前言:看不懂報價單上的 150、PN16、10K,很正常
法蘭報價單上,壓力等級常見三種寫法:150、PN16、10K。三個數字都叫「壓力等級」,卻來自三套各自獨立的標準:ASME B16.5、EN 1092-1、JIS B 2220。
三套標準各自訂尺寸。同樣是 4 吋(DN100)的法蘭,螺栓孔圓直徑在 Class 150 是 190.5 mm,在 PN16 是 180 mm,在 JIS 10K 是 175 mm。孔位對不上,兩片法蘭就鎖不起來。
這篇文章分三層,由淺到深。你可以從頭讀,也可以直接跳到自己需要的那一層。
| 層級 | 適合誰 | 會讀到什麼 |
|---|---|---|
| 第一層 入門 | 剛接觸法蘭,想先搞懂名詞 | 法蘭是什麼、三個必學名詞、三套標準的來歷、報價單怎麼拆 |
| 第二層 看懂數字 | 採購、業務、審圖人員 | 壓力等級怎麼讀、三個口徑的尺寸對照、密封面與型式 |
| 第三層 實務細節 | 工程、品保、下單前確認 | 材質與證書、螺紋法蘭、常見錯誤、下單檢查表 |
📌 先看結論 1、150、PN16、10K 來自三套不同的標準,數字不能互相換算。 2、同一個口徑,三套標準的螺栓孔圓多半不同,不能直接互換。 3、下單前至少要寫清楚四件事:標準編號、壓力等級、設計溫度、材質。
第一層 入門:先把名詞搞懂
一、法蘭是什麼
法蘭是管子、閥門、泵浦之間用螺栓鎖起來的接頭,兩片法蘭中間夾一片墊片,靠螺栓的鎖緊力把墊片壓住,防止漏。它的好處是隨時可以拆開維修,不像焊死的接頭。
既然要把兩片法蘭鎖在一起,兩片的孔位、外徑、密封面就得一致。所以各國都訂了標準,規定每一種口徑、每一個壓力等級的法蘭該長什麼樣子。問題是,各地區的標準是分頭發展的,才會有今天三套系統並存的情形。
二、看報價單前,先學會三個詞
| 名詞 | 白話意思 | 三套標準怎麼寫 |
|---|---|---|
| 口徑 | 管子的名義大小,決定法蘭適用於哪一種管徑 | ASME:NPS,單位是吋 EN:DN,單位是 mm JIS:A(mm)或 B(吋),標準統一用 A |
| 壓力等級 | 這片法蘭屬於哪一級,等級越高,通常法蘭越厚、螺栓越多 | ASME:Class 150、300 等 EN:PN10、PN16 等 JIS:5K、10K 等 |
| 螺栓孔圓 | 所有螺栓孔的中心連成的那個圓,它的直徑是判斷兩片法蘭鎖不鎖得起來的第一個依據 | 英文叫 bolt circle 或 PCD,各標準的尺寸表都有列 |
💡 DN 不是實際量出來的尺寸:EN 1092-1 對 DN 的定義寫得很清楚,它是名義代號,後面的數字和實際尺寸只有間接關係。例如 DN100 對應的鋼管外徑是 114.3 mm,不是 100 mm。
三、三套標準從哪裡來
| 系統 | 代表標準 | 主要使用地區 | 尺寸單位 |
|---|---|---|---|
| 美系 | ASME B16.5(NPS 1/2 到 24;更大的口徑看 B16.47) | 美國,以及使用美規設備與管線的場合 | 英制為主,標準同時給公制數值 |
| 歐系 | EN 1092-1(DN 10 到 4000) | 歐洲,CEN 會員國必須把它採用為國家標準 | 公制 |
| 日系 | JIS B 2220(10A 到 1500A) | 日本 | 公制 |
另外兩個名字也常出現。ISO 7005-1 是國際標準,2011 版同時收了 PN 系列與 Class 系列兩套。中國的 GB/T 9124 分成 PN 系列和 Class 系列兩個部分,2019 年發布,參考 ISO 7005-1:2011 編制,但與 ISO 屬非等效。
💡 一個好用的比喻:三套標準像鞋碼的美規、歐規、日規。數字一樣,不代表尺寸一樣;要換算,得回到各自的尺寸表。
四、拿一個實際寫法來拆
| 寫法 | 怎麼拆 |
|---|---|
| 4 吋 150# RF WN A105 | 口徑 4 吋、Class 150、凸面密封面、對焊頸型式、材質為 ASTM A105 碳鋼鍛件(美系的常見寫法) |
| Flange EN 1092-1/11/B2/DN 200 × 9/PN 100/P245GH | EN 1092-1 標準範例:型式 11(對焊頸)、密封面 B2、DN200、壁厚 9 mm、PN100、材質 P245GH |
| 100A 10K SOPFF | 口徑 100A、10K、板式平焊法蘭(SOP)、平面密封面(FF)(日系供應商價格表的常見寫法) |
第二層 看懂數字:壓力等級與尺寸
五、壓力等級:數字不等於壓力
| 標準 | 標示 | 標準怎麼定義 | 最常見的誤會 |
|---|---|---|---|
| ASME B16.5 | Class 150 | 額定等級。可用壓力依材質群與溫度而定,查標準的 Table 2 | 以為就是 150 psi |
| EN 1092-1 | PN16 | 參考代號。標準說明後面的數字不是可量測的量,也不該直接拿來計算 | 以為任何溫度都能用 16 bar |
| JIS B 2220 | 10K | 名義壓力。數字大致是常溫下 kgf/cm² 的量級 | 以為所有材質、溫度都適用 |
用 ASME 舉例:Class 150 的 A105 碳鋼法蘭,在 100°F(約 38°C)以下的最高壓力是 285 psi,Class 300 是 740 psi。溫度往上走,這個數字就往下掉。B16.5 把材質分成 group 1.1 到 3.19 共幾十群,每一群各有一張壓力溫度表。
EN 1092-1 的講法更直接:PN 必須連著標準編號才有意義,最高允許壓力取決於 PN、材質、設計和溫度。標準的 Annex G 收錄了部分 EN 材質的壓力溫度表。
JIS 的 K 數,依 Wermac 的整理,大致對應常溫下 kgf/cm² 的量級。JIS B 2220 內的壓力是表壓。實際可用壓力仍要看材質與溫度,這部分的條文我們沒有取得。
還有一個容易碰到的寫法:PN20、PN50、PN110。ISO 7005-1 的 1992 版把 ANSI 系列的法蘭標成 PN 20、50、110、150、260、420,依序對應 Class 150、300、600、900、1500、2500(對應關係取自供應商整理的資料,PN 數字本身與 1992 版目次相符)。所以報價單上的 PN20 多半是 Class 150,不是 EN 1092-1 的 PN。EN 1092-1 的 PN 系列裡沒有 PN20。
⚠️ 下單前,壓力和溫度要一起給:Class 150 不等於 150 psi,PN16 也不等於任何溫度下都能用 16 bar。把設計壓力和設計溫度都告訴供應商,再對照該標準的壓力溫度表。
💡 EN 1092-1 與 ISO 7005-1 的差別:EN 1092-1 前言說明,它以 ISO 7005-1 為基礎,型式與配合尺寸相容。但 2018 版的壓力溫度額定值,在許多情況下比 ISO 7005-1 低。所以舊圖面上的 PN16 和 EN 1092-1:2018 的 PN16,法蘭可以互配,能承受的壓力和溫度卻不一定一樣。
六、同一個口徑,三套尺寸
下面把三個口徑並排:DN50(2 吋、50A)、DN100(4 吋、100A)、DN150(6 吋、150A)。單位是 mm。ASME 的原表是英制,公制數字是換算值。
DN50(2 吋、50A)
| 標準與等級 | 外徑 | 螺栓孔圓直徑 | 孔數 × 孔徑 | 螺栓規格 |
|---|---|---|---|---|
| EN 1092-1 PN10、PN16、PN25、PN40(這個口徑四級尺寸相同) | 165 | 125 | 4 × 18 | M16 |
| ASME B16.5 Class 150 | 152.4 | 120.65 | 4 × 19.05 | 5/8 吋 |
| JIS B 2220 10K | 155 | 120 | 4 × 19 | M16 |
DN50 的孔圓差到 4 至 5 mm,孔位對不齊,外徑也各不相同。
DN100(4 吋、100A)
| 標準與等級 | 外徑 | 螺栓孔圓直徑 | 孔數 × 孔徑 | 螺栓規格 |
|---|---|---|---|---|
| EN 1092-1 PN10、PN16 | 220 | 180 | 8 × 18 | M16 |
| EN 1092-1 PN25、PN40 | 235 | 190 | 8 × 22 | M20 |
| ASME B16.5 Class 150 | 228.6 | 190.5 | 8 × 19.05 | 5/8 吋 |
| JIS B 2220 10K | 210 | 175 | 8 × 19 | M16 |
DN100 有四組孔圓:175、180、190、190.5。其中 PN25、PN40 的 190 和 Class 150 的 190.5 只差 0.5 mm,看起來像同一種,但外徑(235 對 228.6)、孔徑(22 對 19.05)和螺栓(M20 對 5/8 吋)都不同,仍是不同的法蘭。
DN150(6 吋、150A)
| 標準與等級 | 外徑 | 螺栓孔圓直徑 | 孔數 × 孔徑 | 螺栓規格 |
|---|---|---|---|---|
| EN 1092-1 PN10、PN16 | 285 | 240 | 8 × 22 | M20 |
| ASME B16.5 Class 150 | 279.4 | 241.3 | 8 × 22.2 | 3/4 吋 |
| JIS B 2220 10K | 280 | 240 | 8 × 23 | M20 |
DN150 最容易讓人誤會。孔圓(240、241.3、240)、孔數(8)和孔徑(22 到 23 mm)幾乎一樣,看起來可以直接鎖。但還有三個差異:
1、螺栓規格:EN 與 JIS 用 M20,ASME 用 3/4 吋的英制螺栓,螺紋不同。
2、密封面外徑:EN(PN10、PN16)與 JIS 10K 都是 212 mm,ASME 的 NPS 6 是 8.50 吋,約 215.9 mm,墊片會差幾 mm。
3、鋼管外徑:DN150 與 NPS 6 的管外徑是 168.3 mm,JIS 150A 配管用碳鋼鋼管(JIS G 3452 SGP)是 165.2 mm。焊接型法蘭的內徑或焊接端要依管徑做。
ISO 7005-1 的設計意圖是:同一系列、同一壓力等級、同一口徑的法蘭,配合尺寸相容。跨系列沒有這個保證。
⚠️ 孔圓接近,不代表可以互換:跨標準的組合沒有任何一份標準替你背書。真的需要混用時,由設計方核算並簽認,或改用同一標準的對接法蘭。
📌 資料出處:EN 1092-1:2018 的 Table 12 到 15;ASME B16.5 Class 150 尺寸表(取自 Texas Flange 依標準整理的表格);JIS B 2220:2012 10K 表(取自島津系統解決方案公開的接合寸法表)。
七、密封面與法蘭型式
密封面:墊片壓在哪裡
凸面(RF)是把墊片壓在一圈凸起的環上,壓力集中,是 ASME B16.5 的標準配置。平面(FF)是整面貼平,常用於鑄鐵這類脆性材料的法蘭。
| 標準 | 常見密封面 | 凸面高度 | 面粗糙度 |
|---|---|---|---|
| ASME B16.5 | RF 是標準配置;另有 FF、環形接頭 RTJ 等 | Class 150、300 為 1.6 mm(1/16 吋);Class 400 以上為 6.4 mm(1/4 吋) | 鋸齒狀車紋,125 到 250 µin(約 Ra 3.2 到 6.3 µm) |
| EN 1092-1 | Type A 平面;B1、B2 凸面;C 榫面;D 槽面;E 凸座;F 凹座;G O 形環凸座;H O 形環槽 | 依 DN 與 PN 而定,見標準 Table 8 | A、B1、E、F:Ra 3.2 到 12.5 µm;B2、C、D、G、H:Ra 0.8 到 3.2 µm |
| JIS B 2220 | RF、FF、MF(凸凹)、TG(榫槽) | 10K 凸面依口徑為 1、2 或 3 mm | 本文未取得 |
EN 1092-1 規定,沒有特別約定時,Type 01 和 Type 05 在 PN40 以下用 Type A 平面,其他型式一律用 Type B1 凸面。
⚠️ 凸面高度算不算進厚度:有的目錄把 Class 150、300 的 1.6 mm 凸面算進法蘭厚度,有的不算,我們查到的資料說法不一致。Class 400 以上多數目錄不含凸面。驗收量厚度前,先確認表上的厚度用哪一種算法。
💡 鑄鐵法蘭配鋼製法蘭:鑄鐵法蘭通常是平面。鋼製凸面法蘭直接鎖上去,螺栓拉緊時凸面會對脆性的鑄鐵法蘭施加彎矩,可能壓裂。多份工程資料的做法是改用平面(FF)型式。
法蘭型式:兩套標準怎麼對應
| 型式 | ASME B16.5 | EN 1092-1 型式編號 | 備註 |
|---|---|---|---|
| 對焊頸 | Weld Neck | Type 11 | |
| 平焊 | Slip-On | Type 01(板式)、Type 12(帶頸平焊) | 大致對應,不是一對一 |
| 承插焊 | Socket Weld | 型式表沒有 | EN 1092-1:2018 的 Table 6 不含承插焊法蘭 |
| 搭接(活套) | Lap Joint | Type 02 搭配 Type 32 到 37 的頸環或搭接管端;Type 04 搭配 Type 34 | 大致對應 |
| 螺紋 | Threaded | Type 13 | 螺紋標準不同,見第八節 |
| 盲板 | Blind | Type 05 | |
| 整體法蘭 | 不適用 | Type 21 | 是設備或零件本體的一部分 |
第三層 實務細節:材質、螺紋與下單
八、螺紋法蘭最容易出錯
螺紋法蘭不用焊接,管子直接鎖進法蘭。麻煩在於美規與歐規用的是不同的管螺紋。
| ASME B16.5 | EN 1092-1 Type 13 | |
|---|---|---|
| 螺紋標準 | NPT(ASME B1.20.1) | ISO 7-1,代號 Rp(平行)或 Rc(錐形) |
| 牙角 | 60 度 | 55 度 |
| 沒指定時 | 錐形螺紋 | 標準寫明,供應的是平行螺紋 |
NPT 和 ISO 7 的螺紋看起來相近,但不能混用。
九、材質與證書
ASME B16.5 的 Table 1A 列出可用的材質規格,並依化學與機械性質分成材質群(group 1.1、1.2,一直到 3.19),每一群有自己的壓力溫度表。碳鋼鍛件常見 ASTM A105(ASME 版本是 SA-105),不鏽鋼與合金鋼鍛件常見 ASTM A182(SA-182)。螺栓另列在 Table 1B,石化業常用 ASTM A193 B7 螺柱。
EN 1092-1 的 Table 9 用另一套分群,例如 3E0、11E0、13E0、14E0,並依製造方式(鍛件、板材、鑄件、棒材)分別指定 EN 材料標準。下面是三個不鏽鋼鍛件的例子:
| 材質編號 | 牌號 | 材質群 | 鍛件標準 | 和常用叫法的關係 |
|---|---|---|---|---|
| 1.4301 | X5CrNi18-10 | 11E0 | EN 10222-5 | 約略對應 304 |
| 1.4401 | X5CrNiMo17-12-2 | 14E0 | EN 10222-5 | 約略對應 316 |
| 1.4404 | X2CrNiMo17-12-2 | 13E0 | EN 10222-5 | 約略對應 316L |
「約略對應」是業界慣用的對照,各國標準的成分範圍不完全相同。訂單上要寫標準與牌號,不要只寫 304 或 316。
證書方面,EN 1092-1 第 5.13 條允許買方要求 EN 10204 的 2.1、3.1 或 3.2 證書。要求 3.1 時,材料製造商的品質系統要符合歐盟壓力設備法規的要求。EN 法蘭本體的標記格式是「製造商/標準/型式/DN/PN/材質/爐號」,例如 XXX/EN 1092-1/11/DN 150/PN 40/P265GH/A2345。收貨時可以核對標記上的爐號和證書是不是同一批。
十、五個常見錯誤
❌ 誤區一:把 Class 150 當 150 psi、把 PN16 當 16 bar
Class 150 的 A105 法蘭在 100°F 以下是 285 psi,溫度上升就往下掉。PN 只是參考代號,可用壓力要看材質和溫度。對策:提供設計壓力與設計溫度,對照標準的壓力溫度表。
❌ 誤區二:孔圓接近,就當成可以互換
DN150 的孔圓只差 1.3 mm,但螺栓、密封面外徑、鋼管外徑都不同。對策:同一條管線、同一個接點,用同一套標準的法蘭。
❌ 誤區三:螺紋法蘭只寫「螺紋」兩個字
ASME 是 NPT,EN 是 Rp 或 Rc,而且 EN 預設供應平行螺紋。對策:訂單寫出螺紋的標準名稱與代號。
❌ 誤區四:把 PN20 當成 EN 的 PN
EN 1092-1 沒有 PN20。這個標示通常來自 ISO 7005-1 對 ANSI 系列的舊稱,指 Class 150。對策:請供應商寫出標準編號,不要只寫 PN 數字。
❌ 誤區五:焊接型法蘭沒有對到鋼管外徑
JIS 150A 的管外徑是 165.2 mm,DN150 與 NPS 6 是 168.3 mm。對策:圖面標明管外徑系列與壁厚。
十一、下單前檢查表
1、標準編號與年份,例如 EN 1092-1:2018、ASME B16.5-2025、JIS B 2220:2012。
2、壓力等級,加上設計壓力與設計溫度。
3、口徑的表示方式(DN、NPS 或 A),以及鋼管外徑系列。
4、法蘭型式與密封面。
5、螺紋法蘭的螺紋標準。
6、材質標準與牌號,以及證書形式。
7、墊片與螺栓由誰供應、依哪套標準。EN 1092-1 說明墊片尺寸在 EN 1514 系列;B16.5 的非強制附錄 B 有墊片的限制尺寸,環形接頭墊片另有 ASME B16.20。
一頁速查表
| 項目 | ASME B16.5 | EN 1092-1 | JIS B 2220 |
|---|---|---|---|
| 查到的版本 | 2025 年版 | 2018 年版 | 2012 年版 |
| 口徑寫法 | NPS(吋) | DN | A(mm)或 B(吋) |
| 壓力等級寫法 | Class 150 到 2500 | PN2.5 到 PN400 | 5K 到 63K |
| 尺寸單位 | 英制為主,附公制值 | 公制 | 公制 |
| 常見密封面 | RF,凸面 1.6 或 6.4 mm | Type A 到 H | RF、FF、MF、TG |
| 螺紋法蘭螺紋 | NPT | Rp 或 Rc | 本文未取得 |
| 材質標示 | ASTM 規格,如 A105、A182 | EN 牌號與編號,如 P250GH、1.4301 | 本文未取得 |
| 證書 | 本文未取得標準條文 | EN 10204 的 2.1、3.1、3.2 | 本文未取得 |
📌 本文範圍與限制 標準全文需要付費,我們沒有全部取得,取不到的地方直接寫「本文未取得」,不用推測補上。本文沒有涵蓋的部分:台灣 CNS 的對應標準(我們沒有查到可以核實的編號);韓國 KS、澳洲 AS、印度 IS 的法蘭標準;ASME 與 JIS 的完整壓力溫度表;JIS B 2220 依材質與溫度決定使用壓力的細節;ASME B16.5 的標記與證書條文。
常見問題 FAQ
Q1:DN、NPS、A 三種口徑寫法有什麼不同?
它們都是名義口徑,寫法依標準而異。DN 是 EN 系統的公制名義代號,NPS 是美系的吋制名義管徑,A 是 JIS 的公制名義口徑(B 則是同一尺寸的吋制寫法)。DN 不是實際量出來的尺寸,NPS 4 以上的口徑,DN 約為 NPS 乘以 25。
Q2:Class 150 和 PN16 可以互換嗎?
要看口徑。DN100 的孔圓是 190.5 mm 對 180 mm,對不上。DN150 的孔圓只差 1.3 mm,但螺栓規格、密封面外徑和鋼管外徑都不同。ISO 7005-1 只保證同一系列內的配合尺寸相容,跨系列沒有這個保證。
Q3:PN20 是什麼?
ISO 7005-1 的 1992 版用 PN 20 標示 ANSI 系列的 Class 150,PN 50 對應 Class 300,依此類推。EN 1092-1 的 PN 系列沒有 PN20,看到這個標示要先問供應商依哪一套標準。
Q4:JIS 10K 可以直接接 ASME Class 150 嗎?
不建議。100A 的 JIS 10K 孔圓是 175 mm,Class 150 是 190.5 mm。50A 的孔圓(120 mm 與 120.65 mm)雖然接近,外徑、孔徑和螺栓仍不同。JIS B 2220 前言也寫明它沒有對應的國際規格。
Q5:EN 1092-1 的 PN16 一定能承受 16 bar 嗎?
不一定。標準說明 PN 是參考代號,最高允許壓力還要看材質、設計和溫度。2018 版的許多壓力溫度額定值比 ISO 7005-1 低,實際數值要查標準的 Annex G。
Q6:不知道該買哪一套標準,怎麼辦?
先看現場既有管線或設備用哪一套,或向客戶要圖面、舊法蘭的照片與量測值。EN 法蘭本體有標記可查,格式見第九節。其他標準的標記方式本文未取得,可以先量孔圓、外徑、孔數,再對照第六節的表縮小範圍。
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結語
法蘭的問題多半出在報價和下單那一步:標準沒寫、壓力等級只寫一個數字,貨到了才發現孔圓對不上。下單前把標準編號、壓力等級、設計溫度和材質證書寫清楚,可以減少這類狀況。
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資料來源
- ASME B16.5-2025《Pipe Flanges and Flanged Fittings: NPS 1/2 through NPS 24 Metric/Inch Standard》(ANSI Webstore 目錄與範圍說明)
- ASME B16.5-2017(ASME 網站公開的目次與前言頁)
- EN 1092-1:2018《Flanges and their joints — Circular flanges for pipes, valves, fittings and accessories, PN designated — Part 1: Steel flanges》(BSI 版)
- EN 1514-1、EN 1514-2(EN 1092-1 引用的墊片標準);EN 1759 系列(EN 1092-1 前言提及的 Class 系列標準)
- EN 10204:2004《Metallic products — Types of inspection documents》
- ISO 7005-1:2011 與 ISO 7005-1:1992《Metallic flanges — Part 1: Steel flanges》
- JIS B 2220:2012《鋼製管フランジ》(日本規格協会 JSA 預覽與說明頁)
- JIS G 3452《配管用炭素鋼鋼管》
- GB/T 9124.1-2019、GB/T 9124.2-2019《钢制管法兰》
- ASME B1.20.1《Pipe Threads, General Purpose, Inch》;ISO 7-1
- 尺寸表(翻印標準數值的供應商資料):Texas Flange 的 ANSI B16.5 Class 150 尺寸表;島津システムソリューションズ的 JIS B 2220:2012 10K 接合寸法表
- 輔助資料:Projectmaterials 與 Wermac 的法蘭密封面說明;Global Supply Line 的 ISO 7005 PN 與 Class 對照