公称压力是阀门的一个重要参数,通常用字母PN和公称压力值表示,表示其承受的压力与参考温度不同。阀门的压力系统常用的有两类:国家标准压力系统和美国标准压力系统。它们之间有什么区别?这里详细介绍了如何进行简单的转换,有助于阀门用户更好的理解。
PN系统指的是120℃时的相应压力,而CLass American标准指的是425.5℃时的相应压力(除了150LB的260℃外,所有级别均以454℃为基准)。150磅(150psi=1MPa)的25号碳钢阀门在260℃时的许用应力为1MPa,而室温时的许用应力为1MPa。所以一般说美标150LB的标称压力水平是2.0MPa,300LB的标称压力水平是5.0MPa,以此类推。因此,在工程交换中,不能只进行压力转换。比如CLass300#的压力换算应该是2.1MPa,但是如果考虑到使用温度,其对应的压力会上升,按照材料的耐温试验,相当于5.0MPa。
公称压力不是实际压力值,所以公称压力和温压等级不能根据压力变化公式来改变。PN是用数字表示的与压力有关的代号,是一个方便参考的四舍五入整数。PN是大约相当于常温的耐压MPa数,是国内阀门常用的公称压力。如碳钢阀体的闸阀,是指在200℃以下应用时的最大允许工作压力;对于铸铁阀体,是指在120℃以下应用时的最大允许工作压力;对于不锈钢阀体的控制阀,是指在250℃以下应用时的最大允许工作压力。当工作温度升高时,阀体的耐压性会降低。
美标阀门的公称压力用磅表示,是某种金属的温度和压力综合计算的结果。根据ASME B16.34标准计算。磅和公称压力没有一一对应的主要原因是磅和公称压力的温度参考不同。我们一般用软件计算,但是也要知道如何用表格查磅。日本主要用K值来表示压力水平。关于气体的压强,在中国,我们通常用它的质量单位“kg”来描述(而不是“kg”),单位是kg。它对应的压力单位是“kg/cm2”,一千克的压力就是一千克的力作用在一平方厘米上。同样,对应国外,对于气体的压力,常用的压力单位是“psi”,单位是“1磅/平方英寸”,意思是“磅每平方英寸”,英文称为“磅每平方英寸”。但更常见的是直接称其质量单位,即磅(LB。),其实这个LB。就是前面提到的英镑力。可以把所有单位都改成公制单位来计算:1psi = 1psi /inch2 ≈0.068bar,1bar ≈ 14.5psi ≈ 0.1mpa欧美等国家习惯用psi作为单位。在600级和1500级中有两个不同的值对应于欧洲标准和美国标准。11MPa(对应600磅)是欧制的规定,规定在内螺纹钢法兰中。10MPa(对应600磅)是美制的规定,ASME B16.5中有规定,所以不能绝对说600磅级对应11MPa或者10MPa,不同系统的规定不一样。
需要注意的是,国标压力和美标压力虽然可以简单换算,但两者有很多区别,连接尺寸也完全不同。在实际使用中,相应压力系统使用的阀门应根据相应的标准进行选择,不能混用。