法兰孔数并非通过公式 “计算” 得出,而是由各国标准化组织(如 ISO、ANSI、GB)根据安全冗余、密封需求和工程实践提前设定的固定值,直接收录在对应的法兰标准中。
不存在通用的 “计算方法”,工程中唯一的正确方式是查表,即根据法兰的三个核心参数,在对应的标准文档中找到预设的孔数。
一、为什么法兰孔数不能 “计算”
法兰的设计是一个系统工程,孔数需平衡多个关键因素,这些因素无法通过单一公式量化:
- 密封面类型:不同密封面(如突面 RF、凹凸面 MFM、榫槽面 TG)所需的压紧力不同,直接影响孔数设定。
- 螺栓强度等级:高强度螺栓(如 8.8 级、10.9 级)可承受更大拉力,相同工况下可能允许更少的孔数。
- 介质特性:腐蚀性、有毒或高温高压介质,会要求更高的密封可靠性,通常对应更多的螺栓孔。
- 工程安全冗余:标准在制定时会加入安全系数,确保极端工况下的连接稳定性,这一冗余值是经验和试验的结果,而非计算值。
二、确定法兰孔数的 “查表法”(核心步骤)
这是工程中唯一规范、准确的方法,共分为 3 步:
- 明确三个核心参数
- 确定法兰的公称直径(DN):如 DN50、DN100、DN200,代表对应管道的内径规格。
- 确定法兰的压力等级:如 PN16(国标)、Class150(美标),代表法兰可承受的最大工作压力。
- 确定法兰的执行标准:如 GB/T 9119(中国)、ANSI B16.5(美国)、DIN EN 1092(德国),不同标准的孔数设定有差异。
- 获取对应标准文档
- 国标可参考《GB/T 9119-2010 板式平焊钢制管法兰》。
- 美标可参考《ANSI/ASME B16.5-2020 Pipe Flanges and Flanged Fittings》。
- 这些文档通常可在国家标准平台、行业数据库或专业工具手册中获取。
- 在标准中定位孔数
- 标准文档内会以表格形式呈现数据,表格的行通常为 “公称直径 DN”,列通常为 “压力等级 PN/Class”,交叉单元格即为该规格法兰的预设孔数,同时会标注孔径、螺栓规格等配套参数。
三、常见标准法兰孔数速查表(示例)
为方便快速参考,以下整理了两个主流标准的部分常见数据,完整数据需以官方标准文档为准。
表 1:GB/T 9119-2010 板式平焊法兰(部分数据)
| 公称直径(DN) |
PN10(孔数) |
PN16(孔数) |
PN25(孔数) |
| 15 |
4 |
4 |
4 |
| 50 |
4 |
4 |
4 |
| 100 |
8 |
8 |
8 |
| 200 |
12 |
12 |
16 |
| 300 |
16 |
16 |
20 |
表 2:ANSI B16.5-2020 带颈平焊法兰(部分数据)
| 公称直径(DN) |
Class150(孔数) |
Class300(孔数) |
Class600(孔数) |
| 15 |
4 |
4 |
4 |
| 50 |
4 |
4 |
8 |
| 100 |
8 |
8 |
12 |
| 200 |
12 |
16 |
20 |
| 300 |
16 |
20 |
24 |