我們通常所用的PN,Class,都是壓力的一種表示方法,所不同的是,它們所代表承受的壓力對(duì)應(yīng)參照溫度不同,PN歐洲體系是指在120℃下所對(duì)應(yīng)的壓力,而CLass美標(biāo)是指在425.5℃下所對(duì)應(yīng)的壓力。
所以在工程互換中不能只單純的進(jìn)行壓力換算,如CLass300#單純用壓力換算應(yīng)是2.1MPa,但如果考慮到使用溫度的話,它所對(duì)應(yīng)的壓力就升高了,根據(jù)材料的溫度耐壓試驗(yàn)測(cè)定相當(dāng)于5.0MPa。
閥門的體系有2種:
一種是德國(guó)(包括我國(guó))為代表的以常溫下(我國(guó)是100度、德國(guó)是120度)的許用工作壓力為基準(zhǔn)的“公稱壓力”體系。
一種是美國(guó)為代表的以某個(gè)溫度下的許用工作壓力為代表的“溫度壓力體系”美國(guó)的溫度壓力體系中,除150LB以260度為基準(zhǔn)外,其他各級(jí)均以454度為基準(zhǔn)。150磅級(jí)(150psi=1MPa)的25號(hào)碳鋼閥門在260度時(shí)候,許用應(yīng)力為1MPa,而在常溫下的許用應(yīng)力要比1MPa大得多,大約是2.0MPa。
所以,一般說美標(biāo)150LB對(duì)應(yīng)的公稱壓力等級(jí)為2.0MPa,300LB對(duì)應(yīng)的公稱壓力等級(jí)為5.0MPa等等。
因此,不能隨便按照壓力變換公式來變換公稱壓力和溫壓等級(jí)。PN是一個(gè)用數(shù)字表示的與壓力有關(guān)的代號(hào),是提供參考用的一個(gè)方便的圓整數(shù),PN是近似于折合常溫的耐壓MPa數(shù),是國(guó)內(nèi)閥門通常所使用的公稱壓力。對(duì)碳鋼閥體的控制閥,指在200℃以下應(yīng)用時(shí)允許的最大工作壓力;對(duì)鑄鐵閥體,指在120℃以下應(yīng)用時(shí)允許的最大工作壓力;對(duì)不銹鋼閥體的控制閥,指在250℃以下應(yīng)用時(shí)允許的最大工作壓力。當(dāng)工作溫度升高時(shí),閥體的耐壓會(huì)降低。
美標(biāo)閥門以磅級(jí)來表示公稱壓力,磅級(jí)是對(duì)于某一種金屬的結(jié)合溫度和壓力的計(jì)算結(jié)果,他根據(jù)ANSI B16.34的標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算。磅級(jí)與公稱壓力不是一一對(duì)應(yīng)的主要原因是磅級(jí)與公稱壓力的溫度基準(zhǔn)不同。
我們通常使用軟件來計(jì)算,但是也要懂得使用表格來查磅級(jí)。日本主要用K值表示壓力等級(jí)。對(duì)于氣體的壓力,在中國(guó),我們一般更常用其質(zhì)量單位“公斤”描述(而不是“斤”),單位kg。其對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)單位是“kg/cm2”,一公斤壓力就是一公斤的力作用在一個(gè)平方厘米上。
同樣,相對(duì)應(yīng)于國(guó)外,對(duì)于氣體的壓力,常用的壓強(qiáng)單位是“psi”,單位是“1 pound/inch2”,就是“磅/平方英寸”,英文全稱為Pounds per square inch。但是更常用的是直接稱呼其質(zhì)量單位,即磅(LB.),實(shí)際這LB。就是前面提到的磅力。
把所有的單位換成公制單位就可以算出:1psi=1磅/inch2≈0.068bar,1 bar≈14.5psi≈0.1MPa,歐美等國(guó)家習(xí)慣使用psi作單位。在Class600和Class1500中對(duì)應(yīng)歐標(biāo)和美標(biāo)有兩個(gè)不同數(shù)值,11MPa(對(duì)應(yīng)600磅級(jí))是歐洲體系規(guī)定,這是在《ISO 7005-1-1992 Steel Flanges》里面的規(guī)定;10MPa(對(duì)應(yīng)600磅級(jí))是美洲體系規(guī)定,這是在ASME B16.5里面的規(guī)定。因此不能絕對(duì)地說600磅級(jí)對(duì)應(yīng)的就是11MPa或者10MPa,不同體系的規(guī)定是不同的。
由于公稱壓力和壓力等級(jí)的溫度基準(zhǔn)不同,因此兩者沒有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。兩者間大致的對(duì)應(yīng)關(guān)系參見下表。
磅級(jí)和公稱壓力對(duì)照表