Specification for steel pipe flanges in petrochemical engineering
1 Scope
This standard specifies the nominal diameter, nominal pressure, types, dimensions, tolerances, material, pressure-temperature ratings, manufacture, inspection and marking requirements of steel pipe flanges.
This standard is applicable to the manufacture and acceptance of steel pipe flanges in petrochemical engineering.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this standard. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
GB/T 711 Hot-rolled quality carbon structural steel plates sheets and strips
GB/T 713 Steel plates for boilers and pressure vessels
GB/T 3274 Hot-rolled plates, sheets and strips of carbon structural steels and high strength low alloy structural steels
GB/T 3531 Steel plates for low temperature pressure vessels
GB/T 24511 Stainless steel and heat resisting steel plate, sheet and strip for pressure equipments
GB/T 12716 Pipe threads with the thread angle of 60 degrees where pressure-tight joints are made on threads
NB/T 47013.4 Nondestructive testing of pressure equipments - Part 4: Magnetic particle testing
NB/T 47013.5 Nondestructive testing of pressure equipments - Part 5: Penetrant testing
NB/T 47008 Carbon and alloy steel forgings for pressure equipment
NB/T 47009 Alloy steel forgings for low temperature pressure equipment
NB/T 47010 Stainless and heat-resisting steel forgings for pressure equipment
SH/T 3401 Nonmetallic flat gaskets for steel pipe flanges in petrochemical industry
SH/T 3402 Polytetrafluoroethylene envelope gaskets for steel pipe flanges in petrochemical industry
SH/T 3403 Metallic ring joint gaskets for steel pipe flanges in petrochemical industry
SH/T 3404 Fasteners for steel pipe flanges in petrochemical industry
SH/T 3405 Series of steel pipe size in petrochemical industry
SH/T 3407 Spiral wound gaskets for steel pipe flanges in petrochemical industry
ASME B16.5 Pipe flanges and flanged fittings
ASME B16.47 Large diameter steel flanges
ASTM A105/A105M Standard specification for carbon steel forgings for piping applications
3 General requirements
3.1 Nominal diameter and outer diameter of steel pipe
Nominal diameter and outer diameter of the steel pipe applicable to the flanges shall be determined based on those specified in Table 3.1.
Table 3.1 Nominal diameter and outer diameter of the steel pipe
3.2 Nominal pressure
The nominal pressure of flanges is divided into eight classes: Class 75, Class 150, Class 300, Class 400, Class 600, Class 900, Class 1500 and Class 2500. The range of nominal diameters corresponding to each nominal pressure class shall meet those specified in Table 3.2.
Table 3.2 Nominal diameter ranges for corresponding nominal pressure classes
?
3.3 Flange types
3.3.1 Flanges are classified into weld neck flanges, slip-on flanges, socket welding flanges, lap joint flanges, threaded flanges, and blind flanges, the codes of which shall meet those specified in Table 3.3.1.
Table 3.3.1 Types and codes of flanges
Type of flange Code Type of flange Code
Weld neck flange WN Lap joint flange LJ
Slip-on flange SO Threaded flange PT
Socket welding flange SW Blind flange BL
3.3.2 Flange sealing faces are classified into raised face, flat face, female and male face, tongue and groove face, and ring joint face, the codes of which shall meet those specified in Table 3.3.2.
Table 3.3.2 Types and codes of sealing faces
Type of sealing face Code
Raised face RF
Flat face FF
Female and male face MF (with LF for female face, and LM for male face)
Tongue and groove face TG (with GF for groove face and TF for tongue face)
Ring joint face RJ
3.3.3 The applicable range for types of flanges with a nominal diameter less than or equal to DN 600 shall meet those specified in Table 3.3.3.
Table 3.3.3 Applicable range for types of flanges with a nominal diameter less than or equal to DN 600
Foreword i
1 Scope
2 Normative references
3 General requirements
3.1 Nominal diameter and outer diameter of steel pipe
3.2 Nominal pressure
3.3 Flange types
3.4 Flange facing finish
4 Flange types, dimensions and tolerances
4.1 Types and dimensions of flanges with a nominal diameter less than or equal to DN
4.2 Lap joint flange and lap joint stub ends
4.3 Sealing face size of flanges with male and female faces (MF face flanges) and tongue and groove faces (TG face flanges)
4.4 Types and dimensions of Series A flanges with a nominal diameter greater than DN
4.5 Types and dimensions of Series B flanges with a nominal diameter greater than DN
4.6 Tolerances
4.7 Flange welding ends configuration dimensions
5 Materials
5.1 General requirements
5.2 Technical requirements
6 Manufacture and heat treatment
6.1 Manufacture
6.2 Heat treatment
7 Inspection and tests
7.1 Inspection
7.2 Tests
8 Product quality certificate
9 Marking, protection and packaging
9.1 Marking
9.2 Protection and packaging
Annex A (Normative) Pressure-temperature ratings
Annex B (Informative) Length of fasteners
Explanation of wording in this standard
石油化工鋼制管法蘭技術規(guī)范
1 范圍
本標準規(guī)定了鋼制管法蘭的公稱直徑、公稱壓力、結構型式、尺寸、公差、材料、壓力-溫度額定值、制造、檢驗和標志等要求。
本標準適用于石油化工鋼制管法蘭的制造及驗收。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件對于本標準的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本標準。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本標準。
GB/T 711 優(yōu)質碳素結構鋼熱軋鋼板和鋼帶
GB/T 713 鍋爐和壓力容器用鋼板
GB/T 3274 碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋鋼板和鋼帶
GB/T 3531 低溫壓力容器用鋼板
GB/T 24511 承壓設備用不銹鋼和耐熱鋼鋼板和鋼帶
GB/T 12716 60°密封管螺紋
NB/T 47013.4 承壓設備無損檢測 第4部分：磁粉檢測
NB/T 47013.5 承壓設備無損檢測 第5部分：滲透檢測
NB/T 47008 承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件
NB/T 47009 低溫承壓設備用合金鋼鍛件
NB/T 47010 承壓設備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件
SH/T 3401 石油化工鋼制管法蘭用非金屬平墊片
SH/T 3402 石油化工鋼制管法蘭用聚四氟乙烯包覆墊片
SH/T 3403 石油化工鋼制管法蘭用金屬環(huán)墊
SH/T 3404 石油化工鋼制管法蘭用緊固件
SH/T 3405 石油化工鋼管尺寸系列
SH/T 3407 石油化工鋼制管法蘭用纏繞式墊片
ASME B16.5 管法蘭和法蘭管件(Pipe Flanges and Flanged Fittings)
ASME B16.47 大直徑鋼制法蘭(Large Diameter Steel Flanges)
ASTM A105/A105M 管道元件用碳鋼鍛件標準(Standard Specification for Carbon Steel Forgings for Piping Applications)
3 基本規(guī)定
3.1 公稱直徑和鋼管外徑
法蘭適用的鋼管公稱直徑和鋼管外徑應按表3.1的規(guī)定確定。
表3.1 公稱直徑和鋼管外徑
公稱直徑DN
鋼管外徑，mm
公稱直徑DN
鋼管外徑，mm
公稱直徑DN
鋼管外徑，mm
公稱直徑DN
鋼管外徑，mm
3.2 公稱壓力
法蘭公稱壓力分為Class75、Class150、Class300、Class400、Class600、Class900、Class1500和Class2500八個等級。公稱壓力等級對應的公稱直徑范圍應符合表3.2的規(guī)定。
表3.2 公稱壓力等級對應的公稱直徑范圍
公稱壓力
公稱直徑 DN
注：○表示此公稱壓力等級對應的公稱直徑范圍。
3.3 法蘭類型
3.3.1 法蘭類型分為對焊法蘭、平焊法蘭、承插焊法蘭、松套法蘭、螺紋法蘭和法蘭蓋，類型代號應符合表3.3.1的規(guī)定。
表3.3.1 法蘭類型代號
法蘭類型 代號 法蘭類型 代號
對焊法蘭 WN 松套法蘭 LJ
平焊法蘭 SO 螺紋法蘭 PT
承插焊法蘭 SW 法蘭蓋 BL
3.3.2 法蘭密封面型式分為突面、全平面、凹凸面、榫槽面和環(huán)槽面，密封面型式代號應符合表3.3.2的規(guī)定。
表3.3.2 法蘭密封面型式代號
密封面型式 代號
突面 RF
全平面 FF
凹凸面 MF(凹面為LF，凸面為LM)
榫槽面 TG(槽面為GF，榫面為TF)
環(huán)槽面 RJ
3.3.3 公稱直徑小于或等于DN600的法蘭類型適用范圍應符合表3.3.3的規(guī)定。
表3.3.3 公稱直徑小于或等于DN600法蘭類型適用范圍
公稱壓力
公稱直徑
DN
法蘭類型
對焊法蘭
平焊法蘭
承插焊法蘭
松套法蘭
螺紋法蘭
3.3.4 公稱直徑大于DN600的法蘭類型分為A系列和B系列，適用范圍應符合表3.3.4的規(guī)定。
表3.3.4 公稱直徑大于DN600法蘭類型適用范圍
法蘭類型 公稱壓力
Class75 Class150 Class300 Class600 Class900
公稱直徑
DN
對焊法蘭、法蘭蓋 A系列 — 650～1500 650～1200
B系列 650～1500
3.3.5 公稱直徑小于或等于DN600的法蘭密封面型式適用范圍應符合表3.3.5的規(guī)定。
表3.3.5 公稱直徑小于或等于DN600法蘭密封面型式適用范圍
密封面型式
突面
全平面
凹凸面
榫槽面
環(huán)槽面
公稱壓力
注：○表示此密封面型式對應的公稱壓力。
3.3.6 公稱直徑大于DN600法蘭的密封面型式適用范圍應符合表3.3.6的規(guī)定。
表3.3.6 公稱直徑大于DN600法蘭密封面型式適用范圍
公稱壓力
密封面型式
突面 A系列
環(huán)槽面
突面 B系列
3.4 法蘭密封面表面粗糙度
3.4.1 法蘭密封面應進行機加工，表面粗糙度應符合表3.4.1的規(guī)定。若用戶另有要求，應在合同中注明。
表3.4.1 法蘭密封面表面粗糙度
密封面型式 密封面代號 表面粗糙度Ra
μm
min max
突面 RF 3.2 6.3
全平面 FF
凹凸面 MF
榫槽面 TG 0.8 3.2
環(huán)槽面 RJ 0.4 1.6
注：對于法蘭密封面型式為突面、全平面和凹凸面，密封面宜加工成鋸齒形同心圓或螺旋齒槽，加工刀具的圓角半徑不應小于1.5mm，鋸齒形同心圓或螺旋齒槽深度約為0.05mm，節(jié)距為0.45mm～0.55mm。
3.4.2 突面、全平面和凹凸面法蘭的密封面缺陷不得超過表3.4.2的規(guī)定，任意兩相鄰缺陷之間的距離應等于或大于4倍缺陷最大徑向投影尺寸，不允許有凸出法蘭密封面的缺陷。
表3.4.2 法蘭密封面缺陷允許尺寸
公稱直徑
DN 缺陷的最大徑向投影尺寸
mm 公稱直徑
DN 缺陷的最大徑向投影尺寸
mm
缺陷深度≤h 缺陷深度＞h 缺陷深度≤h 缺陷深度＞h
注1：缺陷的徑向投影尺寸為缺陷表面任一點距法蘭中心的最大值和最小值之差。
注2：h為法蘭密封面的鋸齒形同心圓或螺旋齒槽深，約為0.05mm；h大于0.05mm時，最大缺陷深度應小于或等于1mm。
4 結構型式、尺寸和公差
4.1 公稱直徑小于或等于DN600的法蘭結構型式和尺寸
4.1.1 Class150法蘭結構型式見圖4.1.1，法蘭尺寸及質量應符合表4.1.1的規(guī)定。
a)平焊法蘭
b)對焊法蘭
c)承插焊法蘭
d)螺紋法蘭
e)法蘭蓋
環(huán)槽剖面詳圖
f)環(huán)槽面法蘭和法蘭蓋
圖4.1.1 Class150法蘭結構型式
表4.1.1 Class150法蘭尺寸及質量
公稱直徑DN 法蘭外徑O mm 管子插入孔B0 mm 法蘭內徑Ba mm 法蘭頸部尺寸mm 密封面外徑R mm 法蘭厚度Q mm 最小螺紋長度T mm 法蘭高度Y mm 承插深度D mm 螺栓、螺柱 環(huán)號及環(huán)槽面尺寸 法蘭近似質量kg
中心圓直徑C mm 孔徑h mm 螺紋 孔數 個 金屬環(huán)墊號 環(huán)槽面尺寸mm 兩法蘭間近似尺寸S mm 對焊法蘭 平焊法蘭 承插焊法蘭 法蘭蓋
X H 對焊型 其余 P E、W F r K
a 法蘭內徑應根據相連鋼管的壁厚確定，表中所列法蘭內徑B是根據相連鋼管壁厚為SCH40時計算的內徑。
4.1.2 Class300法蘭結構型式見圖4.1.2，法蘭尺寸及質量應符合表4.1.2的規(guī)定。
a)平焊法蘭
b)對焊法蘭
c)承插焊法蘭
d)螺紋法蘭
e)法蘭蓋
環(huán)槽剖面詳圖
f)環(huán)槽面法蘭和法蘭蓋
圖4.1.2 Class300法蘭結構型式
表4.1.2 Class300法蘭尺寸及質量
公稱直徑DN 法蘭外徑O mm 管子插入孔B0 mm 法蘭內徑Ba mm 法蘭頸部尺寸mm 密封面外徑R mm 法蘭厚度Q mm 最小螺紋長度T mm 最小螺紋沉孔直徑V mm 法蘭高度Y mm 承插深度D mm 螺栓、螺柱 環(huán)號及環(huán)槽面尺寸 法蘭近似質量kg
中心圓直徑C mm 孔徑h mm 螺紋 孔數 個 金屬環(huán)墊號 環(huán)槽面尺寸mm 兩法蘭間近似尺寸S mm 對焊法蘭 平焊法蘭 承插焊法蘭 法蘭蓋
X H 對焊型 其余 P E、W F r K
a 法蘭內徑應根據相連鋼管的壁厚確定，表中所列法蘭內徑B是根據相連鋼管壁厚為SCH40時計算的內徑。
4.1.3 Class400法蘭結構型式見圖4.1.3，法蘭尺寸及質量應符合表4.1.3的規(guī)定。
