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(guó)內(nèi)外管道組成件的公稱壓力已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,各國(guó)不銹鋼管道元件公稱壓力雖然不同,但基本上可分為兩個(gè)系列,即美洲系列和歐洲系列。PN與管道系統(tǒng)元件的力學(xué)性能和尺寸特性相關(guān),用于參考的字母和數(shù)字組合的標(biāo)識(shí)。它由字母PN和后跟無(wú)因次量綱的數(shù)字組成。公稱壓力標(biāo)記示例:
PN 公稱壓力 、XX 公稱壓力代號(hào)
注1:字母PN后跟的無(wú)量綱數(shù)字不代表測(cè)量值,不應(yīng)用于計(jì)算目的,除非在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定。
注2:除與相關(guān)的不銹鋼管道元件標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)聯(lián)外,術(shù)語(yǔ)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(shù)值、材料和設(shè)計(jì)以及允許工作溫度等,允許壓力在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的壓力溫度等級(jí)表中給出。
注4:具有同樣PN和DN數(shù)值的所有管道元件同與其相配的法蘭應(yīng)具有相同的配合尺寸。
PN、Class 與實(shí)際壓力的關(guān)系詳細(xì)講述見(jiàn)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(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1048《管道元件公稱壓力》規(guī)定的公稱壓力系列見(jiàn)表3.1.1。
注:帶括號(hào)的公稱壓力數(shù)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(duì)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(jí)的確定
一條管道中如果同時(shí)含有兩個(gè)或兩個(gè)以上不同溫度-壓力表的不同標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)逐一核對(duì)使它們均得到滿足。管道系統(tǒng)在熱態(tài)下工作時(shí),各不銹鋼管道元件會(huì)因熱膨脹而發(fā)生變形和位移,當(dāng)這個(gè)變形和位移受到阻礙時(shí),會(huì)產(chǎn)生附加位移載荷。由于這個(gè)附加載荷與管系的空間走向和支架的設(shè)計(jì)有關(guān),因此又叫管系力。當(dāng)管道元件承受管系力后,應(yīng)將它折算成當(dāng)量設(shè)計(jì)壓力來(lái)校核管道所需要的公稱壓力,因?yàn)橐话愕姆ㄌm標(biāo)準(zhǔn)給出的溫度-壓力等級(jí)對(duì)應(yīng)值都是僅考慮內(nèi)壓作用時(shí)的對(duì)應(yīng)值。當(dāng)法蘭同時(shí)承受內(nèi)壓和管系力作用時(shí),其當(dāng)量設(shè)計(jì)壓力可按式(3.1.1)計(jì)算。附加荷載的計(jì)算詳細(xì)講述見(jiàn)《管道應(yīng)力分析與工程應(yīng)用》一書。
計(jì)算時(shí)只考慮使管道受拉伸的軸向力。當(dāng)軸向力使管道受壓縮時(shí),取。墊片壓緊力作用中心圓直徑Dc按下列原則確定:①對(duì)于活套法蘭,Dc應(yīng)為法蘭與翻邊接觸面的平均直徑;②對(duì)于其他型式的法蘭,當(dāng)墊片基本密封寬度m時(shí),Dc等于墊片與法蘭接觸密封面的平均直徑;當(dāng)墊片基本密封寬度m時(shí),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(jí)別
管道的級(jí)別一般由最弱的受壓?jiǎn)卧膲毫?溫度等級(jí)來(lái)確定,不銹鋼管道中最弱的單元可能是低材質(zhì)或低等級(jí)的管件。表3.1.2是基于ASME B16.5和PN等級(jí)命名的標(biāo)準(zhǔn)管子的等級(jí)的劃分。管道的等級(jí)也可由其他的ASME標(biāo)準(zhǔn)來(lái)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(jí)隨溫度和材料而變。
②. 壓力-溫度等級(jí)參見(jiàn) ASME B16.5或ASME B16.34。
ASME系列的公稱壓力(PN)表示等級(jí)的命名,PN以bar為單位表示壓力等級(jí)的近似值,114.5psi(100kPa)。不同公稱壓力值之間,PN等級(jí)數(shù)值不能反映其比例關(guān)系,不1bar=14.5psi(100kPa)過(guò)Class數(shù)值卻將此關(guān)系反映了出來(lái)。因此,用Class數(shù)值來(lái)表示等級(jí)。