我们通常所用的PN,Class,都是压力的一种表示方法,所不同的是,它们所代表承受的压力对应参照温度不同,PN欧洲体系是指在120℃下所对应的压力,而Class美标是指在425.5℃下所对应的压力。
所以在工程互换中不能只单纯的进行压力换算,如CLass300单纯用压力换算应是2.1MPa,但如果考虑到使用温度的话,它所对应的压力就升高了,根据材料的温度耐压试验测定相当于5.0MPa。
阀门的体系有2种:
一种是德国(包括我国)为代表的以常温下(我国是100℃、德国是120℃)的许用工作压力为基准的“公称压力”体系。
一种是美国为代表的以某个温度下的许用工作压力为代表的“温度压力体系”美国的温度压力体系中,除150LB以260度为基准外,其他各级均以454℃为基准。150磅级(150psi=1MPa)的25号碳钢阀门在260℃时候,许用应力为1MPa,而在常温下的许用应力要比1MPa大得多,大约是2.0MPa。
所以,一般说美标150LB对应的公称压力等级为2.0MPa,300LB对应的公称压力等级为5.0MPa等等。
因此,不能随便按照压力变换公式来变换公称压力和温压等级。PN是一个用数字表示的与压力有关的代号,是提供参考用的一个方便的圆整数,PN是近似于折合常温的耐压MPa数,是国内阀门通常所使用的公称压力。对碳钢阀体的控制阀,指在200℃以下应用时允许的最大工作压力;对铸铁阀体,指在120℃以下应用时允许的最大工作压力;对不锈钢阀体的控制阀,指在250℃以下应用时允许的最大工作压力。当工作温度升高时,阀体的耐压会降低。
美标阀门以磅级来表示公称压力,磅级是对于某一种金属的结合温度和压力的计算结果,他根据ANSI B16.34的标准来计算。磅级与公称压力不是一 一对应的主要原因是磅级与公称压力的温度基准不同。
我们通常使用软件来计算,但是也要懂得使用表格来查磅级。日本主要用K值表示压力等级。对于气体的压力,在中国,我们一般更常用其质量单位“公斤”描述(而不是“斤”),单位kg。其对应的压强单位是“kg/cm2”,一公斤压力就是一公斤的力作用在一个平方厘米上。
同样,相对应于国外,对于气体的压力,常用的压强单位是“psi”,单位是“1 pound/inch2”,就是“磅/平方英寸”,英文全称为Pounds per square inch。但是更常用的是直接称呼其质量单位,即磅(LB)。
把所有的单位换成公制单位就可以算出:1 psi=1磅/inch2≈0.068bar,1 bar≈14.5psi≈0.1MPa,欧美等国家习惯使用psi作单位。在Class600和Class1500中对应欧标和美标有两个不同数值,11MPa(对应600磅级)是欧洲体系规定,这是在《ISO 7005-1-1992 Steel Flanges》里面的规定;10MPa(对应600磅级)是美洲体系规定,这是在ASME B16.5里面的规定。因此不能绝对地说600磅级对应的就是11MPa或者10MPa,不同体系的规定是不同的。
由于公称压力和压力等级的温度基准不同,因此两者没有严格的对应关系。两者间大致的对应关系参见下表。
磅级和公称压力对照表
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