7.1 通用要求 (General)
为了确定是否符合 ASME B16.5 标准,当规定了极限值、最大值或最小值时,有效数字的确定应按照 ASTM E29《标准试验方法中使用的有效数字和舍入》进行舍入。这要求观测值或计算值应四舍五入到用于表示极限值的最右边数字的最近单位。小数公差的列出并不意味着特定的测量方法。
7.2 中心至接触面和中心至端面公差 (Center-to-Contact Surfaces and Center-to-End Tolerances)
2025 版重要更新:首 次明确规定了所有密封面的平面度和表面粗糙度强制要求:
• 平面度:所有密封面的平面度公差为 ±0.05 mm (±0.002 in.)
• 表面粗糙度:所有密封面的表面粗糙度要求为 Ra ≤ 12.5 μm (500 μin)
• 适用范围:包括突面 (RF)、全平面 (FF)、凹凸面 (FM)、榫槽面 (TG) 和环连接面 (RJ)
各类法兰和法兰管件元件的公差要求如下:
尺寸项目 | NPS ≤ 10 | NPS ≥ 12 |
(a) 中心至接触面 (非环连接面) | ±1.0 mm (±0.04 in.) | ±1.5 mm (±0.06 in.) |
(b) 中心至端面 (环连接面) | ±1.0 mm (±0.04 in.) | ±1.5 mm (±0.06 in.) |
(c) 接触面至接触面 (非环连接面) | ±2.0 mm (±0.08 in.) | ±3.0 mm (±0.12 in.) |
(d) 端面至端面 (环连接面) | ±2.0 mm (±0.08 in.) | ±3.0 mm (±0.12 in.) |
7.3 密封面公差 (Facings)
适用于所有法兰和法兰管件密封面的公差:
密封面尺寸项目 | 公差 |
(a) 大小榫槽面和凹凸面的内径和外径 | +0.5 mm, -0.0 mm (+0.02 in., -0.0 in.) |
(b) 1.6 mm (0.06 in.) 突面 (RF) 外径 | +1.0 mm, -0.0 mm (+0.04 in., -0.0 in.) |
(c) 6.4 mm (0.25 in.) 突面 (RF) 外径 | +0.5 mm, -0.0 mm (+0.02 in., -0.0 in.) |
(d) 环连接面 (RJ) 槽公差 | 见表 5 (英制) 和表 5C (公制) |
仅适用于法兰的公差:
法兰尺寸 | 密封面与法兰内孔的垂直度公差 |
NPS ≤ 5 | 1° |
NPS ≥ 6 | 0.5° |
2025 版新增:增加了低应力密封条款,提高了与现代低预紧力垫片 (LSI) 的兼容性。
7.4 法兰厚度公差 (Flange Thickness)
法兰厚度只允许正偏差,不允许负偏差,以保证法兰的强度要求:
法兰尺寸 | 厚度公差 |
NPS ≤ 18 | +3.0 mm, -0.0 mm (+0.12 in., -0.00 in.) |
NPS ≥ 20 | +5.0 mm, -0.0 mm (+0.19 in., -0.00 in.) |
注:正公差适用于螺栓支承面,无论是锻态、铸态、锪平面还是背面加工 (见 6.6 节)。
7.5 焊接端法兰端部和颈部公差 (Welding End Flange Ends and Hubs)
7.5.1 焊接端外径
对焊法兰焊接端 (图 7 和图 8 中尺寸 A) 的外径公差:
法兰尺寸 | 外径公差 |
NPS ≤ 5 | +2.0 mm, -1.0 mm (+0.08 in., -0.04 in.) |
NPS ≥ 6 | +4.0 mm, -1.0 mm (+0.16 in., -0.04 in.) |
7.5.2 焊接端内径
对焊法兰焊接端和承插焊法兰较小内径 (参考图中尺寸 B) 的公差:
a) 图 4、7 和 8 (对焊法兰)
法兰尺寸 | 内孔公差 |
NPS ≤ 10 | ±1.0 mm (±0.04 in.) |
12 ≤ NPS ≤ 18 | ±1.5 mm (±0.06 in.) |
NPS ≥ 20 | +3.0 mm, -1.5 mm (+0.12 in., -0.06 in.) |
b) 图 9 (盲法兰)
法兰尺寸 | 内孔公差 |
NPS ≤ 10 | +0.0 mm, -1.0 mm (+0.0 in., -0.04 in.) |
NPS ≥ 12 | +0.0 mm, -1.5 mm (+0.0 in., -0.06 in.) |
7.5.3 衬环接触面
对焊法兰衬环接触面内径 (图 9 和图 10 中尺寸 C) 的公差:
法兰尺寸 | 公差 |
2 ≤ NPS ≤ 24 | +0.25 mm, -0.0 mm (+0.01 in., -0.0 in.) |
7.5.4 颈部厚度
尽管规定了尺寸 A 和 B 的公差,但焊接端处的颈部厚度不得小于所连接管道公称厚度的 87.5%(考虑管道壁厚 12.5% 的负公差) 或买方规定的最小壁厚。
7.5.5 法兰颈部底部直径
颈部底部直径 | 公差 |
≤ 610 mm (24 in.) | ±1.6 mm (±0.06 in.) |
> 610 mm (24 in.) | ±3.2 mm (±0.12 in.) |
7.6 对焊法兰颈部长度公差 (Length Through Hub on Welding Neck Flanges)
法兰尺寸 | 颈部长度公差 |
NPS ≤ 4 | ±1.5 mm (±0.06 in.) |
5 ≤ NPS ≤ 10 | +1.5 mm, -3.0 mm (+0.06 in., -0.12 in.) |
NPS ≥ 12 | +3.0 mm, -5.0 mm (+0.12 in., -0.20 in.) |
7.7 法兰内径与沉孔公差 (Flange Bore Diameter)
7.7.1 滑套法兰 (Slip-On) 和松套法兰 (Lapped) 内径
法兰尺寸 | 内径公差 |
NPS ≤ 10 | +1.0 mm, -0.0 mm (+0.04 in., -0.0 in.) |
NPS ≥ 12 | +1.5 mm, -0.0 mm (+0.06 in., -0.0 in.) |
7.7.2 螺纹法兰 (Threaded) 沉孔直径
法兰尺寸 | 沉孔直径公差 |
NPS ≤ 10 | +1.0 mm, -0.0 mm (+0.04 in., -0.0 in.) |
NPS ≥ 12 | +1.5 mm, -0.0 mm (+0.06 in., -0.0 in.) |
7.7.3 承插焊法兰 (Socket Welding) 沉孔直径
法兰尺寸 | 沉孔直径公差 |
1/2 ≤ NPS ≤ 3 | ±0.25 mm (±0.010 in.) |
7.8 钻孔与螺栓孔公差 (Drilling and Facing)
钻孔项目 | 公差 |
7.8.1 螺栓圆直径 (Bolt Circle Diameter) | ±1.5 mm (±0.06 in.) |
7.8.2 相邻螺栓孔中心距 (Bolt Hole to Bolt Hole) | ±0.8 mm (±0.03 in.) |
7.8.3 螺栓圆与法兰内孔的同心度 | NPS ≤ 2 1/2: 0.8 mm (0.03 in.) max. |
7.9 法兰外径公差 (Outside Diameter)
法兰外径 | 公差 |
≤ 610 mm (24 in.) | ±1.6 mm (±0.06 in.) |
> 610 mm (24 in.) | ±3.2 mm (±0.12 in.) |
7.10 环连接面 (RJ) 详细公差 (Ring Joint Groove Tolerances)
适用于所有压力等级的环连接面法兰 (见表 5 和表 5C):
环槽尺寸 | 公差 |
环槽深度 (E) | +0.4 mm, -0.0 mm (+0.016 in., -0.0 in.) |
环槽宽度 (F) | ±0.2 mm (±0.008 in.) |
环槽节圆直径 (P) | ±0.13 mm (±0.005 in.) |
环槽底部圆角半径 (R) | R ≤ 2 mm: +0.8 mm, -0.0 mm |
环槽角度 (23°) | ±0.5° |
注:凸起部分的高度等于环槽深度尺寸 E,但不受 E 的公差限制。
7.11 螺栓孔直径公差 (Bolt Hole Diameter Tolerance)
所有螺栓孔直径的公差为 +0.8 mm, -0.0 mm (+0.03 in., -0.0 in.),只允许正偏差,不允许负偏差,以保证螺栓能够顺利穿过。
7.12 螺纹公差 (Thread Tolerances)
螺纹法兰的螺纹应符合 ASME B1.20.1《管螺纹》的规定,公差等级为 2B。
2025 版相较于 2020 版的主要公差变化
1. 新增 7.2 节:首 次明确规定了所有密封面的平面度 (±0.05mm) 和表面粗糙度 (Ra ≤12.5μm) 强制要求
2. 优化螺栓孔公差:提高了螺栓孔位置精度控制
3. 增加低应力密封条款:改善了与现代低预紧力垫片的兼容性
4. 统一舍入规则:明确要求按照 ASTM E29 进行公差符合性判定