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15.0,25.0,42.0MPa;
DN=15~600mm;
金属环垫型式:椭圆形、八角形;
环号:R11~R79
材料:10,0Cr13,0Cr18Ni9,0Cr18Ni10Ti,
0Cr17Ni12Mo2,00Cr19Ni10,00Cr17Ni14Mo2。
(4) SH 3407-96《管法兰用缠绕式垫
片》
1) 垫片型式
a. 基本型
PN=5.0~25.0MPa,DN=15~600,T=4.5mm。
b. 带内环型
PN=5.0~25.0MPa,DN=15~600mm,T/T1=4.5/3.0mm。
c. 带外环型
PN=2.0~25.0MPa,DN=15~600mm,T/T1=4.5/3.0mm;
PN=1.0~5.0MPa,DN=650~1500mm,T/T1=4.5/3.0mm。
d. 带内外环型
PN=2.0~25.0MPa,DN=15~600mm,T/T1=4.5/3.0mm;
PN=1.0~5.0MPa,DN=650~1500mm,T/T1=4.5/3.0mm。
2) 金属带材料:0Cr13,0Cr18Ni9,1Cr18Ni9Ti,0Cr17Ni12Mo2,0Cr25Ni20,00Cr17Ni14Mo2,00Cr19Ni10。
3) 非金属带材料:特制石棉、柔性石墨、聚四氟乙烯。
3. 化工行业标准
(1) 《钢制管法兰用非金属平垫片》
此种垫片有欧洲和美洲两个体系标准,标准的系列范围如下表所示:
标 准 号
项 目
HG 20606-97
HG 20627-97
体 系
欧 洲
美 洲
全平面用
PN=0.25,0.6MPa:
DN=10~600mm
PN=1.0,1.6MPa:
DN=10~2000mm。
PN2.0,DN=15~600mm
突 面 用
PN=0.25~4.0MPa:
DN=10~2000mm
PN=2.0,5.0MPa:
DN=15~1500mm
凹凸面用
PN=1.0~4.0MPa:
PN=5.0MPa:
榫槽面用
DN=10~600mm。
DN=15~600mm
垫片厚度:DN≤300mm,T=1.5mm,
DN=350~2000mm,T=3.0mm。
(2) 《钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片》
标 准 号
项 目
HG 20607-97
HG 20628-97
体 系
欧 洲
美 洲
型式、规格
A.机加工翅型(PMF)
PN=0.6~4.0MPa:
DN=10~350mm
B.机加工矩型(PMS)
PN=0.6~4.0MPa:
DN=10~350mm
C.折包型(PFT)
PN=0.6~4.0MPa:
DN=200~600mm
A.机加工翅型(PMF)
PN=2.0,5.0MPa:
DN=10~350mm
B.机加工矩型(PMS)
PN=2.0,5.0MPa:
DN=15~350mm
C.折包型(PFT)
PN=2.0,5.0MPa:
DN=200~600mm
厚 度
3.0mm
(3) 《钢制管法兰用柔性石墨复合垫片》
标准号
项 目
HG 20608-97
HG 20629-97
体 系
欧 洲
美 洲
类型、规格
A.突面法兰用RF型和
RF-E型
PN=1.0,1.6MPa:
DN=10~2000mm;
PN=2.5MPa:
DN=10~1200mm;
PN=4.0MPa:
DN=10~600mm;
PN=6.3MPa:
DN=10~400mm。
B.凹凸面法兰用MFM型
PN=1.0~6.3MPa
DN=10~600mm
C.榫槽面法兰用TG型
PN=1.0~6.3MPa
DN=10~600mm
A.突面法兰用RF型和
RF-E型
PN=2.0,5.0MPa:
DN=15~1500mm;
PN=11MPa:
DN=10~900mm。
B.凹凸面法兰用MFM型
PN=5.0,11.0MPa
DN=15~600mm
C.榫槽面法兰用TG型
PN=5.0,11.0MPa
DN=15~600mm
厚 度
RF型及RF-E型:
DN=15~300mm,T=1.5mm
DN=350~2000mm,T=3.0mm
MFM型及TG型:
DN==15~300,T=1.5mm
DN=350~600,T=3.0mm
(4)《钢制管法兰用金属包覆垫片》
标准号
项 目
HG 20609-97
HG 20630-97
体 系
欧 洲
美 洲
规 格
PN2.5 MPa ,DN=10~900mm
PN4.0MPa,DN=10~600mm
PN=6.3~10.0
DN=10~400mm
PN5.0MPa,DN=15~1500mm
PN=11.0~15.0mm
DN=15~900mm
厚 度
3.0mm
(5) 《钢制管法兰用缠绕式垫片》
标准号
项 目
HG 20610-97
HG 20631-97
体 系
欧 洲
美 洲
型式、规格
A型(基本型),适用于榫槽面法兰
B型(带内环型),适用于凹凸面法兰
PN=0.25~4.0MPa
PN≥5.0MPa
DN=10~600mm
DN=10~80mm, T/T1=2.5/1.8mm
DN=100~600mm, T/T1=3.2/2.4mm
C型(带外环型),适用于突面法兰
D型(带内外环型),适用于突面法兰
PN=1.6~4.0MPa:
DN=10~2000mm;
PN=6.3~16.0MPa:
C型,DN=10~400mm
D型,DN=10~300mm
PN=2.0,5.0,10.0,11.0,
15.0,26.0MPa:
DN=15~600mm;
PN=2.0,5.0MPa:
DN=650~1500mm
T/T1=4.5/3.0mm
(6) 《钢制管法兰用齿形组合垫》
标准号
项 目
HG 20611-97
HG 20632-97
体 系
欧 洲
美 洲
类型、规格
A.突面法兰用RF型:
PN1.6MPa,DN=10~2000mm
PN2.5MPa,DN=10~1200mm
PN4.0MPa,DN=10~600mm
PN6.3MPa,DN=10~400mm
PN10.0MPa,DN=10~400mm
PN16.0,25.0MPa,
DN=10~300mm
B.凹凸面法兰用MFM型:
PN≤16MPa
DN=10~600mm
突面法兰用RF型:
PN=5.0,11.0,15.0,26.0MPa
DN=15~600mm;
PN=42.0MPa,DN=15~300mm
厚 度
5.0mm
(7)《钢制管法兰用金属环垫》
标准号
项 目
HG 20612-97
HG 20633-97
体 系
欧 洲
美 洲
型式、规格
A.椭圆型
B.八角型
PN=6.3,10.0MPa
DN=15~400mm
PN=16.0,25.0MPa
DN=15~300mm
A.椭圆型
B.八角型
PN=2.0~42.0MPa,DN=15~600 mm
环号R11~R79
4. 机械行业标准
(1) JB/T 87-94《管路法兰用石棉橡胶垫片》
1) 凸面法兰用垫片
PN=0.25~4.0MPa:
DN=10~300mm,t=2.0mm;
DN=350~1600mm,t=3.0mm。
2) 凹凸面法兰用垫片
PN=2.5,4.0,6.3MPa:
DN=10~300mm,t=2.0mm;
DN=350~1000mm,t=3.0mm。
3) 榫槽面法兰用垫片
PN=2.5,4.0,6.3MPa:
DN=10~300mm,t=2.0mm;
DN=350~800mm,t=3.0mm。
(2) JB/T 88-94《管路法兰用金属齿形垫片》
PN=4.0,6.3,10.0,16.0MPa,凹凸面法兰用:
DN=10~80mm,t=3mm;
DN=100~450mm,t=4mm;
DN=500~800mm,t=5mm。
PN=20.0MPa,凹凸面法兰用:
DN=15~80mm,t=3mm;
DN=100~250mm,t=4mm。
(3) JB/T 89-94《管路法兰用金属环垫》
环垫型式:八角型
PN6.3MPa,DN=10~500mm;
PN10.0MPa,DN=10~400mm;
PN16.0MPa,DN=10~300mm;
PN20.0MPa,DN=10~250mm。
材料08,10,0Cr13,0Cr19Ni9,0Cr17Ni12Mo2。
(4) JB/T 90-94《管路法兰用缠绕式垫片》
1) 基本型(A型)用于榫槽面法兰
PN=4.0,6.3,10.0,16.0MPa
DN=10~500mm,T/T1=3.2/2.0或4.5/3.0mm。
2) 带内环型(B型),用于凹凸面法兰规格同a型。
3) 带外环型(C型),用于凸面法兰
PN=2.5,4.0MPa,DN=10~600mm,
T/T1=3.2/2.0或4.5/3.0mm。
4) 带内外环型(D型),用于凸面法兰规格同C型。
第5节 紧固件
在石油化工管道设计中,经常采用的紧固件主要有六角头螺栓,六角螺母和螺柱。过去由于无专用的法兰连接用紧固件标准,所以一直按通用紧固件标准选用,基本上可满足JB及HG管法兰标准的需要。但新的法兰标准发布后,出现了下列问题:
通用紧固件标准规定的螺纹规格范围比较窄,例如六角头螺栓和六角螺母的螺纹规格最大仅为M64,双头螺柱的螺纹规格最大仅为M56,而国家和中石化管法兰标准需用到M90。
尺寸系列不匹配,新法兰标准需用M14,M27,M33,M39,而在通用紧固件标准中无此规格。
法兰用紧固件在管道上经常承受温度,压力波动及各种附加荷载的频繁作用,容易产生疲劳破坏。通用紧固件标准中无抗疲劳性能好的通丝螺柱。为了解决上述问题,并考虑与国际标准接轨,中国石化总公司制定了SH3404-96<<管法兰用紧固件>>。
一. SH 3404-96<<管法兰用紧固件>>
标准中六角头螺栓直径为M10~M48,螺母及螺柱直径为M10~M90。考虑到螺纹工具直径越大制造难度越大,故螺纹直径≤M33选用粗牙螺纹,直径≥M36则选用螺距为3mm的细牙螺纹,以便与国家螺纹工具标准协调。
在紧固件结构方面,国际上六角对边宽度均采用加大系列,故在本标准中采用GB/T 3104-82的加大系列,以增加连接的磨擦面积。六角头螺栓头部厚度按ANSI B18.2.1,六角螺母厚度分薄型和厚型两种(以Ⅰ型和Ⅱ型区分),厚型螺母(Ⅱ型)厚度相当于螺纹直径,与ANSI B18.2.2等国外标准一致。螺柱采用国际通用的通丝型式,与GB901-88相比较,有较高的疲劳强度和较好的工艺性能。
按结构型不同,螺栓可分为六角头螺栓和螺柱两类,而螺柱又分为通丝和非通丝(等长双头螺柱)两种。其六角头螺栓又称单头螺栓,常与平焊法兰、非金属垫片配合用于操作条件比较缓和的条件下,单头螺栓常用材料是BL3或者是Q235B。螺柱通常用于工艺物料系统和操作条件比较苛刻的环境。其中通丝型因为整个螺栓没有载面形状变化,承载能力最好。而非通丝型则相对通丝型承受载荷能力较差。值得一提的是螺柱均采用高级优质钢,即材料牌号后均加 A,如 35CrMoA、 25Cr2MoVA。SH3059标准在规定螺栓的使用条件时,借鉴ANSI标准的规定,即将螺栓简化为三类。而我国的压力容器以及JB标准、HG标准则将螺栓的使用条件和使用材料分的比较细。
SH 3404标准借鉴ANSI标准将螺母分为Ⅰ型和Ⅱ型螺母两种,其中Ⅰ型螺母厚度为0.8倍螺母公称直径,常用在操作条件比较缓和的工况条件下。而Ⅱ型螺母厚度为1.0倍的螺母公称直径,常用在操作条件比较苛刻情况下。螺母的材料常根据与其配合的材料来定。一般情况,螺母材料应等于或低于螺栓材料,并保证螺母硬度比螺栓硬度低HB30。
二.常用管法兰连接用紧固件标准如下:
1. 石油化工行业标准,SH 3404-96《管法兰用紧固件》,标准对下列紧固件做了规定:
(1) 六角头螺栓:
螺纹规格为M10,M12,M14,M16,M18,M20,M22,M24,M27,M30,M33,
M36×3,M39×3,M42×3,M45×3,M48×3等16种。
螺栓长度为L=40~470mm
(7) 螺柱:又分等长双头螺柱和全螺纹螺柱。等长双头螺柱中间部分采用
缩颈结构。螺纹规格为M10,M12,M14,M16,M18,M20,M22, M24,M27,M30,M33,M36×3,M39×3,M42×3,M45×3,M48×3,M52×3,M56×3,M64×3,M72×3,M76×3,M90×3等22种。
(3) 螺母:
螺纹规格为M10~M90×3,规格分级同螺柱。
固件结构采用GB 3104-82的加大系列,以增加连接的摩擦面积,六角头螺栓头部厚度按ASME B18.2.1,六角螺母厚度分薄型和厚型两种(以Ⅰ型和Ⅱ型区分顺杰企业管理咨询有限公司
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