⚠️ 标准时效性(2026 年 9 月现行):HG/T 20592-2009(2010-06-01 实施,替代 HGJ 44-91 / HG 20592-97);NB/T 47028-2023《压力容器用钛及钛合金锻件》(此前站内旧稿写"NB/T 47010 钛锻件"系误引,47010-2017 不含钛合金,本篇修正回填,同 134 篇逻辑);ASTM B381(钛锻件 Gr1-Gr12)+ ASME B16.5/B16.47。此前旧稿"NB/T 47010 钛法兰""12459-2025 直接验收钛管件"两处表述本篇一并修正。
一、标准底座:HG/T 20592 + NB/T 47028 + B381
| 层级 | 标准 | 作用 |
|---|---|---|
| 尺寸/型式 | HG/T 20592-2009 | 公制管(Φ14×3...),PN 系列 PN16/25/40/63 + Class 系列 150/300/600;型式 PL/SO/WN/SW/Th/LF/SE/PJ/SE;密封面 RF/FM/T/G/RJ;DN10-DN2000 |
| 材料(锻件) | NB/T 47028-2023(钛及钛合金锻件) | 钛法兰材料验收唯一依据,分 Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ 级,超声检测按 NB/T 47013 |
| 锻件工艺 | ASTM B381(钛及钛合金锻件) | Gr1-Gr12 牌号,对接 HG/T 20592 尺寸(出口/合资项目常用) |
| 美标尺寸 | ASME B16.5(NPS½-24)/ B16.47(NPS26-60,A/B 系列) | Class150-2500,对接 B381 锻件 |
⚠️ 钛法兰材料映射(GB/T 3620.1-2016 ↔ ASTM):TA1=Gr1、TA2=Gr2、TA3=Gr3、TA4=Gr4、TA9(Ti-0.2Pd)=Gr7、TA10(Ti-0.3Mo-0.8Ni)≈Gr12、TC4(Ti-6Al-4V)=Gr5、TC4ELI=Gr23、TB5(Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al)为 β 合金需技术协议。合同必须写双号(国标+UNS/ASTM),只写"纯钛""Gr2"=开放交付。
二、压力等级:PN 系列 vs Class 系列(核心坑)
| HG/T 20592 PN 系列 | 大致对应 Class | 适用 | 注意 |
|---|---|---|---|
| PN16 | ≈Class150(PN20) | 常低压、水/碱/海水常规 | 板式平焊 PL 主力档 |
| PN25 | (介于 150-300) | 中压、一般工艺管线 | HG/T 特有档 |
| PN40 | ≠Class300! | 较高压、温度波动、腐蚀 | PN40 对应≈Class300 之间,Class300≈PN50,绝不可互换 |
| PN63 | ≈Class600(PN110 更接近) | 高压、带颈对焊 WN | PN63 与 Class600 也有偏差 |
选体系不换算:化工部标准项目(HG/T 20592 公制管)用 PN 系列、石化/出口/ASME 项目用 Class 系列。一个项目只锁一套,不允许"PN40=Class300"混写——二者螺栓孔数、孔距、垫片外径、密封面宽度均不同,现场无法配对。温度升额定值需按 HG/T 20592 压力-温度额定表降额(钛法兰使用温度上限约 300℃,纯钛 315℃ 以上不宜,钛在 300℃ 以上氧化+氢吸收显著)。
三、型式 × 压力 × 密封面 × 材料(选型四维)
| 型式 | 适用压力 | 特点 | 材料(介质分流) |
|---|---|---|---|
| PL 板式平焊 | PN16/25(低) | 易成形、省料、刚性差 | TA2(成形性最优,常规水/碱/海水) |
| SO 带颈平焊 | PN16-40 | 较 PL 刚性好 | TA2 / TA10 |
| WN 带颈对焊 | PN25-63 / Class300+ | 高压力+温度波动+腐蚀首选,颈与管等径对接焊 | TA10(耐还原酸+Cl⁻)/ TC4(高强 Rm895)/ TA5(海水承力 GJB2505A) |
| SW 承插焊 | PN40+ / Class300+ | 小口径 DN≤50、高压 | TC4(高强+焊接性) |
| Th 螺纹 | PN16-40 | 小口径 DN≤50、不便焊接 | TC4 / TA10 |
| LF/SE、PJ/SE 松套 | PN16-40 | 翻边/衬里、省钛材、可拆 | TA2(松套环+钢制活套) |
密封面:RF 突面(常规)→ FM 凹面(配对,防垫片挤出)→ T/G 榫槽(毒性/贵重介质)→ RJ 环连接(高压高温 Class600+)。钛密封面硬度低,配钢制螺栓需控制预紧+加软垫片(非石棉/PTFE/石墨改性),避免钛面压伤。
四、材料选型:按型式+介质谱分流(不是都用 TA2)
• TA2(Gr2,主力):板式平焊 PL、松套 LFSE、常规水/碱/海水/稀氧化酸工况,成形性+成本最优。
• TA10(Gr12,Ti-0.3Mo-0.8Ni):耐还原酸(稀 HCl/H₂SO₄/磷酸)+Cl⁻ 缝隙+海水淡化(138/139 篇),带颈对焊 WN 用于腐蚀+压力双高工况。
• TC4(Gr5,Ti-6Al-4V):Rm895 高强,承插焊 SW/螺纹 Th 小口径高压、海水承力动件;防腐容器不首选(135/138 逻辑)。
• TA5(Ti-4Al-0.005B):GJB2505A 舰船板材专项,海水高强承力法兰折中(Rm685,介于 TA2/TC4 间)。
• TA9(Gr7,Ti-0.2Pd):抗氧化酸(HNO₃)+缝蚀,与 TA10 机制不同不互替(138 篇)。
• TB5(β 合金):法兰极少见,需 GB/T 3624-2023 + 技术协议(139 篇),STA 态加工困难。
五、配套管件(别踩 12459 的坑)
钛管件尺寸标准:ASTM B363(无缝/焊接弯头、三通、异径管、管帽,Gr1-Gr12)+ HG/T 20592 尺寸对接。
⚠️ GB/T 12459-2025 是"钢制对焊管件"尺寸参照,钛管件必须叠 B363 + HG/T 20592(同 134 回填逻辑:12459-2025 不替代材质标准,配套 GB/T 13401-2025 技术规范也是钢制)。
钛管件材料:弯头/三通主流 TA2(耐蚀+冷推成形),腐蚀工况 TA10,高压 TC4;壁厚按 Sch 系列(HG/T 20592 对接)。
六、成本:隐性成本在加工不在材料
钛法兰成本结构:锻造+机加工(密封面精度 Ra≤1.6、螺栓孔位置度、颈部成形)占 60%+、材料约 30%。
PN 升级跳档逻辑:PN16→PN40 加的不只是法兰盘厚度,而是颈部尺寸+螺栓规格+螺栓孔数+垫片外径整组升级,成本跳档明显(约 +40-70%)。
选型建议:按设计压力温度+介质泄漏等级选最低够用 PN,别为"保险"盲目升 PN;确需升级优先升材料(TA2→TA10 耐蚀)而非升 PN。
常见问题
图纸写"PN40 Class300 钛法兰",供应商照做行吗?
不行,两套体系不能这样叠写。PN40 与 Class300≈PN50,螺栓孔数/孔距/垫片外径/密封面宽度都不同,照做出来现场无法与配对法兰装配。正确:按项目标准体系二选一——化工部标准(HG/T 20592 公制管)锁 PN40、石化/出口(ASME)锁 Class300,配套螺栓/垫片/管子一并切体系。合同写"PN40≈Class300"=标准引用错误可退。
海水冷却管线 DN200 PN16,板式平焊 PL 用 TA2 够吗?
常规够,但要确认两点。①TA2 在海水/中性盐耐蚀性优、PL 对焊口受力小,PN16 够用;②若有温度波动+管系振动(泵出口),PL 刚性不足建议升 SO 带颈平焊或 WN,材料仍可用 TA2;若海水+缝隙腐蚀严重(如法兰密封面间隙)升 TA10 更稳妥,但 PN16 体系不变。别为了"耐海水"盲目升 TC4——Rm895 用不上还增加焊接成本和 β 脆化风险。
供应商报"钛法兰用板割,便宜 20%"能接受吗?
不能,板割法兰违规(回收 137 案例 4、115/132 红线)。钛法兰必须锻件(NB/T 47028-2023 + ASTM B381)——板割件晶向平行密封面,螺栓预紧应力沿轧制方向集中,使用 8-14 个月密封面沿晶向微裂渗漏;退火只能消残余应力不能改晶向。NB/T 47028 是钛合金锻件专用标准(旧稿误写的 NB/T 47010-2017 全称"承压设备用不锈钢和耐热钢锻件",不含钛,见 134 篇回填)。园区验收按 134 篇七栏+形态标准直接退。
稀 H₂SO₄ 15% / 80℃ 管线用 WN 法兰,选 TA2 还是 TA10?
选 TA10,不选 TA2。稀 H₂SO₄ 是还原酸,TA2 在还原酸里缓慢腐蚀(<0.13mm/a 尚可但长期不经济),TA10 的 Mo+Ni 降析氢过电位耐点蚀(138/139 篇谱:稀 HCl/H₂SO₄/磷酸/海水淡化 TA10 最优)。同时确认 PN 等级按设计压力定(腐蚀工况常选 WN 对焊+PN40),密封面 RF 配非石棉垫片。升 TC4 是白花钱——TC4 在还原酸里与 TA2 同档,Rm895 用不上(135/138 逻辑)。
宝鸡仟亿拓达钛材(钛法兰按 HG/T 20592-2009 + NB/T 47028-2023 + ASTM B381 供货,非厂家排名):型式 PL/SO/WN/SW/Th/LFSE/PJSE 全系列,PN16/25/40/63 + Class150/300/600 双体系可选;材料 TA2/TA9/TA10/TC4/TC4ELI/TA5(双号标注,对接 GB/T 3620.1-2016 与 ASTM Gr1-Gr12);板式/松套用 TA2、带颈对焊 WN 腐蚀高压用 TA10 或 TC4、海水承力 TA5、小口径高压 SW/Th 用 TC4。本司为钛材销售+外协锻造机加工,不自有锻造/热处理/机加工产线、不供整台压力容器、不出具伪造 MTC;外协供方持相应制造许可资质,法兰必须锻件(NB/T 47028 Ⅲ/Ⅳ 级 + B381),严禁板割,MTC 附:化学成分双号(O/N/H/Fe 间隙元素)、锻造比(≥3:1)、热处理曲线(TA2 600-750℃ 退火、TC4 700-800℃ 退火/去应力 600-650℃)、超声检测(NB/T 47013,Ⅱ 级)、尺寸检验报告(密封面 Ra≤1.6、螺栓孔位置度)。合同锁四要素:标准体系(PN/Class 二选一)+ 压力等级 + 型式 + 密封面 + 材料双号;配套钛管件按 ASTM B363 + HG/T 20592(⚠️ 12459-2025 为钢制尺寸参照,钛管件叠 B363)。办公:宝鸡高新大道 188 号院 4 幢 A403;技术部按"型式×压力×密封面×材料"四维出《钛法兰选型技术条件》后报价,电话 0917-3557966,邮箱 ceo@sxqytd.com。
本文由人工智能工具辅助起草,经宝鸡仟亿拓达技术部人工审核、修改并确认发布。与第 115、116(镍法兰)、131、134(管件标准回填)、137(板割法兰违规)、138(钛板牌号)、139(TB5 无缝管)、141(钛丝三赛道)篇口径一致:不评厂家、不点名、不虚构评分、不报死价。标准与数据引证:HG/T 20592-2009(2010-06-01 实施,替代 HGJ 44-91 / HG 20592-97)公制管,PN 系列 PN16/25/40/63、Class 系列 150/300/600(≈PN20/50/110)、型式 PL/SO/WN/SW/Th/LF/SE/PJ/SE、密封面 RF/FM/T/G/RJ、DN10-DN2000 ;NB/T 47028-2023《压力容器用钛及钛合金锻件》(⚠️ 修正旧稿"NB/T 47010 钛锻件"——NB/T 47010-2017 全称"承压设备用不锈钢和耐热钢锻件"不含钛合金,同 134 篇回填逻辑),分 Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ 级,超声 NB/T 47013(Ⅱ 级) ;ASTM B381 钛及钛合金锻件 Gr1-Gr12 + ASME B16.5(NPS½-24,Class150-2500)+ B16.47(NPS26-60,A/B 系列) ;材料映射 GB/T 3620.1-2016 TA1=Gr1、TA2=Gr2、TA3=Gr3、TA4=Gr4、TA9(Ti-0.2Pd)=Gr7、TA10(Ti-0.3Mo-0.8Ni)=Gr12、TC4(Ti-6Al-4V)=Gr5、TC4ELI=Gr23、TB5(Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al) 需技术协议 ;配套管件 ASTM B363(无缝/焊接,Gr1-Gr12)+ HG/T 20592 尺寸,⚠️ GB/T 12459-2025 是钢制对焊管件尺寸参照、钛管件必须叠 B363(同 134 回填:12459-2025 不替代材质、配套 GB/T 13401-2025 亦为钢制) ;温度额定 钛法兰使用温度上限约 300℃(纯钛 315℃ 以上不宜,钛 300℃ 以上氧化+氢吸收显著),压力-温度降额按 HG/T 20592 表 ;成本 锻造+机加工占 60%+、材料约 30%,PN16→40 升级颈部+螺栓规格+垫片整组,成本 +40-70%。旧站若写"法兰越厚越耐压随便选""PN40 就是 Class300""钛法兰都用 TA2""钛法兰可用板割""NB/T 47010 钛锻件""12459-2025 直接验收钛管件""升 TC4 耐还原酸更好"等错表述,本篇已按现行标准修正回填。具体压力-温度额定值以 HG/T 20592 表 + 设计院强度书为准,钛法兰密封面硬度低于钢制螺栓,预紧需配软垫片并控制扭矩,本司不替代第三方安装预紧工艺评定。
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