法兰及紧固件的选用
法兰及紧固件的选用
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。
b．结构型式的选用：
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。但它不便于垫片的更换；
榫槽面密封面：使用情况同凹凸面法兰；
环槽面密封面：常与对焊连接型式配合(不与承插焊配合)使用，主要用在高温、高压或二者均较高的工况。在"美式法兰'中，常用在PN10.0(部分)、PN15.0、PN25.0、PN42.0MPa 压力等级中。在"欧式法兰"中常用在PNl0.0、PN16.0、PN25.0、PN32.0、PN42.0。
2、螺栓/螺母
选择法兰连接用紧固件材料时，应同时考虑管道操作压力、操作温度、介质种类和垫片类型等因素。
垫片类型和操作压力、操作温度一样，都直接对紧固件材料强度提出了要求。例如，采用缠绕式垫片密封的低压剧毒介质管道的法兰连接，尽管管道的操作压力和温度都不高，但因为使缠绕式垫片形成初始密封时所需要的比压力较大，从而要求紧固件的承受载荷也大，因此，在这种情况下就要求紧固件采用高强度合金钢材料。
合金钢螺柱均应采用高级优质钢.即材料牌号后均应加字母A，如35CrMoA、25CrMoVA 根据结构型式的不同，螺栓可分为六角头螺栓和双头螺栓(又称为螺柱)两类，而双头螺栓又分为通丝和非通丝两种。
六角头螺栓：常与平焊法兰和非金属垫片配合用于操作较缓和的工况下。六角头螺栓常用材料是BL3或者是Q235B；
双头螺栓：常与对焊法兰配合使用在操作条件比较苛刻的工况下，其中，因为通丝型双头螺栓上没有截面形状的变化，故其承载能力强。而非通丝型双头螺栓则相对承载能力较弱。
螺母材料常根据与其配合的螺栓材料确定，这些组合在一般的标准中都有规定。一般情况下，螺母材料应稍低于螺栓材料，并保证螺母硬度比螺栓硬度低HB30左右。
3垫片
垫片是借助于螺栓的预紧载荷通过法兰进行压紧，使其发生弹塑性变形，填充法兰密封面与垫片间的微观几何间隙，增加介质的流动阻力，从而达到阻止或减少介质的泄漏的目的。垫片性能的好坏以及选用的合适与否对密封副的密封效果影响很大。
常用的垫片可以分为三大类，即非金属垫片、半金属垫片和金属垫片。
a.非金属垫片：
石棉橡胶垫片，它是通过向石棉中加入不同的添加剂压制而成。在美国，很多标准中都将石棉制品列为致癌物质而禁用。但在世界范围内，石棉仍以其弹性好、强度高、耐油性好、耐高温、易获得等优点而得到广泛应用。
适用范围：T≤260℃，PN≤2.0MPa（SH 3401）
T≤400℃，PN≤4.0MPa（国标）
用于水、空气、氮气、酸、碱、油品等介质工况下。
聚四氟乙烯(PTFE)包覆垫片：
使用范围：T＝－180～200℃，PN≤4.0MPa
常用于低温或者要求干净的场合下
b.半金属垫片
半金属垫片有缠绕式垫片、金属包覆垫片和柔性石墨缠绕垫三大类。
缠绕式垫片：是半金属垫片中最理想、也是应用最普遍的垫片。
特点：压缩回弹性好、强度高，有利于适应压力和温度的变化，能在高温、低温、冲击、振动及交变载荷下保持良好的密封性能。
缠绕钢带：20、1Cr13、0Cr19Ni9、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2等材料
非金属缠绕带：特制石棉、柔性石墨带和聚四氟乙烯带，
适用范围：PN＝2.0～10.0MPa
表1－3缠绕式垫片的型式及代号
铁包式垫片：密封性能不如缠绕式垫片，故压力管道中用的不多，它常用在换热器封头等大直径的法兰连接密封副上。
柔性石墨复合垫由冲齿或冲孔金属芯板与膨胀石墨粒子复合而成。适用于突面、凹凸面和榫槽面法兰。
c.金属垫片
金属垫片常用在高压力等级法兰上，以承受比较高的密封比压。常用的金属垫片有平垫、八角形垫和椭圆型垫三种。
金属平垫片：常与凸台面、凹凸面、榫槽面法兰使用。
八角形金属垫片和椭园形金属垫片：常与环槽面法兰使用。与椭圆形金属垫片相比八角形金属垫片容易加工，故其应用比较多。
金属垫片的材料应配合法兰材料选用，且要求垫片硬度比法兰密封面硬度低(不少于HB30)。
4盲板、8字盲板、限流孔板和混合孔板
它们常被夹在两片法兰之间以实现不同用途。
它们都应有两个和匹配法兰同样的密封面。
例：某工程把下列条件的管道编在一个管道等级中，管道材料为20：
蒸汽设计压力为1.6 MPa，设计温度为330 °C
蒸汽设计压力为2.6 MPa，设计温度为260 °C
如果不考虑法兰选用的温度-压力问题，请写出该管道等级的最小压力级别，并写出两种以上的法兰、垫片的组合形式。
答：1）压力级为：4.0MPa；
2） a、HG法兰 PN4.0 WN-MFM；垫片：PN4.0带内环缠绕垫。
PN4.0 WN-MFM；垫片：PN4.0柔性石墨复合垫
b、GB法兰 PN4.0 WN-MF；垫片：PN4.0 带内环缠绕垫。
PN4.0 SO-RF；垫片：PN4.0 带外环缠绕垫
c、JB法兰PN4.0 WN-MFM；垫片：PN4.0带内环缠绕垫。
紧固件材料的选择(螺栓、螺母)
1、紧固件六角头螺栓、等长双头螺栓、全螺纹及螺栓螺母、螺柱螺纹未端采用GB两倒角端型式。 2、紧固件规格 管法兰用紧固件规格采用：M10、M14、M16、M20、M22、M24、M27、M30、M33、M36*3、M39*3、M45*3、M48*3、M56*3、M64*3、M70*3、M76*3、M90*3。 常用紧固件用规格符合GB5782要求及GB901-B级规定。 ３、机械性能 采用GB3098.1 螺栓8.8级；螺母8级。 采用中国石油化工行业标准： 螺栓、螺柱采用：35#、40CR、30CRMO、35CRMOA、25CR2MOVA材料牌号。 螺母采用：25#、40CR、35CRMOA、25CR2MOVA等材料牌号。 其它机械性能指标： 指标强度在800MPa-900MPa以上。 屈服强度在640MPa-720MPa以上。 伸长率在12-15%以上。 硬度HRC25-35%。 2008-4-22 9:46:17 标准紧固件网 紧固件材料 一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。 （一）碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。 1、低碳钢C%≤0.25% 国内通常称为A3钢。国外基本称为1008，1015，1018，1022等。主要用于4.8级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。（注：钻尾钉主要用1022材料。） 2、中碳钢0.25%
常用法兰规格尺寸表(国标,美标)
常用法兰规格尺寸表（国标，美标） （国标、美标）常用法兰规格尺寸 GB9119，2—88 GB9119，2—88 in 公称通径10kg=1.0MPa 公称通径16kg=1.6MPa 法兰外径螺栓孔距螺栓直径螺栓孔数法兰厚度法兰外径螺栓孔距螺栓直径螺栓孔数法兰厚度3/8 DN10 50 60 14 4 14 DN10 90 60 14 4 14 1/2 DN15 59 65 14 4 14 DN15 95 65 14 4 14 3/4 DN20 105 75 14 4 16 DN20 105 75 14 4 16 1 DN25 115 85 14 4 16 DN25 115 85 14 4 16 11/4 DN32 140 100 18 4 18 DN32 140 100 18 4 18 11/2 DN40 150 110 18 4 18 DN40 150 110 18 4 18 2 DN50 165 125 18 4 20 DN50 165 125 18 4 20 21/2 DN65 185 145 18 4 20 DN65 185 145 18 4 20 3 DN80 200 160 18 8 20 DN80 200 160 18 8 20 31/2 DN100 220 180 18 8 22 DN100 220 180 18 8 22 4 DN125 250 210 18 8 22 DN125 250 210 18 8 22 5 DN150 285 240 22 8 24 DN150 285 240 22 8 24 6 DN200 340 295 22 8 24 DN200 340 295 22 8 26 8 DN250 395 350 22 12 26 DN250 405 355 26 12 29 10 DN300 445 400 22 12 28 DN300 460 410 26 12 32 12
法兰螺栓对照表
法兰螺栓： 法兰螺栓由六角头和法兰盘（六角下面的垫片和六角固定一体的）和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一体的螺栓，需与螺母配合，用于紧固连接两个通孔的零件。 1、六角头部类型：一种是平脑的，另一种是凹脑的。 2、表面颜色类别：根据不同需要，表面有镀白、军绿、彩黄、耐腐蚀的达克罗。 3、法兰盘类别：根据法兰螺栓的使用位置不同，盘的大小要求各不相同，另有平底和带齿之分，带齿的起防滑作用。 4、按连接的受力方式,有普通的和有铰制孔用的.铰制孔用的法兰螺栓要和孔的尺寸配合,用在受横向力时。 另外为了满足安装后锁紧的需要,有杆部有孔的,这些孔可以使螺栓受振动时不至松脱. 有的法兰螺栓没螺纹的光杆部位要做,叫细杆法兰螺栓.这种法兰螺栓有利于受变力的联结. 备注：市场上常用的国标号，GB5789(大头)、GB16674代替GB5787(小头) 法兰螺栓对照表: 1.6MPa法兰、阀门及配螺栓标准 公称通径法兰厚度螺栓标准螺栓数量套数备注 DN15 14 M12X50 4X2 8 DN20 14 M12X50 4X2 8
DN32 16 M16X60 4X2 8 DN40 16 M16X60 4X2 8 DN50 16 M16X60 4X2 8 DN65 18 M16X60 4X2 8 DN80 20 M16X70 8X2 16 DN100 20 M16X70 8X2 16 DN125 22 M16X80 8X2 16 DN150 24 M20X80 8X2 16 DN200 26 M20X80 12X2 24 DN250 30 M22X90 12X2 24 DN300 30 M22X90 12X2 24 DN350 34 M22X100 16X2 32 DN400 36 M27X110 16X2 32 DN450 40 M27X120 20X2 40 DN500 44 M30X130 20X2 40 注：对夹式蝶阀除外。如用双头螺，可根据螺栓规格的大小、10—30mm。 2.5MPa法兰、阀门及配螺栓标准 公称通径法兰厚度螺栓标准螺栓数量套数 DN15 16 M12X50 4X2 8 DN20 16 M12X50 4X2 8 DN25 16 M12X50 4X2 8 DN32 18 M16X60 4X2 8 DN40 18 M16X60 4X2 8
高强度紧固件的材料选择与热处理
高强度紧固件的材料选择与热处理一．12.9级高强度螺栓 1．12.9级高强度螺栓的国家标准： 我国12.9级高强度螺栓生产量很少，因为我国的材料牌号及钢铁冶炼体系发展滞后，没有相匹配的材料牌号，只有比较接近的材料品种。在GB/T 3098.1—2000标准中的表2，可以看出端倪。认真解读12.9级螺栓的注解（6）、（8）、（9）可以得出一些信息。 注解：（6）材料要有良好的淬透性，保证紧固件截面在淬火后，回火前获得90%的马氏体组织。注意是在淬火后获得90%马氏体组织。 （8）12.9级金相组织不能检出白色磷聚焦层（冷脆）。 （9）该等级的回火温度及化学成份尚在调研中（热处理和材料在讨论研究中）。 从中可以看出我国对12.9级高强度螺栓生产没有充分把握，不提倡积极地生产。 据了解：我国工程上采用的12.9级的螺栓，以进口居多。 2．42CrMo类型的几种材料分析对比： 普通42CrMo能够达到12.9级的强度要求，在机械性能四项指标的测量中，强度类指标容易达标，断后伸长率8%，断面收缩率44%达到标准，有一定难度，主要是强度与韧性的配合问题；如果12.9级有冲击韧性要求，更难达到要求，12.9级产品对材料要求很高，普通的42CrMo的材料难以达到。一般可采用42CrMo（B7），42CrMoA的材料。我们认真对着照分析了42CrMo几种公司采用的不同的材料，其中的化学成分的组成（见图表一）。 图表一：42CrMo类型化学成分的组成 （1）42CrMo与B7的对比分析 B7是美国牌号的钢材，与我国的42CrMo的化学组成相类似，但是存在着微小差别，这些微小的差别，却影响了产品的性能。 钼的含量 我国钢材42CrMo与B7材料，标准规定的含Mo量都是在0.15~0.25%范围内，但美国B7
美标法兰配螺栓规格大全
Pressure vs. Flow control Forged Steel Flanges - 150 lb NPS (in)No. of Studs Diameter of Stud (in) Length of Stud (in) 1/2 4 1/2 2-1/2 3/4 4 1/2 2-1/2 1 4 1/2 2-3/4 1-1/4 4 1/2 2-3/4 1-1/2 4 1/2 3 2 4 5/8 3-1/2 2-1/2 4 5/8 3-3/4 3 4 5/8 3-3/4 3-1/2 8 5/8 3-3/4 4 8 5/8 3-3/4 5 8 3/4 4 6 8 3/4 4-1/4 8 8 3/4 4-1/2 10 12 7/8 4-3/4 12 12 7/8 5 14 12 1 5-1/2 16 16 1 5-1/2 18 16 1-1/8 6 20 20 1-1/8 6-1/2 24 20 1-1/4 7
NPS (in)No. of Studs Diameter of Stud (in) Length of Stud (in) 1/2 4 1/2 2-3/4 3/4 4 5/8 3-1/4 1 4 5/8 3-1/4 1-1/4 4 5/8 3-1/2 1-1/2 4 3/4 3-3/4 2 8 5/8 3-3/4 2-1/2 8 3/4 4-1/4 3 8 3/4 4-1/2 3-1/2 8 3/4 4-1/2 4 8 3/4 4-3/4 5 8 3/4 5 6 12 3/4 5 8 12 7/8 5-3/4 10 16 1 6-1/2 12 16 1 7 14 20 1-1/ 8 7-1/4 16 20 1-1/4 7-3/4 18 24 1-1/4 8 20 24 1-1/4 8-1/4 24 24 1-1/4 9-1/4
压力容器设计中法兰及紧固件的选用
紧固件选配规定要点： 管法兰： 法兰，PL,非易燃易爆、非中度有毒，可钢板; SO，非易燃易爆、非高度有毒， WN，高温高压，易燃易爆，高度有毒。注意设计温度配套。 螺栓紧固件：（注意使用温度，只有全螺纹螺柱或不锈钢螺栓可 用于低温） 六角螺栓/螺母，PN16以下，非有毒、易燃、循环，配非金属 平垫片，GB/T5782-2000/ GB/T 6170-2000, 材料标注8.8/8 级 双头螺柱/螺母，PN40以下，非有毒、易燃、循环，垫片不限，GB/T901-1988/ GB/T 6170-2000(PN16以上GB/T 6175-2000)，材料标注8.8/8级（PN16以上标材料牌号30CrMo） 全螺纹螺柱/螺母，PN160以下，无限制，HG/T20613-2009/GB/T6175-2000, 材料标注35CrMo /30CrMo 低温冲击试验，螺栓、螺柱选用35CrMoA,且按GB150-1998第4.5.5，进行低温（设计温度）冲击试验，冲击功不小于27J 垫片，PN16-25以下，可用非金属平垫片，缠绕垫最通用（PN16 以下使用时，要选用WN等刚性较大的法兰）。WN型法兰不配用 非金属平垫片。注意温度使用范围。 容器法兰，按JB/T4710-2000表2配套选取 法兰：结构型式选用可参照管法兰，长颈对焊必须用锻件,低温
冲击试验 螺栓坚固件：螺柱按JB/T4707-2000,螺母，容器法兰未具体规定，本人认为，比较参考管法兰，专用材料采用2型螺母，故同样按GB/T6175-2000-材料标注具体材料 低温工况，，螺柱/螺母都规定选用35CrMoA,冲击试验且按GB150-1998第4.5.5，进行低温（设计温度）冲击试验，冲击功不小于27J 垫片：甲型选平垫片，其它可选多种。
法兰螺栓对照表
法兰螺栓对照表 现在很多项目需要计算螺栓扭矩。法兰的计算一般是按照Water法校核强度和刚度，那么螺栓的扭矩应该是多少呢？ 螺栓扭矩的计算公式一般有两种，一类根据螺纹来计算螺栓扭矩值，ASME PCC-1的附录J： 另一种是根据螺母系数k来计算扭矩： T=kWd/n 其中 k：螺栓螺母和螺母法兰面之间的总摩擦系数，有润滑的取0.075-0.15，无润滑的取0.15-0.25（不同参考资料取法略有不同） W: 螺栓预紧载荷 d：螺栓直径（一般用根径） n:螺栓数量
两种公式都需要计算螺栓载荷，常用的是螺母系数法。 公式中一般只有螺栓载荷W是未知的，W的取值准确与否，决定了螺栓扭矩的计算结果是否可信。 那么螺栓载荷W应该如何计算呢？ 按《法兰接头安装技术规定》 在《法兰接头安装技术规定》的报批稿中，对于法兰螺栓的最小安装载荷和最大安装载荷有比较详细的规定。 其中4.4.5条规定了最小螺栓安装应力，其公式经过分析，等价于GB150.3公式7-6的最小螺栓载荷Wp除以Rj Rj为螺栓安装载荷的松弛系数，大于或等于0.7。 对于最大螺栓安装载荷对于高强度螺栓，安装目标应力为350MPa。对于一般的法兰螺栓来说，是超过其螺栓许用应力的。比如35CrMoA在常温下的螺栓许用应力为228MPa。 这样一来出现一个问题：
一般的低压的法兰计算时，预紧工况的螺栓设计载荷W决定了Mo。 也就是说，如果按照最大螺栓安装载荷来计算法兰，那么法兰的强度很大概率是不够的。 规范允许减少最大螺栓安装载荷，使得法兰强度刚度合格。 此值就是GB150.3的公式7-,9，预紧状态下的螺栓设计载荷W。 对于设备法兰来说，可以根据计算书得到预紧状态下的螺栓设计载荷W。对于管法兰来说，由于不会单独计算，所以也无从得知螺栓设计载荷。所以规范根据压力等级给出了每种法兰的最大最小螺栓安装载荷表。
标准件常用的材料
标准件常用的材料 现在我们常用的材料标准件有：ISO(国际性的)GB(中国)DIN(德 国)AISI/SAE(美国)JIS(日本) 螺栓等外螺纹用材料 一些没有机械性能要求的或是ISOClass4.8SAEGrade1-2等低碳钢紧固件，用Q235ASAE1015DINC15足以，根本不要什么热处理，直接冷加工制成，而级别稍高一点的紧固件如：ISOClass6.8SAEGrade3-4则要用含碳量在0.2%以上的钢，如C1020C1022Ml20ML35等，此类螺丝也不需要什么热处理的，冷加工强度完全可以满足要求。实际上含碳量越高，冷成型就越困难，也没有必要为6.8级的螺丝大材小用，特殊情况另当别论了。 我们最常用的就是ISOClass8.8SAEGrade5的螺丝，一般使用中碳钢， ML35SAE1035DIN35JISSWRCH35K经过热处理(淬火+回火)，也可以使用 SAE514040Cr等，合金元素的增加对热处理的淬透性有很大的帮助，所以规格大的螺丝可以选择使用合金钢，不致于用中碳钢导致我们常说的中心部位“淬不透”现象的存在。 ISOClass9.810.9SAEGrade8则要用低到中合金钢材料，经过热处理(淬火+回火)，用合金材料在材料机械性能方面有一个很好的结合，常用的材料为 40Cr35CrMSAE5140SCM435SAE4135SAE4137JISSCr440(H)DIN41Cr4等，实际上45#也可以达到要求的机械性能，不过在综合机械性能方面要比合金钢稍有逊色。 ISOClass12.9SATMA574是一个对机械性能要求很高的高强度螺栓，则要用中碳合金钢经过热处理(淬火+回火)，如 SCM43535CrMoSAE4137SAE4135DIN34CrMo4，此种高强度螺栓如果表面处理要经过酸洗这一工序时，会产生氢脆现象，所以一定要有去氢这一工序(特别是存在尖角的紧固件)，要不然会死的很惨。 螺母等内螺纹用材料没有机械性能要求的或是ISOClass5-6SAEGrade3-4一
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
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。
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)
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)
紧固件材料的选择
紧固件材料的选择(螺栓、螺母） 1、紧固件六角头螺栓、等长双头螺栓、全螺纹及螺栓螺母、螺柱螺纹未端采用GB两倒角端型式。 2、紧固件规格 管法兰用紧固件规格采用：M10、M14、M16、M20、M22、M24、M27、M30、M33、M36*3、M39*3、M45*3、M48*3、M56*3、M64*3、M70*3、M76*3、M90*3。 常用紧固件用规格符合GB5782要求及GB901-B级规定。 ３、机械性能 采用GB3098.1 螺栓8.8级；螺母8级。 采用中国石油化工行业标准： 螺栓、螺柱采用：35#、40CR、30CRMO、35CRMOA、25CR2MOV A材料牌号。 螺母采用：25#、40CR、35CRMOA、25CR2MOV A等材料牌号。 其它机械性能指标： 指标强度在800MPa-900MPa以上。 屈服强度在640MPa-720MPa以上。 伸长率在12-15%以上。 硬度HRC25-35%。 一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。 （一）碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。 1、低碳钢C%≤0.25%国内通常称为A3钢。国外基本称为1008，1015，1018，1022等。主要用于4.8级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。（注：钻尾钉主要用1022材料。） 2、中碳钢0.25%
法兰规格尺寸及螺栓螺母知识
法兰规格尺寸及螺栓螺母常识?? GB/T9113法兰标准GB/T 9113.1-2000
GB9119，2—88GB9119，2—88 in 公称通径?10kg=1.0MPa 公称通径? 16kg=1.6MPa 法兰 外径 螺栓孔距 螺栓直 径 螺栓孔数法兰厚度 法兰外 径 螺栓孔距 螺栓直 径 螺栓孔 数 法兰厚 度 3/8 DN10 506014414DN10 906014414 1/2 DN15 596514414DN15 956514414 3/4 DN20 1057514416DN20 1057514416 1 DN25 1158514416DN25 1158514416 11/ 4 DN32 14010018418DN32 14010018418 11/ 2 DN40 150********DN40 150******** 2 DN50 16512518420DN50 16512518420 21/ 2 DN65 185********DN65 185******** 3 DN80 20016018820DN80 20016018820 31/ 2 DN100 22018018822DN100 22018018822 4 DN12 5 25021018822DN125 25021018822 5 DN150 28524022824DN150 28524022824 6 DN200 34029522824DN200 34029522826 8 DN250 395350221226DN250 405355261229 10 DN300 445400221228DN300 460410261232 12 DN350 505460221630DN350 520470261635 14 DN400 565515261632DN400 580525301638
法兰用紧固件
钢制管法兰连接用紧固件 2004-04-20发布 2004-05-01实施 Q /OM HJ 005-2004 发布
Q/O M H J005-2004 目次 前言 (Ⅱ) 引言 (Ⅲ) 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 紧固件的型式和选用规定 (1) 4 紧固件的材料及机械性能 (2) 5 紧固件（螺栓与螺柱）的长度和质量 (3) 6 紧固件的技术要求 (3) 7 紧固件的标记示例 (4)
前 言 根据国家质量技术监督局颁布的《压力容器安全技术监察规程》（2000年1月1日正式实施）第54条“钢制压力容器管法兰、垫片、紧固件的设计应参照行业标准HG20592~20635的规定”的规定，根据公司的实际情况，为减少钢制管法兰连接用紧固件的型式、规格、品种、材料等以及节省设计、采购、制造等时间和成本，制定本标准； 本标准由以下9个标准部分组成： HG20613—1997 《钢制管法兰用紧固件（欧洲体系）》 HG20614—1997 《钢制管法兰用法兰、垫片、紧固件选配规定（欧洲体系）》 HG20634—1997 《钢制管法兰用紧固件（美洲体系）》 HG20635—1997 《钢制管法兰用法兰、垫片、紧固件选配规定（美洲体系）》 GB/T9125—2003 《管法兰连接用紧固件》 GB/T5782—2000 《六角头螺栓》 GB/T901—1988 《等长双头螺柱 B 级》 GB/T6170—2000 《1型六角螺母》 GB/T97.1—2002 《平垫圈 A 级》 由于HG20592~20635—1997标准是参照了ISO7005-1—1992、ISO7483—1991标准和ANSI B16.5—1996、ANSI B16.47—1996标准、DIN2573—1976、DIN2576—1976标准等修订而成的，而本标准是对HG20592~20635—1997标准的选用，因此，本标准也参照了上述标准；同时,GB/T5782、GB/T6170、GB/T97.1等标准分别等效采用（eqv ）了国际标准ISO4014：1999、ISO4032：1999、ISO7089：2000，因此，可以互相配合使用； 本标准参照了《石油化工管道安装设计便查手册》（中国石化出版社，2003年11月第1版）中的第四章第三节“钢制管法兰、垫片及紧固件”的有关内容； 本标准规定了以下方面的内容： 1 钢制管法兰连接用紧固件的型式和选用规定； 2 钢制管法兰连接用紧固件的材料； 3 钢制管法兰连接用紧固件（螺栓与螺柱）的长度和质量； 4 钢制管法兰连接用紧固件的技术要求； 5 钢制管法兰连接用紧固件的标记； 6 在特殊情况下，如果选用上述系列外钢制管法兰连接用紧固件的型式、材料等，须经部门经理和标准化部经理的同意； 本标准由标准化部提出； 本标准由标准化部归口； 本标准由标准化部负责解释； 本标准由刘文平负责起草； 4Q /O M H J 005-2004
常用国标法兰规格尺寸表
.. 常用国标法兰规格尺寸表 GB9119，2—88 GB9119，2—88 in 公称通径10kg=1.0MPa 公称通径 16kg=1.6MPa 法兰 外径 螺栓孔 距 螺栓直 径 螺栓孔数法兰厚度法兰外径螺栓孔距螺栓直径螺栓孔 3/8 DN10 50 60 14 4 14 DN10 90 60 14 4 1/2 DN15 59 65 14 4 14 DN15 95 65 14 4 3/4 DN20 105 75 14 4 16 DN20 105 75 14 4 1 DN25 115 85 14 4 16 DN25 115 85 14 4 11/4DN32 140 100 18 4 18 DN32 140 100 18 4 11/2DN40 150 110 18 4 18 DN40 150 110 18 4 2 DN50 165 125 18 4 20 DN50 165 125 18 4 21/2DN65 185 145 18 4 20 DN65 185 145 18 4 3 DN80 200 160 18 8 20 DN80 200 160 18 8 31/2DN100 220 180 18 8 22 DN100 220 180 18 8 4 DN12 5 250 210 18 8 22 DN125 250 210 18 8 5 DN150 285 240 22 8 24 DN150 285 240 22 8 6 DN200 340 295 22 8 24 DN200 340 295 22 8 8 DN250 395 350 22 12 26 DN250 405 355 26 12 10 DN300 445 400 22 12 28 DN300 460 410 26 12 12 DN350 505 460 22 16 30 DN350 520 470 26 16 14 DN400 565 515 26 16 32 DN400 580 525 30 16 16 DN450 615 565 26 20 35 DN450 640 585 30 20 18 DN500 670 620 26 20 38 DN500 715 650 33 20 20 DN600 780 725 26 20 42 DN600 840 770 36 20 24 JIS标准JIS标准 in 公称通径10kg=1.0MPa 公称通径 16kg=1.6MPa 法兰 外径 螺栓孔 距 螺栓直 径 螺栓孔数法兰厚度法兰外径螺栓孔距螺栓直径螺栓孔 3/8 DN10 DN10 1/2 DN15 DN15 3/4 DN20 DN20 1 DN25 DN25 11/4DN32 DN32 11/2DN40 140 105 19 4 16 DN40 140 105 19 4 2 DN50 155 120 19 4 16 DN50 155 120 19 8 21/2DN65 175 140 19 4 18 DN65 175 140 19 8 3 DN80 185 150 19 8 18 DN80 200 , 160 22 8 31/2DN90 195 160 19 8 18 DN90 210 170 22 8 4 DN100 210 175 19 8 18 DN100 225 185 22 8
紧固件材料选用
紧固件常用国内外材料的分析及应用 2007-03-07 07:34 [正文] 绝大多数紧固件材料为钢材，作为一名在紧固件行业工作的人员，有必要了解其中的变化、区分及应用，如果是技术人员，则应有更深刻的了解。 笔者就本人所了解的材料应用，参照相关资料，和大家分享一下这方面的知识，对于刚从事本行业的可以作为一个指导，对于资深人土，我们可以进一步的探讨。 现在我们常用的材料标准件有： ISO(国际性的) GB(中国) DIN(德国) AISI/SAE(美国) JIS(日本) 螺栓等外螺纹用材料 一些没有机械性能要求的或是ISO Class 4.8 SAE Grade 1-2 等低碳钢紧固件，用Q235A SAE 1015 DIN C15 足以，根本不要什么热处理，直接冷加工制成，而级别稍高一点的紧固件如： ISO Class 6.8 SAE Grade 3-4 则要用含碳量在0.2%以上的钢，如 C1020 C1 022 Ml20 ML35 等，此类螺丝也不需要什么热处理的，冷加工强度完全可以满足要求。实际上含碳量越高，冷成型就越困难，也没有必要为6.8级的螺丝大材小用，特殊情况另当别论了。 我们最常用的就是ISO Class 8.8 SAE Grade 5 的螺丝，一般使用中碳钢，ML35 SAE 1035 DIN 35 JIS SWRCH35K 经过热处理(淬火+回火)，也可以使用SAE5140 40Cr等，合金元素的增加对热处理的淬透性有很大的帮助，所以规格大的螺丝可以选择使用合金钢，不致于用中碳钢导致我们常说的中心部位“淬不透”现象的存在。 ISO Class 9.8 10.9 SAE Grade 8 则要用低到中合金钢材料，经过热处理(淬火+回火)，用合金材料在材料机械性能方面有一个很好的结合，常用的材料为40Cr 35CrMo SAE5140 SCM435 SAE4135 SAE4137 JIS SCr440(H) DIN 41Cr4等，实际上45#也可以达到要求的机械性能，不过在综合机械性能方面要比合金钢稍有逊色。 ISO Class12.9 SATM A574 是一个对机械性能要求很高的高强度螺栓，则要用中碳合金钢经过热处理(淬火+回火)，如SCM435 35Cr Mo SAE 4137 SAE4135 DIN 34CrMo4，此种高强度螺栓如果表面处理要经过酸洗这一工序时，会产生氢脆现象，所以一定要有去氢这一工序(特别是存在尖角的紧固件)，要不然会死的很惨。 螺母等内螺纹用材料
HGT20592-2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》新旧标准对比
H G/T 20 5 92 - 2 0 0 9（钢制管法兰、垫片、紧固件） ⑴、 法兰公称压力等级采用。 ⑵、 钢制管法兰用材料：增加类别号， P19。 ⑶、 PL 法兰增加了 PN40等级，增加了钢制孔板法兰 （规范性附录），钢制夹套法兰（资料性附 录）。 ⑷、 把原 HG20608-1997归入到HG/T20606-2009,钢制管法兰用非金属平垫片，并在 HG/T20606-2009中增 加了好多品种。 ⑸、 HG/T20610-2009钢制管法兰用缠绕式垫片，金属材料和填充材料都比老标准有所增加，老 标准称外环，新标准称对中环。 ⑹、 紧固件使用限制，新、旧标准有所区别: 老标准 商品级六角螺栓，使用条件应符合 ① 、PN v ； ①、公称 ② 、非剧烈循环场合； ③ 、配非金属软垫片； ④ 、介质为非易燃、易爆及毒性危害程度较大 的场新标准 商品级六角螺栓及I 型螺母使用条件应符合 卞压力等级 小于或等于 PN16； ② 、非有毒，非可燃介质及非剧烈循环场合； ③ 、配非金属平垫片。 商品级双头螺柱及螺母使用条件应符合以下要求 ① 、PN W; 下要求 ② 、非剧烈循环场合； 商品级双头螺柱及I 型螺母使用条件应符合以 ① 、公称压力等级小于或等于 PN40； ② 、非有毒，非易燃介质及非剧烈循环场合； 除上述以外应选用专用级螺柱（双头螺柱或全螺 纹螺柱）和专用级螺母。缠绕垫、金属包覆垫、 齿形组合垫、金属环垫等半金属或全金属垫片应 使用35CrMoA 等咼强度螺柱（双头螺柱或全螺 纹螺柱） 除上述以外应选用专用级全螺纹螺柱和n 型螺母 紧固件一六角头螺栓 等长双头螺柱 全螺纹螺柱 螺栓/螺柱与螺母匹配
紧固件材料选择
紧固件材料的选择 ——2003年美国紧固件研究所
目录 简介 (2) 基本思路 (3) 紧固件的特性 (6) 螺母的机械性能 (9) 碳钢紧固件 (10) 外螺纹紧固件的等级系统 (12) 内螺纹紧固件的强度等级系统 (13) 不锈钢紧固件 (14) 铜合金紧固件 (18) 铝合金紧固件 (19) 镍合金紧固件 (21) 钛合金紧固件 (22) 超耐热不锈钢 (22) 非金属紧固件 (24) 附表 (25)
简介 在众多的铁制材料、合金或者塑料中选择正确的材料去制造紧固件通常看来也许是个令人头痛的工作。但在实践中却并非如此。任何一个对材料的基本特性、功能以及局限性有着适当认知的工程师都不应当觉得寻找适合工作环境的材料是一件极为困难的事。 比方说，如果紧固件的主要功能是提供强度，那么就应当考虑选取钢。 如果紧固件需要在腐蚀性的环境中工作，那么工程师也许首先要考虑的是采用有涂层的钢；如果环境对紧固件的要求极为苛刻，那么就应该考虑不锈钢或者某种非铁合金。 如果透磁性很重要，那么应当考虑奥氏体不锈钢、铝合金、铜合金，或者塑料。 如果要求有较高的导电性能，则转用铝和铜。反之，如果主要考虑的是紧固件的绝缘性，那就要采用非金属材料。 如果要减轻紧固件的重量，铝制材料是首选。如果在减轻重量的同时还要求紧固件有较高的强度，那就要考虑采用钛金属了。 如果紧固件是在高温或者低温的环境下工作，就需要考虑采用不锈钢，或者超耐热不锈钢。 设计者并不需要是一个老练的冶金师，他的责任是评估出紧固件的预定工作环境，然后确定满足要求的紧固件应有的设计参数。在此种情况下，基本材料的选择范围就变得很狭小了。 每一种基本材料，例如碳素钢，通常都含有大量的由多种化学成份构成的混合物。这些混合物可以被选作紧固件特有的原料。对这些原料进行制造技术和工艺上的适当调整，就有可能生产出满足所有要求的紧固件。 工程师不必精通所有细节方面的选择，但紧固件的制造者们却应当如此。这使得那些紧固件的制造者们成了对材料进行优化选择的最佳人选。如果设计工程师定义了必要的执行步骤并给出了基本材料，那么剩下的材料的最终选取则应当由制造者去完成。工程师所要尽到的责任是实现最大的经济效益。生产者的权限越宽泛，他就越能有效地利用手中的设备和加工技术。紧固件的成本与制造者所允许采用的材料息息相关。过多的限定会遏止创新的产生从而减少竞争，但得到的后果却是成本的增加。
法兰螺栓对照表
1、六角头部类型：一种是平脑的，另一种是凹脑的。 2、表面颜色类别：根据不同需要，表面有镀白、军绿、彩黄、耐腐蚀的达克罗。 3、法兰盘类别：根据法兰螺栓的使用位置不同，盘的大小要求各不相同，另有平底和带齿之分，带齿的起防滑作用。 4、按连接的受力方式,有普通的和有铰制孔用的.铰制孔用的法兰螺栓要和孔的尺寸配合,用在受横向力时。 另外为了满足安装后锁紧的需要,有杆部有孔的,这些孔可以使螺栓受振动时不至松脱. 有的法兰螺栓没螺纹的光杆部位要做,叫细杆法兰螺栓.这种法兰螺栓有利于受变力的联结. 备注：市场上常用的国标号，GB5789(大头)、GB16674代替GB5787(小头) 参考标准 GB16674 小系列 GB5789 加大法兰系列对应德标DIN EN 1665
IF III /ASME B18.2.1 美制系列 ASME B2.3.9 公制系列 DIN 6921 德国公制系列 法兰螺栓对照表 法兰外径螺栓孔距螺栓直径螺栓孔数法兰厚度法兰外径螺栓孔距螺栓直径螺栓孔数法兰厚度 3/8 DN10 50 60 14 4 14 DN10 90 60 14 4 14 1/2 DN15 59 65 14 4 14 DN15 95 65 14 4 14 3/4 DN20 105 75 14 4 16 DN20 105 75 14 4 16 1 DN25 115 85 14 4 16 DN25 115 85 14 4 16 11/4 DN32 140 100 18 4 18 DN32 140 100 18 4 18 11/2 DN40 150 110 18 4 18 DN40 150 110 18 4 18 2 DN50 165 125 18 4 20 DN50 165 125 18 4 20 21/2 DN65 185 145 18 4 20 DN65 185 145 18 4 20 3 DN80 200 160 18 8 20 DN80 200 160 18 8 20 31/2 DN100 220 180 18 8 22 DN100 220 180 18 8 22 4 DN12 5 250 210 18 8 22 DN125 250 210 18 8 22 5 DN150 285 240 22 8 24 DN150 285 240 22 8 24 6 DN200 340 295 22 8 24 DN200 340 295 22 8 26 8 DN250 395 350 22 12 26 DN250 405 355 26 12 29
紧固件材质
常用紧固件材料 一、螺栓、螺钉和螺柱的材料要求（GB/T3098.1-2000） 性能等级材料和热处理化学成分，%回火温度 ℃ min C P max S max B1) max min max 3.62) 碳钢——0.200.050.060.003—— 4.62) ——0.550.050.060.003—— 4.82) 5.60.130.550.050.06 0.003——5.82) ——0.550.050.06 6.82) 8.83) 低碳合金钢（如 硼、锰或铬），淬火并 回火或中碳钢，淬火并 回火 0.154)0.040.0350.035 0.003425 0.250.550.0350.035 9.8 低碳合金钢（如 硼、锰或铬），淬火并 回火或中碳钢，淬火并 回火 0.154)0.350.0350.035 0.003425 0.250.550.0350.035 10.95)、6) 低碳合金钢（如 硼、锰或铬），淬火并 0.154）0.350.0350.0350.003340
回火 10.96) 中碳钢，淬火并 回火或低、中碳合金钢 （如硼、锰或铬），淬 火并回火或合金钢淬 火并回火7） 0.25 0.204) 0.55 0.55 0.035 0.035 0.035 0.035 0.03 425 0.200.550.0350.0350.003 10.96)、8）、9） 合金钢，淬火并 回火7） 0.280.500.0350.0350.003380 1）硼的含量可达0.005%，其非有效硼可由添加钛和（或）铝控制。 2）这些性能等级允许采用易切制造，其硫，磷及铅的最大含量为：硫0.34%；磷0.11%；铅0.35%。 3）为了保证良好的淬透性，螺纹直径超过20mm的紧固件，需采用对10.9级规定的钢。 4）含碳量低于0.25%（桶样分析）的低碳合金钢的锰最低含量为：8.8级：0.6%；9.8、10.9和10.9级：0.7%。 5）该产品应在性能等级代号下增加一横线标志。10.9级应符合对10.9级规定的所有性能，而较低的顺火温度对其在提讥温度的条件下，将造成不同程度的应力削 弱。 6）用于该性能等级的材料应具有良好的淬透性，以保证紧固件螺纹截面的芯部在淬火后、回火前获得约90%的马氏体组织。 7）合金钢至少应含有以下远素中的一种元素，其最小含量为：铬0.30%；镍0.30%；钼0.20%；钒0.10% 8）考虑承受抗拉应力，12.9级的表面不允许有金相能测出的白色磷聚集层。 9）该化学成分和回火温度尚在调查研究中。 二、螺母 1.螺母（精牙螺纹）的材料技术要求（GB/T3098.2-2000） 性能等级化学成分，%
法兰螺栓对照表
法兰螺栓对照表 1、六角头部类型：一种是平脑的，另一种是凹脑的。 2、表面颜色类别：根据不同需要，表面有镀白、军绿、彩黄、耐腐蚀的达克罗。 3、法兰盘类别：根据法兰螺栓的使用位置不同，盘的大小要求各不相同，另有平底和带齿之分，带齿的起防滑作用。 4、按连接的受力方式,有普通的和有铰制孔用的.铰制孔用的法兰螺栓要和孔的尺寸配合,用在受横向力时。 另外为了满足安装后锁紧的需要,有杆部有孔的,这些孔可以使螺栓受振动时不至松脱. 有的法兰螺栓没螺纹的光杆部位要做,叫细杆法兰螺栓.这种法兰螺栓有利于受变力的联结. 备注：市场上常用的国标号，GB5789(大头)、GB16674代替GB5787(小头) 参考标准
GB16674 小系列 GB5789 加大法兰系列对应德标DIN EN 1665 IF III /ASME B18.2.1 美制系列 ASME B2.3.9 公制系列 DIN 6921 德国公制系列 SAE法兰主要应用于造船，液压机械，矿山机械等行业，来连接各个管路实现管路间液压油的流通 SAE法兰的详细信息SAE沉插法兰} JB/ZQ4462-97对焊钢法兰尺寸（PN=10Mpa） {sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰， SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰} JB/ZQ4463-97对焊钢法兰尺寸（PN=15Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰}
JB/ZQ4464-97对焊钢法兰尺寸=25Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰} JB/ZQ4465-97对焊钢法兰尺寸（PN=31.5Mpa）{sae法兰，SAE 分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰， SAE承插法兰，SAE沉插法兰} JB/ZQ4466-97对焊钢法兰尺寸（PN=40Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰， SAE对开法兰，SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰} JB/ZQ4483-97凸面钢制法兰盖PN=6.3Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰} JB/ZQ4484-97凸面钢制法兰盖=10Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰， SAE承插法兰，SAE沉插法兰}