法兰的压力等级或额定值将以磅表示。不同的名称用来表示压力等级。例如:150 Lb、150 Lbs、150# 或 Class 150都表示的是150磅的压力,
根据ASME B16.5,锻制法兰分为七个等级:
而300磅的法兰比150磅的法兰能承受更多的压力,以此类推。不同压力等级的法兰在不同温度下能够承受不同的压力,一般说来,随着温度的升高,法兰能够承受的压力就会下降,例如:150磅的法兰在常温环境下承载压力是270psi,400°F状态下的承载压力为180psi,600°F状态下的承载压力为150psi,800°F状态下的承载压力为75psi。
另外影响因素是法兰可以由不同的材料构成,如不锈钢、铸钢和球墨铸铁、碳钢等。每种材料具有不同的压力等级。下面是不同压力等级的法兰NPS 12的示意图。如图所见,在每一个较高压力等级下,突面的内径和直径相同,但外径、螺栓环和螺栓孔直径变大。
NPS12的螺栓孔数量以及孔径示意图:
CL 150 - 12 x 25.4 CL 300 - 16 x 28.6 CL 400 - 16 x 34.9 CL 600 - 20 x 34.9
CL 900 - 20 x 38.1 CL 1500 - 16 x 54 CL 2500 - 12 x 73
压力-温度额定值是该法兰在相应的温度下最大允许的工作压力。对于中间温度值下的压力可以采用线性插值计算所得。
如下举两个例子,其中有ASTM的金属等级且是ASTM材料B16.5的ASTM材料的法兰压力温度额定值。
ASTM 2-1.1等级金属
名义名称 | 锻件 | 铸件 | 板材 |
C-Si | A105(1) | A216 r.WCB(1) | A515 Gr.70(1) |
C-Mn-Si | A350 Gr.LF2(1) | - | A516 Gr.70(1),(2) |
C-Mn-Si-V | A350 Gr.LF6 Cl 1(3) | - | A537 Cl.1(4) |
3½Ni | A350 Gr.LF3 | - | - |
提示:
(1)长时间暴露在高于425℃的温度下,钢的碳化物可能会转化为石墨。允许但不宜长期使用于425°C以上。
(2)不要超过455°C。
(3)不要超过260°C。
(4)不要超过370°C。
ASTM 2-2.3等级金属
名义名称 | 锻件 | 铸件 | 板材 |
16Cr-12Ni-2Mo | A182 Gr.F316L | - | A240 Gr.316L |
18Cr-13Ni-3Mo | A182 Gr.F317L | - | - |
18Cr-8Ni | A182 Gr.F304L(1) | - | A240 Gr.304L(1) |
(1) 不要超过425°C。
ASTM 2-1.1等级金属的压力-温度额定值
工作压力等级, Bar
温度.°C | 150 | 300 | 400 | 600 | 900 | 1500 | 2500 |
-29 to 38 | 19.6 | 51.1 | 68.1 | 102.1 | 153.2 | 255.3 | 425.5 |
50 | 19.2 | 50.1 | 66.8 | 100.2 | 150.4 | 250.6 | 417.7 |
100 | 17.7 | 46.6 | 62.1 | 93.2 | 139.8 | 233 | 388.3 |
150 | 15.8 | 45.1 | 60.1 | 90.2 | 135.2 | 225.4 | 375.6 |
200 | 13.8 | 43.8 | 58.4 | 87.6 | 131.4 | 219 | 365 |
250 | 12.1 | 41.9 | 55.9 | 83.9 | 125.8 | 209.7 | 349.5 |
300 | 10.2 | 39.8 | 53.1 | 79.6 | 119.5 | 199.1 | 331.8 |
325 | 9.3 | 38.7 | 51.6 | 77.4 | 116.1 | 193.6 | 322.6 |
350 | 8.4 | 37.6 | 50.1 | 75.1 | 112.7 | 187.8 | 313 |
375 | 7.4 | 36.4 | 48.5 | 72.7 | 109.1 | 181.8 | 303.1 |
400 | 6.5 | 34.7 | 46.3 | 69.4 | 104.2 | 173.6 | 289.3 |
425 | 5.5 | 28.8 | 38.4 | 57.5 | 86.3 | 143.8 | 239.7 |
450 | 4.6 | 23 | 30.7 | 46 | 69 | 115 | 191.7 |
475 | 3.7 | 17.4 | 23.2 | 34.9 | 52.3 | 87.2 | 145.3 |
500 | 2.8 | 11.8 | 15.7 | 23.5 | 35.3 | 58.8 | 97.9 |
538 | 1.4 | 5.9 | 7.9 | 11.8 | 17.7 | 29.5 | 49.2 |
ASTM 2-2.3等级金属的压力-温度额定值
工作压力等级, Bar
温度.°C | 150 | 300 | 400 | 600 | 900 | 1500 | 2500 |
-29 to 38 | 15.9 | 41.4 | 55.2 | 82.7 | 124.1 | 206.8 | 344.7 |
50 | 15.3 | 40 | 53.4 | 80 | 120.1 | 200.1 | 333.5 |
100 | 13.3 | 34.8 | 46.4 | 69.6 | 104.4 | 173.9 | 289.9 |
150 | 12 | 31.4 | 41.9 | 62.8 | 94.2 | 157 | 261.6 |
200 | 11.2 | 29.2 | 38.9 | 58.3 | 87.5 | 145.8 | 243 |
250 | 10.5 | 27.5 | 36.6 | 54.9 | 82.4 | 137.3 | 228.9 |
300 | 10 | 26.1 | 34.8 | 52.1 | 78.2 | 130.3 | 217.2 |
325 | 9.3 | 25.5 | 34 | 51 | 76.4 | 127.4 | 212.3 |
350 | 8.4 | 25.1 | 33.4 | 50.1 | 75.2 | 125.4 | 208.9 |
375 | 7.4 | 24.8 | 33 | 49.5 | 74.3 | 123.8 | 206.3 |
400 | 6.5 | 24.3 | 32.4 | 48.6 | 72.9 | 121.5 | 202.5 |
425 | 5.5 | 23.9 | 31.8 | 47.7 | 71.6 | 119.3 | 198.8 |
450 | 4.6 | 23.4 | 31.2 | 46.8 | 70.2 | 117.1 |
195.1 |