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鋼制管法蘭技術條件與相關要求簡要歸納與分析（二）

來源: 上海閥門時間: 2012-05-30 點擊: 6,785

4．焊端及焊接坡口

4．1 內徑公差

4．1．1 對焊端與承插焊端內徑公差

對焊端與承插焊端法蘭內孔的公差值大部分標準是相同的，只有SH3406的承插焊孔公差與對焊端的內孔公差不同。根據各標準內孔的公稱尺寸給定方法不同，因此其公差有正向的，有負向的，也有雙向的。具體見表16。

表16 對焊與承插焊內孔公差
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為承插焊法蘭的內孔(小孔)和帶頸對焊法蘭的內孔。一組數據時，則承插焊法蘭的承插孔、內孔(小孔)與對焊法蘭內孔的公差值相同。

4．1．2 除對焊和承插焊端以外法蘭內徑公差

對焊和承插焊以外，其他法蘭內徑公差，JB／T與HG(歐體)與對焊和承插焊相同，其余各標準及體系則均不相同。ANSI標準中對此項公差沒做具體規定。具體數值見表17。

表17 對焊與承插焊之外法蘭內徑公差
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
HG(美體)、SH	SO、SJ	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，每個標準都有不同的規定。而JIS標準之譯文中“轉載直徑小徑測”的含義不清，本文是按其標準中標注的代號“a”將其歸納為該項中，公差具體數值見表18。

表18 帶頸對焊端法蘭對焊端外徑公差
標準代號及體系	尺寸范圍		公差值	備注
標準代號及體系	公稱通徑DN	外徑d	公差值	備注
GB/T	DN≤150		-1.0、+2.5	也適用：對焊環松套法蘭翻邊環松套法蘭
	DN200～DN600		-1.0、+4.0
	DN≥700		-1.5、+5.5
JB/T	DN≤125		-1.0、+2.5	也適用：對焊環松套法蘭翻邊環松套法蘭
JB/T	DN150～DN800		-1.0、+4.0	也適用：對焊環松套法蘭翻邊環松套法蘭
HG(歐體)	DN≤125		-1.0、+2.5	也適用：對焊環松套法蘭
	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、美洲體系和日標法蘭各成體系、體系間尺寸基本相同（接近），具體見表19。

表19 對焊端端面寬和坡口角度尺寸與公差
標準	端面寬		V型焊口角度
標準	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。日本標準中有板式平焊法蘭(SOP)，最高壓力等級為16K，標準中沒有規定焊接坡口，而采用角焊縫直接將管道外徑與法蘭背面焊住。

(2)歐洲體系各標準均有板式平焊法蘭，規定了法蘭與鋼管外徑焊接時的焊接坡口。GB/T與HG標準中的焊接坡口為50。，而JB／T標準的焊接坡口為60。，焊接坡口的寬度按通徑大小取值。具體見表20。

表20 GB/T和HG等標準板式平焊法蘭焊接坡口寬度
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標準焊接坡口的角度為50°，jB／T焊接坡口角度為60°。

2．坡口寬度有兩個數據時，分子為GB／T標準的規定，分母為HG標準的規定。

從上述表中可以看出，焊接坡口的尺寸要求并不十分嚴格，但從焊接操作和焊接質量講，還是有焊接坡口好些。其寬度按通徑分檔之外，筆者認為還應考慮到法蘭的實際厚度，一般不應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定焊接坡口尺寸，規定焊角高大于等于1．4倍鋼管的厚度。

(2)日標中壓力等級小于等于16K時，沒有規定焊接坡口尺寸。

(3)GB／T9124、HG2065和J1S B2220標準(當壓力等級大于等于20K時)均有該類法蘭的焊接坡口的規定，坡口角度一般為50°，坡口寬度見表21～表23。

表21
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據時，分子為GB/T規定，分母為HG規定。

表22 PN>2.5MPa GB/T和HG標準帶頸平焊法蘭坡口寬度
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據時，分子為GB/T規定，分母為HG規定。

表23 JIS 20K帶頸平焊法蘭焊接坡口尺寸
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標準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DN≥1200時，GB／T與HG標準中英制管(A系列)的外徑尺寸也有差別，具體見表24。

表24 公稱通徑和鋼管外徑
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	美洲體系	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，標準規定到DN3000，其鋼管外徑在公稱通徑基礎上再加20mm，如：DN2600的鋼管外徑為中Φ2620。

(2)HG標準美洲體系和JIS標準中還有一些特殊規格的鋼管外徑，遇到時可查各自標準原文。

(3)劃“△”者為美洲體系中各標準同體系鋼管外徑不一致相差較大的。

(4)表中GB／T和HG標準中的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

所有標準中，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，對直徑大于上述數據的，則有不同的規定。

(1)國內各標準，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的細牙螺栓。在HG標準則在法蘭尺寸標準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(此兩規格螺距為3mm的為盡量不采用數據)；d≥36時，采用螺距為3mm的細牙螺栓。在美洲體系中，d≤33時，采用粗牙螺紋；d≥36時，采用螺距為3mm的細牙螺紋，并在相應的《鋼制管法蘭緊固件》標準中也做出相應規定，而JB/T和SH兩個標準，在法蘭尺寸表格中均采用粗牙螺紋方法給出，技術要求中對螺栓螺距則沒有做出具體規定。

(2)在美標中，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)在日標中，螺栓直徑d≥30時，在法蘭尺寸表中則采用螺距為3mm的細牙螺栓。具體見表25。

表25 法蘭螺栓（推薦）采用螺距
標準代號及體系	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細牙
	36≤d≤48	t=3細牙
	d≥52	t=4細牙
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細牙
JIS B2220	d≤27	粗牙系列	各法蘭尺寸表中列出
	d≥30	t=3細牙
JB/T、SH	法蘭尺寸表按粗牙列出，技術條件中對螺距未做具體規定