國際上管法蘭主要有兩個體系,一是以德國DIN(包括蘇聯)為代表的法蘭體系,公稱壓力為0.1、0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、25.0、32.0、40.0MPa,公稱直徑范圍6~4000mm,法蘭類型有板式平焊、帶頸對焊、螺紋、翻邊松套、平焊環松套、對焊環松套、法蘭蓋等,密封面有全平面、突面、凹凸面、榫槽面、環連接面、透鏡面等。另一體系是以美國ASME B16.5為代表的法蘭體系,其公稱壓力為2.0、25.0、6.8、10.0、(11.0)、15.0、25.0、(26.0)、42.0MPa,公稱直徑范圍15~600mm,法蘭類型有帶頸平焊、承插焊、螺紋、松套、帶頸對焊和法蘭蓋,密封面有全平面、突面、大小凹凸面、大小榫槽面和環連接面。
我國目前使用的法蘭標準較多,但歸納起來也是分別靠國際上的兩個體系。以往使用較多的機械部標準法蘭(JB)靠德國標準;中國石化法蘭標準(SH)靠美國ASME B16.5;國標法蘭(GB)根據公稱壓力分別靠兩個體系;中國化工部法蘭標準(HG)很清楚地分為歐洲與美洲系列,分別靠德國與美國的法蘭標準,而且在歐洲系列中有兩種接管外徑尺寸,能適應不同外徑系列的管道,因而適用性大大提高。
表示管法蘭特征的應是法蘭類型、公稱壓力、密封面形式、公稱直徑和材質。所有法蘭標準均有各自的范圍,因此必須查找有關法蘭標準核實后方能正確選用所需要的法蘭。見表5.1.5~表5.1.10。
國際上管法蘭標準主要的體系
①. 歐洲EN管法蘭標準體系
a. 歐洲PN系列
EN 1092-1(法蘭及其連接件-管道、閥門、管件和附件用圓盤法蘭,PN標識--第1篇:鋼制法蘭),是在原DIN、NF和BS管法蘭標準的基礎上制定的。EN 1092-1(PN標識)包含了公稱壓力為PN2.5、PN6、PN10、PN16、PN25、PN40和PN100共7檔,公稱尺寸為DN10~DN4000。法蘭的結構型式有板式平焊、對焊環松套、平焊環松套、翻邊松套、帶頸對焊、整體、螺紋和法蘭蓋共8種。密封面型式有全平面、突面、凹面/凸面、樺面/槽面和O形圈槽。與英制管系列鋼管配合使用。
b. 歐洲Class系列
在參照ASME B16.5的基礎上還制定了EN 1759-1(法蘭及其連接件-管道、閥門、管件和附件用圓盤法蘭,Class 標識-第1篇,鋼制法蘭,NPS1/2~24)。)。
c. EN管法蘭標準包括了國際上兩大管法蘭標準體系
根據歐盟成員國的內部章程規定,成員國應將EN標準原封不動地作為各成員國的國家標準使用,并廢除與EN標準中相沖突的其他國家標準。
②. 美洲ASME 管法蘭標準體系
a. 美國ASME B16.5(管法蘭和法蘭管件)是一套完整的、系統的、使用廣泛的管法蘭標準。其公稱壓力為Class150、Class300、Class400、Class600、Class900、Class1500和Class2500共7檔,公稱尺寸為DN15~DN600,法蘭結構型式有帶頸平焊、承插焊、螺紋連接、對焊環松套、帶頸對焊和法蘭蓋,密封面型式有突面、全平面、凹面/凸面(分大、小兩種)、樺面/槽面(分大、小兩種)以及金屬環連接面。ASME B16.5中,除螺栓尺寸和螺栓孔尺寸以外,采用了米制單位,英制單位尺寸列在附錄中。ASME B16.47(大直徑鋼法蘭)適用于公稱尺寸大于DN600的法蘭,內容包含A、B兩個尺寸系列,A系列為通用的大直徑鋼法蘭(原MSS SP44),B系列為用于石油工業的緊湊型鋼法蘭(原API 605)。
b. AWWA C207包含:B(86psi,DN100~3600) PL;D(150psi,DN100~2400,3600)SO,PL; E(275psi, DN100~2400, 3600) SO, PL;F(300psi,DN100~1200)PL。
③. ISO管法蘭標準體系
a. ISO 7005-1是國際標準化組織發布的管法蘭標準,ISO7005-1是把美國ASME B16.5與原德國DIN兩套標準合并而成的。管法蘭的公稱壓力分兩個系列,第一系列為PN10、PN16、PN20、PN50、PN110、PN150、PN260、PN420,第二系列為PN2.5、PN6、PN25、PN40。在兩個壓力系列中,PN2.5、PN6、PN10、PN16、PN25、PN40的法蘭尺寸按照DIN(歐洲體系)確定,PN20、PN50、PN110、PN150、PN260、PN420的法蘭尺寸按ASME B16.5(美洲體系)確定。法蘭的結構型式有板式平焊、平焊環松套、翻邊環松套、對焊環松套、帶頸對焊、帶頸平焊、螺紋法蘭、承插焊法蘭和法蘭蓋共9種類型。密封面有突面、全平面、凹面/凸面、樺面/槽面、橡膠環連接、環連接面共6種。
b. 由于ISO 7005-1在公稱壓力系列上處理不當,即:把兩個體系混合編排,造成使用中的體系混亂;而且把歐洲體系的公稱壓力限制在PN40以下,致使歐洲體系的使用不便;美洲體系公稱壓力用PN表示,且管子外徑按ISO4200的規定,致使美洲體系的使用不便。為此,ISO 7005-1發布后,實際上并未獲得國際上原使用歐洲體系和美洲體系各國的認同。c.ISO 7005-1在2007版修訂時,主要更正了上述存在的問題,同時又納入JIS的K系列,實際上認同了國際上三個公稱壓力系列的管法蘭標準并存的現實,即:PN系列、Class系列和K系列。PN系列中公稱壓力用PN標識,公稱尺寸用DN標識,管法蘭標準采用EN 1092-1,管子外徑按ISO4200的規定。Class 系列中公稱壓力用Class標識,公稱尺寸用NPS標識,管法蘭標準采用ASME B16.5或ASME B16.47,管子外徑按ASMEB36.10M的規定。K系列中公稱壓力用K標識,公稱尺寸用A標識,管法蘭標準采用JISB2220,管子外直徑按JIS B2220的規定。因此,ISO 7005-1是一個通用的原則性標準。
④. K管法蘭標準體系
在我國石油化工裝置中不多用,或僅用于公用管道工程。JISB2220:5K,DN10~1500,PL、SO、BL;10K,DN10~1500,PL、SO、BL;16K,DN10~600,SO、BL;20K,DN10~600,SO、BL;30K,DN10~400,SO、WN、BL。