常用化工管子、管件及法兰的选用
管子、管件、法兰和管道组成件规格书(含色标规定)
210 05.01.25 用于工程设计修改REV.日期DATE说明DESCRIPTION编制PREPATED BY校核CHECKED BY审核APPROVED BY批准ISSUED FORAPPROVAL海南实华炼油化工有限公司海南炼化续建项目管子、管件、法兰和管道组成件规格书01-PD-M-R-901目录1总则 (3)1.1请购范围 (3)1.2规范和标准 (3)1.3标书 (5)1.4资料 (5)1.5记录 (5)2材料 (6)2.1一般规定 (6)2.2管子 (7)2.3管件和组成件 (7)3标记及色标 (8)4包装和运输 (12)5附表 (13)1总则1.1请购范围本规格书是关于管子、管件、法兰和管道组成件的最低要求。
1.2规范和标准使用本标准时，应使用下列标准最新版本。
1.2.1国内标准GB 3087-1999 《低中压锅炉用无缝钢管》GB/T 3091-2001 《低压流体输送用镀锌焊接钢管》GB 5310-1995 《高压锅炉用无缝钢管》GB 6479-2000 《高压化肥设备用无缝钢管》GB/T 8163-1999 《输送流体用无缝钢管》GB/T 9711.1-1999 《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A级钢管》GB 9948-88 《石油裂化用无缝钢管》GB/T 7306.2-2000 《55 密封锥管螺纹（第2部分）》GB/T 12771-2000 《流体输送用不锈钢焊接钢管》GB/T 14626-1993 《锻钢制螺纹管件》GB/T 14976-2002 《流体输送用不锈钢无缝钢管》SH/T 3405-1996 《石油化工企业钢管尺寸系列》SH/T 3406-1996 《石油化工钢制管法兰》SH/T 3408-1996 《钢制对焊无缝管件》SH/T 3409-1996 《钢板制对焊管件》SH/T 3410-1996 《锻钢制承插焊管件》1.2.2国外标准ANSI B31.3 Process piping工艺管道ANSI B36.10M Welded and seamless wrought steel pipes焊接和无缝锻钢钢管ANSI B36.19M Stainless steel pipe不锈钢钢管API 590 American Petroleum Institute Steel Line Blanks美国石油学会钢制管线盲板ASME B16.5 Pipe Flanges and Flanged Fitting管法兰与法兰配件ASME B16.9 Factory-Made Wrought Steel Buttwelding , Fittings.工厂制造的对焊管件ASME B16.11 Forged Steel Fittings, Socket-Welding and Treaded.锻钢制承插焊和螺纹管件ASME B16.28 Wrought Steel Butt-welding Short Radius Elbows and Returns.锻钢制对焊短半径90°弯头和180°回弯头ASME B16.47 Large Diameter Steel Flanges.大直径钢法兰MSS SP-83 Steel Pipe Unions, Socket-Welding and Threaded承插焊和螺纹活接头MSS SP-95 Swage(d) Nipples and Bull Plugs异径短节和管塞MSS SP-97 Integrally Reinforced Forged Branch Outlet Fittings - Socket Welding, Threaded and Buttwelding Ends承插焊、螺纹和对焊加强管接头（支管台）ASTM A106 Seamless Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service1高温用无缝碳钢管 (P)ASTM A335 Seamless ferritic alloy-steel pipe for high-temperatureservice高温用无缝铁素体合金钢管 (P)ASTM A312 Seamless and welded austenitic stainless steel pipes无缝和焊接奥氏体不锈钢管 (P)ASTM A530 General requirements for specialized carbon and alloy-steel pipe专门用途碳钢和合金钢公称管通用要求ASTM A691 Carbon and Alloy Steel Pipe, Electric-Fusion-Welded forHigh-Pressure Service at High Temperature高温、高压用碳素钢和合金钢电熔化焊钢管 (P)ASTM A358 Electric-Fusion-Welded Austenitic Chromium-Nickel Alloy SteelPipe for High-Temperature Service高温用电熔化焊奥氏体铬-镍合金钢管 (P)ASTM A105 Carbon Steel Forgings for Piping Applications管道元件用碳钢锻件ASTM A182 Forged or Rolled Alloy-Steel Pipe Flanges, Forged Fittings, andValves and Parts for High-Temperature Service 如果订单对所购物品的要求与本规格书和标准的要求有冲突时，应在该物品加工制造或征购前找买方澄清；如果本规格书和标准有未涵盖材料数据表中所涉及的内容时，请参照执行制造厂或相应标准规范，并提供甲方确认。
管件选用标准
钢制管法兰、垫片、紧固件选配规定
HG20592HG20613所规定的钢制管法兰、垫片和紧固件
美洲体系：
HG20615-97
钢制管法兰型式、参数
公称压力PN为2.0—42.0Mpa的钢制管法兰和法兰盖
法兰用材料：
钢板：Q235B、20、20R、16MnR、16MnDR、09Mn2VDR、09MnNiDR、15CrMoR、12Cr2Mo1R、304、316、304L、316L、321
国家标准管道器材
GB12459-90
钢制对焊无缝管件
管道工程用公称直径DN15500mm的钢制对焊无缝管件（弯头.异径管.三通.四通.管帽）
注:制造原材除管帽外,均为无缝钢管
制造选材无缝钢管10 20 16Mn 12CrMo 15CrMo 1Cr5Mo 0Cr19Ni9 1Cr18Ni9制造选材钢板Q235 20R 16MnR 0Cr19Ni9 1Cr18Ni9
JB/T90-94
管路法兰用缠绕式垫片
用于公称压力2.5至10Mpa的管路法兰用缠绕式垫片
石油化工管道器材标准
SH3401-96
管法兰用石棉橡胶板垫片
公称压力PN1.05.0MPa管法兰用
SH3402-96
管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片
工作温度150,公称压力PN5.0MPa钢制凸台面管法兰用
SH3403-96
HG20612-97
钢制管法兰用金属环垫
公称压力PN为6.3—25.0Mpa的环连接面带颈对焊钢制管法兰和整体钢制管法兰用金属环垫
10、08、0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2、0Cr13
HG20613-97
钢制管法兰用紧固件
六角头螺栓、等长双头螺柱、全螺纹螺柱和螺母
法兰标准及选用
法兰标准及选用石油和化工行业使用的法兰标准分为两类：压力法兰标准和管道法兰标准。
首先是压力法兰标准，其中平焊法兰有两种类型：甲型和乙型。
这两种类型的比较情况如下表所示（参见示意图）：压力等级 | 名称 | PN直径范围DN（mm） | 温度范围（℃）| 备注 |0.25 | 甲型平焊法兰 | 300～3000 | -20℃～300℃ | 焊缝开V型坡口 |0.6 | 甲型平焊法兰 | 300～2000 | -20℃～300℃ | 焊缝开V型坡口 |1.0 | 甲型平焊法兰 | 300～2000 | -20℃～300℃ | 焊缝开V型坡口 |1.6 | 甲型平焊法兰 | 300～2000 | -20℃～300℃ | 焊缝开V型坡口 |0.25 | 乙型平焊法兰 | 350～3000 | -20℃～350℃ | 焊缝开U型坡口 |0.6 | 乙型平焊法兰 | 350～2000 | -20℃～300℃ | 焊缝开U 型坡口 |1.0 | 乙型平焊法兰 | 350～2000 | -20℃～300℃ | 焊缝开U 型坡口 |1.6 | 乙型平焊法兰 | 350～2000 | -20℃～300℃ | 焊缝开U 型坡口 |2.5 | 乙型平焊法兰 | 350～1500 | -20℃～300℃ | 焊缝开U 型坡口 |4.0 | 乙型平焊法兰 | 350～1200 | -20℃～300℃ | 焊缝开U 型坡口 |表4-16中给出了甲型、乙型平焊法兰及对焊法兰适用的公称压力和公称直径的对应关系和范围。
其次是对焊法兰，长颈对焊法兰具有较大的颈壁厚度（示意图c），因此法兰盘的刚性更高。
长颈对焊法兰适用于更高的压力范围（PN0.6MPa～6.4MPa）和直径范围（DN300mm～2000mm），适用温度范围为-20℃～450℃。
表4-16中显示，乙型平焊法兰中DN2000mm以下的规格均已包括在长颈对焊法兰的规定范围之内。
法兰及紧固件的正确选用
法兰及紧固件的正确选用法兰、垫片及螺栓三者组成管道中可拆卸的连接结构，压力管道中应用很普遍也是一种很重要的连接形式。
通常，法兰、螺栓与垫片三者共同构成一个密封副，三者共同作用，相辅相承，才能保证接头的良好密封。
盲板、8字盲板、限流孔板、混合孔板等与法兰、垫片及螺栓关系比较密切，常与它们配合使用，一起进行介绍。
1、法兰法兰是确定管道公称压力等级的基准件。
由前面的介绍可知，法兰的种类很多，不同型式的法兰，其密封性能不同，适用场合也不同。
在这里仅讨论不同型式的法兰应如何选用，仅供参考。
a. 法兰种类◆结构型式管道法兰按与管子的连接方式分为以下六种基本类型：平焊、对焊法、承插焊、松套、螺纹法兰和整体法兰。
◆密封面型式法兰密封面有全平面、凸台面、凹凸面、榫槽面、环槽面等五种。
◆法兰代号不同的标准其法兰的密封面及型式的名称、代号略有区别。
见表1－1、表1－2。
表1-1 密封面名称及代号对照表平焊法兰：多用于介质条件比较缓和的情况下，如低压非净化压缩空气、低压循环水，它的优点是价格比较便宜；对焊法兰：最常用的一种，它与管子为对焊连接，焊接接头质量比较好，而且法兰的颈部利用锥度过渡，可以承受较苛刻的条件；承插焊法兰：常用于PN≤10.0MPa，DN≤40的管道中；松套法兰：常用于介质温度和压力都不高而介质腐蚀性较强的情况。
当介质腐蚀性较强时，法兰接触介质的部分(翻边短节)为耐腐蚀的高等级材料如不锈钢等材料，而外部则利用低等级材料如碳钢材料的法兰环夹紧它以实现密封；整体法兰：常常是将法兰与设备、管子、管件、阀门等做成一体，这种型式在设备和阀门上常用。
b.密封面型式的选用：全平面密封面：常与平焊型式配合以适用于操作条件比较缓和的(PNg1.0)工况下；常用于铸铁法兰或与铸铁连接的钢法兰；凸台面密封面：是应用最广的一种型式，它常与对焊和承插焊型式配合使用，在"美式法兰"中，常用在PN2.0、PN5.0和部分PN10.0MPa压力等级中；在"欧式法兰"中则常用在PN1.6、PN2.5MPa压力等级；凹凸面密封面：常与对焊和承插型式配合使用，在"美式法兰中不常采用，在"欧式法兰"中常用在PN4.0、PN6.4MPa等级中。
管子、法兰和垫片标准
国内常用的管道标准体系国内常用的管道标准体系1石化行业应用标准体系2化工行业应用标准体系3机械行业应用标准体系4国家应用标准体系5 压力管道应用标准体系配伍国内常用的管道标准体系目前，国内的压力管道及其元件的应用标准很多,又均不完整。
以管法兰标准为例,常用的标准就有国家标准(GB)、机械行业标准(JB)、石化行业标准(SH)和化工行业标准(HG)等。
这些标准各有各自的温度-压力表、密封面尺寸和接管尺寸,相互之间互换性差,有些甚至不能配套使用。
为了能很好地应用这些标准，介绍一下目前国内常用的压力管道应用标准体系。
1石化行业应用标准体系◆管子尺寸系列标准(SH3405) 基本属于“大外径系列”SH3405等效采用了ISO4200标准，故当DN≤1100mm时,它能与ANSI B36.l/36.19标准配套使用。
SH3405直径范围和壁厚分级：序号钢管类别公称直径范围壁厚分级1 奥氏体不锈钢无缝钢管10～400 Sch5s、Sch10s、Sch20s、Sch40s、Sch80s2 碳素钢、合金钢无缝钢管10~600 Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160、XXS3 奥氏体不锈钢焊接钢管80~1000 2.0~12mm4 碳素钢、合金钢焊接钢管150~2000 4.0~18mm◆法兰标准(SH3406)：属于"美式法兰"公称压力：PN1.0、PN2.0(CL150)、PN5.0(CL300)、PN6.8(CL400)、PN10.0(CL600),PN15.0(CL900)、PN25.0(CL1500)、PN42.0(CL2500) 8个等级公称直径：DN15~DN1500mm法兰密封面：当DN≤600时，凸台面、凹凸面、全平面、榫槽面、环槽面5种DN≥650时，凸台面 1种法兰型式：当DN≤600时，平焊、对焊、承插焊、螺纹连接、松套 5种DN≥650时对焊 1种※SH3406等效采用了ANSI B16.5和API605标准,。
化工管路用管及管件阀门知识应知应会
化工管路用管及管件阀门知识应知应会一、11种材质的化工用管材化工用管的种类按材质分：金属用管和非金属用管金属用管铸铁管、有缝钢管、无缝钢管、铜管、铝管、铅管。
①铸铁管：铸铁管是化工管路中常用的管道之一。
由于性脆及连接紧密性较差，只适用于输送低压介质，不宜输送高温高压蒸汽及有毒、易爆性物质。
常用于地下给水管、煤气总管和下水管道。
铸铁管的规格以Ф内径×壁厚（mm）表示。
②有缝钢管：有缝钢管按使用压力分普通水煤气管（耐压0.1～1.0MPa）和加厚管（耐压1.0～0.5MPa）。
一般用于输送水、煤气、取暖蒸汽、压缩空气、油等压力流体。
镀锌的叫白铁管或镀锌管。
不镀锌的叫黑铁管。
其规格以公称直径表示。
最小公称直径6mm，最大公称直径150mm。
③无缝钢管：无缝钢管的优点是质量均匀强度较高。
其材质有碳钢、优质钢、低合金钢、不锈钢、耐热钢。
因制造方法不同，分为热轧无缝钢管和冷拔无缝钢管两种。
管道工程中管径超过57mm时，常用热轧管，57mm以下时常用冷拔管。
无缝钢管常用于输送各种受压气体、蒸气和液体，能耐较高温度（约435℃）。
合金钢管用于输送腐蚀性介质，其中耐热合金管耐温可达900-950℃。
无缝钢管的规格以Ф内径×壁厚（mm）表示。
冷拔管最大外径为200mm，热轧管最大外径630mm。
无缝钢管按用途分为一般无缝管和专用无缝管，如石油裂化无缝管、锅炉无缝管、化肥无缝管等。
④铜管：铜管传热效果好。
主要应用于换热设备和深冷装置的管路，仪表测压管或传送有压力的流体，但温度高于250℃时，不宜在压力下使用。
因价格较贵，一般使用在重要场所。
⑤铝管：铝具有很好的耐蚀性。
铝管常用于输送浓硫酸、醋酸、硫化氢及二氧化碳等介质，也常用于换热器。
铝管不耐碱，不能用于输送碱性溶液及含氯离子的溶液。
由于铝管的机械强度随着温度的升高而显著降低，故铝管的使用温度不能超过200℃，对于受压管路，使用温度将更低。
铝在低温下具有较好的机械性能，故在空气分离装置中大都采用铝及铝合金管。
钢管、法兰、管件选用方法
设计压力是指进行管道组成件设计 时，在计算和分析过程 中所用的 压力。管道组成件的设计 压力 ，不应低于正常操作过程中，由内 （ ） 外 压与温度构成的最苛刻条件 （ 是指导致管道组成件最大壁厚或最高压力 等级的条件 ） 下的压力。一般设计压力可采用压力容器的作法来确定 ， 即在相应工作压力的基础上增加一个裕度系数 ，具体来说可认为设计 压 力＝ 最高操作压力 ＋ 安全余量 ＋ 压力设定值余量 ＋ 操作压力不确定 的余 量 。具体数值可参照 《 输气管道工程设计规范 》 Ｂ ０ ５ 中对安全阀定 Ｇ ５ １ ２ 压 的规定 ， 见表 １ 。在 《 钢制压力容器 》Ｇ １０ 《 Ｂ ５ ， 石油化工钢制压力容 器 》Ｓ ／ ０４ 《 ＨＴ ７ ， 工业金属管道设计规范 》Ｇ ５３６ ３ Ｂ ０１等规范 中也均有如 何确定设计压力值 的 明。 说 表１ 一般情况下管道组成件设计压力的确定 管道允许最大操作压力Ｍ Ｏ Ｍ ａ Ａ Ｐ（ Ｐ ）
１ 同题 的提 出及 研究 目的
为 了简化管道器材规格 ，便 于管道组成件的标准化 ，国内外均将各 种管道组成件按压力和直径两个参数进行分级 。在压力等级标准中规定 的分级压力称为公称压力，在管径系列标准 中规定的分级直径称为公称 直径。设计 中采用的压力管道组成件一般都是标准件 ，因此压力管道组 成件的设计主要是对标准件的选用 。 在压力管道设计 中，一般将管道组成件的公称压力等级和壁厚等级 共 同确定 能够反应管道承压特性 的参数称为管道 的压力 等级。影响管 道组成件压力等级的因素 主要是设计压力 、设计温度 、采用的标准体系 （ 在不同的标准体系中 ， 公称压力等级 系列不同 ， 对应 的压力—温度等 级也不同 ）、组成件的材料类型及其压力—温度等级 。管道组成件 的允 许工作压力一般随温度 的升高而降低 ， 这种压力—温度关系称为压力一 温度等级 （ 额定值 ）， 也就是公称压力对应 的许用工作压力和工作温度 的参数值。 压 力管道 按类别 不 同 ，分为 三类 ：长输管道 （ ＧＡ）、公 用管道 （ Ｂ）、工业管道 （ Ｃ）。钢管 、法兰 、管件是长输 管道 和工业管道 Ｇ Ｇ 中最为常用的管道组成件 。通过对国内外标准规范和相应研究资料 的研 究和对 比， 辨析其中的内容 ，在本文中将提 出钢管 、 兰和管件标 准件 法 的选用方法及注意事项。
化工设计中法兰的设计选用
化工设计中法兰的设计选用2. 新疆寰球工程公司，新疆独山子，833699摘要:化工法兰是化工装置最常用的管件之一，不少事故是由法兰泄漏引起，合理选用法兰关系到化工装置能否长期安全稳定运行。
本文从法兰标准体系、法兰类型、法兰公称压力及法兰泄漏等，梳理法兰选用的基本方法，以提供法兰合理选用的参考。
关键词：法兰；类型；公称压力；泄漏校核引言化工装置设计过程中不可避免会用到法兰，法兰的合理选择及校核非常重要，尤其是高温、易燃、有毒介质，如果法兰选用不当导致介质泄漏，很可能引发安全事故，下面就化工法兰在设计中的选用及校核做一基本梳理。
1法兰标准体系的选用化工装置设计过程中常用的法兰标准体系有欧洲体系和美洲体系。
欧洲体系法兰标准：主要有HG/T 20592《钢制管法兰（PN系列）》；另外，GB/T 9124.1《钢制管法兰第1部分：PN 系列》也是欧洲体系法兰标准，但在化工装置使用较少。
美洲体系法兰标准：主要有HG/T 20615《钢制管法兰（Class系列）》和SH/T 3406《石油化工钢制管法兰》；另外，GB/T 9124.2《钢制管法兰第2部分：Class系列》也是美洲体系法兰标准，但在化工装置使用较少。
同公称尺寸、同公称压力的同类法兰，相同标准体系的法兰能够匹配连接，不同标准体系的法兰不能够匹配连接；通常同一项目选用统一的法兰标准体系及法兰标准。
2法兰类型型式法兰类型型式主要包含三方面信息：（1）接管端公称尺寸和钢管外径欧洲体系法兰公称尺寸和外径如下表1，由表1可见欧洲体系法兰外径根据设计需要可选英制管或公制管；美洲体系法兰公称尺寸和外径如下表2，由表2可见美洲体系法兰外径只可选英制管。
表1.欧洲体系法兰公称尺寸和钢管外径（mm）【1】表2.美洲体系法兰公称尺寸和钢管外径（mm）【2】（2）法兰类型欧洲体系法兰类型：板式平焊法兰（PL）、带颈平焊法兰（SO）、带颈对焊法兰（WN）、整体法兰（IF）、承插焊法兰（SW）、螺纹法兰（Th）、对焊环松套法兰（PJ/SE）、平焊环松套法兰（PJ/RJ）、法兰盖（BL）、衬里法兰盖（BL （S））。
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常用化工管子、管件及法兰的选用
1、管子、管件和法兰以及阀门在化工装置中是非常重要，不可缺少的，可以说没有管子、管件和法兰以及阀门
就没有化工装置。
一般来说，在各类化工装置所用的工程材料中，配管的材料费约占10%。
在这块配管的材料费用中的比率大约为：
管子费占22%，
管件费（弯头、三通、大小头、管帽等）占7.5%
法兰费占12.0%
阀门费占53.%
螺栓费、垫片费占4.5%
其他费占1%
由此可见，管子、管件、法兰和阀门的费用约占90%多，是配管材料费的主要组成部分，如何正确选用是很重要的。
今天我们就先讲一讲常用化工管子、管件及法兰的选用，以后有机会再讲阀门的选用。
首先我们就先来了解一下管子的情况。
目前化工行业用的管子的尺寸主要是按照HG 20553标准，在HG 20553标准中有三种系列的管子，它们分别是Ia系列, Ib系列和II系列管子
2、法兰系列
我们今天是讲管子、管件及法兰的选用，前面我们了解了管子的情况，接下来我们再看看法兰的情况。
3、法兰压力关系
4、管子、管件及法兰的选用
4.1 管子管件法兰压力
Ia系列 GB/T 14383(I) 系列 HG/T 20592 (A) 系列 PN6,PN10,PN16,PN25,PN40,PN63,PN100,PN160 GB/T 12459(I) 系列 HG/T 20615 (A) 系列 (only) Class 150Lb, 300Lb, 600Lb,900Lb,1500Lb,2500
4.2 管子管件法兰压力
II系列 GB/T 14383(II) 系列 HG/T 20592 (B) 系列 PN6,PN10,PN16,PN25,PN40,PN63,PN100,PN160
GB/T 12459(II) 系列
4.3 管子管件法兰压力
Ib系列 SH 3405 石化管件标准(SH3408~3410) SH 3406 MPa: 1.0 , 2.0, 5.0, 6.8, 10.0, 15.0, 25.0, 42.0。