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法兰选型,PN和DN怎么对
7 天前   浏览:10   作者:管道

法兰是管道系统里用得最多的连接件,也是订货时最容易写漏参数的管件。拿到一张法兰清单,先看两个字母加数字:DN 和 PN。DN 是公称尺寸,说的是法兰配多大口径的管子;PN 是公称压力,说的是它能扛多高的工作压力。

DN 好理解,就是口径,单位毫米,和管子口径一一对应。DN100 的法兰配 DN100 的管子,DN200 配 DN200,这一层不会错。PN 复杂一点,它是公称压力等级,单位是巴(bar),写 PN10 就是公称压力 10 巴,约合 1 兆帕。

法兰的国标这两年刚换过版,这一点先说清楚。老的 GB/T 9112 到 9124 那一串 2010 版标准,已经在 2019 年底被整合废止了。现在管法兰只认两个:GB/T 9124.1-2019 管 PN 系列,GB/T 9124.2-2019 管 Class 系列。订货写标准号,就写这两个。

PN 系列有 12 个等级,从 PN2.5 一路到 PN400,覆盖 DN10 到 DN4000。Class 系列有 6 个等级,Class 150、300、600、900、1500、2500。PN 系列偏公制,国内化工、市政、水系统用得多;Class 系列偏英制,跟美标 ASME B16.5 那套对接,油气、外贸项目用得多。

PN 和 Class 不能划等号。Class 150 不是 PN15,Class 300 也不是 PN30。两套体系的压力基准温度不同,同一个压力等级,在不同温度下的许用压力也不一样。订货时别自己换算,直接报等级和体系。

粗略对应关系可以记一下,只作参考不作依据:Class 150 大致对应 PN20,Class 300 大致对应 PN50,Class 600 大致对应 PN100。实际能不能这样替,要对着 GB/T 9124 的压力温度额定值表去查,工程上不能拿这个粗略对应直接下单。

法兰还分类型。板式平焊法兰最便宜,用在低压水管;带颈平焊法兰带个颈,焊缝受力好一点;带颈对焊法兰强度最高,高压、有毒、可燃介质都用它;承插焊和螺纹法兰配小口径管子;松套法兰配不锈钢管能省钱。

选型看四样:口径、压力、介质、温度。压力高了对焊法兰,有毒可燃介质也用对焊;低压水管平焊法兰就够;不锈钢管路想省不锈钢法兰的钱,就上碳钢松套法兰加不锈钢翻边。

温度这件事容易被忽略。同一片法兰,常温下能扛的许用压力,到了高温就往下掉,因为法兰材料的许用应力随温度升高而下降。这个关系叫压力温度额定值,都写在 GB/T 9124 里,选型要对着介质工作温度去查,不能只看常温。

举个例子,同一片碳钢法兰,常温许用压力和 200 摄氏度下的许用压力能差出一大截。高温蒸汽、导热油这些系统,如果只按常温压力选法兰,运行时法兰就超载了。所以高温介质选法兰,必须查压力温度额定值表。

法兰和管件的等级要匹配。管子是 PN25,法兰就订 PN25 或更高的,不能订 PN16 往上凑。整个系统里,法兰等级低于管道等级,就是木桶最短的那块板,出事就先在法兰处。

法兰螺栓和垫片是配套的。法兰等级定了,螺栓的规格、数量、材质也定了,垫片的类型也跟着密封面走。订货时螺栓垫片别另配,跟着法兰标准走最稳。

密封面是法兰上另一个必须写的参数。突面、凹凸面、榫槽面、环连接面,四种各有各的用法,选错了垫片都对不上,法兰密封面四种怎么选,本组有专文展开。

材质也不能省。碳钢法兰常用 20#、Q345,合金钢有 15CrMo、12Cr1MoV,不锈钢有 304、316L。法兰材质要和管子材质、介质腐蚀性对上,牌号怎么对这件事,另有一篇《管件材质,牌号怎么对》。

订货信息凑齐这六样,基本不会错:执行标准号、法兰类型、DN、压力等级(PN 或 Class)、密封面形式、材质牌号。少一样,价格和到货都可能对不上。

法兰到货也要验,量外径、厚度、螺栓孔中心距,对标准查。密封面有没有磕碰、划痕,直接影响密封。这部分和管件到货验收是同一套思路,可参照《管件到货,验收先查哪几处》。

安装时螺栓要对称紧固,分两到三遍拧到规定扭矩,别一口气把一边拧死。紧固顺序不对,法兰偏斜,密封面受力不均,低压也漏。

法兰和管件的配合也要看。法兰配管件,一般法兰等级跟着管件等级走,都是同一套压力体系。法兰、管件、阀门、垫片、螺栓,这一串的等级和材质要整体统一,任何一处低档都是短板。

标准号和版本再强调一次。GB/T 9124.1 和 9124.2 都是 2019 版,现行有效。写技术协议别图省事只写 GB/T 9112,那个号对应的 2010 版已经废止,2026 年还这么写就是硬伤。

一句话收尾。低压水管、普通风管,板式平焊 PN16 以内够用;中压工艺管走带颈平焊或对焊;高压、有毒、可燃、高温,一律带颈对焊,等级往上留余量。法兰不是越厚越好,是跟工况对不对得上。

常见问题(FAQ)

问:PN 和 Class 是什么,怎么换算?

答:PN 是公称压力,按公制巴(bar)计,如 PN10 约 1 兆帕;Class 是英制压力等级,如 Class 150、300。两者基准温度不同,不能简单换算,Class 150 不等于 PN15。订货直接报等级和体系,别自己换算。

问:法兰国标 2010 版还能用吗?

答:GB/T 9112 到 9124 那串 2010 版标准已被整合废止,现行的是 GB/T 9124.1-2019(PN 系列)和 GB/T 9124.2-2019(Class 系列),2019 年 12 月 1 日起实施。签合同写 2010 版就是过期引用。

问:什么工况必须用带颈对焊法兰?

答:高压、有毒、可燃、易爆介质,以及高温工况,都要用带颈对焊法兰。它强度高,焊缝好检查,能承受管道系统的附加应力。低压清水、空气这些介质,板式平焊法兰就能应付。

问:法兰等级能比管道等级低一档吗?

答:不能。法兰等级要大于或等于管道等级,否则法兰就是整个系统的薄弱环节。管子 PN25,法兰订 PN16,出问题就先在法兰处爆。

问:不锈钢管路上能用碳钢法兰吗?

答:能,但要配松套法兰和翻边,让碳钢法兰不与介质接触。这是省不锈钢法兰钱的办法,前提是介质不会溅到碳钢法兰体上。直接拿碳钢法兰焊不锈钢管,焊缝会出问题,不行。

问:订法兰必须报哪几项?

答:执行标准号、法兰类型、DN、压力等级(PN 或 Class)、密封面形式、材质牌号,六样凑齐。密封面和材质是最容易漏的两项,漏了到货就跟设计对不上。

数据来源:来自公开网络

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