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钢制管法兰垫片及紧固件选用规定

钢制管法兰、垫片及紧固件选用规定

2008-01-15发布

2008-02-01实施

胜利工程设计咨询公司总图规划所发布

钢制管法兰、垫片及紧固件选用规定.doc

前言

根据胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司2007年技术基础工作计划的要求，由

总图规划设计所编制完成了《钢制管法兰、垫片及紧固件选用规定》。

本规定共分9章和5个附录。

主要内容有：

总则、术语、基本规定、法兰的选用、密

封面的选用、垫片的选用、紧固件的选用、法兰、垫片与紧固件的选配、法兰、垫片及紧

固件参数的描述等。

本规定由总图规划设计所专业技术委员会提出。

本规定由总图规划设计所专业技术委员会起草。

本规定起草人：

刘庆砚

本规定由总图规划设计所专业技术委员会负责解释。

本规定首次发布时间：

2008年01月。

1

钢制管法兰、垫片及紧固件选用规定.doc

目次

1总则.........................................................1

2术语.........................................................2

3基本规定.....................................................4

4法兰的选用...................................................5

4.1一般规定...................................................5

4.2法兰类型的选用.............................................6

4.3法兰公称通径的选用.........................................7

4.4法兰公称压力的选用.........................................7

4.5法兰材料的选用.............................................8

4.6法兰最高无冲击工作压力的选用...............................8

4.7法兰盖允许开孔直径的选用..................................11

5密封面的选用................................................12

5.1一般规定..................................................12

5.2密封面的选用..............................................12

6垫片的选用..................................................16

6.1一般规定..................................................16

6.2垫片的选用................................................16

6.3垫片适用条件的选配........................................21

7紧固件的选用................................................22

7.1一般规定..................................................22

7.2紧固件的选用..............................................23

8法兰、垫片、紧固件的选配....................................25

8.1一般规定..................................................25

I

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8.2法兰、垫片、紧固件的选配..................................27

9法兰、垫片及紧固件参数的描述................................30

9.1一般规定..................................................30

9.2法兰的描述................................................30

9.3垫片及紧固件参数的描述....................................31

附录A可与欧洲体系法兰配合使用的国内管法兰标准.................32

附录B国内部分标准中的密封面名称对照...........................33

附录C设备表中法兰、垫片及紧固件参数的描述举例.................34

附录D材料表中法兰、垫片及紧固件参数的描述举例.................35

附录E施工图说明书中法兰、垫片及紧固件参数的描述举例...........36

本规定用词说明.................................................39

II

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1总则

1.0.1为了规范油气集输及输油管道工程设计中法兰及紧固件的选用标准，保证设

计质量，提高设计水平，统一法兰及紧固件的描述方法，制定本规定。

1.0.2本规定适用于陆上油气田、滩海陆采油气田的油气集输及输油管道工程设计

中法兰及紧固件的选用；成品油库、汽车加油加气站工程设计中法兰及紧固件的选用

可参照本规定执行。

1.0.3法兰及紧固件选用时，除符合本规定要求外，尚应符合国家现行的强制性标

准的要求。

-1-

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2术语

2.0.1紧固件

法兰连接用的螺拴、螺母统称为紧固件。

2.0.2油气集输

在油气田内，将油气井采出的原油和天然气汇集、处理和输送的全过程。

2.0.3输油管道

用管道输送原油、成品油及液态液化石油气的建设工程。

一般包括输油管道、输

油站及辅助设施等。

2.0.4公称直径

公称直径（DN）又叫公称通径，它是管道系统中所有组成件通用的一个名义直径

数字，与组成件的真实内径尺寸相近，但不相等。

2.0.5公称压力

公称压力（PN）是管道系统中所有组成件在规定温度下允许承受的以压力等级表

示的压力。

2.0.6设计压力

设计压力（P）是管道组成件设计时所用的压力。

管道组成件的设计压力，不应

低于正常操作时，由内压（或外压）与温度构成的最苛刻条件下的压力。

2.0.7操作压力

操作压力又称工作压力（Pw），是管道组成件在正常操作条件下承受的压力。

2.0.8设计温度

设计温度（t）是管道组成件设计时所用的温度。

管道组成件的设计温度，不应

低于正常操作时，由内压（或外压）与温度构成的最苛刻条件下的温度。

2.0.9操作温度

操作温度（tw）是管道组成件在正常操作条件下承受的温度。

2.0.10最苛刻条件

最苛刻条件是指导致管子及管道组成件最大壁厚或最高压力等级的条件。

2.0.11有毒介质

有毒介质系指依据《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044－85划分的、在生

-2-

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产中接触的、对人体健康产生危害的极度（Ⅰ级）、高度（Ⅱ级）、中度（Ⅲ级）和轻

度（Ⅳ级）四类介质。

油气集输及输油管道生产中接触的硫化氢属于高度危害介质。

2.0.12可燃介质

可燃介质系指闪点＞45℃的乙B、丙类液体。

在《石油天然气工程设计防火规范》GB50183－2004中，被列为乙B类可燃介

质的有原油、轻柴油等；被列为丙A类可燃介质的有原油、重柴油、乙二醇等；被列

为丙B类可燃介质的有原油、二甘醇和三甘醇等。

2.0.13易燃介质

易燃介质系指闪点≤45℃的甲、乙A类液体和可燃、易爆的气体。

在《石油天然气工程设计防火规范》GB50183－2004中，被列为甲A类易燃介

质的有液化石油气、天然气凝液、未稳定凝析油、液化天然气；被列为甲B类易燃介

质的有原油、稳定轻烃、稳定凝析油、汽油、天然气和硫化氢等；被列为乙A类易燃

介质的有原油、煤油等。

2.0.14剧烈循环工况

剧烈循环系指管道系统的位移应力大于或等于0.8倍的位移许用应力，同时当量

循环次数大于或等于7000的工况。

2.0.15含硫天然气

指天然气、凝析油或酸性原油系统中，气体总压（绝压）大于或等于0.4MPa，

且硫化氢分压大于或等于0.0003MPa的天然气。

2.0.16湿含硫天然气

在水露点或水露点以下工作的含硫天然气。

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3基本规定

3.0.1油气集输及输油管道工程设计中涉及的法兰及紧固件，一般应采用原化工部

标准中的欧洲体系标准（HG20592～20614-97）。

3.0.2非油气集输及输油管道工程设计中涉及的法兰及紧固件，可根据业主的要求，

采用国家标准（GB/T9112～9124-2000）、中石化标准（SH3406－1996）、原化工部标准

（HG20592～20635-97）及机械行业标准（JB/T74～90-94）。

但同一设计项目中不应

混用。

3.0.3与机泵进出口、压力容器管口、常压容器管口、仪表管口、阀门的接管法兰

连接的法兰，应与其原配法兰的公称压力、公称直径、连接型式、密封面型式、执行

的标准等相匹配。

3.0.4国外项目及引进的国外设备，可根据需要采用与之相匹配的国外标准法兰。

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4法兰的选用

4.1一般规定

4.1.1用于《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044－85中划分的有毒介质、《石

油和天然气工程设计防火规范》GB50183-2004中划分的易燃介质和可燃介质的设备、

阀门、管道用法兰,严禁采用板式平焊法兰（PL）。

4.1.2承插焊法兰（SW）、螺纹法兰（Th）不得使用在可能发生间隙腐蚀或严重腐蚀处。

4.1.3在剧烈循环工况下，必须选用对焊式法兰（WN）。

4.1.4法兰的公称压力的选取，应考虑工作温度的影响，一般应等于或高于管路系

统的设计压力。

4.1.5有隔热层时，法兰的设计温度应等于管内介质的设计温度。

4.1.6无隔热层时，当管内介质的设计温度t<65℃时，法兰的设计温度应等于管内

介质的设计温度；当管内介质的设计温度t≥65℃时，法兰的设计温度应等于管内介

质设计温度的90％。

4.1.7不同压力、温度条件的管路相连时，连接处的法兰应按两管路中较苛刻的条

件选用。

4.1.8当连接尺寸相同而公称压力等级不同的法兰相连接时，连接后的许用工作压

力应以公称压力较低的法兰为准。

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4.2法兰类型的选用

法兰的类型、代号及标准号应符合表4.2-1的规定。

表4.2-1法兰的类型、代号及标准号

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

法兰类型

板式平焊法兰

带颈平焊法兰

代号

PL

标准号

HG20593-97

HG20594-97

HG20595-97

HG20596-97

HG20597-97

HG20598-97

HG20599-97

HG20600-97

HG20601-97

HG20602-97

SO

带颈对焊法兰

整体法兰

承插焊法兰

注①

WN

IF

SW

螺纹法兰

注②

Th

对焊环松套法兰

注①

PJ/SE

PJ/RJ

BL

平焊环松套法兰

法兰盖

衬里法兰盖

BL（S）

注：

①选用带颈对焊法兰、对焊环松套法兰时，应标注钢管规格（外径×壁厚）。

②螺纹法兰采用的管螺纹特征代号分为以下三种情况：

Ⅰ、采用GB/T7306.1-2000规定的55°圆柱内螺纹（代号RP）；

Ⅱ、采用GB/T7306.2-2000规定的55°圆锥内螺纹（代号RC）；

Ⅲ、采用GB/T12716-2002规定的60°圆锥内螺纹（代号NPT）。

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4.3法兰公称通径的选用

法兰的公称通径、钢管外径应符合表4.3-1的规定。

表4.3-1法兰的公称通径和钢管外径

注①

（mm）

序号

1

2

1/2

15

3

3/4

20

4

1

5

6

7

2

8

21/2

65

9

3

10

4

公称NPS（in）3/8

通径DN（mm）10

11/411/2

25

32

40

50

80

100

钢管A系列17.221.326.933.742.448.360.376.188.9114.3

外径B系列

序号

14

11

18

12

6

25

13

8

32

14

10

250

38

15

12

300

45

16

14

350

57

17

16

400

76

18

18

450

89

19

20

500

508

530

29

80

108

20

24

600

610

630

公称NPS（in）5

通径DN（mm）125

150

200

钢管A系列139.7168.3219.1273323.9355.6406.4457

外径B系列

序号

133

21

159

22

32

800

813

820

219

23

36

900

914

920

273

24

40

325

25

48

377

26

56

426

27

64

480

28

72

公称NPS（in）28

通径DN（mm）700

100012001400160018002000

101612191422162618292032

102012201420162018202020

钢管A系列

外径B系列

711

720

注：

①表中钢管外径的A系列为国际通用系列，俗称英制管；B系列为国内沿用系列，俗称公制（SI）管。

4.4法兰公称压力的选用

法兰适用的公称压力等级应符合表4.4-1的规定。

表4.4-1法兰的公称压力（MPa）

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

公称压力0.250.61.01.62.54.06.310.016.025.0

-7-

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4.5法兰材料的选用

法兰常用的材料及其代号应符合表4.5-1的规定。

表4.5-1法兰常用的材料及其代号

序号

1

2

3

4

5

材料Q235－A、Q235－B20、20R16Mn、16MnR0Cr18Ni90Cr17Ni12Mo2

代号

Q235

20

16Mn

304

316

4.6法兰最高无冲击工作压力的选用

4.6.1法兰在工作温度下的最高无冲击工作压力应符合表4.6-1的规定。

表4.6-1法兰在工作温度下的最高无冲击工作压力

注①②③

（MPa）

序法兰公法兰

称压力材料

号（MPa）代号

法兰的工作温度

注④

（℃）

300

≤20100

150

200

250

350

400

425

Q2350.250.250.2250.20.1750.15

200.250.250.2250.20.1750.150.1250.088

0.2516Mn0.250.250.2450.2380.2250.20.1750.1380.113

3040.2340.2120.1910.1740.1610.150.1430.139

3160.250.2340.2120.1970.1860.1730.1670.16

1

Q2350.6

0.60.540.480.420.36

0.60.540.480.420.360.30.21

0.60.590.570.540.480.420.330.27

20

0.6

2

0.6

16Mn0.6

3040.560.510.460.420.390.360.340.33

3160.60.560.510.470.450.420.40.38

-8-

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续表4.6-1法兰在工作温度下的最高无冲击工作压力

注①②③

（MPa）

序法兰公法兰

称压力材料

号（MPa）代号

法兰的工作温度

注④

（℃）

300

≤20100

150

200

250

350

400

425

Q2351.0

1.0

1.0

0.9

0.9

0.8

0.8

0.7

0.7

0.6

0.6

0.8

20

1.0

0.50.35

3

1.0

16Mn1.0

1.00.980.950.9

0.70.550.45

3040.940.850.760.70.640.60.570.56

3161.00.940.850.790.740.690.670.64

Q2351.6

1.61.441.281.120.96

1.61.441.281.120.96

1.61.571.521.441.281.120.880.72

20

1.6

4

1.6

16Mn1.6

3041.51.361.221.121.030.960.920.89

3161.6

1.51.361.261.191.111.071.02

2.52.252.01.751.51.250.88

2.52.452.382.252.01.751.381.13

20

2.5

16Mn2.5

5

6

7

2.5

4.0

6.3

3042.342.121.911.741.611.51.431.39

3162.52.342.121.971.861.731.671.6

20

4.0

4.0

3.6

3.2

2.8

3.6

2.4

3.2

2.0

2.8

1.4

2.2

16Mn4.0

4.03.923.8

1.8

3043.753.43.062.792.582.42.292.22

3164.03.753.43.152.972.772.672.56

205.285.104.854.474.103.723.152.21

16Mn6.3

6.36.175.995.675.044.413.472.84

3045.925.364.794.414.033.783.593.53

3166.36.115.85.485.234.914.734.6

-9-

钢制管法兰、垫片及紧固件选用规定.doc

续表4.6-1法兰在工作温度下的最高无冲击工作压力

注①②③

（MPa）

序法兰公法兰

称压力材料

号（MPa）代号

20

法兰的工作温度

注④

（℃）

300

≤20100

150

7.7

200

250

350

400

425

8.4

8.1

7.1

9.5

7.0

7.9

6.5

9.0

6.4

7.4

5.9

8.0

6.0

6.9

5.0

7.0

5.7

6.7

8.0

3.5

5.5

5.6

6.4

5.6

16Mn10.010.09.8

4.5

8

10.0

3049.4

8.5

7.6

8.5

31610.09.4

2013.413.012.311.410.49.4

16Mn16.016.015.715.214.412.811.28.8

7.2

9

16.0

30415.013.612.211.210.39.6

9.2

8.9

31616.015.013.612.611.911.110.710.2

2021.020.2519.2517.7516.2514.7512.58.8

16Mn25.025.024.523.822.520.017.513.811.3

30423.421.219.117.416.115.014.313.9

31625.023.421.219.718.617.316.716.0

1025.0

注：

①当法兰工作温度位于表列温度之间时，应采用内插法确定最高无冲击工作压力。

②表中铁素体钢100℃的最高无冲击工作压力值可使用至120℃，奥氏体不锈钢20℃的最高无冲击工作压

力值可使用至50℃；

③采用表列以外的材料时，法兰的最高无冲击工作压力可根据材料许用应力相当的原则，参照表列材料予

以确定，但一般不大于公称压力。

④表中法兰的工作温度系指压力作用下法兰金属的温度,应依据本规定第4.1.5条和4.1.6条确定。

4.6.2当管道连接法兰承受较大附加外荷载时，法兰设计压力不应小于按下式确定

的压力值：

PFD=P+Peq

（3.0-1）

（3.0-2）

Peq=16M

4F

+π

πD

3

G

D

2

G

式中

PFD——法兰设计压力（MPa）；

-10-

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p——管道设计压力（MPa）；

Peq——由附加外载荷产生的当量压力（MPa）；

M——附加在法兰连接处的弯矩（Nmm）；

DG——垫片压紧力作用中心圆直径（mm），按GB150确定；

F——附加在法兰连接处的轴向拉伸力（N）。

4.7法兰盖允许开孔直径的选用

以钢制管法兰盖中间开