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不锈钢对焊法兰的相关标准规范

浏览数量: 30     作者: 本站编辑     发布时间: 2025-08-26      来源: 本站

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在工业管道系统中,法兰作为关键的连接配件,承担着保障管道承压,稳定运行、防止介质泄漏的重要职责。而不锈钢对焊法兰凭借其卓越的性能,在众多法兰类型中脱颖而出,广泛应用于石油、化工、食品、医药等多个行业。

什么是不锈钢对焊法兰?

不锈钢对焊法兰,又称不锈钢带颈对焊法兰,采用对焊连接方式实现与管道的连接。它主要由法兰盘、颈部以及与管道焊接的坡口组成,颈部的设计不仅增强了法兰的刚性和承载能力,还能有效减少焊接应力,提高整体连接的稳定性。

对焊法兰通常分为两种,普通对焊法兰和长颈对焊法兰。

stainless steel weld neck flange cn

普通对焊法兰,其颈部相对于长颈对焊法兰较短,与管道焊接时,能满足一般压力和温度环境下的连接需求,广泛应用于压力相对不高、温度变化不大的常规工业管道系统。

Long-Weld-Neck-Flange

而长颈对焊法兰,其颈部较长且壁厚,随着高度逐渐与要对接的管壁厚度和直径一致。这种独特设计极大地增加了法兰的强度,使其能够承受更高的压力、温度以及更为复杂的环境变化。在高温高压的蒸汽管道、石油化工中的高压反应装置管道等对安全和稳定性要求极高的场景中,长颈对焊法兰发挥着关键作用。

对焊法兰在与管道连接时,需要将法兰接径端与管道的端口进行焊接,这种连接方式能够承受更高的压力和温度,密封性能也更为可靠,适用于各种高压、高温以及对密封要求严格的工业管道系统中。

对焊法兰的生产标准

为确保不锈钢对焊法兰的品质和不同标准的管道系统的需求,许多国家和地区制定了符合各自区域工业管道系统要求的生产标准。目前,国际上常见的标准主要包括美标、欧标、日标等,不同标准在尺寸、压力等级、材质要求等方面存在一定差异,以满足不同地区和行业的使用需求。

美标(ANSI/ASME 标准)不锈钢对焊法兰

美国国家标准协会(ANSI)和美国机械工程师协会(ASME)制定的美标对焊法兰标准,在全球范围内应用广泛,尤其是在北美地区以及与北美有贸易往来的企业中。其主要标准号为 ANSI/ASME B16.5(管道法兰和法兰管件)和 ANSI/ASME B16.47(大直径钢制法兰)。

美标法兰以 “Class” 来表示压力等级,常见的压力等级有 Class 150、300、600、900、1500、2500 等,不同压力等级对应的法兰厚度、螺栓数量和尺寸等参数各不相同。该标准对法兰的材质、制造工艺、检验方法等都有严格规定,确保法兰能够在高压、高温环境下安全运行。

欧标(EN 标准)对焊法兰

欧洲标准(EN)由欧洲标准化委员会(CEN)制定,其中关于对焊法兰的主要标准为 EN 1092-1(法兰及其连接件 - 第 1 部分:钢制法兰)。欧标法兰在欧洲各国以及许多遵循欧洲标准的国家和地区得到广泛应用。

欧标法兰采用 “PN”(公称压力)来表示压力等级,常见的 PN 等级有 PN 2.5、PN 6、PN 10、PN 16、PN 25、PN 40、PN 63、PN 100 等。与美标法兰相比,欧标法兰在尺寸系列和结构设计上有所不同,其密封面类型也更为丰富,能够满足不同密封需求的场景。同时,EN 标准对法兰的耐腐蚀性、机械性能等指标要求严格,注重产品的安全性和可靠性。

日标(JIS 标准)WN 法兰

日本工业标准(JIS)制定的不锈钢对焊法兰标准主要为 JIS B2220(钢制管法兰),该标准在日本国内以及东南亚部分地区应用较多。

日标法兰同样采用 PN 表示压力等级,常见的等级与欧标类似,但在具体尺寸和结构细节上存在差异。JIS 标准对法兰的制造精度、表面质量等要求较高,注重产品的实用性和经济性,适用于一些对法兰性能要求适中的工业场景。

对焊法兰的尺寸介绍

不锈钢对焊法兰的尺寸是确保其与管道及其他部件准确连接的关键,不同标准、不同压力等级的法兰,尺寸参数存在明显差异。

公称直径(DN)

公称直径是法兰尺寸的核心参数之一,用于表示法兰的规格大小,单位为毫米(mm)。它并非法兰的实际内径或外径,而是为了实现管道系统部件的互换性而规定的标准化数值。常见的公称直径范围较广,从 DN 10 到 DN 1500不等,能够满足不同管径管道的连接需求。

公称压力(PN/Class)

如前文所述,公称压力是衡量法兰承受压力能力的重要指标,不同标准采用不同的表示方式。美标以 Class 表示,欧标、日标和国标(部分)以 PN 表示。不同公称压力对应的法兰厚度、螺栓孔数量、螺栓规格等参数差异显著。

密封面尺寸

密封面是法兰实现密封功能的关键部位,其尺寸直接影响密封效果。不同标准、不同密封面类型(如突面 RF、凹凸面 MFM、榫槽面 TG 等)的法兰,密封面的直径、高度、粗糙度等参数均有严格规定。

颈部尺寸

颈部是不锈钢对焊法兰的重要结构部分,其尺寸包括颈部外径、颈部厚度、颈部长度等。颈部的设计需与法兰的公称直径和公称压力相匹配,以保证法兰的刚性和焊接性能。一般来说,公称直径越大、公称压力越高的法兰,颈部尺寸也相应更大,以增强法兰的承载能力和抗变形能力。

此外,法兰的螺栓孔尺寸和数量也是重要的尺寸参数。螺栓孔的直径和数量需根据法兰的公称直径和公称压力确定,以确保螺栓能够可靠地将法兰与其他部件连接在一起,承受管道系统的压力和外力。

Class150 对焊法兰的尺寸及重量参数

image1



NPS

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

W

inch
inch inch inch inch inch inch No. of Holes inch inch kg/pc
mm mm mm mm mm mm mm mm mm
1/2 3.500 0.620 0.440 1.880 0.840 1.190 1.380 4 0.620 2.380 0.48
88.90 15.70 11.20 47.80 21.30 30.20 35.00 15.70 60.45
3/4 3.880 0.820 0.500 2.060 1.050 1.500 1.690 4 0.620 2.750 0.71
98.60 20.80 12.70 52.30 26.70 38.10 42.90 15.70 69.85
1 4.250 1.050 0.560 2.190 1.320 1.940 2.000 4 0.620 3.120 1.01
108.0 26.70 14.20 55.60 33.50 49.30 50.80 15.70 79.25
4.620 1.380 0.620 2.250 1.660 2.310 2.550 4 0.620 3.500 1.33
117.3 35.10 15.70 57.15 42.20 58.70 63.50 15.70 88.90
5.000 1.610 0.690 2.440 1.900 2.560 2.880 4 0.620 3.880 1.72
127.0 40.90 17.50 62.00 48.30 65.00 73.15 15.70 98.60
2 6.000 2.070 0.750 2.500 2.380 3.060 3.620 4 0.750 4.750 2.58
152.4 52.60 19.10 63.50 60.45 77.70 91.90 19.10 120.7
7.000 2.470 0.880 2.750 2.880 3.560 4.120 4 0.750 5.500 4.11
177.8 62.70 22.40 69.85 73.15 90.40 104.6 19.10 139.7
3 7.500 3.070 0.940 2.750 3.500 4.250 5.000 4 0.750 6.000 4.92
190.5 78.00 23.90 69.85 88.90 108.0 127.0 19.10 152.4
8.500 3.550 0.940 2.810 4.000 4.810 5.500 8 0.750 7.000 6.08
215.9 90.20 23.90 71.40 101.6 122.2 139.7 19.10 177.8
4 9.000 4.030 0.940 3.000 4.500 5.310 6.190 8 0.750 7.500 6.84
228.6 102.4 23.90 76.20 114.3 134.9 157.2 19.10 190.5
5 10.00 5.050 0.940 3.500 5.560 6.440 7.310 8 0.880 8.500 8.56
254.0 128.3 23.90 88.90 141.2 163.6 185.7 22.40 215.9
6 11.00 6.070 1.000 3.500 6.630 7.560 8.500 8 0.880 9.500 10.6
279.4 154.2 25.4 88.90 168.4 192.0 215.9 22.40 241.3
8 13.50 7.980 1.120 4.000 8.630 9.690 10.62 8 0.880 11.75 17.6
342.9 202.7 28.40 101.6 219.2 246.1 269.7 22.40 298.5
10 16.00 10.02 1.190 4.000 10.75 12.00 12.75 12 1.000 14.25 24.0
406.4 254.5 30.20 101.6 273.0 304.8 323.8 25.40 362.0
12 19.00 12.00 1.250 4.500 12.75 14.38 15.00 12 1.000 17.00 36.5
482.6 304.8 31.75 114.3 323.8 365.3 381.0 25.40 431.8
14 21.00
1.380 5.000 14.00 15.75 16.25 12 1.120 18.75 48.4
533.4 35.10 127.0 355.6 400.1 412.7 28.40 476.3
16 23.50 1.440 5.000 16.00 18.00 18.50 16 1.120 21.25 60.6
596.9 36.60 127.0 406.4 475.2 469.9 28.40 539.8
18 25.00 1.560 5.500 18.00 19.88 21.00 16 1.250 22.75 68.3
635.0 39.60 139.7 457.2 505.0 533.4 31.75 577.9
20 27.50 1.690 5.690 20.00 22.00 23.00 20 1.250 25.00 84.5
698.5 42.90 144.5 508.0 558.8 584.2 31.75 635
24 32.00 1.880 6.000 24.00 26.12 27.25 20 1.380 29.50 115
812.8 47.80 152.4 609.6 663.4 692.1 35.10 749.3

以上是class150对焊法兰的尺寸和重量参数,对焊法兰按照压力等级可分为class 150lb,class 300lb,class 400lb,class 600lb,class 900lb,class 1500lb,class2500lb,如需查看其他产品参数请点击下面链接:

常见的不锈钢对焊法兰的材质标准及主要材质特点

不锈钢对焊法兰的材质直接决定了其耐腐蚀性、耐高温性、机械性能等关键指标。目前,国际上常用的不锈钢材质标准主要有美国材料与试验协会(ASTM)标准、欧洲标准(EN)等,不同标准下的不锈钢材质各有特点,适用于不同的工作环境。

ASTM 材质标准及主要材质

ASTM A182:该标准是美国常用的不锈钢锻件标准,适用于制作不锈钢对焊法兰等锻制管件。其中,常见的材质有:

304(A182 F304):这是应用最为广泛的不锈钢材质之一,含有 18% 的铬和 8% 的镍。其具有良好的耐腐蚀性,能够抵抗大气、淡水、蒸汽等多种介质的腐蚀,适用于大多数中性和弱腐蚀性环境,如食品加工、水处理、化工等行业的一般工况。

316L(A182 F316L):在 304 材质的基础上,添加了 2% - 3% 的钼元素,显著提高了其耐点蚀、耐缝隙腐蚀和耐晶间腐蚀的能力,尤其在含氯离子的介质中表现出色。适用于海水处理、化工、石油、医药等行业中腐蚀性较强的工况。

321H(A182 F321H):通过添加钛元素来稳定碳元素,防止在高温下碳与铬结合形成碳化铬,从而有效提高了材质的耐晶间腐蚀性能和高温强度。321H不锈钢在 800℃ - 900℃ 的高温环境下仍能保持较好的机械性能,适用于高温管道系统,如石油炼制、化工反应装置、电站锅炉等行业。

化学成分

CHEMICAL LIMITS C Mn P S Si Ni Cr Mo N Ti
ASTM A182 F304 MIN




8.0 18.0


MAX 0.08 2.00 0.045 0.030 1.00 11.0 20.0
0.10
ASTM A182 F316 MIN




10.00 16.00 2.00

MAX 0.08 2.00 0.045 0.030 1.00 14.00 18.00 3.00 0.01
ASTM A182 F321H MIN 0.04



9.00 17.00

4*C
MAX 0.10 2.00 0.045 0.030 1.00 12.00 19.00

0.7

机械性能

MATERIAL T.S (MPA) Y.S (MPA) EL % R/A %
ASTM A182 F304 515 min 205 min 30 min 50 min
ASTM A182 F316 515 min 205 min 30 min 50 min
ASTM A182 F321H 515 min 205 min 30 min 50 min

EN 材质标准及主要材质

欧洲标准(EN)中关于不锈钢对焊法兰的材质标准主要为 EN 10088(不锈钢和耐热钢 - 交货技术条件),常见的材质有:

X5CrNi18-10:与 ASTM A182 F304 材质性能相似,具有良好的耐腐蚀性和加工性能,广泛应用于各种一般腐蚀性环境。

X2CrNiMo17-12-2:等同于 ASTM A182 F316L,耐腐蚀性优异,尤其适用于含氯离子的腐蚀环境,在欧洲的化工、石油、食品等行业应用广泛。

化学成分

CHEMICAL LIMITS C Si Mn P S Cr Mo Ni N
X5CrNi18-10 (1.4301) MIN




17.5
8.00
MAX 0.07 1.00 2.000 0.045 0.02 19.5
10.50 0.10
X2CrNiMo17-12-2 (1.4404) MIN




16.5 2.0 10.00
MAX 0.03 1.00 2.000 0.045 0.02 18.5 2.5 13.00 0.10

机械性能

MATERIAL T.S (MPA) Y.S (MPA) EL %
X5CrNi18-10 (1.4301) 500 to 700 250min 45min
X2CrNiMo17-12-2 (1.4404) 510 to 710 250min 45min

不锈钢对焊法兰的优势

相比其他类型的法兰以及普通碳钢法兰,不锈钢对焊法兰具有诸多显著优势,使其在工业领域中得到广泛认可和应用。

卓越的耐腐蚀性

不锈钢材质本身具有优良的耐腐蚀性,能够抵抗大气、水、酸、碱、盐等多种介质的侵蚀。尤其是 316L、321 等特殊材质的不锈钢对焊法兰,在恶劣的腐蚀环境下仍能保持稳定的性能,有效延长了法兰的使用寿命,降低了管道系统的维护成本。

高强度与高刚性

对焊法兰的颈部设计增强了法兰的整体刚性和承载能力,使其能够承受更高的压力和温度。在高压、高温的管道系统中,不锈钢对焊法兰不易发生变形,能够保持稳定的连接状态,有效避免了因法兰变形导致的介质泄漏问题。

优良的密封性能

对焊法兰的密封面经过精密加工,表面粗糙度低,能够与垫片紧密贴合,形成可靠的密封结构。此外,法兰的整体结构设计合理,在螺栓的紧固作用下,密封面与垫片之间能够产生足够的密封比压,有效阻止介质的泄漏。

良好的焊接性能与加工性能

大多数不锈钢材质具有良好的焊接性能,不锈钢对焊法兰在与管道焊接时,能够形成质量优良的焊接接头,焊接过程中不易出现裂纹、气孔等缺陷。

美观耐用,清洁卫生

不锈钢对焊法兰表面光滑整洁,具有良好的外观质量,即使在长期使用过程中,也不易生锈或被污染。此外,对焊法兰使用寿命长,一般情况下无需频繁更换,减少了对环境的浪费,符合绿色环保的发展理念。

应用范围

凭借其优异的性能,不锈钢对焊法兰在多个工业领域中得到了广泛的应用,成为众多行业管道系统中不可或缺的连接部件。其主要应用行业包括:

石油化工行业

食品医药行业

水处理行业

能源电力行业

船舶海洋行业

不锈钢对焊法兰凭借其多样的生产标准、精确的尺寸规格、优质的材质选择、卓越的产品优势以及广泛的应用范围,成为工业管道系统中理想的连接部件。无论是在高压高温的苛刻工况下,还是在对耐腐蚀性、卫生性要求严格的环境中,不锈钢对焊法兰都能发挥出色的性能,为管道系统的安全稳定运行提供有力保障。

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