SH/T 3231-2024 石油化工高壓臨氫設(shè)備用管法蘭及人孔法蘭（正式版）

中華人民共和國石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2024-03-29發(fā)布2024-10-01實施中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布ⅠSH/T3231—2024前言 Ⅲ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14法蘭類型和密封面 25材料 35.1法蘭 35.2密封墊片 65.3緊固件 66尺寸 67制造、檢驗及驗收 77.1法蘭 77.2密封墊片 107.3緊固件 108耐蝕層 108.1材料 108.2制造 119法蘭、密封墊片和緊固件的匹配 13附錄A（資料性附錄）高壓臨氫設(shè)備用管法蘭和人孔法蘭尺寸 14附錄B（資料性附錄）外載荷與內(nèi)壓共同作用下法蘭連接計算 24附錄C（資料性附錄）八角型金屬環(huán)形墊尺寸 277本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明 29附：條文說明 31SH/T3231—2024ContentsForeword Ⅲ1Scope 2Normativereferences 13Termsanddefinitions 14Flangetypesandsealingsurface 25Materials 35.1Flange 35.2Gaskets 65.3Boltsandnuts 66Dimensions 67Fabrication,inspection,andAcceptance 77.1Flange 77.2Gaskets 107.3Boltsandnuts 108Corrosionresistantlayer 108.1Materials 108.2Fabrication 119Matchingbetweenflanges,gaskets,boltsandnuts 13AnnexA（Informative）Pipeflangesandmanholeflangesdimentions 14AnnexB（Informative）Flangebolttightening 24AnnexC（Informative）Boltscross-sectionalareacalculationfortheactionofexternalload 27Explanationofwordinginthisstandard 29Add：Explanationofarticle 31ⅢSH/T3231—2024根據(jù)中華人民共和國工業(yè)和信息化部《2013年第四批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃》（工信廳科[2013]217號）的要求，標(biāo)準(zhǔn)編制組經(jīng)廣泛調(diào)查研究，認(rèn)真總結(jié)實踐經(jīng)驗，參考有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)共分9章和3個附錄。本標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容是：石油化工高壓臨氫設(shè)備用管法蘭及人孔法蘭的分類、尺寸、材料、制造及檢驗技術(shù)要求。請注意本標(biāo)準(zhǔn)的某些內(nèi)容可能直接或間接涉及專利。本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和管理機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由中國石油化工集團(tuán)有限公司負(fù)責(zé)管理，由中國石油化工集團(tuán)公司設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站負(fù)責(zé)日常管理，由中石化廣州工程有限公司負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。執(zhí)行過程中如有意見和建議，請寄送日常管理單位和主編單位。本標(biāo)準(zhǔn)日常管理單位：中國石油化工集團(tuán)公司設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站通訊地址：北京市朝陽區(qū)安慧北里安園21號郵政編碼：100101電話箱：zengxj.sei@本標(biāo)準(zhǔn)主編單位：中石化廣州工程有限公司通訊地址：廣州市天河區(qū)體育西路191號中石化大廈A塔郵政編碼：510620電話箱：zhaoyong.lpec@本標(biāo)準(zhǔn)參編單位：中國石化工程建設(shè)有限公司本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人員：趙勇張國信張迎愷董汪平郭為民本標(biāo)準(zhǔn)主要審查人員：李艷明周國周家祥周華文葛春玉劉文楊東大韓玉梅張寶江蔡暖姝梁素云許超洋曾小軍趙雷江段瑞岑奇順薛玉生本標(biāo)準(zhǔn)20**年首次發(fā)布。SH/T3231—2024石油化工高壓臨氫設(shè)備用管法蘭及人孔法蘭本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石油化工高壓臨氫設(shè)備用管法蘭、人孔法蘭的類型、材料、尺寸、制造、檢驗及驗收等方面的要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于公稱壓力為PN110～PN420的碳鋼和低合金鋼制管法蘭和人孔法蘭。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本標(biāo)準(zhǔn)必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB150.2-2011壓力容器第2部分：材料GB150.3-2011壓力容器第3部分：設(shè)計GB/T223鋼鐵及合金化學(xué)分析方法GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法GB/T228.2金屬材料拉伸試驗第2部分：高溫試驗方法GB/T229金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T1954鉻鎳奧氏體不銹鋼焊縫鐵素體含量測量方法GB/T6394金屬平均晶粒度測定方法GB/T10561-2023鋼中非金屬夾雜物含量的測定標(biāo)準(zhǔn)評級圖顯微檢驗法NB/T47008承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件NB/T47010承壓設(shè)備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件NB/T47013.3承壓設(shè)備無損檢測第3部分：超聲檢測NB/T47013.4承壓設(shè)備無損檢測第4部分：磁粉檢測NB/T47013.5承壓設(shè)備無損檢測第5部分：滲透檢測NB/T47014承壓設(shè)備焊接工藝評定NB/T47015壓力容器焊接規(guī)程N(yùn)B/T47018.2承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第2部分：鋼焊條NB/T47018.3承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第3部分：氣體保護(hù)焊鋼焊絲和填充絲NB/T47018.4承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第4部分：埋弧焊鋼焊絲和焊劑NB/T47018.5承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第5部分：堆焊用不銹鋼焊帶和焊劑SH/T3403石油化工鋼制管法蘭用金屬環(huán)墊SH/T3404石油化工鋼制管法蘭用緊固件3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1石油化工臨氫環(huán)境Hydrogenenvironmentinpetrochemicalindustry操作溫度大于或等于200℃,氫分壓大于或等于0.7MPa的操作環(huán)境。3.22SH/T3231—2024模擬最大程度焊后熱處理Max.PWHT對試樣進(jìn)行特定的熱處理，指模擬所有制造過程中的熱處理（包括奧氏體化和回火、高于482℃的中間熱處理、最終焊后熱處理、一次可能的工廠返修后的熱處理）以及至少一次額外的留給用戶將來使用的焊后熱處理。3.3模擬最小程度焊后熱處理Min.PWHT對試樣進(jìn)行特定的熱處理，指模擬制造過程中最小程度的熱處理，包括奧氏體化和回火，高于482℃的中間熱處理，以及最終焊后熱處理。4法蘭類型和密封面4.1法蘭類型分為長高頸法蘭、內(nèi)表面堆焊長高頸法蘭、帶頸對焊法蘭、內(nèi)表面堆焊帶頸對焊法蘭。見圖4.1。圖4.1法蘭類型4.2管法蘭類型包括：長高頸法蘭、內(nèi)表面堆焊長高頸法蘭、帶頸對焊法蘭、內(nèi)表面堆焊帶頸對焊法蘭；人孔法蘭類型包括：長高頸法蘭和內(nèi)表面堆焊長高頸法蘭。4.3法蘭密封面型式為環(huán)連接面。4.4管法蘭和人孔法蘭規(guī)格系列見表4.4。3SH/T3231—2024表4.4管法蘭和人孔法蘭規(guī)格系列型蘭蘭寸×××× ××××————————××××————————×××××———×———××××————————×××××××—×××—————××××××××————×××—×××—————××××××××————××××××××————×××—×××—5材料5.1法蘭5.1.1法蘭應(yīng)采用整體鍛件制作，適用于本標(biāo)準(zhǔn)的鍛件材料包括16Mn鍛件和鉻鉬鋼鍛件（15CrMo、5.1.2鍛件材料應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》NB/T47008規(guī)定。5.1.3鍛件主截面部分的鍛造比應(yīng)不小于3.5。5.1.4鍛件級別應(yīng)不低于Ⅲ級。對于公稱厚度大于300mm的鉻鉬鋼鍛件，鍛件級別應(yīng)為Ⅳ級。5.1.5鍛件應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備無損檢測第3部分：超聲檢測》NB/T47013.3逐件進(jìn)行100%超聲檢測，質(zhì)量等級應(yīng)符合表5.1.5的要求。表5.1.5超聲檢測質(zhì)量等級ⅡⅡⅡⅡⅠⅠⅠⅠ5.1.6鍛件的晶粒度級別應(yīng)不粗于5.0級。5.1.7當(dāng)設(shè)計溫度高于或等于350℃時，鍛件應(yīng)進(jìn)行設(shè)計溫度下的高溫拉伸試驗。鍛件高溫屈服強(qiáng)度應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)《壓力容器第2部分：材料》GB150.2-2011附錄B表B.5的規(guī)定，其中鉻鉬鋼鍛件試樣應(yīng)經(jīng)過模擬最大焊后熱處理Max.PWHT和模擬最小焊后熱處理Min.PWHT。5.1.8鍛件應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼中非金屬夾雜物含量的測定標(biāo)準(zhǔn)評級圖顯微檢驗法》GB/T10561-2023規(guī)定的B法分別測定細(xì)系和粗系非金屬夾雜物，并符合以下要求：a)A類（硫化物類）、B類（氧化鋁類）、D類（球狀氧化物類）、DS類（大顆粒球狀氧化物類）非金屬夾雜物的細(xì)系級別不得大于1.5級，其中C類不得大于1.0級；b)A類、B類、D類、DS類非金屬夾雜物的粗系級別不得大于1.0級，其中C類不得大于0.54SH/T3231—2024c)析出相的合格級別參照本條a)、b)款的規(guī)定。5.1.916Mn鍛件的化學(xué)成分應(yīng)符合成品分析（質(zhì)量分?jǐn)?shù)P≤0.025%，S≤0.015%。5.1.10鉻鉬鋼鍛件應(yīng)采用電爐或氧氣轉(zhuǎn)爐加爐外精煉和真空脫氣工藝生產(chǎn)，經(jīng)供需雙方協(xié)商，可采用電渣重熔等冶煉方法。5.1.11鉻鉬鋼鍛件的供貨狀態(tài)為正火加回火時，允許正火時加速冷卻。12Cr2Mo1鍛件金相組織中的貝氏體應(yīng)大于或等于90%。5.1.12鉻鉬鋼鍛件的化學(xué)成分除應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》NB/T4700的規(guī)定外，還應(yīng)符合表5.1.12-1、表5.1.12-2和表5.1.12-3的要求。表5.1.12-115CrMo鍛件化學(xué)成分的附加要求(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)PS注：合同有規(guī)定時，熔煉分析和成品分析可要求：P≤0.01表5.1.12-214Cr1Mo鍛件化學(xué)成分的附加要求(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)CPS注：合同有規(guī)定時，熔煉分析和成品分析可要求：P≤0.00表5.1.12-312Cr2Mo1鍛件化學(xué)成分的附加要求(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)PS5.1.1314Cr1Mo鍛件的化學(xué)成分除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第條的要求外，成品分析還應(yīng)符合以下式5.1.13要求：X系數(shù)=（10P+5Sb+4Sn+As）×10-2≤15ppm（5.1.13）式中：元素以質(zhì)量ppm含量代入。5.1.1412Cr2Mo1鍛件的化學(xué)成分除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第條的要求外，成品分析還應(yīng)符合以下式5.1.14-1和式5.1.14-2要求：J系數(shù)=(Si+Mn)×(P+Sn)×104≤100(5.1.14-1)P+Sn≤0.012(5.1.14-2)式中：各元素以質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量代入。5SH/T3231—20245.1.15經(jīng)過模擬焊后熱處理的鉻鉬鋼鍛件的室溫力學(xué)性能除應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》NB/T47008的規(guī)定外，還應(yīng)符合表5.1.15的要求。表5.1.15鍛件附加室溫力學(xué)性能 Max.PWHT和Min.PWHT12Cr2Mo1鍛件室溫拉伸試驗和高溫拉伸試驗試樣模擬焊后熱處理條件為Max.PWHT和Min.PWHT；15CrMo鍛件和14Cr1Mo鍛件室溫拉伸試驗?zāi)M焊后熱處理條件為M5.1.16鉻鉬鋼鍛件的模擬焊后熱處理應(yīng)符合以下要求：a)試樣模擬焊后熱處理制度應(yīng)由設(shè)備制造商根據(jù)制造的實際情況提出；b)推薦的模擬焊后熱處理溫度為690℃。5.1.17當(dāng)設(shè)計溫度高于或等于345℃時，12Cr2Mo1鍛件應(yīng)進(jìn)行回火脆化傾向評定試驗即階梯冷卻試驗，階梯冷卻工藝見圖5.1.17-1。試驗應(yīng)在8個不同的溫度條件下進(jìn)行，且應(yīng)包括-30℃,其余試驗溫度應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x擇，使其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)變曲線能清晰地表示出轉(zhuǎn)變區(qū)域以及上平臺和下平臺。夏比沖擊吸收能量與試驗溫度的關(guān)系見圖5.1.17-2，試驗結(jié)果應(yīng)符合式5.1.17：vTr54+2.5△vTr54≤0℃(5.1.17)式中:vTr54——經(jīng)Min.PWHT后的夏比沖擊吸收能量為54J時對應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度（見圖5.1.17-2(℃);△vTr54——經(jīng)Min.PWHT加階梯冷卻后和經(jīng)Min.PWHT后的夏比沖擊吸收能量為54J時對應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度的增量（見圖5.1.17-2(℃)。圖5.1.17-1階梯冷卻工藝6SH/T3231—2024夏比沖擊功，J夏比沖擊功，J試驗溫度，℃注：A——階梯冷卻前夏比沖擊吸收能量與試驗溫度的關(guān)系曲線；B——階梯冷卻后夏比圖5.1.17-2夏比沖擊吸收能量與試驗溫度的關(guān)系曲線5.2密封墊片5.2.1墊片材料應(yīng)為10、S11306、S30403、S31603、S30408、S31608。墊片型式應(yīng)采用八角型金屬環(huán)形墊。5.2.2墊片的材料除應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石油化工鋼制管法蘭用金屬環(huán)墊》SH/T3403的規(guī)定外。10鍛件應(yīng)參照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》NB/T47008中Ⅲ級鍛件的要求進(jìn)行檢驗；不銹鋼鍛件應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件》NB/T47010中Ⅲ級鍛件的要求進(jìn)行檢驗。5.2.3墊片應(yīng)采用整體鍛件制作，不允許拼焊。5.3緊固件5.3.1緊固件所用鋼棒材料應(yīng)為高級優(yōu)質(zhì)鋼或特級優(yōu)質(zhì)鋼，螺柱材料應(yīng)為35CrMoA、35CrMoE、25Cr2MoVA、25Cr2MoVE；螺母材料應(yīng)為30CrMoA、30CrMoE、35CrMoA、35CrMoE。當(dāng)容器設(shè)計溫度低于400℃時，螺柱材料應(yīng)不低于高級優(yōu)質(zhì)鋼35CrMoA、25Cr2MoVA；當(dāng)容器設(shè)計溫度高于或等于400℃時，緊固件材料應(yīng)采用特級優(yōu)質(zhì)鋼35CrMoE、25Cr2MoVE。螺母的材料等級應(yīng)與螺柱材料相配。5.3.2螺柱型式宜采用全螺紋螺柱，與全螺紋螺柱配合使用的螺母應(yīng)采用加厚螺母。5.3.3緊固件材料的化學(xué)成分、熱處理制度以及力學(xué)性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《壓力容器第2部分：材料》GB150.2和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石油化工鋼制管法蘭用緊固件》SH/T3404的規(guī)定。5.3.4緊固件用鋼應(yīng)采用電爐冶煉。6尺寸6.1法蘭尺寸可參見附錄A。設(shè)計者應(yīng)根據(jù)設(shè)計條件對法蘭進(jìn)行設(shè)計計算，外載荷與內(nèi)壓共同作用下的法蘭計算可參見附錄B。6.2帶頸對焊法蘭內(nèi)徑宜與相連接接管的內(nèi)徑一致。6.3墊片的尺寸可參照附錄C。6.4帶頸對焊法蘭的頸部和焊端應(yīng)符合圖6.4的要求。6.5錐頸斜度應(yīng)不大于45°,且應(yīng)具有斜度不大于7°的直邊段，直邊段長度應(yīng)不小于7mm。SH/T3231—2024圖6.4帶頸對焊法蘭的頸部和焊端6.6焊端厚度S應(yīng)不小于連接接管的名義厚度。當(dāng)S超過連接接管壁厚1mm以上時，應(yīng)削薄法蘭的直邊段，削薄段的斜度應(yīng)小于或等于1:3，如圖6.6所示。在任何情況下，不允許削薄錐頸段。圖6.6帶頸對焊法蘭與接管的連接6.7內(nèi)表面堆焊帶頸對焊法蘭與帶堆焊層接管的連接應(yīng)符合圖6.7的要求。圖6.7內(nèi)表面堆焊帶頸對焊法蘭與帶堆焊層接管的連接7制造、檢驗及驗收7.1法蘭7.1.1制造商應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》NB/T47008和本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對鍛件化學(xué)成分和力學(xué)性能進(jìn)行復(fù)驗。7.1.2鍛件的復(fù)驗項目和組批原則應(yīng)符合以下要求：8SH/T3231—2024a)鍛件組批原則按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》NB/T47008的規(guī)定；b)鍛件應(yīng)復(fù)驗化學(xué)成分，化學(xué)分析用試樣每冶煉爐號取一個試樣；c)Ⅳ級鍛件應(yīng)逐件進(jìn)行力學(xué)性能復(fù)驗，Ⅲ級鍛件應(yīng)按批進(jìn)行力學(xué)性能復(fù)驗；d)鍛件應(yīng)按批進(jìn)行晶粒度和非金屬夾雜物復(fù)驗；e)12Cr2Mo1鍛件應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行回火脆化傾向評定試驗。7.1.3鉻鉬鋼鍛件試樣的檢驗執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、試樣數(shù)量、熱處理條件除應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》NB/T47008的規(guī)定外，還應(yīng)符合表7.1.3的要求。表7.1.3鉻鉬鋼鍛件試樣檢驗要求PWHT/Max.PWHTPWHT/Max.PWHT除回火脆化傾向評定試驗外，表中試樣數(shù)量均為一個試樣上的取樣數(shù)量；對7.1.4機(jī)加工后，法蘭所有表面（包括焊接接頭坡口和法蘭密封面）應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第4部分：埋弧焊鋼焊絲和焊劑》NB/T47013.4進(jìn)行100％磁粉檢測，線性缺陷及圓形缺陷的質(zhì)量等級應(yīng)為Ⅰ級合格。7.1.5法蘭密封面應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《金屬材料布氏硬度試驗第1部分：試驗方法》GB/T231.1沿圓周對稱四點測定密封面的硬度，其硬度值應(yīng)比相配的墊片密封面的硬度值高至少30HBW。7.1.6法蘭外觀檢驗應(yīng)符合以下要求：a)機(jī)加工表面不得有毛刺、有害的劃痕和其它降低法蘭強(qiáng)度和連接可靠性的缺陷；b)法蘭密封面應(yīng)逐個檢查，環(huán)槽的兩個側(cè)面不得有機(jī)械加工引起的裂紋、劃痕、撞傷和加工程度不足等表面缺陷。7.1.7法蘭加工完畢后，應(yīng)在密封面上涂防銹油，并防止劃傷和撞擊。7.1.8法蘭密封面應(yīng)進(jìn)行機(jī)加工，密封面表面粗糙度應(yīng)為Ra0.4μm～1.6μm。7.1.9公稱直徑小于或等于DN600法蘭結(jié)構(gòu)尺寸極限偏差應(yīng)符合表7.1.9的要求。9SH/T3231—2024表7.1.9公稱直徑小于或等于DN600法蘭尺寸允許偏差單位為mmO>610B+3.0-1.5X>610H+4.0-1.0Q+5.00Y7.1.10公稱直徑大于DN600法蘭結(jié)構(gòu)尺寸極限偏差應(yīng)符合表7.1.10的要求。表7.1.10公稱直徑大于DN600法蘭尺寸允許偏差單位為mmOB+3.0-2.0Q+5.00XC—h7.1.11環(huán)槽密封面尺寸允許偏差應(yīng)符合表7.1.11的要求。SH/T3231—2024表7.1.11環(huán)槽密封面尺寸允許偏差單位為mmE+0.40FP+0.80K7.2密封墊片7.2.1墊片的制造、檢驗及驗收應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石油化工鋼制管法蘭用金屬環(huán)墊》SH/T3403的規(guī)定。7.2.2墊片的密封面最終機(jī)加工后，10墊片應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備無損檢測第4部分：磁粉檢測》NB/T47013.4進(jìn)行100％磁粉檢測；不銹鋼制墊片應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備無損檢測第5部分：滲透檢測》NB/T47013.5進(jìn)行100%滲透檢測。線性缺陷及圓形缺陷的質(zhì)量等級均為Ⅰ級。7.3緊固件7.3.1螺柱和螺母的制造、檢驗及驗收應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石油化工鋼制管法蘭用緊固件》SH/T3404的規(guī)定。7.3.2螺柱的螺紋應(yīng)采用滾制方法加工。7.3.3緊固件螺紋的牙底應(yīng)有圓滑的圓弧連接，其最小螺紋根部半徑不得小于0.125倍螺距。7.3.4螺柱規(guī)格大于等于M36時，粗加工后（螺紋加工前）應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備無損檢測第3部分：超聲檢測》NB/T47013.3逐根進(jìn)行100%超聲檢測，合格級別為Ⅰ級。7.3.5緊固件螺紋粗加工后（螺紋加工前應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備無損檢測第4部分：磁粉檢測》NB/T47013.4逐根進(jìn)行100%磁粉檢測，不允許有任何橫向缺陷顯示。7.3.6螺柱和螺母應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《金屬材料布氏硬度試驗第1部分：試驗方法》GB/T231.1逐件進(jìn)行硬度試驗，螺柱的硬度應(yīng)比相配的螺母硬度值高至少30HBW。7.3.7螺柱應(yīng)作磷化處理。8耐蝕層8.1材料8.1.1耐蝕層材料為奧氏體不銹鋼。耐蝕層采用雙層（過渡層+面層）堆焊結(jié)構(gòu)，面層的有效厚度應(yīng)不小于3mm。8.1.2堆焊材料應(yīng)有合格的質(zhì)量證明文件，且復(fù)驗合格。8.1.3堆焊用不銹鋼焊條應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T47018.2《承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第2部分：鋼焊條》的規(guī)定；堆焊用不銹鋼焊絲和焊劑應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T47018.3《承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第3部分：氣體保護(hù)焊鋼焊絲和填充絲》和NB/T47018.4《承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第4部分：埋弧焊鋼焊絲和焊劑》的規(guī)定；堆焊用不銹鋼焊帶和焊劑應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T47018.5《承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第5部分：堆焊用不銹鋼焊帶和焊劑》的規(guī)定。8.1.4耐蝕層、過渡層/面層的材料可按表8.1.4確定。SH/T3231—2024表8.1.4耐蝕層、過渡層/面層材料8.1.5不銹鋼焊帶與焊劑焊接形成的面層表面及以下3mm深度以內(nèi)熔敷金屬的化學(xué)成分應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第5部分：堆焊用不銹鋼焊帶和焊劑》NB/T47018.5的要求。8.2制造8.2.1耐蝕層的堆焊應(yīng)由設(shè)備制造商實施。8.2.2耐蝕層的堆焊可采用帶極電渣自動焊（ESW）、埋弧自動焊（SAW）、焊條電弧焊（SMAW）、鎢極氣體保護(hù)焊（GTAW）、熔化極氣體保護(hù)焊（MIG）等焊接方法。8.2.3每種堆焊工藝均應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備焊接工藝評定》NB/T47014進(jìn)行焊接工藝評定。8.2.4評定用試樣的材料及評定用焊材的類型和牌號均應(yīng)和產(chǎn)品制造時一致。8.2.5試樣在熱處理前，應(yīng)按磁性法和化學(xué)分析法分別測定耐蝕層的鐵素體數(shù)，且應(yīng)符合以下要求：a)在距面層表面2.75mm～3.25mm處提取試樣進(jìn)行化學(xué)分析，按圖8.2.6計算的鐵素體數(shù)應(yīng)在3FN～8FN之間；b)在面層表面用按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鉻鎳奧氏體不銹鋼焊縫鐵素體含量測量方法》GB/T1954（或與買方協(xié)商采用等效的其它檢測標(biāo)準(zhǔn)）校準(zhǔn)的鐵素體磁性測定儀進(jìn)行測量，每處至少測6個讀數(shù)，全部測量值應(yīng)在3FN～10FN之間；8.2.6當(dāng)合同中有規(guī)定時，可采用與用戶約定的試驗方法對每一種堆焊工藝進(jìn)行氫致剝離試驗。試樣應(yīng)經(jīng)過最大模擬焊后熱處理，充氫冷卻后的試樣應(yīng)至少放置7天，再進(jìn)行超聲檢測，試驗結(jié)果顯示不產(chǎn)生剝離為合格。試驗條件應(yīng)符合以下要求：a)試驗溫度應(yīng)為產(chǎn)品的最高操作溫度；b)試驗氫氣壓力應(yīng)為產(chǎn)品的最高操作壓力；c)充氫時間應(yīng)不低于48hr；d)冷卻速度應(yīng)不小于150℃/hr。SH/T3231—2024圖8.2.6焊縫金屬鐵素體數(shù)圖8.2.7耐蝕層堆焊前應(yīng)根據(jù)評定合格的焊接工藝按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《壓力容器焊接規(guī)程》NB/T47015制訂焊接工藝規(guī)程。8.2.8所有待堆焊基層表面應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第4部分：埋弧焊鋼焊絲和焊劑》NB/T47013.4進(jìn)行100%磁粉檢測，線性缺陷及圓形缺陷的質(zhì)量等級均為Ⅰ級。8.2.9堆焊過渡層時鉻鉬鋼基層的預(yù)熱溫度應(yīng)不低于100℃。8.2.10耐蝕層不允許存在裂紋、層間的未熔合以及條狀夾渣。8.2.11耐蝕層表面應(yīng)平滑，不得有引起應(yīng)力集中的缺口、咬肉及其它宏觀缺陷。焊道間搭接接頭處應(yīng)平滑過渡，表面不平度不得大于1.5mm。8.2.12法蘭密封面處的面層應(yīng)在最終焊后熱處理后堆焊。8.2.13耐蝕層應(yīng)按表8.2.13的要求進(jìn)行檢驗。表8.2.13耐蝕層檢驗要求——SH/T3231—20249法蘭、密封墊片和緊固件的匹配9.1法蘭、密封墊片和緊固件的匹配和使用溫度范圍應(yīng)符合表9.1的要求。表9.1法蘭、密封墊片、螺柱、螺母材料匹配表法蘭類型匹配匹配管法蘭及人孔法蘭可選配右側(cè)法蘭材料-20~可選配右側(cè)螺柱螺母材料-70~14Cr1Mo-20~-20~SH/T3231—2024（資料性附錄）高壓臨氫設(shè)備用管法蘭和人孔法蘭尺寸A.1本附錄包含了高壓臨氫設(shè)備用管法蘭和人孔法蘭尺寸，法蘭的結(jié)構(gòu)尺寸見圖A.1。管法蘭尺寸參見表A.1-1～A.1-4，人孔法蘭尺寸參見表A.1-5～A.1-12。A.2本附錄中內(nèi)表面堆焊法蘭的堆焊層厚度為6.5mm，不帶堆焊層的法蘭腐蝕裕量不大于6mm。A.3本附錄表中“兩法蘭間距離”系指法蘭及配對法蘭與密封墊片配合安裝后，兩法蘭凸臺上表面A.4本附錄中的管法蘭和人孔法蘭在工作溫度下的最高允許工作壓力可分別按表A.4-1和表A.4-2的要求。A.5本附錄中管法蘭的內(nèi)徑尺寸應(yīng)與鋼管一致，表A.1-1～A.1-4中的管法蘭內(nèi)徑尺寸B為參照鋼管壁厚等級Sch.140；表A.1-5～A.1-12中的人孔法蘭內(nèi)徑尺寸由設(shè)計者確定。SH/T3231—2024圖A.1法蘭結(jié)構(gòu)尺寸SHSH/T3231—2024表A.1-1PN420帶頸對焊（管）法蘭尺寸3231—2024OBQYC個XhHPFrK表A.1-2PN420內(nèi)表面堆焊帶頸對焊（管）法蘭尺寸OBQYmmCXhHPEWFrKOBXQ徑Cd個PFrK表A.1-4PN420內(nèi)表面堆焊長高頸（管）法蘭尺寸OBXQCd個PEWFrKSHSH/T3231—2024表A.1-5PN110長高頸（人孔）法蘭尺寸OBXQ徑Cd個PFrK ——— —表A.1-6PN150長高頸（人孔）法蘭尺寸OBXQ徑Cd個PFrK— ————表A.1-7PN260長高頸（人孔）法蘭尺寸OBXQ徑Cd個PFrK ——— 表A.1-8PN420長高頸（人孔）法蘭尺寸OBXQ徑Cd個PFrK— —20SH20SH/T3231—2024表A.1-9PN110內(nèi)表面堆焊長高頸（人孔）法蘭尺寸C個PEWFrK—————— 表A.1-10PN150內(nèi)表面堆焊長高頸（人孔）法蘭尺寸OBXQCd個PEWFrK—— ——表A.1-11PN260內(nèi)表面堆焊長高頸（人孔）法蘭尺寸C個PEWFrK——————SH/T3231—2024表A.1-12PN420SH/T3231—2024OBXQCd個PEWFrK—— SHSH/T3231—2024表A.4-1管法蘭最大允許工作壓力（表壓）—————————表A.4-2人孔法蘭最大允許工作壓力（表壓） ————————————————————————————————————SH/T3231—2024（資料性附錄）外載荷與內(nèi)壓共同作用下法蘭連接計算B.1法蘭應(yīng)按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《壓力容器第3部分：設(shè)計》GB150.3或《鋼制壓力容器——分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JB4732的規(guī)定進(jìn)行計算。本附錄推薦了當(dāng)法蘭承受附加的軸向力和外力矩時（如管道引起的軸向力和外力矩）與內(nèi)壓共同作用時，法蘭計算所需螺栓總截面積和法蘭操作力矩計算的計算方法。FB.2外載荷與內(nèi)壓共同作用下所需的螺栓總截面積按式B.2確定。式中：Am——外載荷與內(nèi)壓共同作用下所需的螺栓總截面積,mm2；DG——密封墊片壓緊力作用中心圓直徑，mm；FA——軸向外載荷（拉伸時計入，壓縮時不計N；MA——外力矩，N·mm；Wa——預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷，N；Wp——操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷，N；[σ]b——常溫下螺栓材料的許用應(yīng)力，MPa；[σ]——設(shè)計溫度下螺栓材料的許用應(yīng)力，MPa。B.3外載荷作用下法蘭操作力矩計算外載荷與內(nèi)壓共同作用時的法蘭設(shè)計力矩按式B.3計算。'MP=Mp+MPA（B.3-1)MPA=4MA（B.3-2）式中:Db——螺栓中心圓直徑，mm；SH/T3231—2024'MP——外載荷與內(nèi)壓共同作用時的法蘭操作力矩，N·mm；MP——內(nèi)壓作用下法蘭力矩，見GB150.3-2011式（7-14N·mm；MI——法蘭橫截面的彎曲慣性矩，mm4；IP——法蘭橫截面的極慣性矩，mm4；LD——螺栓中心至法蘭頸部至FD作用位置處的徑向距離，mm，見GB150.3-2011圖7-1。其中IP=KAB+KCD(B.3-4)KAB=-0.21(B.3-5)KCD=-0.105(B.3-6)+δ1如δf≥δa；如δf<δa式中：λ——系數(shù)，見GB150.3-2011式7-16或表7-5；h0——高頸長度參數(shù)，h0=，mm；h——法蘭頸部高度，mm；Di——法蘭內(nèi)直徑應(yīng)扣除腐蝕裕量，mm；Do——法蘭外直徑，mm；I——整體法蘭系數(shù)，由GB150.3-2011圖7-4查得或表7-7和表7-8計算；δ0——法蘭頸部小端有效厚度，mm；δ1——法蘭頸部大端有效厚度，mm；SH/T3231—2024δa——法蘭頸部平均有效厚度，mm；AA——計算參數(shù)，mm；BB——計算參數(shù)，mm；AR——計算參數(shù)，mm；CC——計算參數(shù)，mm；DKAB——計算系數(shù)；KSH/T3231—2024（資料性附錄）八角型金屬環(huán)形墊尺寸C.1本附錄列出了適用于本標(biāo)準(zhǔn)附錄A的高壓臨氫設(shè)備用管法蘭和人孔法蘭用八角型金屬環(huán)形墊尺寸。C.2八角型金屬環(huán)形墊結(jié)構(gòu)參見圖C.2，墊片尺寸參見表C.2。其中黑框包圍部分的墊片尺寸適用于本標(biāo)準(zhǔn)附錄A中的管法蘭,其余部分適用于附錄A中的人孔法蘭。圖C.2八角型金屬環(huán)形墊表C.2八角型金屬環(huán)形墊尺寸SH/T3231—2024SH/T3231—2024本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明1為便于在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)條文時區(qū)別對待，對要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下：1）表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴(yán)禁”；2）表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的：正面詞采用“應(yīng)”，反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”；3）表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應(yīng)這樣做的：正面詞采用“宜”，反面詞采用“不宜”；4）表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。2條文中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的寫法為：“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。中華人民共和國石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)條文說明SH/T3231—2024制定說明《石油化工高壓臨氫設(shè)備用管法蘭及人孔法蘭》（SH/T3231－2024經(jīng)工業(yè)和信息化部2024年03月29日以第01號公告批準(zhǔn)發(fā)布。本標(biāo)準(zhǔn)制訂過程中，編制組進(jìn)行了石油化工裝置設(shè)備用管法蘭和人孔法蘭的調(diào)查研究，總結(jié)了我國工程建設(shè)設(shè)備法蘭結(jié)構(gòu)、材料、制造的實踐經(jīng)驗，同時參考了國外先進(jìn)技術(shù)法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。為便于廣大設(shè)計、施工、科研、學(xué)校等單位有關(guān)人員在使用本標(biāo)準(zhǔn)時能正確理解和執(zhí)行條文規(guī)定，《石油化工高壓臨氫設(shè)備用管法蘭及人孔法蘭》編制組按章、條順序編制了本標(biāo)準(zhǔn)的條文說明，對條文規(guī)定的目的、依據(jù)以及執(zhí)行中需注意的有關(guān)事項進(jìn)行了說明。但是，本條文說明不具備與標(biāo)準(zhǔn)正文同等的法律效力，僅供使用者作為理解和把握標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參考。SH/T3231—2024 32 343術(shù)語和定義 344法蘭類型和密封面 345材料 347制造、檢驗及驗收 348耐蝕層 35附錄A（資料性附錄）高壓臨氫設(shè)備用法蘭和人孔法蘭 35SH/T3231—2024石油化工高壓臨氫設(shè)備用管法蘭及人孔法蘭本標(biāo)準(zhǔn)適用的法蘭材料范圍為碳鋼16Mn，鉻鉬鋼15CrMo、14Cr1Mo、12Cr2Mo1等。適用的法蘭公稱壓力為PN110，PN150，PN260，PN420，對應(yīng)的Class等級分別為Class600，Class900，Class1500，Class2500。3術(shù)語和定義3.1對臨氫設(shè)備中的臨氫環(huán)境根據(jù)APIRP581-2016進(jìn)行了定義，明確了本標(biāo)準(zhǔn)法蘭的適用環(huán)境。4法蘭類型和密封面4.1對臨氫設(shè)備中常見的法蘭類型進(jìn)行了分類，由于煉油化工裝置高壓臨氫環(huán)境較多的同時含有硫化氫等腐蝕介質(zhì)，通常在設(shè)備用法蘭上采用耐蝕層堆焊的方式抗介質(zhì)腐蝕，因此本標(biāo)準(zhǔn)中列入了帶有堆焊耐蝕層的法蘭型式，并對其結(jié)構(gòu)尺寸和耐蝕層材料、制造進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)定。4.4本條規(guī)定了本標(biāo)準(zhǔn)適用的管法蘭和人孔法蘭的規(guī)格。其中管法蘭主要適用于公稱壓力為PN420，公稱直徑DN350～DN600的法蘭。上述規(guī)格的高壓法蘭是HG/T20615中的法蘭規(guī)格未涵蓋到的，其它HG20615中規(guī)定的法蘭規(guī)格除本標(biāo)準(zhǔn)附錄A外也可參照本標(biāo)準(zhǔn)其它章節(jié)的規(guī)定。本條列出的人孔法蘭的規(guī)格涵蓋了四個壓力等級，根據(jù)對煉油化工裝置高壓人孔法蘭的統(tǒng)計，已經(jīng)涵蓋了經(jīng)常使用的高壓人孔規(guī)格，能夠滿足煉油化工裝置設(shè)備的需要。高壓臨氫