4．焊端及焊接坡口
4．1 內(nèi)徑公差
4．1．1 對焊端與承插焊端內(nèi)徑公差
對焊端與承插焊端法蘭內(nèi)孔的公差值大部分標(biāo)準(zhǔn)是相同的，只有SH3406的承插焊孔公差與對焊端的內(nèi)孔公差不同。根據(jù)各標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)孔的公稱尺寸給定方法不同，因此其公差有正向的，有負(fù)向的，也有雙向的。具體見表16。
| 法蘭代號及體系 | 法蘭種類 | 尺寸范圍 | 公差值 | |
| do | d | |||
| GB/T | WN、SW | DN≤125 | -1.0、+0.5 | |
| DN150～DN300 | -1.5、+1.0 | |||
| DN≥350 | ±2.5 | |||
| JB/T HG(歐體) |
WN、SW (含其他型式) |
DN≤100 | 0、+0.5 | |
| DN125～DN400 | 0、+1.0 | |||
| DN450～DN600 | 0、+1.5 | |||
| DN700～DN1000 | 0、+3.0 | |||
| DN≥1200 | 0、+4.0 | |||
| HG(美體) SH、ANSI |
WN、SW | DN≤250 | 0、+0.8 | ±0.8 |
| DN300～DN450 | ±1.6 | |||
| DN≥500 | -1.6、+3.2 | |||
| SH | SW | DN15～DN50 | 0、+0.3 | ±0.4 |
| DN65～DN80 | 0、+0.4 | ±0.8 | ||
| JIS | WN、SW | DN≤100 | 0、+0.5 | -0.5、0 |
| >100～400 | -1.0、0 | |||
| >400～600 | -1.5、0 | |||
| >600～800 | -2.0、0 | |||
| >800～1000 | -2.5、0 | |||
| DN>100 | -3.0、0 | |||
注：公差值欄do為承插焊法蘭的承插孔。d為承插焊法蘭的內(nèi)孔(小孔)和帶頸對焊法蘭的內(nèi)孔。一組數(shù)據(jù)時，則承插焊法蘭的承插孔、內(nèi)孔(小孔)與對焊法蘭內(nèi)孔的公差值相同。
4．1．2 除對焊和承插焊端以外法蘭內(nèi)徑公差
對焊和承插焊以外，其他法蘭內(nèi)徑公差，JB／T與HG(歐體)與對焊和承插焊相同，其余各標(biāo)準(zhǔn)及體系則均不相同。ANSI標(biāo)準(zhǔn)中對此項公差沒做具體規(guī)定。具體數(shù)值見表17。
| 法蘭代號及體系 | 法蘭種類 | 尺寸范圍 | 公差值 |
| GB/T | 除WN、SW之外 | DN≤125 | 0、+1.0 |
| DN150～DN600 | 0、+1.5 | ||
| DN700～DN1000 | 0、+3.0 | ||
| DN≥1200 | 0、+4.0 | ||
| JB/T、HG(歐體) | 所有類型 | DN≤100 | 0、+0.5 |
| DN125～DN400 | 0、+1.0 | ||
| DN450～DN600 | 0、+1.5 | ||
| DN700～DN1000 | 0、+3.0 | ||
| DN≥1200 | 0、+4.0 | ||
| HG(美體)、SH | SO、SJ | DN≤250 | 0、+0.8 |
| DN≥300 | 0、+1.6 | ||
| JIS | SOP、SOH、LJ | DN≤100 | 0、+0.5 |
| >100～400 | 0、+1.0 | ||
| >400～600 | 0、+1.5 | ||
| >600～800 | 0、+2.0 | ||
| >800～1000 | 0、+2.5 | ||
| DN>1000 | 0、+3.0 |
4．2 帶頸對焊法蘭對焊端
4．2．1對焊端外徑
對焊端外徑公差比較混亂，尤其是歐洲體系，每個標(biāo)準(zhǔn)都有不同的規(guī)定。而JIS標(biāo)準(zhǔn)之譯文中“轉(zhuǎn)載直徑小徑測”的含義不清，本文是按其標(biāo)準(zhǔn)中標(biāo)注的代號“a”將其歸納為該項中，公差具體數(shù)值見表18。
| 標(biāo)準(zhǔn)代號及體系 | 尺寸范圍 | 公差值 | 備注 | |
| 公稱通徑DN | 外徑d | |||
| GB/T | DN≤150 | -1.0、+2.5 | 也適用： 對焊環(huán)松套法蘭 翻邊環(huán)松套法蘭 |
|
| DN200～DN600 | -1.0、+4.0 | |||
| DN≥700 | -1.5、+5.5 | |||
| JB/T | DN≤125 | -1.0、+2.5 | 也適用： 對焊環(huán)松套法蘭 翻邊環(huán)松套法蘭 |
|
| DN150～DN800 | -1.0、+4.0 | |||
| HG(歐體) | DN≤125 | -1.0、+2.5 | 也適用： 對焊環(huán)松套法蘭 |
|
| DN150～DN1200 | -1.0、+4.0 | |||
| DN≥1300 | -1.0、+5.0 | |||
4．2．2對焊端端面寬和焊口角度
歐洲體系、美洲體系和日標(biāo)法蘭各成體系、體系間尺寸基本相同（接近），具體見表19。
| 標(biāo)準(zhǔn) | 端面寬 | V型焊口角度 | ||
| 尺寸 | 公差 | 角度 | 公差 | |
| GB/T、JB/T、HG(歐體) | 2 | ±1 | 37.5° | ±2.5° |
| HG(美體)、SH、ANSI | 1.6 | ±0.8 | 37.5° | ±2.5° |
| JIS | 1.6 | ±0.8 | 32.5° | ±2.5° |
4．3 平焊法蘭的焊接坡口
4．3．1 板式平焊法蘭
(1)美洲體系中無板式平焊法蘭。日本標(biāo)準(zhǔn)中有板式平焊法蘭(SOP)，最高壓力等級為16K，標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定焊接坡口，而采用角焊縫直接將管道外徑與法蘭背面焊住。
(2)歐洲體系各標(biāo)準(zhǔn)均有板式平焊法蘭，規(guī)定了法蘭與鋼管外徑焊接時的焊接坡口。GB/T與HG標(biāo)準(zhǔn)中的焊接坡口為50。，而JB／T標(biāo)準(zhǔn)的焊接坡口為60。，焊接坡口的寬度按通徑大小取值。具體見表20。
| 公稱通徑DN | 10～20 | 25～50 | 65～150 | 200 | 250 | 300 |
| 坡口寬度b | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 10/11 |
| 公稱通徑DN | 350～600 | 700～1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 |
| 坡口寬度b | 12 | 13 | 14 | 16 | 18/17 | 20/18 |
注：1．GB／T和HG標(biāo)準(zhǔn)焊接坡口的角度為50°，jB／T焊接坡口角度為60°。
2．坡口寬度有兩個數(shù)據(jù)時，分子為GB／T標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，分母為HG標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
從上述表中可以看出，焊接坡口的尺寸要求并不十分嚴(yán)格，但從焊接操作和焊接質(zhì)量講，還是有焊接坡口好些。其寬度按通徑分檔之外，筆者認(rèn)為還應(yīng)考慮到法蘭的實際厚度，一般不應(yīng)超過法蘭厚度三分之一為宜。
4．3．2帶頸平焊法蘭
(1)美洲體系中的帶頸平焊法蘭沒有規(guī)定焊接坡口尺寸，規(guī)定焊角高大于等于1．4倍鋼管的厚度。
(2)日標(biāo)中壓力等級小于等于16K時，沒有規(guī)定焊接坡口尺寸。
(3)GB／T9124、HG2065和J1S B2220標(biāo)準(zhǔn)(當(dāng)壓力等級大于等于20K時)均有該類法蘭的焊接坡口的規(guī)定，坡口角度一般為50°，坡口寬度見表21～表23。
| 公稱通徑DN | 10～20 | 25～50 | 65～150 | 200 | 250 | 300 | 350～600 |
| 坡口寬度b | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 10/11 | 12 |
注：坡口寬度欄有兩個數(shù)據(jù)時，分子為GB/T規(guī)定，分母為HG規(guī)定。
| 公稱通徑DN | 10～20 | 25～50 | 65～150 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 600 |
| 坡口寬度b | 4 | 5 | 6 | 8/7 | 8 | 10 | 10/11 | 14/12 | 14/13 | 14 | 16 | 18/17 | 20/18 |
注：坡口寬度欄有兩個數(shù)據(jù)時，分子為GB/T規(guī)定，分母為HG規(guī)定。
| 公稱通徑DN | 10～50 | 65～100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500～550 | 600 |
| 坡口角度α | - | 20° | 30° | 30° | 30° | 30° | 30° | 35° | 35° | 35° | 35° | 35° |
| 坡口寬度m | 4 | 5 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 15 | 16 | 18 |
注：JIS 30K帶頸平焊法蘭的焊接坡口尺寸與20K略有差異。
5．公稱通徑及鋼管外徑系列
歐洲體系法蘭所使用的鋼管外徑為A、B兩個系列，A系列為國際通用(俗稱英制管)系列，B系列為國內(nèi)常用(俗稱米制管)系列。美洲體系法蘭所用鋼管系列為美洲系列，即英制管系列。但嚴(yán)格講，兩個體系的英制管系列鋼管的外徑尺寸絕大部分是相同的，只有2-1/2”(DN65)和5”(DNl25)尺寸不同，日標(biāo)鋼管的外徑尺寸大部分接近英制管或與英制管完全相同，但DNl50～300時與英制管的差距較大。
再提及一點注意的是，在HG標(biāo)準(zhǔn)的美洲體系中的鋼管外徑尺寸是沿用歐洲體系的英制管系列，即DN65和DNl25的鋼管外徑尺寸分別為Φ76.1和Φ139.7與ANSI B16.5不同。當(dāng)DN≥1200時，GB／T與HG標(biāo)準(zhǔn)中英制管(A系列)的外徑尺寸也有差別，具體見表24。
| 公稱通徑 DN |
GB/T | HG | B16.5 附錄B |
JIS B2220 附錄2 |
|||
| 歐洲體系 | 美洲體系 | 歐洲體系 | |||||
| A系列 | B系列 | A系列 | B系列 | ||||
| 10 | 17.2 | 14 | （17.1） | 17.2 | 14 | 17.1 | 17.3 |
| 15 | 21.3 | 18 | 21.3 | 21.3 | 18 | 21.3 | 21.7 |
| 20 | 26.9 | 25 | 26.9 | 26.9 | 25 | 26.7 | 27.2 |
| 25 | 33.7 | 32 | 33.7 | 33.7 | 32 | 33.4 | 34.0 |
| 32 | 42.4 | 38 | 42.4 | 42.4 | 38 | 42.2 | 42.7 |
| 40 | 48.3 | 45 | 48.3 | 48.3 | 45 | 48.3 | 48.6 |
| 50 | 60.3 | 57 | 60.3 | 60.3 | 57 | 60.3 | 60.5 |
| 65 | 76.1 | 76 | 73.0△ | 76.1△ | 76 | 73.0 | 76.3 |
| 80 | 88.9 | 89 | 88.9 | 88.9 | 89 | 88.9 | 89.1 |
| 100 | 114.3 | 108 | 114.3 | 114.3 | 108 | 114.3 | 114.3 |
| 125 | 139.7 | 133 | 141.3△ | 139.7△ | 133 | 141.3 | 139.8 |
| 150 | 168.3 | 159 | 168.3 | 168.3 | 159 | 168.3 | 165.2 |
| 200 | 219.1 | 219 | 219.1 | 219.1 | 219 | 219.1 | 216.3 |
| 250 | 273.0 | 273 | 273.0 | 273.0 | 273 | 273.0 | 267.4 |
| 300 | 323.9 | 325 | 323.9 | 323.9 | 325 | 323.9 | 318.5 |
| 350 | 355.6 | 377 | 355.6 | 355.6 | 377 | 355.6 | 355.6 |
| 400 | 406.4 | 426 | 406.4 | 406.4 | 426 | 406.4 | 406.4 |
| 450 | 457 | 480 | 457 | 457 | 480 | 457.2 | 457.2 |
| 500 | 508 | 530 | 508 | 508 | 530 | 508 | 508.0 |
| 600 | 610 | 630 | 610 | 610 | 630 | 609.6 | 609.6 |
| 700 | 711 | 720 | 711 | 720 | 711.2 | ||
| 800 | 813 | 820 | 813 | 820 | 812.8 | ||
| 900 | 914 | 920 | 914 | 920 | 914.4 | ||
| 1000 | 1016 | 1020 | 1016 | 1020 | 1016.0 | ||
| 1200 | 1220 | 1219△ | 1200 | 1219.2 | |||
| 1400 | 1420 | 1422△ | 1420 | ||||
| 1600 | 1620 | 1626△ | 1620 | ||||
| 1800 | 1820 | 1829△ | 1820 | ||||
| 2000 | 2020 | 2032△ | 2020 | ||||
注：(1)GB／T歐洲體系中，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定到DN3000，其鋼管外徑在公稱通徑基礎(chǔ)上再加20mm，如：DN2600的鋼管外徑為中Φ2620。
(2)HG標(biāo)準(zhǔn)美洲體系和JIS標(biāo)準(zhǔn)中還有一些特殊規(guī)格的鋼管外徑，遇到時可查各自標(biāo)準(zhǔn)原文。
(3)劃“△”者為美洲體系中各標(biāo)準(zhǔn)同體系鋼管外徑不一致相差較大的。
(4)表中GB／T和HG標(biāo)準(zhǔn)中的A系列為英制管外徑，B系列為米制管外徑。
6．法蘭用緊固螺栓螺距
所有標(biāo)準(zhǔn)中，對公制螺紋直徑d≤27，英制螺栓直徑d≤1”(25.4mm)的均采用粗牙螺栓，對直徑大于上述數(shù)據(jù)的，則有不同的規(guī)定。
(1)國內(nèi)各標(biāo)準(zhǔn)，在GB/T中，GB/T9124第7條中建議，螺栓直徑d≤45時，采用粗牙螺栓，d≥48時，采用螺距為4的細(xì)牙螺栓。在HG標(biāo)準(zhǔn)則在法蘭尺寸標(biāo)準(zhǔn)表中直接給出螺栓的螺距。在歐洲體系中d=30～33時，螺栓螺距為2mm(此兩規(guī)格螺距為3mm的為盡量不采用數(shù)據(jù))；d≥36時，采用螺距為3mm的細(xì)牙螺栓。在美洲體系中，d≤33時，采用粗牙螺紋；d≥36時，采用螺距為3mm的細(xì)牙螺紋，并在相應(yīng)的《鋼制管法蘭緊固件》標(biāo)準(zhǔn)中也做出相應(yīng)規(guī)定，而JB/T和SH兩個標(biāo)準(zhǔn)，在法蘭尺寸表格中均采用粗牙螺紋方法給出，技術(shù)要求中對螺栓螺距則沒有做出具體規(guī)定。
(2)在美標(biāo)中，螺栓直徑d≤1”(25．4mm)時，采用ANSI B1．1．C1常用系列(粗牙螺紋)，直徑d≥1-1/8”(28．575mm)時，則要采用ANSI B1．1．C1的8牙系列螺栓。
(3)在日標(biāo)中，螺栓直徑d≥30時，在法蘭尺寸表中則采用螺距為3mm的細(xì)牙螺栓。具體見表25。
| 標(biāo)準(zhǔn)代號及體系 | 螺紋螺栓 | 備注 | |
| 直徑(d) | (推薦)采用螺距(t) | ||
| B16.5 B16.47 |
d≤1″ | ANSI B1.1.C1 常用系列 | B16.5表1C B16.47表4 |
| d≥1-1/8″ | ANSI B1.1.C1的8牙系列 | ||
| GB/T9124 | d≤45 | GB/T193粗牙系列 | GB/T9124第7條推薦 |
| d≥48 | t=4細(xì)牙 | ||
| HG(歐體) | d≤27 | 粗牙系列 | 各法蘭尺寸表及HG20613《鋼制管法蘭緊固件》表中列出 |
| 30≤d≤33 | t=2細(xì)牙 | ||
| 36≤d≤48 | t=3細(xì)牙 | ||
| d≥52 | t=4細(xì)牙 | ||
| HG(美體) | d≤33 | 粗牙系列 | 各法蘭尺寸表及HG20634《鋼制管法蘭緊固件》表中列出 |
| d≥36 | t=3細(xì)牙 | ||
| JIS B2220 | d≤27 | 粗牙系列 | 各法蘭尺寸表中列出 |
| d≥30 | t=3細(xì)牙 | ||
| JB/T、SH | 法蘭尺寸表按粗牙列出，技術(shù)條件中對螺距未做具體規(guī)定 | ||
7．結(jié)語
法蘭是一種基礎(chǔ)部件，有些結(jié)構(gòu)尺寸(連接尺寸和密封面形式等)，是使用的關(guān)鍵，也是閥門設(shè)計中的重要技術(shù)接口輸入數(shù)據(jù)，一旦確定則必須按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行，對于其他尺寸要求與公差也應(yīng)引起高度重視。
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