1. 公稱壓力(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(guī)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(tǒng)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 公稱壓力 、XX 公稱壓力代號
注1:字母PN后跟的無量綱數字不代表測量值,不應用于計算目的,除非在有關標準中另有規(guī)定。
注2:除與相關的不銹鋼管道元件標準有關聯外,術語PN不具有意義。
注3:不銹鋼管道元件允許壓力取決于元件的PN數值、材料和設計以及允許工作溫度等,允許壓力在相應標準的壓力溫度等級表中給出。
注4:具有同樣PN和DN數值的所有管道元件同與其相配的法蘭應具有相同的配合尺寸。
PN、Class 與實際壓力的關系詳細講述見本書第五章。
ISO 7268(管道元件 公稱壓力的定義)介紹了公稱壓力。國內標準GB/T 1048《管道元件公稱壓力》規(guī)定的公稱壓力系列見表3.1.1。
注:帶括號的公稱壓力數值不推薦使用。
a 適用于灰鑄鐵法蘭和法蘭管件。
b 適用于鑄鐵法蘭、法蘭管件和螺紋管件。
c 適用于承插焊和螺紋連接的閥門。
d 適用于鍛鋼制的螺紋管件。
e 適用于鍛鋼制的承插焊和螺紋管件。
f 適用于對焊連接的閥門。
g 適用于鍛鋼制的承插焊管件。
2. 公稱壓力等級的確定
一條管道中如果同時含有兩個或兩個以上不同溫度-壓力表的不同標準,應逐一核對使它們均得到滿足。管道系統(tǒng)在熱態(tài)下工作時,各不銹鋼管道元件會因熱膨脹而發(fā)生變形和位移,當這個變形和位移受到阻礙時,會產生附加位移載荷。由于這個附加載荷與管系的空間走向和支架的設計有關,因此又叫管系力。當管道元件承受管系力后,應將它折算成當量設計壓力來校核管道所需要的公稱壓力,因為一般的法蘭標準給出的溫度-壓力等級對應值都是僅考慮內壓作用時的對應值。當法蘭同時承受內壓和管系力作用時,其當量設計壓力可按式(3.1.1)計算。附加荷載的計算詳細講述見《管道應力分析與工程應用》一書。
計算時只考慮使管道受拉伸的軸向力。當軸向力使管道受壓縮時,取。墊片壓緊力作用中心圓直徑Dc按下列原則確定:①對于活套法蘭,Dc應為法蘭與翻邊接觸面的平均直徑;②對于其他型式的法蘭,當墊片基本密封寬度m時,Dc等于墊片與法蘭接觸密封面的平均直徑;當墊片基本密封寬度m時,D6等于墊片與法蘭接觸密封面的外徑減去墊片有效密封寬度b的2倍。
3. 管道的級別
管道的級別一般由最弱的受壓單元的壓力-溫度等級來確定,不銹鋼管道中最弱的單元可能是低材質或低等級的管件。表3.1.2是基于ASME B16.5和PN等級命名的標準管子的等級的劃分。管道的等級也可由其他的ASME標準來劃分,例如:ASME B16.1、B16.3、B16.24、B16.42。
注:①. 不同類別的壓力-溫度等級隨溫度和材料而變。
②. 壓力-溫度等級參見 ASME B16.5或ASME B16.34。
ASME系列的公稱壓力(PN)表示等級的命名,PN以bar為單位表示壓力等級的近似值,114.5psi(100kPa)。不同公稱壓力值之間,PN等級數值不能反映其比例關系,不1bar=14.5psi(100kPa)過Class數值卻將此關系反映了出來。因此,用Class數值來表示等級。