減壓閥公稱(chēng)壓力PN
上海申弘閥門(mén)有限公司
之前介紹減壓閥型號(hào)編制方法，現(xiàn)在介紹減壓閥公稱(chēng)壓力PN公稱(chēng)壓力
1．公稱(chēng)壓力PN
公稱(chēng)壓力P/V用于管道元件的壓力等級(jí)標(biāo)識(shí)，由字母PN和后跟無(wú)量綱的數(shù)字組成，是管道元件壓力額定值的代號(hào)。PN后跟的數(shù)字，相當(dāng)于管道元件在常溫下可承受的大工作壓力，數(shù)值相當(dāng)于bar( lbar= l05Pa)。由于管道元件材料的力學(xué)性能差異很大，因此PN后跟的數(shù)字是以特定的材料力學(xué)性能為基準(zhǔn)確定的管道元件壓力的額定值，所以，公稱(chēng)壓力是名義壓力，但又是閥門(mén)的基本參數(shù)。
2．公稱(chēng)壓力PN系列
一、減壓閥公稱(chēng)壓力PN什么叫公稱(chēng)壓力PN (MPa)？
與管道系統(tǒng)部件耐壓能力有關(guān)的參考數(shù)值，是指與管道元件的機(jī)械強(qiáng)度有關(guān)的設(shè)計(jì)給定壓力。 公稱(chēng)壓力一般用PN表示。 公稱(chēng)壓力PN(MPa)：與管道系統(tǒng)部件耐壓能力有關(guān)的參考數(shù)值，為便于使用，通常取R10系列的優(yōu)先數(shù)。公稱(chēng)壓力是指管材20℃時(shí)輸水的工作壓力。若水溫在25℃-45℃之間應(yīng)按不同的溫度下降系數(shù)，修正工作壓力。公稱(chēng)壓力PN 是一個(gè)用數(shù)字表示的與壓力有關(guān)的標(biāo)示代號(hào)，是供參考用的方便的圓整數(shù)。同一公稱(chēng)壓力PN值所標(biāo)示的同一公稱(chēng)通徑的所有管路附件具有與端部連接型式相適應(yīng)的同一連接尺寸。 工作壓力是指給水管道正常工作狀態(tài)下作用在管內(nèi)壁的大持續(xù)運(yùn)行壓力，不包括水的波動(dòng)壓力。設(shè)計(jì)壓力是指給水管道系統(tǒng)作用在管內(nèi)壁上的大瞬時(shí)壓力。一般采用工作壓力及殘余水錘壓力之和。
公稱(chēng)壓力PN(0.1MPa)：與管道系統(tǒng)部件耐壓能力有關(guān)的參考數(shù)值，為便于使用，通常取R10系列的優(yōu)先數(shù)。公稱(chēng)壓力是指管材在二級(jí)溫度（20℃）時(shí)輸水的工作壓力。若水溫在25℃-45℃之間應(yīng)按不同的溫度下降系數(shù)，修正工作壓力。公稱(chēng)壓力PN 是一個(gè)用數(shù)字表示的與壓力有關(guān)的標(biāo)示代號(hào)，是供參考用的方便的圓整數(shù)。同一公稱(chēng)壓力PN值所表示的同一公稱(chēng)通徑的所有管路附件具有與端部連接型式相適應(yīng)的同一連接尺寸。
閥門(mén)的公稱(chēng)壓力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(mén)通常所使用的公稱(chēng)壓力。對(duì)碳鋼閥體的控制閥，指在200℃以下應(yīng)用時(shí)允許的大工作壓力；對(duì)鑄鐵閥體，指在120℃以下應(yīng)用時(shí)允許的大工作壓力；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(mén)以磅級(jí)為表示公稱(chēng)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)ANSIB16.34的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算。磅級(jí)與公稱(chēng)壓力不是一一對(duì)應(yīng)的主要原因是磅級(jí)與公稱(chēng)壓力的溫度基準(zhǔn)不同。我們通常使用軟件來(lái)計(jì)算，但是也要懂得使用表格來(lái)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“1pound/inch2”,就是“磅/平方英寸”，英文全稱(chēng)為Poundspersquareinch。但是更常用的是直接稱(chēng)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，1bar≈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《ISO7005-1-1992SteelFlanges》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ASMEB16.5里面的規(guī)定。因此不能地說(shuō)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。
閥門(mén)的體系主要有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(chēng)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)。例如，150LB.的25號(hào)碳鋼閥門(mén)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(shuō)美標(biāo)150LB對(duì)應(yīng)的公稱(chēng)壓力等級(jí)為2.0MPa，300LB對(duì)應(yīng)的公稱(chēng)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(lái)變換公稱(chēng)壓力和溫壓等級(jí)。
（1）公稱(chēng)壓力——制品在基準(zhǔn)溫度下的耐壓強(qiáng)度，用PN表示，單位：M Pa 。
（2）基準(zhǔn)溫度：材料不同，其基準(zhǔn)溫度也不同。如，鋼的基準(zhǔn)溫度為250°C
（3）公稱(chēng)壓力1.0Mpa，記為：PN 1.0 Mpa
二、什么是工作壓力？
是指為了管道系統(tǒng)的運(yùn)行安全，根據(jù)管道輸送介質(zhì)的各級(jí)高工作溫度所規(guī)定的大壓力。 工作壓力一般用Pt表示。
三、什么設(shè)計(jì)壓力？
是指給水管道系統(tǒng)作用在管內(nèi)壁上的大瞬時(shí)壓力。一般采用工作壓力及殘余水錘壓力之和。 設(shè)計(jì)壓力一般用Pe表示。
四、試驗(yàn)壓力
上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥管道、容器或設(shè)備進(jìn)行耐壓強(qiáng)度和氣密性試驗(yàn)規(guī)定所要達(dá)到的壓力。 試驗(yàn)壓力一般用Ps表示。
五、公稱(chēng)壓力、工作壓力、設(shè)計(jì)壓力之間的關(guān)系
公稱(chēng)壓力是為了設(shè)計(jì)、制造和使用方便,而人為地規(guī)定的一種名義壓力。這種名義上的壓力的單位實(shí)際是壓強(qiáng)，壓力則是中文的俗稱(chēng),單位是“Pa”而不是“N”。公稱(chēng)壓力英文是nominal pres-surenomina:l in name or form butnot in reality(名義上的,有名無(wú)實(shí)的)。壓力容器的公稱(chēng)壓力指的是壓力容器法蘭的公稱(chēng)壓力。壓力容器法蘭的公稱(chēng)壓力一般分成7個(gè)等級(jí),即0.25、0.60、1.00、1.60、2.50、4.00、6.40MPa。
設(shè)計(jì)壓力=1.5×工作壓力。
工作壓力由管網(wǎng)水力計(jì)算而得出。 1MPa ＝10bar （巴）＝ 10.2kg/cm2=100N/cm2
六、關(guān)系
試驗(yàn)壓力＞公稱(chēng)壓力＞設(shè)計(jì)壓力＞工作壓力
設(shè)計(jì)壓力=1.5×工作壓力
P/V2.5 P/V25PN6 PN40PN10PV63PN16 PN100
3．壓力等級(jí)CLASS和公稱(chēng)壓力PN
PN160PN250 P/V3 20P/V400
(1)我國(guó)采用的公稱(chēng)壓力PN與ISO采用公稱(chēng)壓力標(biāo)識(shí)方式是相同的，但美國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在管道系統(tǒng)中還經(jīng)常采用CLASS（即壓力等級(jí)）來(lái)標(biāo)識(shí)管道元件的承壓能力，如C/ASS150、CLASS300等。CLASS后跟一個(gè)無(wú)量綱數(shù)字是美洲體系管道元件壓力等級(jí)的標(biāo)志。壓力等級(jí)CLASS系列如下
（CIASS125）CZASS150( CLASS250、CLASS300 CLASS400、CIASS600( CIASS800 )C/AS5900CLASS1500C/ASS2500( C/ASS4500)
土述CLASS系列中，C/ASS125和C/ASS250僅用于灰鑄鐵法蘭和閥門(mén)，C/ASS400為非常月j壓力等級(jí)，CLASS800僅用于小口徑閥門(mén)，CLASS4500僅用于對(duì)焊高壓閥門(mén)。
(2)必須注意的是：CLASS后跟的數(shù)字相當(dāng)于某一特定材料的管道元件在高溫下(850。F)可承受的大工作壓力，數(shù)值相當(dāng)于lb／1112，因此，由于基準(zhǔn)不同，PN和CLASS的對(duì)應(yīng)關(guān)系不能通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)量單位換算而得。
由于在兩個(gè)系列的標(biāo)準(zhǔn)體系中，法蘭連接尺寸等截然不同，因此工程上將公稱(chēng)壓力PN和壓力等級(jí)CLASS進(jìn)行換算、比較或交叉使用是沒(méi)有必要或者是不明智的。
前些年，ISO曾試圖將管道元件（如管法蘭和閥門(mén)）中的CLASS系列公制化，統(tǒng)一以PN命名，但推行十余年后，上響應(yīng)甚少。為此近年來(lái)，ISO又恢復(fù)了PN與CLASS兩個(gè)系列并存的做法。我國(guó)也曾受ISO影響，將管法蘭和閥門(mén)中的ClASS系列公制化，統(tǒng)一以PN命名，見(jiàn)表2-3。目前正在逐步恢復(fù)CLASS系列的標(biāo)識(shí)，但仍有相當(dāng)一部分的CB及JB標(biāo)準(zhǔn)未及修訂，用戶(hù)使用時(shí)應(yīng)予特別注意。
表2-3 ISO曾推行的CLASS系列的PN對(duì)應(yīng)值（鋼制管法蘭和閥門(mén)）注：C/4S.S600曾被ISO對(duì)應(yīng)為PN100，后為避免與原P/V泵列中的PN100混淆，故又改稱(chēng)PArl10。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：小型水電站減壓閥工作原理
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