1. 公稱(cheng)壓力(nominal pressure,PN)
不銹鋼管道組成件的公稱壓力一般表示管道組成件在規定溫度下的最大許用壓力。目前,國內外管道組成件的公稱壓力已經標準化,各國不銹鋼管道元件公稱壓力雖然不同,但基本上可分為兩個系列,即美洲系列和歐洲系列。PN與管道系統元件的力學性能和尺寸特性相關,用于參考的字母和數字組合的標識。它由字母PN和后跟無因次量綱的數字組成。公稱壓力標記示例:
PN 公(gong)稱壓(ya)力 、XX 公(gong)稱壓(ya)力代號
注(zhu)1:字母PN后跟的無量綱數字不(bu)代表測量值,不(bu)應用于(yu)計算目的,除非在有關標準中另有規定。
注2:除與相關(guan)的(de)不銹鋼管道元件標準有關(guan)聯(lian)外,術(shu)語(yu)PN不具(ju)有意義。
注(zhu)3:不銹鋼管道元(yuan)件允(yun)許(xu)壓(ya)力取決于元(yuan)件的(de)PN數(shu)值、材料和設計以及允(yun)許(xu)工作溫度等,允(yun)許(xu)壓(ya)力在(zai)相應標準的(de)壓(ya)力溫度等級(ji)表中(zhong)給出(chu)。
注4:具(ju)有(you)同樣PN和DN數值的所有(you)管道元件同與其相配的法蘭應具(ju)有(you)相同的配合尺寸。
PN、Class 與(yu)實際壓力的關(guan)系詳細(xi)講述見本書第五章。
ISO 7268(管(guan)道(dao)元(yuan)件(jian) 公(gong)稱壓力的定(ding)義)介紹了公(gong)稱壓力。國內標準GB/T 1048《管(guan)道(dao)元(yuan)件(jian)公(gong)稱壓力》規定(ding)的公(gong)稱壓力系列(lie)見表3.1.1。
注(zhu):帶(dai)括(kuo)號的公稱(cheng)壓力數(shu)值不推(tui)薦使(shi)用。
a 適用于灰鑄鐵法蘭(lan)和法蘭(lan)管件。
b 適(shi)用于鑄鐵(tie)法蘭、法蘭管件和(he)螺紋管件。
c 適用于(yu)承插焊和螺紋連(lian)接的閥門(men)。
d 適用于鍛鋼制的螺紋管件。
e 適用于(yu)鍛鋼制的(de)承插焊和螺紋管件。
f 適用于對(dui)焊連(lian)接的閥門(men)。
g 適用于(yu)鍛鋼制(zhi)的承插焊管件。
2. 公(gong)稱壓力(li)等級(ji)的確定(ding)
一(yi)條(tiao)管(guan)(guan)道(dao)中如果同時(shi)(shi)含有(you)兩(liang)個(ge)或兩(liang)個(ge)以(yi)上不同溫度-壓(ya)力(li)(li)(li)表的(de)(de)不同標準(zhun)(zhun),應逐(zhu)一(yi)核對使(shi)它(ta)們均(jun)得(de)到(dao)滿足。管(guan)(guan)道(dao)系(xi)統在熱態(tai)下工(gong)作(zuo)時(shi)(shi),各不銹鋼(gang)管(guan)(guan)道(dao)元件會因(yin)熱膨脹而發生變(bian)形和位移,當這(zhe)個(ge)變(bian)形和位移受(shou)(shou)到(dao)阻礙時(shi)(shi),會產生附(fu)加(jia)(jia)位移載(zai)荷。由(you)于這(zhe)個(ge)附(fu)加(jia)(jia)載(zai)荷與管(guan)(guan)系(xi)的(de)(de)空間走向(xiang)和支(zhi)架的(de)(de)設計(ji)有(you)關(guan),因(yin)此(ci)又叫(jiao)管(guan)(guan)系(xi)力(li)(li)(li)。當管(guan)(guan)道(dao)元件承受(shou)(shou)管(guan)(guan)系(xi)力(li)(li)(li)后,應將它(ta)折算成當量(liang)設計(ji)壓(ya)力(li)(li)(li)來校(xiao)核管(guan)(guan)道(dao)所需要的(de)(de)公(gong)稱壓(ya)力(li)(li)(li),因(yin)為一(yi)般的(de)(de)法蘭標準(zhun)(zhun)給出的(de)(de)溫度-壓(ya)力(li)(li)(li)等級(ji)對應值都是僅考慮內壓(ya)作(zuo)用(yong)時(shi)(shi)的(de)(de)對應值。當法蘭同時(shi)(shi)承受(shou)(shou)內壓(ya)和管(guan)(guan)系(xi)力(li)(li)(li)作(zuo)用(yong)時(shi)(shi),其當量(liang)設計(ji)壓(ya)力(li)(li)(li)可(ke)按式(3.1.1)計(ji)算。附(fu)加(jia)(jia)荷載(zai)的(de)(de)計(ji)算詳細講述見《管(guan)(guan)道(dao)應力(li)(li)(li)分(fen)析與工(gong)程應用(yong)》一(yi)書。
計算(suan)時(shi)(shi)只考慮使(shi)管道受(shou)拉伸的(de)軸向(xiang)力(li)(li)。當軸向(xiang)力(li)(li)使(shi)管道受(shou)壓縮時(shi)(shi),取。墊片(pian)(pian)壓緊力(li)(li)作(zuo)用中心圓(yuan)直徑(jing)Dc按下列原則(ze)確定(ding):①對于活套法蘭,Dc應為法蘭與(yu)翻邊接觸(chu)(chu)面的(de)平(ping)均直徑(jing);②對于其他(ta)型(xing)式的(de)法蘭,當墊片(pian)(pian)基本密(mi)封(feng)寬(kuan)度(du)(du)m時(shi)(shi),Dc等于墊片(pian)(pian)與(yu)法蘭接觸(chu)(chu)密(mi)封(feng)面的(de)平(ping)均直徑(jing);當墊片(pian)(pian)基本密(mi)封(feng)寬(kuan)度(du)(du)m時(shi)(shi),D6等于墊片(pian)(pian)與(yu)法蘭接觸(chu)(chu)密(mi)封(feng)面的(de)外徑(jing)減去墊片(pian)(pian)有效(xiao)密(mi)封(feng)寬(kuan)度(du)(du)b的(de)2倍。
3. 管道的級別
管(guan)道(dao)的級(ji)(ji)別(bie)一(yi)般(ban)由最弱(ruo)的受壓單(dan)元(yuan)的壓力(li)-溫度等(deng)級(ji)(ji)來(lai)確(que)定,不銹(xiu)鋼管(guan)道(dao)中最弱(ruo)的單(dan)元(yuan)可(ke)能是低(di)材質或低(di)等(deng)級(ji)(ji)的管(guan)件(jian)。表3.1.2是基于ASME B16.5和PN等(deng)級(ji)(ji)命名的標準管(guan)子的等(deng)級(ji)(ji)的劃(hua)分。管(guan)道(dao)的等(deng)級(ji)(ji)也可(ke)由其他(ta)的ASME標準來(lai)劃(hua)分,例(li)如:ASME B16.1、B16.3、B16.24、B16.42。
注(zhu):①. 不同類別的壓力-溫度等(deng)級隨(sui)溫度和(he)材料而變。
②. 壓力-溫度等級參見(jian) ASME B16.5或ASME B16.34。
ASME系列的公(gong)稱(cheng)壓力(PN)表示等(deng)級(ji)的命名,PN以bar為單位表示壓力等(deng)級(ji)的近(jin)似值(zhi),114.5psi(100kPa)。不(bu)同公(gong)稱(cheng)壓力值(zhi)之(zhi)間,PN等(deng)級(ji)數值(zhi)不(bu)能反(fan)映其(qi)比(bi)例(li)關(guan)系,不(bu)1bar=14.5psi(100kPa)過Class數值(zhi)卻(que)將(jiang)此關(guan)系反(fan)映了出來(lai)。因此,用(yong)Class數值(zhi)來(lai)表示等(deng)級(ji)。