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2018.06

要想避免在不锈钢法兰的使用和选择上犯错,你必须知道这些!

来源: www.salem6music.com      浏览量:
  ◆还是先来说一下不锈钢法兰的标准体系:
 
  国际上的不锈钢法兰标准体系主要有两个。一个是以欧盟EN标准为代表的欧洲不锈钢法兰标准体系(公称压力等级以PN表示),另一个是以美国ASME为代表的美洲不锈钢法兰标准体系(公称压力等级以Class表示)。此外,还有日本的JIS标准体系(公称压力等级以K表示)。后者不常用,我们今天主要谈欧洲和美洲不锈钢法兰标准体系。
 
  欧盟EN不锈钢法兰标准体系由两个体系组成,一个以原来的DIN(德国标准)、NF(法国标准)、BS(英国标准)为基础制定的EN1092-1,另一个是以ASMEB16.5为基础制定的EN1759-1。国内谈的欧标不锈钢法兰体系常常指的是EN1092-1的不锈钢法兰标准体系,本文亦是如此。
 
304不锈钢法兰
 
  EN1092-1包含了公称压力为PN2.5、PN6、PN10、PN16、PN25、PN40、PN100共7档,公称尺寸为DN10-DN4000。
 
  美标ASME不锈钢法兰标准体系主要由ASMEB16.5和ASMEB16.47两个标准组成,ASMEB16.5口径范围为DN600及以下,ASMEB16.47包含A、B两个系列,用在DN600以上的场合。其中ASMEB16.47A是在MSSSP-44的基础上发展起来的。ASMEB16.47B是在API605的基础上发展起来的。需注意,ASMEB16.47A(对应HG20623A/SH3406-2013大直径A)、ASMEB16.47B(对应HG20623B/SH3406-2013大直径B)的A、B系列是配对尺寸等外形尺寸的区分,与不锈钢法兰接管端的英制和公制外径是两个概念。
 
  ◆再来谈谈不锈钢法兰的配对尺寸与接管尺寸:
 
  不锈钢法兰的配对尺寸,指的是不锈钢法兰的螺栓个数、螺栓直径、密封面宽度、密封面高度等尺寸,只有两片不锈钢法兰的这些尺寸完全一致,才能保持不锈钢法兰的准确连接和密封可靠。很显然,不同标准系列,不同压力等级的不锈钢法兰,基本上无法配对。有例外,但例外的范围很小,工程上一般也不这么做,若朋友们有兴趣,可参考压力管道人微信公众号知道用温度压力额定值选不锈钢法兰就完了?还有这些你不知道的!一文。
 
  我们常说的要区分不锈钢法兰的欧标美标,主要指的就是不同标准体系的不锈钢法兰,配对尺寸不一致,无法连接。对于对焊不锈钢法兰,接管尺寸就是上图的φ值。对于平焊不锈钢法兰和承插不锈钢法兰,就是插入接管的不锈钢法兰口尺寸。
 
  想一想,很多工作数十年的管道工程师,居然分不清不锈钢法兰配对尺寸的欧标美标和接管尺寸的公制英制,也是醉了!
 
  ◆那么,最后,来谈一谈不锈钢法兰的公称压力等级问题。
 
  公称压力等级是不锈钢法兰强度的一个分组。不同材质的不锈钢法兰,不同公称压力等级,其特定温度下许用的最大无冲击工作压力是不一样的,这就是温度压力额定值的概念。
 
  对于欧标不锈钢法兰,国内常用的是HG20592标准,在其97标准,压力等级分别为N0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0、PN10.0,由于压力等级是无量纲的,但是确确实实是跟MPa有关联。到了09标准,压力等级变成了跟Bar关联,分别为PN2.5、PN6、PN10、PN16、PN25、PN40、PN100共7档。对于09标准,特定材质的欧标不锈钢法兰,其不同工作温度下允许的最大工作压力可用下式计算:
 
  p(bar)=(PN值X设计强度)/225。设计强度按下值取得:a当工作温度低于材料的蠕变温度时,取材料的屈服强度。b蠕变温度时取材料许用应力的1.5倍。c材料的设计强度高于225MPa时,取225MPa。
 
不锈钢焊接弯头
 
  对于美标不锈钢法兰,国内常用的标准之一是HG20615/HG20623A/B标准,在其97标准,压力等级分别为PN2.0、PN5.0、PN11.0、PN15.0、PN26.0、PN42.0。到了09标准,压力等级变成跟ASME标准一致,分别为CLass150、CLass300、CLass600、CLass900、CLass1500、CLass2500。
 
  对于09标准,特定材质的美标不锈钢法兰,其不同工作温度下允许的最大工作压力可用下式计算:p(bar)=(Class值X10X设计许用应力)/8750。对于该公式,CLass150时,以115代入。设计许用应力(MPa)按下值取得:a常温或设定温度下材料屈服强度的60%(碳钢和低合金钢)或70%(不锈钢)。b常温或设定温度下抗拉强度的25%的1.25倍。c由高温长期强度决定的许用应力值。且p不能超过按照使用经验确定的最大工作压力限定值。
 
  那么,其实就很明白了:
 
  对于欧标不锈钢法兰,我们常用PNXX来表示其公称压力等级。由于PNXX是一个无量纲的单位,我们一般不在PNXX后面跟上bar(HG20592-09)或者MPa(HG20592-97)。
 
  对于美标不锈钢法兰HG20592-97曾用PN2.0、PN5.0、PN11.0、PN15.0、PN26.0、PN42.0表示其压力等级,到了09版HG20615/HG20623标准,只用CLass(简写成CL)XX表示其压力等级。写成150LB等也非一种标准写法。
 
  任何不锈钢法兰公称压力等级的选定,必须知道在明确不锈钢法兰材质的前提下,查不锈钢法兰标准,复核其温度压力额定值。当然,温度压力额定值你自己按照上述方法计算也可。
 
  ◆CL150(PN20)的不锈钢法兰是否对应PN2.5、PN6、PN10、PN16?
 
  其实这个问题很常见,也很奇葩。首先,配对尺寸不同,再者,接管外径有可能是相同的,也有可能是不同的。更重要的是,CL150的不锈钢法兰能否用在PN2.5、PN6、PN10、PN16的场合?那要查相应的不锈钢法兰标准,看特定的温度压力额定值(特定材料的不锈钢法兰在工作温度下允许的最大工作压力)能否满足要求。但是,和PN2.5、PN6、PN10、PN16的不锈钢法兰配对,大概率是不可以的。具体看标准。
 
  ◆为了避免不锈钢法兰买错或者用错,该如何标注不锈钢法兰?
 
  至少,你应该注明下列内容:压力等级、材质、密封面型式、接管外径和壁厚,当然,平焊不锈钢法兰/承插不锈钢法兰,可以不用注明接管壁厚。就是这样!
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