洲體系和JIS標準中所有尺寸的公差均為±0．8，具體公差值見表13。

表13 兩鄰螺栓孔弦心距公差

標準代號及體系	法蘭型式	尺寸范圍	公差值
GB/、HG(歐體)	所有類型	M10～M24	±0.50
		M27～M33	±0.625
		M36～M52	±0.75
		≥M56	±1.0
JB/T	所有類型	M10～M24	±0.5
		M27～M56	±0.8
HG(美體)、SH、ANSI、JIS	所有型式	所有尺寸	±0.8

3．4．4 任意兩螺栓孔弦心距

在歐洲體系中，按公稱通徑分段給出了任意兩螺栓孔的弦心距公差。美洲體系和JIS標準中則無此項規定，只有上條中的相鄰兩螺栓孔的弦心距公差，即保證在未注公差的范圍內即可滿足要求。歐洲體系中的任意兩孔弦心距公差見表14。

表14 任意兩螺栓孔弦心距公差

標準代號及體系	法蘭類型	尺寸范圍	公差值
GB/T、JB/T、HG(歐體)	所有類型	DN≤500	±1.0
		DN600～DN1200	±1.5
		DN>1400	±2.0

3．4．5螺栓孔分布圓與密封面的同軸度

在歐洲體系和美洲體系中，分別按公稱通徑分段給出了螺栓孔分布圓與密封面的同軸度公差，具體見表15，JIS標準對該項公差沒有做具體規定。

表15 螺栓孔分布圓與密封面的同軸度公差

標準代號及體系	法蘭類型	尺寸范圍	公差值
GB/T	所有型式	DN≤65	Φ1.0
		DN80～DN150	Φ2.0
		DN200～DN500	Φ3.0
		DN≤600	Φ4.0
JB/T HG(歐體)	所有型式	DN≤100	Φ1.0
		DN≥125	Φ2.0
HG(美體) ANSI、(SH)	所有型式	DN≤≤65	<0.8
		DN≥80	<1.6

3．4．6 螺栓支撐面與密封間不平行度(夾角)

ANSI標準對該項公差沒做具體規定。國內各標準及JIS標準中均不大于1°(SH3406在6．3．5條中申明，沒有列入公差表中)。

未完，待續……

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