ASME B16.5管法兰和法兰管件的解读.pdf

1、ASME B16.5管法兰和法兰管件的解读 谢新景 （永嘉县凯虹阀门有限公司，浙江 永嘉 325105) 摘要 介绍了美国压力管道体系，解读了美国ASME B16.5管法兰和法兰管件标准，以及ASME B16.5生产和实际应用的经验。 关键词 法兰；B16.5 The interpretation of American Standard flange ASME B16.5 standard XIE Xin-jing (Yongjia County Kai Hong Valve Co. Ltd, Yongjia Zhejiang 325105) Abstract: Describes the

2、pressure pipeline system in the United States, the interpretation of the ASME B16.5, And practical experience in the production and application of ASME B16.5. Keywords: flanges; B16.5 1 概述 管道输送为当今世界五大运输方式之一，是输送流体介质经济合理的输送方式，但同时也存在着介质易燃、易爆、易腐蚀、有毒性等特点，为了维护管道安全，安全监察由美国运输部下属的危险品办公室和管道安全办公室两个机构负责。美国标准是世界

3、各国认可并借鉴学习的标准，美国制定了法律-法规-标准的压力管道管理体系，美国采用金字塔型的法律-法规-标准的压力管道管理体系介绍： 1.1 压力管道法律 USC 49 601 管道安全法； 美国联邦法典第49部； 运输,联邦危险品法； 1.2 压力管道法规 管道完整性管理体系，如ASME B31.8S 输气管道的完整性管理； 管理标准、管理评估技术标准，如API 579 管道安全评价、几何机械损伤评价标准； 检测技术标准，如NACE RP 0102 管道在线检测； 管理修复与维护技术标准，如API 570 管道检验规范； 人员资格评定，如ASNI/ASNT 无损检测人员资格评定导则； 评估论证

4、标准等，如API RP 1129 危险性液体输送管道完整性的保证措施； 管道系统组件的检验推荐方法，如API RP 574 管道系统组件检验推荐做法； 技术支持由很多行业协会提供，如美国机械工程师协会、石油学会、材料与试验协会等。 1.3 压力管道标准 美国常见的压力管道分为十几个管道系统：给水系统管道、消防管道系统、蒸汽管道系统、建筑设施管道、石油管道系统、气体管道系统、工艺管道系统、低温管道系统、制冷管道系统、危险管道系统、泥浆和污泥管道、污水和雨水管道系统、生活给排水管道系统、灰处理管道系统、压缩空气管道系统、真空管道系统、燃气供应管道系统等。 压力管道体系通常包含以下8个构成:1材料，

5、2设计，3制造，4施工安装，5试验，6运输，7操作与维修，8安全防护。为安全管理这些压力管道，将它们划分为以下ASME B31压力管道标准： 一. ASME B31.1 动力管道 二. ASME B31.3 工艺管道 三. ASME B31.4 液态烃和其他液体管线输送系统 四. ASME B31.5 制冷管道 五. ASME B31.8 输气和配气管道系统 六. ASME B31.9 建筑管道规范 七. ASME B31.11 浆液输送管道系统 八. ASME B31G 腐蚀管线剩余强度的手册(补充) 注：B31.2撤消，B31.6未出版，B31.10未出版 ASME B31.3是被全球普遍

6、接受的工艺管道规范，适用于新建管道，不涉及管道系统的运行或维护，它是规定安全的最低要求，不是设计手册。管道投入运行后可按API570管道检验规范等其它标准管理。不属于ASME B31.3压力管道的低压管道系统是指：压力低于15psi、非真空、不易燃、无毒且对人体组织没有伤害的，温度-29186。 ASME B31.3把流体分为： D类流体工况是危险性比较低的工况，指工作压力低于150psi，工作温度在-29186之间，无毒非易燃，对人体组织没有危害性的流体，例如水管道； M类流体工况是危险性极大流体工况，例如含有光气，神经性毒气等管道； 高压管道,超过2500LB的管道。 1.4 压力管道组成

7、元件的标准 美国有 400 多个行业协会，压力管道的组成元件(阀门、法兰管件、紧固件等)执行的是ASTM-ASME-API AWWA-MSS等标准。设计也引用ASME锅炉及压力容器规范,简称BPVC，因为压力管道和压力容器内容相通，很多方面相似，因此也需遵守容规的标准规定。美国行业协会的介绍如下： ANSI美国国家标准学会 1918 年，美国材料试验协会（ASTM）、美国机械工程师协会（ASME）、美国矿业与冶金工程师协会（ASMME）、美国土木工程师协会（ASCE）、美国电气工程师协会（AIEE）等组织，共同成立了美国工程标准委员会（AESC）。美国政府的三个部（商务部、陆军部、海军部）也参

8、与了该委员会的筹备工作。 1928年，美国工程标准委员会改组为美国标准协会（ASA），为致力于国际标准化事业和消费品方面的标准化，1966年8月又改组为美利坚合众国标准学会（USASI），1969年10月6日改成现名：美国国家标准学会（ANSI）。 ASTM美国材料与试验协会 ASTM 是自发开发和出版关于材料、产品、系统和设施特性及性能标准的科学技术组织，ASTM标准一套67卷，每卷按年度出版，分为16个部分，ASTM标准适应性好，工业界应用广，其中与阀门相关的有钢铁产品、有色金属产品、金属试验方法和分析程序。 ASME美国机械工程师学会 ASME俗称阿斯米标准，主要从事发展机械工程及其有关

9、领域的科学技术,制定机械规范和标准，涉及锅炉部件、电梯、管道、起重机、机床等众多领域。ASME B系列规范权威性高，众多国家认可采用，许多标准升格为ANSI美国国家标准。ASME出版的管道相关标准是B16和B18系列。 API美国石油学会 API出版的有技术标准(Spec) 、公告(Bull) 、推荐规程(Std.)，标准和其他作为帮助获取标准化设备和材料的出版物(Publ.)，主要用于石油工业。 AWWA美国水行业协会 AWWA出版的标准涵盖了在水处理和给水系统中使用的管道和管道构件的要求，包括像消防栓这样的特殊产品。 AWS美国焊接学会 AWS焊接学会出版手册、指南、推荐堆积、技术条件和规

10、范。 MSS美国阀门及配件工业制造商标准化协会 MSS出版的标准规程(SP)，为制造商和用户提供了一个公用规程的基础。 1.5法兰的温度-压力分类方法 温度-压力分类是法兰的分类方法，最有代表性的是ASME B16.5的分类方法，分为150LB、300LB、400LB、600LB、900LB、1500LB、2500LB。 ASME B16.1铸铁管法兰和法兰管件标准适用于25LB、125LB和250LB的铸铁法兰管件，与法兰配套使用时的密封面为全平面。 MSS SP 65用透镜垫的高压法兰和螺纹短管标准的压力等级为4000磅级，法兰的连接尺寸基本与ASME B16.5的1500LB相同，在靠近

11、内孔的密封面上加工20度角密封面用透镜垫密封，与不存在标准的假想的Sch.500厚壁管号连接，连接方式分为外螺纹短管连接内螺纹法兰和对焊焊接。 AWWA C207给水工程用钢制管法兰标准中压力分86psi,175-150psi,275psi,300psi，其中不带颈的平板式法兰比B16.5的相近压力等级的厚度要薄1/3。 API 6A 井 口 装 置 和 采 油 树 设 备 规 范 中 压 力 分 为 : 13.8Mpa(2000psi),20.7Mpa(3000psi),34.5Mpa(5000psi), 69.0Mpa(10000),103.5Mpa(15000psi),138Mpa(20

12、000psi)。采油树是自喷井的井口装置。它主要用于悬挂下入井中的油管柱,密封油套管的环形空间,控制和调节油井生产,保证作业、施工、录取油、套压、测试及清蜡等日常生产管理，在超高压力下使用的井口采油装置，套管，法兰，管件，阀门都是特殊设计的。 2 材料 用什么材料制造产品是生产时考虑的第一要素。 2.1 材料的历史和选材 人类社会的发展历程,是以材料为主要标志的。历史上,材料被视为人类社会进化的里程碑。对材料的认识和利用的能力,决定着社会的形态和人类生活的质量。历史学家把材料及其器具作为划分时代的标志。出土的3000多年前的石磨盘和石斧等石器工具是石器时代的证物，出土的2000多年前的越王勾践

13、剑是青铜器时代的证物，法国1889年建成的埃菲尔铁塔是铁器时代的证物,新材料时代（硅，水泥，铝合金，高份子材料）的产物更是和生活息息相关，随处可见，接下来的21世纪科学家预言是钛时代。传统的以铁为基础的铁基材料已不足以满足生产需要，科技的不断进步让新材料层出不穷，以镍为基础的镍基材料、玻璃钢、石墨烯等新材料不断被创造出来。材料选用要在满足安全使用的情况下注重性价比，价廉物美的选材能减少投资成本。 管道的介质受温度、压力、流速等影响，呈现不同的特性，汽蚀、冲刷、腐蚀等在设计时都需要全面考虑，而且管道中介质是多种介质的混合物，因此材料的选择是最重要的。 2.2 ASME材料的标记方法的含义 在选用

14、ASME材料时，常遇到比如：SA213 TP304H、SA106 Gr.B的情况，以下来说明其中的含义。 在ASME材料中，SA开头的表示铁基材料，SB开头的表示非铁基材料。 SA铁基材料是以铁（铁、铬、锰）为基体（通常其含量大于50%）的材料，也包括相关的合金，例如常用材料SA-105是ASME引用ASTM A105的标准转化为ASME的标准，在前面加“S”变成SA-105；SB非铁基材料是以铁、铬、锰以外的其它材料为基体（通常其含量大于 50%）的材料，并包括相关的合金, 有色金属材料,如镍铬钼铁、镍铜合金、铝合金等。 ASME钢号表示方法及其含义，基本上按以下六部分： S x xxx x

15、x xxx x S A 182 F 304 H .“S”： ASME 标志代号； . x ：分“A”、“B”两种，A 表示铁基材料，B 表示非铁基材料； xxx：表示钢号序号（标准号）。如 “105、182、216、217、350”等； xx：常用的有 “TP、GRADE（Gr）、TYPE(T)、WC、CLASS(CL)、F”等，其表示的意义分别为： “TP”：不锈钢耐热钢，“WC”：可焊铸钢，“GRADE”：按化学成份分的类别，“T”：小口径管， “F”：锻件，“TYPE”：按化学成份的类型，“CLASS”：按成份或强度分的类别，“P”：大口径管 xxx 数字或英文字母，其意义如下表，名称表

16、示意义； x：附加说明，如H表示含碳量较高（C%=0.040.1），L表示含碳量较低（C6/D的较厚的直管需计算与温度有关的Y系数，Y=cdDcd22举例：A106管外径60.3mm，要承受10Mpa压力， 300蒸汽介质，壁厚需要多少? 1psi=0.006895Mpa,10Mpa=1450psi 得P=1450psi,查表得S为16ksi=16000psi，E取1,D=2.375in， 代入公式得t=1450psi*2.375in/2*16000psi*1=0.107in=2.72mm，腐蚀余量的选择与采用的材料和介质环境的腐蚀性有关，还需考虑管子12.5%的偏差，对压力较高的10Mpa管

17、道 ，裕量通常选择3-4mm。加腐蚀裕量时需要另加厚度,适用tm=t+c=2.72mm+3mm=5.72mm因此选用Sch.80管壁厚系列。 或者将例子中的上述数值代入管子表号计算公式得1450psi*1000/16000psi=Sch.90，没有此种规格的钢管尺寸，可选Sch.80。因为在定义管壁厚度号时,把屈服强度等同了许用应力，许用应力仅为屈服强度的60%左右,这样提高了钢管设计中的安全系数。 超过2500磅的高压情况下,直管厚度tD/6时，用米西斯理论的高压管设计公式，常见的例子是用在超过2500LB的MSS SP65标准(4000磅透镜垫密封的螺纹法兰)的假想的Sch.500管子。

18、4.2 管线盲板（即8字盲板）和试压盲板的厚度计算公式 tm= cSEWPdg 163， dg为突面或平面法兰的垫片内径，或环连接面和榫槽面法兰垫片平均直径,EW通常可视为1。 从ASME B16.48可知由上述公式所得的8字盲板的厚度比B16.5法兰薄，8寸以下仅为法兰厚度的1/2，大于8寸为法兰厚度的2/3。但26寸以上大口径计算的厚度很大，浪费材料，根据实际经验可减30%的厚度。8字盲板腹板上孔的作用是定位螺栓孔中心距。 试压盲板的估算厚度：常温低压的试压盲板厚度为0.05dg+3，中压为0.08dg+4，高压为0.11dg+5。举例：DN300-150LB 的试压盲板估算为 0.053

19、40mm+3=20mm,600LB 时估算为 0.11340mm+5=43mm。 4.3 法兰接头的计算 法兰，紧固件，垫片组成法兰接头，设计时将法兰接头看成一个整体来考虑。在机械设计中并不是把每个零件做得非常坚固，总有一个薄弱的环节充当“出气口”的角色，而这个“出气口”是价廉物美容易更换的零件，方便发现问题及维修。实际生产过程中泄漏是很常见的，法兰组件总是随时间的延续逐渐松驰，特别是温度升高后，松驰速度取决于很多因素，包括螺柱和螺母的埋置松驰，法兰转动，螺栓蠕变和垫片蠕变。压力容器调查委员会对整个北美工厂进行了全面调查，得出的结论是平均一个工厂每年经历180次泄漏，较大影响的占10%，为保证

20、密封于2000年制定了ASME PCC-1 承压范围螺栓法兰连接件的装配指南。 NPS24的ASME B16.5法兰的尺寸模板 1894年美国机械工程师学会采用了一个应用于低压的标准法兰模板，1901年采用了一个使用压力不大于250psi的制造厂标准，之后发布了应用于125psi和250psi饱和蒸汽压力下的管法兰及法兰管件标准尺寸的折衷方案，这就是铸铁管法兰和法兰管件标准ASME B16.1的前身。以后的ASME B16.5标准就是在铸铁标准上发展起来的，150LB采用的是125LB的模板，300LB采用的是250LB的模板。 NPS26的大口径法兰的尺寸模板 150LB，NPS26NPS6

21、0的MSS SP44法兰使用的还是最初铸铁法兰B16.1标准的钻孔模板， 大于等于NPS38的300磅、400磅、600磅、900磅级的MSS SP44法兰不再使用B16.1标准的250LB的钻孔模板，由于载荷的不断增加，需要将钻孔的模板设计得更加紧密。从NPS38开始计算方法改变，改为采用1937年提出的华特氏法即ASME压力容器规范第章第1部附录2的方法。与钻孔模板相关的法兰外径及螺栓中心孔和螺栓数量、大小等尺寸相较NPS36突变，连接尺寸变小，法兰结构变得紧凑，主要用于野外的长输管线，主要设计用于常温的额定值，用于薄壁，高强度连接管线。在使用薄壁管线时，法兰用钢与配合管子用钢之间的机械性

22、能差别很大，法兰颈部的尺寸要有较大的灵活性，可以与各种强度材料的管子和法兰焊接时组合，法兰坡口壁厚大于管子时，需按标准开坡口。 API 605的法兰属于小型紧凑的结构，150LB和300LB与ASME B16.1的钻孔尺寸模板不同，设计采用较多的螺栓孔，但在大于等于NPS38的400磅、600磅、900磅级与MSS SP44计算方法及尺寸都相同。 以弹性分析为基础的计算方法:华特氏法 ASME 规范始于 20 世纪初，当时采用了最大主应力即第一强度理论，对于标准化的法兰，采用法兰设计计算方法只作为强度校核。非标法兰设计按ASME锅炉与压力容器规范第8卷第2册压力容器建造另一规则。需要定做非标法

23、兰时，可按ASME B31.3第304.5.1节借助于ASME锅炉及压力容器规范第8卷第1册附录2中所包含的法兰设计规则做应力分析设计，但是采用ASME B31.3的许用应力和温度限制。PVRC 简易法在法兰和垫片设计中为确定螺栓载荷而提供了一个简单保守的方法，以代替使用m和y。 20世纪中就提出的华特氏法存在诸多问题，有些情况下会发生泄漏，所涉及的垫片材料和结构，垫片系数和预紧密封比压都已和实际情况脱节，所以2000年补充了简单易行的刚度校核以及对装配程序和装配工的评定内容即ASME PCC-1标准，在通过使用实践证明这一补充的确能达到预期的目的。 华特氏法的法兰接头计算包括：设计条件，确定

24、螺栓载荷的垫片系数，螺栓垫片的受力计算，法兰力矩计算，校核应力，校核法兰刚度，螺栓间距校核。详细的计算公式基本等同我国GB150钢制压力容器或GB/T17186钢制管法兰连接强度计算方法A。计算过程比较复杂，可以用SW6等软件或编排好GB150的法兰计算书快速计算，省去查询资料数据和手工计算的时间，本文举例手算NPS44-300LB。 根据容规GB150.3-2011表7-5的整体法兰计算表，以MSS SP44标准的NPS44-300LB手算举例： 假设工况条件：计算压力3.0MPa，设计温度300，连接管子的材料20钢，壁厚19mm，腐蚀裕量忽略。 法兰接头的连接设计：（参照GB150的内容

25、，用容规的计算方法验算。） 已知法兰外径 Do=1353mm，内径 Di=1080mm，中心距 Db=1263.5mm，o= 19mm，1= (1263.5-1150)/2=35mm，厚度t=124mm，LA=56.7mm，LE=44.7mm，h=82mm。 a.确定垫片材料、形式及尺寸。 1.选择金属缠绕垫片，垫片材料304L+柔性石墨，密封面形式采用突面。窄面法兰的垫片的特性参数查表7-2得垫片系数m=3，垫片比压y= 69MPa 2.垫片的有效宽度。 查HG/T206131垫片标准垫片厚度4.5mm，垫片内径1130.3mm，垫片外径1181.1mm，得垫片宽度N=25.4mm。查表7-

26、1中的1a，得bo=N/2=25.4mm/2=12.7mm。根据7.5.1.2条，bo大于6.4mm，因此垫片有效宽度b= 2.53 ob =2.53 7.12 mm=9mm。 3.垫片压紧力作用中心圆直径DG等于垫片接触的外径减去2b，DG=1181.1-29mm=1163.1mm。 预紧状态下需要的最小螺栓载荷Wa= 预紧状态下需要的最小垫片压紧力Fa=3.14DGby=3.141163.1969=2267975N 4.垫片压紧力。 操作状态下需要的最小垫片压紧力Fp=6.28 DGb mpc=6.281163.1933=591645N b.确定螺栓材料、规格及数量。 螺栓材料选用35Cr

27、MoA钢，实用采用32个M45的螺栓。按M24M48查GB150.2-2011得螺栓常温许用应力b=228MPa和设计温度300度时的螺栓许用应力t b=189MPa。 1.螺栓的布置。 法兰径向尺寸 LA、LE螺栓间距L的最小值可按表 7-3 选取。螺栓最大间距Lmax 不宜超过Lmax =2dB+5.06mf=245mm+5.031246 mm=302.5mm，实际螺栓间距为1263.53.1432=124mm。 LA最小值按B组无数据约等于LE 是45mm,实际值为56.7mm。 外径值应大于等于螺栓中心距加 2LE=1353mm。螺栓中心距的设计原则是尽量小，选择合适的螺栓规格和数量来

28、满足要求。 2.螺栓载荷。 2.1预紧螺栓情况 预紧状态下需要的最小螺栓载荷Wa，按式7-4计算：Wa=3.14bDGy=Fa=2267975N。 FG=W=0.5(AM+Ab) b=(19986+41792)228/2=7042692N，LG=(Db-DG)/2=(1263.5-1163.1)/2=50.2mm， 预紧时的Ma= FGLG=704269250.2=353543138N。 2.2螺栓面积， 预紧状态下需要的最小螺栓面积Aa，按式7-7计算：Aa=Wa/b =2267975/228=9947 mm2 操作状态下需要的最小螺栓面积Ap，按式7-7计算：Ap=Wp/t b =3777

29、492/189=19986 mm2需要的螺栓面积Am取Aa与Ap中的大值，取19986N，实行螺栓面积Ab应不于需要的螺栓面积Am，最小螺栓截面积以螺纹小径及无螺纹部分的最小直径分别计算，取小值。M45 的螺栓截面积为 1306 mm2，螺栓总截面积Ab=321306=41792mm2 螺栓设计载荷,预紧状态螺栓设计载荷按式 7-9 计算：W=2bmAA b=(19986+41792)228/2=7042692N，操作状态螺栓设计载荷按式7-10计算：W=Wp2.3螺栓操作状态下需要的最小螺栓载荷计算： 内压引起的总轴向力F，按式F=0.785D2 Gpc=0.7851163.11163.13

30、=3185847N，最小螺栓载荷Wp= F+FP=3185847+591645=3777492N。 操作情况下法兰受力计算：（根据整体法兰计算表，将法兰与螺栓的受力公式合在一起方便查询） LA等于中心距减去颈部直径的一半，LA=（1263.5-1150）/2=56.75mm。 FD=0.785D2 ipc=0.785108010803=2746872N， LD=LA+0.51=56.75+0.535=74.25， FDLD=203955246Nmm。 FG=FP=591645N， LG=(Db-DG)/2=（1263.5-1080）/2=50.2mm， FGLG= 操作时的Ma=2970057

31、9Nmm。 FT=F-FD=3185847-2746872=438975N， LT=(LA+1+LG)/2=（56.75+35+50.2）/2=70.97mm， FTLT=31154055Nmm。 Mp=FDLD+FGLG+FTLT=264809880Nmm。操作时Mat f /f=2970057998/148=19666599 Nmm Mo=maxMp,Mat f /f=取其中的大值Mp=264809880Nmm。 c. 确定法兰材料、密封面型式及结构尺寸、法兰形状常数。 1.法兰力距 预紧状态的法兰力矩按式7-11计算：Ma=2bmAA bLG=（19986+41792）/222850.2

32、=353543138N。 操作状态的法兰力矩计算： 作用于法兰内径截面上的内压引起的轴向力FD，按式7-12计算：FD=0.785D2 ipc=2746872N。 内压引起的总轴向力F与内径截面上的轴向力FD之差FT，按式7-13计算： FT=F-FD=3185847-2746872=438975N。 法兰力矩按式7-14计算：Mp=FDLD +FTLT+FGLG =264809880Nmm。 式中的LDLTLG按表7-4计算：（按第一列整体法兰） LD=LA+0.51=74.25mm，LG=(Db-DG)/2=50.2mm，LT=(LA+1+LG)/2=70.97mm 2.法兰设计力矩。 法

33、兰设计力矩取式7-15中Mo大值：Mo=maxMp,Ma t f /f=取大值Mp=264809880Nmm。 3.法兰形状常数和法兰应力。 法兰形状常数的计算公式： ho=oiD = 191080 =143.25mm，NPS44法兰颈部高度h=82mm，h/ho=0.57， K=Do/Di=1353/1080=1.2527，1/o=35/19=1.842 查表7-9得T=1.82，Z=4.52，Y=8.77，U=9.64。 查图7-7使得f=1，查图7-3得F1=0.82，查图7-4得V1=0.23。 锥颈法兰宜使f=1，控制轴向应力；控制径向应力宜调整法兰厚度；控制切向应力宜调整锥颈尺寸。

34、 e=F1/ho=0.82/143.25=0.005724， d1=(U/V1)ho2 o=9.64/0.23143.251919=2167459, 法兰厚度t（假设）=实际厚度124mm, =fe+1=1240.005724+1=1.709, =1.33fe+1=1.331240.005724+1=1.944， r=/T=1.709/1.82=0.939 应力系数计算=3 f/d1=124124124/2167459=0.8796，=+=0.939+0.8796=1.818 3.1轴向应力按式7-16计算： 轴向应力H=fMo/(2 1Di)=1264809880 /（1.818353510

35、80）=110MPa。 =Tef1+13df，e=ohF1，ho= oDi ，d1=1VUho2 o当Di22mm 的坡口，若内外侧削薄照图1014。 2.9 多种材料级别 材料符合表1A一种以上的规范，一种规范内一种以上级别的要求。压力温度额定值中任一值都能选用，标记符合4.2.8节。 额定值选择符合两种材料其中的一个值,如304/304L。 这里的级别指cl.1,cl.2,cl.3相当于我国的锻件级别，1级检验硬度，2级检验拉伸和冲击，3级再加超声检测。 6.3 管道组成件规格 原文位置 原文 关键词/关键句 解 读 3.1 管子公称规格 管子公称规格或 NPS 加无量纲数的表示法是对管子

36、、法兰或法兰管件端部连接的标识。该数值不一定等同内径。 比如NPS 6” 约定俗成的意思使大家交流时都能理解是指某一规格，并不是指特定的数值。 3.2 变径管件 变径管件按图2所示顺序开孔以NPS标识。根据最大孔径确定，最大孔径是第一命名，但双头式三通和双支管弯头除外，出口是最大口径但命名在最后。 标志变径管件孔径时按ABCD顺序标志开孔。侧出口的命名在最后，侧出口四通的侧出口标志是E。 3.3 变径法兰 变径法兰的每个开孔以 NPS 标识，见表 6注4举例，变径螺纹和变径滑套角焊法兰的标志方法。NPS 62 1/2-Class 300,变颈螺纹法兰的含义可看表6例1。 表6例1中最下面这句“

37、其他尺寸与表12中常规NPS 5-300级螺纹法兰的尺寸相同”是96版才有的，且句中NPS 5有误，NPS 6才是正确的。2003版之后的英文版已经删除这句了，03和09中文版还有这句有误，应该删除，2013中文版已经删除了这句。 变径对焊法兰见法兰尺寸表中的通注h。 6.4 标记 原文位置 原文 关键词/关键句 解 读 4.1 总则 除下述 4.2 节修改外，应符合MSS SP-25的要求标记。 MSS SP-25是美标通用的标记方法，B16.5在SP-25的基础上修改了一些标记方法。 4.2 标识标记 法兰和法兰管件的标记方法 应该照修改的完整标准方法标记，化工部的标记与本标准略有不同，改

38、进了如WN-RF代表法兰类型和密封面型式，增加接管号如Sch.80。 4.2.1 名称 采用生产厂家的名称或商标 标记代号，表明这是哪个厂家生产的，可追溯。 4.2.2 材料 (a)铸造，ASME 规范，级别代号符号，熔炼号或代号。 (b)钢板制法兰，锻造法兰及法兰管件应标出ASME 规范号和级别代号符号 (c)生产厂可增添自定的材料等级的商用标志，但应避免使用易混淆的标记。 (d)符合表 1A 所列的材料标准中一种以上的标准或级别所生产的法兰及法兰管件，见4.2.8节 a.铸件如阀体上应有熔炼号XXX，如ASME SA-216。 b. 有些材料有不同的级别，比如像A182 F11材料分为3个

39、级别，需要标注class1、2、3级别代号加以区分。举例：ASME SA-182 F11 class2或常用的SA-105。钢板制法兰应理解为变径法兰，本标准只允许钢板制造法兰盖和部分变径法兰。 c.自加代号不要跟别的标记产生歧义。 d.常见的如304/304L, 化学成份满足304L，力学性能满足304,具有304的强度和304L的耐腐蚀性。 4.2.3额定值标记 标有相应于其压力额定值级别的数字，如150,300,400,600,900,1500,2500。 标记时通常带有LB或CLASS容易理解。如看到标记300LB，就知道代表300磅级，只标300怕与有温度标记时混淆。 4.2.4 符

40、合性 应标有B16或B16.5标志，最好标在级别代号附近，可选择是否加ASME。 标记时通常将ASME B16.5完整标出。 4.2.5 温度 不要求温度标记，如有标记则为与使用材料的压力额定值相应的温度。 如果标记温度300，材料为板材A515 Gr.70，300LB的情况下只允许压力额定值为39.8bar。 4.2.6 规格 应标有NPS标记，变径和变径法兰管件应按3.2节和3.3节规定。 标记时举例：NPS 8”，代表8英寸。NPS和DN的对应关系可见MSS SP25，但出口到习惯英制的国家最好标注NPS，不要标注DN。 4.2.7 环垫接头法兰 环垫接头法兰的侧面应标有字母R和相应的环

41、垫槽号。 比如NPS 2”-1500LB的RJ面标记为R24，化工部标记为RJ。 4.2.8 多种材料标记 多种标记按照ASME 锅炉及压力容器规范第卷D篇附录7的说明标注。测定特性和受控特性必须重叠，包括化学成份、力学性能、尺寸、公差、熔练操作、热处理、检验。 级别代用是不允许的，举例：一个材料符合 SA-240标准中 304 化学成份的极限，且含 0.06C，0.02N，0.45%Ti，所以它符合321不能符合304，另一材料除含0.35%Ti外有相同的成份，符合304，Ti视为残余元素。 6.5 材料 (对比2009版，2013版材料整节修改，本文对第5整节都以2013版的解读) 原文位

42、置 原文 关键词/关键句 解 读 5.1 总则 (a) 材料要求见表1A，板材仅限于盲法兰和无颈变径法兰，不允许通过焊接或其它方式将多个工作装配为一个工件。 (b)螺栓的推荐材料见表1B(见5.3节)。 表1C法兰螺栓推荐值。 (c)ASME材料标准更严格也可采用锅炉压力容器规范第卷所列的材料 a.表1A列出3组材料，1组为C-Si-Mn和Cr-Mo-V为主的碳钢和合金铬钼钢；2组为Cr-Ni-Mo为主的不锈钢材料；3组为镍和镍铁镍钼等镍基合金。 工件应整体铸造或锻造，不能将多个工件焊接合成一个工件，如变径三通。 b.螺栓通常用性能级别表示，如B7，化工部8.8级的含义是性能等级，前面数字8表

43、示抗拉强度800MPa，后面.8表示屈服强度640MPa。 表 1C 列的双头螺柱应按 B18.31.2 生产。ASME B18.31.2含双头和全螺纹螺柱。 c.ASME对某材料要求比ASTM高也可采用ASME。 5.1.1 应用 不包括材料选用组，材料性能恶化，碳化物转化为石墨，铁基材料过度氧化，奥氏体镍基晶间腐蚀，B31.3附录F，ASME第卷D篇附录A，第卷附录W对预防措施作了讨论。 如B31.3附录F讨论了在阀杆密封填料和管道中流体之间存在温度差的地方推荐用外伸阀盖的阀门以防止填料泄漏。 平焊法兰为双面角焊缝间有间隙空间，宜考虑在此空间设置排气孔。 5.1.2 韧性 表1A中某些材料

44、低温下使用，韧性降低，可能要求在-7以上做冲击试验。 2.53节已经解读过，设计最低温度与材料厚度的关系。 5.1.3 责任 使用条件有特定的材料要求，如在 538使用 2 组材料用户对制造厂作出相应规定，附注中列出冶金要求。 不锈钢在高温下使用有产生晶间腐蚀的敏感性，对策是脱碳保铬，加入Nb或Ti，固溶处理，不同冶炼方法对钢质有很大影响。 5.1.4铸造表面 1型缺陷和超过Plate“a”和“b”的型至型缺陷不可接受，铸造表面符合MSS SP-55要求。 1 型缺陷为热裂和裂纹，型为缩孔，型为夹砂，为气孔，为脊状凸起，为鼠尾，为皱纹、折痕、纹络和冷隔。plate理解为照片插图，SP-55中提

45、供的对比照片中可接受的是缺陷是a照片和b照片。其他的cde照片图都是不合格的。 5.2 力学性能 由试样测试，试样代表标准要求的材料最终的最终热处理状态。 1组材料热处理状态是碳钢正火，铬钼钢正火+回火， 2，3组材料通常固溶处理。螺栓用淬火得到硬度。 5.3 螺栓 5.3.1 总则 推荐用表 1B 螺栓表，法规许可也可采用其他材料的螺栓。所有螺栓材料要满足5.3.3至5.3.5的限制条件。 螺栓推荐的材料和使用的限制，常用是B7，B8-2。 5.3.2 高强度螺栓 材料的允许应力不小于ASME A193 B7级应力值的螺栓称为高强度螺栓，如表 1B所列，这些材料和强度相当的其他材料可用于任何

46、法兰接头。 5.3.3 中强度螺栓 表 1B 所列中强度螺栓材料和强度相当的其他螺栓可用于任何法兰接头，只要用户能证明这些螺栓具有压紧所选垫片的能力并能在期望的运行条件下维持接头的密封。 强度高，价格相应也高。用户使用时要确保运行时能保证密封。 ASME B18.31.2螺栓分为三种：1.全螺纹螺柱；2.紧固式双头螺栓；3.拧入式双头螺栓。拧入式双头螺栓用在例如刀闸阀和蝶阀的阀体上有攻丝的螺纹孔。 双头螺栓分标准杆和细杆。 B18.31.2-2008 和 B16.5 的对螺栓长度的表述存在矛盾，B18.31.2-2008的长度包含端部倒角，B16.5不包含端部倒角。新修订的B18.31.2-2

47、014版新增了图Fig.1法兰连接用螺柱，长度定义改为与B16.5表述一致，不含螺柱端倒角，长度从一端到另一端的第一圈完整螺纹算起。且在引用标准中增加了B16.5。 5.3.4 低强度螺栓 最小规定屈服强度不大于206MPa的螺栓材料表1B列为低强度材料。只能用于150和300级的法兰接头，只能配用5.4.2节所述的垫片。不能用于200以上或-29以下。 限制使用压力和温度，使用ASME B16.21管法兰用非金属平垫标准中规定的非金属宽面垫片，如橡胶，合成橡胶，植物纤维。 鉴于灰铸铁的低韧性，建议如下：(a)法兰面的找正和控制装配螺栓的扭矩使铸铁法兰不承受过应力是重要的。控制传导到铸铁法兰的

48、管道载荷，铸铁法兰不能用于产生骤加载荷的场合。(b)150级钢法兰和125级铸铁法兰用螺栓连接时，垫片应采用非强制性附录B，表B-1中Ia级材料，钢法兰面应为平面。并且：(1)(2) (1)采用 5.3.4 节范围内的低强度时，应采用延伸至螺栓孔的环垫；或 (2)低中高强度螺栓可与延伸至法兰外径的宽垫片配合使用。 (c)当300级钢法兰与250级铸铁法兰用螺栓连接时，垫片应用非强制性附录B，表B-1中Ia级材料，并且： (1)采用 5.3.4 节范围内的低强度螺栓时，应采用延伸至螺栓孔的垫片，法兰面可以是凸面或平面；或(2)低中高强度螺栓可与延伸至法兰外径的宽垫片配合使用，300级钢法兰与25

49、0级铸铁法兰的法兰面就是平面。 5.3.5 灰铸铁法兰用螺栓 解读： 对灰铸铁法兰用螺栓的使用建议，a.不过载，采用非金属软垫片，b.法兰面为全平面，采用低强度螺栓时用有螺栓孔的环垫指外形与法兰一样，上面带螺栓孔的ASME B16.21中的宽面垫片。c跟b意思差不多,只是低强度螺栓连接且垫片是宽面垫片时允许突面RF(原文中的凸面应改为突面)或全平面FF。 5.4 垫片 5.4.1 总则 环垫材料符合 ASME B16.20,其他垫片材料列表非强制性附录 B，用户负责选用合适的垫片材料，水压试验压力接近或超过2.6节规定的压力时，要特别注意。 金属垫片要符合ASME B16.20，垫片的选择使用注意事项。 5.4.2 低强度螺栓用垫片 如果采用表 1B 所列的低强度螺栓，垫片则推荐用非强制性附录B中表B1所列的Ia组材料。 同