《输电线路钢管塔用法兰技术要求》

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中华人民共和国电力行业标准

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输电线路钢管塔用法兰技术要求

Technicalspecificationoftheflangesforthetransmissionlinesteeltubulartower

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（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

国家能源局发布

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I

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输电线路钢管塔用法兰技术要求

1范围

本标准规定了输电线路钢管塔常用法兰的分类、材料、制造工艺、技术要求、检验、标志、包装和

运输等要求。

本标准包括锻制（锻造加工或经模锻后碾压扩径成型）的带颈法兰、板式平焊法兰及钢板割制的板

式平焊法兰。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T222钢的成品化学成分允许偏差

GB/T223钢铁及合金化学分析方法

GB/T226钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法

GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法

GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法

GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法

GB/T700碳素结构钢

GB/T1591低合金高强度结构钢

GB/T1979结构钢低倍组织缺陷评级图

GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备

GB/T4336碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）

GB/T5313厚度方向性能钢板

GB/T6394金属平均晶粒度测定方法

GB/T9114带颈螺纹钢制管法兰

GB/T9452热处理炉有效加热区测定方法

GB/T10561钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法

GB/T10610产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法

GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法

GB/T20123钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法）

NB/T47008承压设备用碳素钢和合金钢锻件

JB/T4730.3承压设备无损检测第3部分超声检测

JB/T4730.4承压设备无损检测第4部分磁粉检测

JB/T4730.5承压设备无损检测第5部分渗透检测

YB/T004初轧坯和钢坯技术条件

YB/T2011连续铸钢方坯和矩形坯

YB/T4149连铸圆管坯

1

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3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1法兰Flanges

法兰也称法兰盘或凸缘，是钢管与钢管相互连接的零件，连接于管端；法兰上有孔眼，可通过螺栓

连接两法兰。

3.2带颈平焊法兰Flatweldingneckflanges

也称带颈平焊钢制管法兰，是一种将钢管插入法兰内通过角焊缝与钢管连接的短颈法兰。

3.3带颈对焊法兰Buttweldingneckflanges

也称带颈对焊钢制管法兰，是一种带颈的并有圆管过渡的且与钢管对焊连接的法兰。

3.4板式平焊法兰Flatweldingplateflanges

是一种将钢管插入法兰内通过角焊缝与钢管连接的板状法兰。

4总则

4.1输电线路钢管杆塔用法兰的制造及检验应满足设计图纸和本标准的要求，本标准中未规定的应符

合国家和行业有关标准的规定。

4.2当需要修改设计时，应取得设计单位的同意，并签署设计变更文件。

4.3输电线路钢管杆塔用法兰制造所涉及到的其他材料或加工技术要求按相应的国家或行业标准执

行。

4.4采用新材料、新技术、新工艺时，应经过试验及验证，评定是否满足设计及安全使用要求.

4.5输电线路钢管杆塔用法兰的制造过程应满足国家有关环境、职业健康和安全的法规和标准要求。

5分类

5.1输电线路钢管塔常用法兰分类

5.1.1按制造工艺分为：带颈法兰和板式平焊法兰。

5.1.2按连接形式分为：对焊法兰（带颈对焊法兰）和平焊法兰（带颈平焊法兰、板式平焊法兰）。

5.1.3按结构形式分为：

1)带颈对焊法兰分为：内直外坡、外直内坡和内外双坡等三种形式。

2)板式平焊法兰分为：有筋板法兰和无筋板法兰两种形式。

5.2输电线路钢管塔常用法兰代号表示方法，见表1。

表1输电线路钢管塔常用法兰表示方法

名称代号类型代号结构形式代号

内直外坡---

对焊法兰外直内坡N

F带颈法兰D

内外双坡S

平焊法兰P

2

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名称代号类型代号结构形式代号

有筋板法兰Y

板式平焊法兰B

无筋板法兰W

5.3输电线路钢管塔常用法兰结构及与钢管连接示意图，见图1。

图（a）带颈对焊法兰（FD）结构图图（b）带颈对焊法兰(FDN)结构图

图（c）带颈对焊法兰（FDS）结构图图（d）带颈平焊法兰（FDP）结构图

图（e）带颈对焊法兰与钢管连接示意图图（f）带颈平焊法兰与钢管连接示意图

A-法兰焊端外径；B-法兰焊端内径；N-法兰颈外径；K-螺栓孔中心圆直径；D-法兰外径；C-法兰盘厚度；H-法兰高

度；H1-颈部高度；S-颈部厚度；L-螺栓孔直径；n-螺栓孔数；R、r-圆角半径

图（g）板式平焊法兰结构图图（h）板式平焊法兰与钢管连接示意图

3

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图（i）有筋板板式平焊法兰与钢管连接示意图图（j）无筋板板式平焊法兰与钢管连接示意图

注：A-钢管外径；B-法兰内径；K-螺栓孔中心圆直径；D-法兰外径；C-法兰盘厚度；L-螺栓孔直径；n-螺栓孔

数

图1输电线路钢管塔常用法兰结构及与钢管连接示意图

6材料

6.1输电线路钢管塔用法兰应选用符合GB/T700规定的Q235B和GB/T1591规定的Q345B/C、

Q420B/C/D、Q460B/C/D等钢材、钢坯。

6.2锻制法兰应选用相同材质的钢坯进行加工；钢坯应采用电炉或转炉冶炼，必要时加炉外精炼；钢

坯宜采用初轧坯，经供需双方协商，也可采用符合YB/T2011、YB/T4149规定的连铸坯。钢坯表面不

得有肉眼可见的裂纹、结疤、褶皱和夹渣等缺陷存在，初轧钢坯应有足够的切除量，不应有缩孔、尾孔

和分层；酸浸低倍试片上不得有肉眼可见的气泡、裂纹、白点、翻皮和夹杂等，一般疏松、中心疏松和

偏析应满足GB/T1979的2级要求，本标准中未明确规定的应符合YB/T004的相关要求。

6.3割制法兰应选用相同材质的钢板进行割制，钢板应无分层缺陷，不得采用连铸板坯；对于厚度大

于或等于40mm的板式平焊法兰应选用符合GB/T5313规定的Z向钢材料割制。

6.4法兰用钢材、钢坯应有炉号、材质标识。原材料的检验项目、试验方法、取样数量和评定依据见

表2。

表2原材料检验项目、试验方法、取样数量和评定依据表

检验项目试验方法取样数量评定依据

化学成分GB/T223、GB/T4336、GB/T20066、GB/T20123每炉批1件6.1

低倍组织检验GB/T226、GB/T1979每炉批2件6.2

7制造工艺

7.1带颈法兰应采用锻制，不得采用钢板直接机加工成型；板式平焊法兰可以采用锻制，或选用相同

材质的钢板进行割制。

7.2钢坯加热应优先考虑采用气源或电源等稳定热源加热，同时按照材质制定相应的加热工艺规范，

严格控制加热温度、加热速度和加热时间，不得出现过烧，过烧的必须报废。在加热过程中应使用测温

仪进行测温。应控制始锻温度和终锻温度，超出温度区间的钢坯不应继续进行锻造加工。加热过程中宜

封闭炉口。

7.3锻件毛坯的锻造加工应根据法兰通径尺寸不同执行不同的加工工艺；所选锻压机应确保锻件内部

充分锻透，锻造加工成型时应保证锻件的锻造比大于3.0。

7.4锻件表面应光滑，无裂纹、夹层、折叠、夹渣等缺陷，应保证机加工所需的最小加工量。

7.5锻件热处理设备应经过检测并满足GB/T9452规定的Ⅲ类合格后使用。应根据锻件的厚度进行分

类装炉，确保锻件之间的间隙并遵循相应的加热规范。冷却后做材质颜色标识，不同热处理批次的产品

应分开存放。

4

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7.6热处理后的锻件质量应达到NB/T47008中Ⅲ级锻件检验要求,同时应进行硬度及表面无损检测，

锻件的检验项目、试验方法、取样数量和评定依据见表3。

7.6.1硬度检验应满足GB/T231.1的要求。每炉至少检验10%且不少于5件（少于5件时应全检），

同一锻件硬度差不超过40HBW，同一批锻件硬度差不超过50HBW；硬度检验应在法兰盘上表面进行，每

件锻件至少检验3点；当硬度检测结果不满足要求时，可以对锻件重新进行热处理，但原则上重复热处

理不得超过两次（回火次数不计）。

7.6.2表面无损检测应满足JB/T4730.4或JB/T4730.5的要求，采用磁粉检测后的锻件应进行消磁

处理，采用渗透检测后的锻件应进行表面清洗。

表3锻件的检验项目、试验方法、取样数量和评定依据表

检验项目试验方法取样数量评定依据

硬度GB/T231.1每炉批10%且不少于5件（少于5件时应全检）7.6.1

表面无损检测JB/T4730.4或JB/T4730.5每炉批2件7.6.2

7.7锻件的车削加工，应按照先粗车、再精车的原则进行，保证法兰表面及螺栓孔表面粗糙度满足8.5

的要求。

7.8法兰加工过程中不得进行补焊。

8技术要求

8.1交货状态

除钢板割制的板式平焊法兰，法兰应以正火、正火加回火或淬火加回火状态交货。

8.2外观质量

法兰应有永久性标识。法兰表面应无肉眼可视的裂纹、夹层、折叠、夹渣等缺陷，不应有毛刺、划

痕和其他可能降低法兰承载强度及连接可靠性的缺陷，法兰的圆角过渡处应光滑。

8.3法兰重量

应按设计图纸的理论计算值考核，修约到0.01kg，钢铁的密度取7850kg/m3，重量偏差为±0.1%。

8.4尺寸及允许偏差

8.4.1法兰尺寸应符合图纸的要求，带颈法兰尺寸允许偏差应符合表4的规定，板式平焊法兰尺寸允

许偏差应符合表5的规定。

表4带颈法兰尺寸允许偏差

项目法兰形式尺寸范围允许偏差（mm）

C≤18mm0～+1.0

法兰盘厚度C对焊、平焊18mm＜C≤50mm0～+1.5

C＞50mm0～+2.5

法兰高度H对焊、平焊所有规格±1.0

＜DN150-0.5～+0.5

法兰焊端外径A对焊

≥DN150-1.0～+1.0

＜DN1250～+0.5

法兰焊端内径B平焊

≥DN1250～+1.0

法兰外径D对焊、平焊所有规格±1.0

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项目法兰形式尺寸范围允许偏差（mm）

颈部厚度S对焊所有规格-0.3～+1.0

M10～M33±0.75

螺栓孔中心圆直径K对焊、平焊

＞M33±1.0

M10～M24±0.5

相邻两螺栓孔的弦距对焊、平焊M27～M33±0.6

＞M33±0.7

≤DN500±1.0

任意两螺栓孔的弦距对焊、平焊

＞DN500±1.2

螺栓孔直径L对焊、平焊所有规格0～+0.8

螺栓孔中心圆与法兰接触面的同轴度公差对焊、平焊所有规格Φ1.0

法兰两平面之间的夹角对焊、平焊所有规格≤1°

法兰面与轴线垂直度对焊、平焊D＜1000mm1.5°

注：DN-公称通径（mm）

表5板式平焊法兰尺寸允许偏差

项目类型与尺寸范围允许偏差（mm）

相邻两螺栓孔的弦距段与段连接法兰±0.7

螺栓孔中心圆直径K段与段连接法兰±1.0

D≤1500±1.5

地脚法兰相邻螺栓孔弦距

D＞1500±2.0

地脚法兰螺栓孔中心圆直径所有规格±2.0

≤DN150±2.0

DN200～DN500±3.0

法兰外径D

DN600～DN1200±4.0

＞DN1200±5.0

法兰内径BB=(A+4)mm±1.0

法兰外径D所有规格±1.0

螺栓孔直径L所有规格0～+0.8

8.4.2带颈对焊法兰的坡口、颈部高度、厚度及带颈平焊法兰和板式平焊法兰的坡口等尺寸允许偏差

应按照设计图纸或供需双方的技术协议的要求。

8.4.3上述未规定的其他项目尺寸允许偏差应符合GB/T9114的相关要求。

8.5表面粗糙度

法兰应采用平面密封形式，其表面及螺栓孔表面粗糙度应满足Ra≤6.3μm。

8.6超声波检验

单个缺陷等级应不低于Ⅱ级，密集区缺陷等级不低于Ⅰ级，由缺陷引起底波降低量等级不低于Ⅰ级。

8.7表面无损检验

锻制法兰应无裂纹、白点和线形缺陷；圆形缺陷应满足：磁粉检验时，d≤2.0的缺陷应少于或等

于一个；渗透检验时，d≤1.5的缺陷应少于或等于一个。

8.8金属平均晶粒度

锻制法兰应进行金相检验，金属平均晶粒度应不小于5级。

8.9非金属夹杂物

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锻制法兰非金属夹杂物应按检验组批进行检验，按JK系列评级图评级，其A、B、C、D、Ds各类夹杂

物的级别分别不大于2.0级。

8.10化学成分

法兰材质的化学成分应符合GB/T700和GB/T1591的相关要求，其中化学成分允许偏差应符合GB/T

222的规定；除Q235B外其余材料应至少加入一种细化晶粒的元素，元素名称及含量应在法兰质量证明书

中标注；若选用Z向钢材料，其硫含量应符合GB5313的规定。

8.11力学性能

法兰力学性能应符合表6的要求。

表6法兰力学性能要求表

1、23

屈服强度ReL（MPa）断后伸长率冲击

抗拉强度

牌号法兰盘厚度C（mm）A（％）kV2（J）

Rm（MPa）

≤16＞16～40＞40～63＞63～80≤40＞40～80锻制割制

Q235B≥235≥225≥215≥215370～500≥26≥25≥27（0℃）≥27（20℃）

Q345B≥345≥335≥325≥315470～630≥20≥19≥34（0℃）≥34（20℃）

Q345C≥345≥335≥325≥315470～630≥20≥19≥34（-20℃）≥34（0℃）

Q420B≥420≥400≥380≥360520～680≥19≥18≥34（0℃）≥34（20℃）

Q420C≥420≥400≥380≥360520～680≥19≥18≥34（-20℃）≥34（0℃）

Q420D≥420≥400≥380≥360520～680≥19≥18≥34（-40℃）≥34（-20℃）

Q460C≥460≥440≥420≥400550～720≥17≥16≥34（-20℃）≥34（0℃）

Q460D≥460≥440≥420≥400550～720≥17≥16≥34（-40℃）≥34（-20℃）

Q460E≥460≥440≥420≥400550～720≥17≥16≥34（-60℃）≥34（-40℃）

注：1、带颈法兰轴向试样其拉伸试验性能均按C≤16mm要求。

2、拉伸试样应针对法兰盘厚度C或颈部厚度S，依据GB/T228.1附录D的规定制备对应尺寸的试样，优先采用R2、

R4和R7规格试样。

3、法兰盘厚度C或颈部厚度S小于或等于10mm时，可采用小冲击试样；厚度小于或等于5mm时，可不进行冲击试

验；当采用小冲击试样时，应在检验报告中注明，其中，55mm×10mm×7.5mm试样、55mm×10mm×5mm试样的夏比V型

缺口冲击吸收功，分别为标称值的75%、50%。

8.12法兰若选用Z向钢材料，应按GB5313的规定增加断面收缩率试验。

8.13理化性能试验的试样应从法兰成品中获得；经供需双方同意，锻制法兰也可从最终热处理状态时

的半成品中获得。

9检验

9.1检验组批

锻制法兰的检验组批由同一熔炉号、同一热处理炉次的产品组成；割制法兰检验组批由同一钢材批

号的产品组成；检验样品在规定的检验组批中采取随机抽样方法抽取相应的数量。

9.2检验项目与要求

法兰检验项目、试验方法、取样件数、试样数量、试样位置、评定依据和检验类别应符合表7和图2

的规定。法兰的拉伸、冲击试样的取样位置和试样制备应符合GB/T2975的规定。

表7法兰的检验项目、试验方法、取样件数、试样数量、试样位置、评定依据和检验类别表

7

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检验类别

供方（或驻厂监

序号检验项目试验方法取样件数试样数量试样位置4评定依据需方6

造）5

过程例行抽检

1外观质量肉眼或放大镜100%--------8.2----√√

2重量标准秤每组批5件--------8.3----√√

3尺寸量具每组批5件--------8.4√√√

4表面粗糙度GB/T10610第7节每组批5件--------8.5----√----

5超声波检验1JB/T4730.3第4.2节100%--------8.6√--------

JB/T4730.4或JB/T

6表面无损检验1100%--------8.7√--------

4730.5

7金属平均晶粒度1GB/T6394每组批1件1图28.8√√√

8非金属夹杂物1GB/T10561每组批1件1图28.9√√----

9化学成分GB/T4336、GB/T20123每组批1件1图28.10√√√

轴向1件

拉伸GB/T228.1

锻制径向1件图2（a）、2

每组批1件

带颈轴向3件（b）

力冲击GB/T229

径向3件

学8.11----√√

10锻制拉伸GB/T228.1切向1件

性每组批1件图2（c）

板式2冲击GB/T229切向3件

能

割制拉伸GB/T228.11件

每组批1件图2（d）

板式冲击GB/T2293件

断面收缩率3GB/T5313每组批1件3件