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
石油化工钢制管法兰技术规范
1 范围
本标准规定了钢制管法兰的公称直径、公称压力、结构型式、尺寸、公差、材料、压力-温度额定值、制造、检验和标志等要求。
本标准适用于石油化工钢制管法兰的制造及验收。
2 规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。
GB/T 711 优质碳素结构钢热轧钢板和钢带
GB/T 713 锅炉和压力容器用钢板
GB/T 3274 碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带
GB/T 3531 低温压力容器用钢板
GB/T 24511 承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带
GB/T 12716 60°密封管螺纹
NB/T 47013.4 承压设备无损检测 第4部分：磁粉检测
NB/T 47013.5 承压设备无损检测 第5部分：渗透检测
NB/T 47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件
NB/T 47009 低温承压设备用合金钢锻件
NB/T 47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件
SH/T 3401 石油化工钢制管法兰用非金属平垫片
SH/T 3402 石油化工钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片
SH/T 3403 石油化工钢制管法兰用金属环垫
SH/T 3404 石油化工钢制管法兰用紧固件
SH/T 3405 石油化工钢管尺寸系列
SH/T 3407 石油化工钢制管法兰用缠绕式垫片
ASME B16.5 管法兰和法兰管件(Pipe Flanges and Flanged Fittings)
ASME B16.47 大直径钢制法兰(Large Diameter Steel Flanges)
ASTM A105/A105M 管道元件用碳钢锻件标准(Standard Specification for Carbon Steel Forgings for Piping Applications)
3 基本规定
3.1 公称直径和钢管外径
法兰适用的钢管公称直径和钢管外径应按表3.1的规定确定。
表3.1 公称直径和钢管外径
公称直径DN
钢管外径，mm
公称直径DN
钢管外径，mm
公称直径DN
钢管外径，mm
公称直径DN
钢管外径，mm
3.2 公称压力
法兰公称压力分为Class75、Class150、Class300、Class400、Class600、Class900、Class1500和Class2500八个等级。公称压力等级对应的公称直径范围应符合表3.2的规定。
表3.2 公称压力等级对应的公称直径范围
公称压力
公称直径 DN
注：○表示此公称压力等级对应的公称直径范围。
3.3 法兰类型
3.3.1 法兰类型分为对焊法兰、平焊法兰、承插焊法兰、松套法兰、螺纹法兰和法兰盖，类型代号应符合表3.3.1的规定。
表3.3.1 法兰类型代号
法兰类型 代号 法兰类型 代号
对焊法兰 WN 松套法兰 LJ
平焊法兰 SO 螺纹法兰 PT
承插焊法兰 SW 法兰盖 BL
3.3.2 法兰密封面型式分为突面、全平面、凹凸面、榫槽面和环槽面，密封面型式代号应符合表3.3.2的规定。
表3.3.2 法兰密封面型式代号
密封面型式 代号
突面 RF
全平面 FF
凹凸面 MF(凹面为LF，凸面为LM)
榫槽面 TG(槽面为GF，榫面为TF)
环槽面 RJ
3.3.3 公称直径小于或等于DN600的法兰类型适用范围应符合表3.3.3的规定。
表3.3.3 公称直径小于或等于DN600法兰类型适用范围
公称压力
公称直径
DN
法兰类型
对焊法兰
平焊法兰
承插焊法兰
松套法兰
螺纹法兰
3.3.4 公称直径大于DN600的法兰类型分为A系列和B系列，适用范围应符合表3.3.4的规定。
表3.3.4 公称直径大于DN600法兰类型适用范围
法兰类型 公称压力
Class75 Class150 Class300 Class600 Class900
公称直径
DN
对焊法兰、法兰盖 A系列 — 650～1500 650～1200
B系列 650～1500
3.3.5 公称直径小于或等于DN600的法兰密封面型式适用范围应符合表3.3.5的规定。
表3.3.5 公称直径小于或等于DN600法兰密封面型式适用范围
密封面型式
突面
全平面
凹凸面
榫槽面
环槽面
公称压力
注：○表示此密封面型式对应的公称压力。
3.3.6 公称直径大于DN600法兰的密封面型式适用范围应符合表3.3.6的规定。
表3.3.6 公称直径大于DN600法兰密封面型式适用范围
公称压力
密封面型式
突面 A系列
环槽面
突面 B系列
3.4 法兰密封面表面粗糙度
3.4.1 法兰密封面应进行机加工，表面粗糙度应符合表3.4.1的规定。若用户另有要求，应在合同中注明。
表3.4.1 法兰密封面表面粗糙度
密封面型式 密封面代号 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
环槽面 RJ 0.4 1.6
注：对于法兰密封面型式为突面、全平面和凹凸面，密封面宜加工成锯齿形同心圆或螺旋齿槽，加工刀具的圆角半径不应小于1.5mm，锯齿形同心圆或螺旋齿槽深度约为0.05mm，节距为0.45mm～0.55mm。
3.4.2 突面、全平面和凹凸面法兰的密封面缺陷不得超过表3.4.2的规定，任意两相邻缺陷之间的距离应等于或大于4倍缺陷最大径向投影尺寸，不允许有凸出法兰密封面的缺陷。
表3.4.2 法兰密封面缺陷允许尺寸
公称直径
DN 缺陷的最大径向投影尺寸
mm 公称直径
DN 缺陷的最大径向投影尺寸
mm
缺陷深度≤h 缺陷深度＞h 缺陷深度≤h 缺陷深度＞h
注1：缺陷的径向投影尺寸为缺陷表面任一点距法兰中心的最大值和最小值之差。
注2：h为法兰密封面的锯齿形同心圆或螺旋齿槽深，约为0.05mm；h大于0.05mm时，最大缺陷深度应小于或等于1mm。
4 结构型式、尺寸和公差
4.1 公称直径小于或等于DN600的法兰结构型式和尺寸
4.1.1 Class150法兰结构型式见图4.1.1，法兰尺寸及质量应符合表4.1.1的规定。
a)平焊法兰
b)对焊法兰
c)承插焊法兰
d)螺纹法兰
e)法兰盖
环槽剖面详图
f)环槽面法兰和法兰盖
图4.1.1 Class150法兰结构型式
表4.1.1 Class150法兰尺寸及质量
公称直径DN 法兰外径O mm 管子插入孔B0 mm 法兰内径Ba mm 法兰颈部尺寸mm 密封面外径R mm 法兰厚度Q mm 最小螺纹长度T mm 法兰高度Y mm 承插深度D mm 螺栓、螺柱 环号及环槽面尺寸 法兰近似质量kg
中心圆直径C mm 孔径h mm 螺纹 孔数 个 金属环垫号 环槽面尺寸mm 两法兰间近似尺寸S mm 对焊法兰 平焊法兰 承插焊法兰 法兰盖
X H 对焊型 其余 P E、W F r K
a 法兰内径应根据相连钢管的壁厚确定，表中所列法兰内径B是根据相连钢管壁厚为SCH40时计算的内径。
4.1.2 Class300法兰结构型式见图4.1.2，法兰尺寸及质量应符合表4.1.2的规定。
a)平焊法兰
b)对焊法兰
c)承插焊法兰
d)螺纹法兰
e)法兰盖
环槽剖面详图
f)环槽面法兰和法兰盖
图4.1.2 Class300法兰结构型式
表4.1.2 Class300法兰尺寸及质量
公称直径DN 法兰外径O mm 管子插入孔B0 mm 法兰内径Ba mm 法兰颈部尺寸mm 密封面外径R mm 法兰厚度Q mm 最小螺纹长度T mm 最小螺纹沉孔直径V mm 法兰高度Y mm 承插深度D mm 螺栓、螺柱 环号及环槽面尺寸 法兰近似质量kg
中心圆直径C mm 孔径h mm 螺纹 孔数 个 金属环垫号 环槽面尺寸mm 两法兰间近似尺寸S mm 对焊法兰 平焊法兰 承插焊法兰 法兰盖
X H 对焊型 其余 P E、W F r K
a 法兰内径应根据相连钢管的壁厚确定，表中所列法兰内径B是根据相连钢管壁厚为SCH40时计算的内径。
4.1.3 Class400法兰结构型式见图4.1.3，法兰尺寸及质量应符合表4.1.3的规定。
