公稱壓力是閥門的一個重要參數,通常用字母PN和公稱壓力值表示,表示其承受的壓力與參考溫度不同。閥門的壓力系統常用的有兩類:國家標準壓力系統和美國標準壓力系統。它們之間有什么區別?這里詳細介紹了如何進行簡單的轉換,有助于閥門用戶更好的理解。
PN系統指的是120℃時的相應壓力,而CLass American標準指的是425.5℃時的相應壓力(除了150LB的260℃外,所有級別均以454℃為基準)。150磅(150psi=1MPa)的25號碳鋼閥門在260℃時的許用應力為1MPa,而室溫時的許用應力為1MPa。所以一般說美標150LB的標稱壓力水平是2.0MPa,300LB的標稱壓力水平是5.0MPa,以此類推。因此,在工程交換中,不能只進行壓力轉換。比如CLass300#的壓力換算應該是2.1MPa,但是如果考慮到使用溫度,其對應的壓力會上升,按照材料的耐溫試驗,相當于5.0MPa。
公稱壓力不是實際壓力值,所以公稱壓力和溫壓等級不能根據壓力變化公式來改變。PN是用數字表示的與壓力有關的代號,是一個方便參考的四舍五入整數。PN是大約相當于常溫的耐壓MPa數,是國內閥門常用的公稱壓力。如碳鋼閥體的閘閥,是指在200℃以下應用時的最大允許工作壓力;對于鑄鐵閥體,是指在120℃以下應用時的最大允許工作壓力;對于不銹鋼閥體的控制閥,是指在250℃以下應用時的最大允許工作壓力。當工作溫度升高時,閥體的耐壓性會降低。
美標閥門的公稱壓力用磅表示,是某種金屬的溫度和壓力綜合計算的結果。根據ASME B16.34標準計算。磅和公稱壓力沒有一一對應的主要原因是磅和公稱壓力的溫度參考不同。我們一般用軟件計算,但是也要知道如何用表格查磅。日本主要用K值來表示壓力水平。關于氣體的壓強,在中國,我們通常用它的質量單位“kg”來描述(而不是“kg”),單位是kg。它對應的壓力單位是“kg/cm2”,一千克的壓力就是一千克的力作用在一平方厘米上。同樣,對應國外,對于氣體的壓力,常用的壓力單位是“psi”,單位是“1磅/平方英寸”,意思是“磅每平方英寸”,英文稱為“磅每平方英寸”。但更常見的是直接稱其質量單位,即磅(LB。),其實這個LB。就是前面提到的英鎊力。可以把所有單位都改成公制單位來計算:1psi = 1psi /inch2 ≈0.068bar,1bar ≈ 14.5psi ≈ 0.1mpa歐美等國家習慣用psi作為單位。在600級和1500級中有兩個不同的值對應于歐洲標準和美國標準。11MPa(對應600磅)是歐制的規定,規定在內螺紋鋼法蘭中。10MPa(對應600磅)是美制的規定,ASME B16.5中有規定,所以不能絕對說600磅級對應11MPa或者10MPa,不同系統的規定不一樣。
需要注意的是,國標壓力和美標壓力雖然可以簡單換算,但兩者有很多區別,連接尺寸也完全不同。在實際使用中,相應壓力系統使用的閥門應根據相應的標準進行選擇,不能混用。