PN-nimellispaine ja luokka paunaa (Lb)

Nimellispaine (PN), luokka amerikkalaisessa standardijärjestelmässä (paunataso), on tapa ilmaista painetta. Ero on siinä, että sitä edustava paine vastaa eri vertailulämpötilaa. Eurooppalainen PN-järjestelmä viittaa vastaavaan paineeseen 120 °C:ssa, kun taas amerikkalainen Class-järjestelmä viittaa vastaavaan paineeseen 425,5 °C:ssa. Siksi tekniikan vaihdossa ei ole mahdollista suorittaa yksinkertaista painemuunnosta. Esimerkiksi Class-300:n pitäisi olla 2,1 MPa yksinkertaisella painemuunnoksella. Jos kuitenkin otetaan huomioon käyttölämpötila, vastaava paine kasvaa. Materiaalin lämpötila- ja paineenkestävyystestin mukaan mittaus vastaa 5,0 MPa:ta.

Venttiilijärjestelmiä on kahdenlaisia: toinen on Saksan (mukaan lukien Kiinan) edustama "nimellispaine"-järjestelmä, joka perustuu huoneenlämmössä sallittuun käyttöpaineeseen (omassa maassani 100 astetta ja Saksassa 120 astetta). Toinen on Yhdysvaltojen edustama "lämpötila- ja painejärjestelmä", joka perustuu tietyssä lämpötilassa sallittuun käyttöpaineeseen. Yhdysvaltojen lämpötila- ja painejärjestelmässä, lukuun ottamatta 150 paunaa, joka perustuu 260 asteeseen, muut tasot perustuvat 454 asteeseen. 150 psi:n luokan (150 psi = 1 MPa) hiiliteräsventtiilin nro 25 sallittu jännitys on 1 MPa 260 asteessa, ja sallittu jännitys huoneenlämmössä on paljon suurempi kuin 1 MPa, noin 2,0 MPa. Siksi yleisesti ottaen amerikkalaisen standardin 150 paunaa vastaava nimellispainetaso on 2,0 MPa ja 300 paunaa vastaava nimellispainetaso on 5,0 MPa jne. Siksi nimellispainetta, -lämpötilaa ja -paineluokkia ei voida muuntaa satunnaisesti paineenmuunnoskaavan mukaan.

PN on paineeseen liittyvä koodi, jota esitetään numeroilla, ja se on kätevä pyöreä kokonaisluku viitteeksi. PN on paineenkestävä MPa-luku, joka vastaa suunnilleen normaalia lämpötilaa, joka on nimellispaine, jota yleensä käytetäänKiinalaiset venttiilitSäätöventtiileille, joissa onhiiliteräsventtiiliRungoissa se viittaa suurimpaan sallittuun käyttöpaineeseen alle 200 °C:n lämpötilassa; valurautaisten venttiilirunkojen osalta se viittaa suurimpaan sallittuun käyttöpaineeseen alle 120 °C:n lämpötilassa; suurin sallittu käyttöpaine alle 250 °C:n sovelluksissa. Kun käyttölämpötila nousee, venttiilirungon paineenkestävyys pienenee. Amerikkalainen standardiventtiili ilmaisee nimellispaineen paunoina, jotka on laskettu tietyn metallin lämpötilan ja paineen yhdistelmästä ANSI B16.34 -standardin mukaisesti. Tärkein syy siihen, miksi paunaluokka ja nimellispaine eivät ole yksi-yhteen vastaavuus, on se, että paunaluokan ja nimellispaineen lämpötilapohja on erilainen. Käytämme yleensä laskemiseen ohjelmistoa, mutta meidän on myös tiedettävä, miten taulukoita käytetään asteikkojen tarkistamiseen. Japanissa käytetään pääasiassa K-arvoa painetason ilmaisemiseen. Kaasun paineen kuvaamiseen Kiinassa käytetään yleensä massayksikköä "kg" (eikä "jin"), ja yksikkö on kg. Vastaava paineyksikkö on ”kg/cm2”, ja yksi kilogramma painetta tarkoittaa, että yksi kilogramma voimaa vaikuttaa yhteen neliösenttimetriin. Vastaavasti ulkomailla kaasun paineelle yleisesti käytetty paineyksikkö on ”psi”, ja yksikkö on ”1 pound/inch2”, joka on ”paunaa neliötuumaa kohden”. Koko englanninkielinen nimi on Pounds per square inch. Mutta sitä käytetään yleisemmin suoraan massayksikkönä, eli paunana (Lb.), joka on itse asiassa Lb. Se on aiemmin mainittu paunavoima. Se voidaan laskea muuttamalla kaikki yksiköt metrisiksi yksiköiksi: 1 psi = 1 pound/inch2 ≈0,068 bar, 1 bar ≈14,5 psi ≈0,1 MPa. Maat, kuten Eurooppa ja Yhdysvallat, ovat tottuneet käyttämään psi:tä yksikkönä. Class600- ja Class1500-luokissa on kaksi eri arvoa, jotka vastaavat eurooppalaista ja amerikkalaista standardia. 11 MPa (vastaa 600 paunan luokkaa) on eurooppalainen järjestelmäasetus, joka on määritelty standardissa ”ISO 7005-1-1992 Steel Flanges”; 10 MPa (vastaa 600 paunan luokkaa) on amerikkalainen järjestelmäasetus, joka on ASME B16.5 -standardin mukainen. Siksi ei voida ehdottomasti sanoa, että 600 paunan luokka vastaa 11 MPa:ta tai 10 MPa:ta, ja eri järjestelmien asetukset vaihtelevat.

Venttiilijärjestelmiä on pääasiassa kahdenlaisia: toinen on Saksan (ja kotimaani) edustama "nimellispaine"-järjestelmä, joka perustuu huoneenlämmössä sallittuun käyttöpaineeseen (100 astetta maassani ja 120 astetta Saksassa). Toinen on Yhdysvaltojen edustama "lämpötila- ja paine"-järjestelmä, joka perustuu tietyssä lämpötilassa sallittuun käyttöpaineeseen. Yhdysvaltojen lämpötila- ja painejärjestelmässä, lukuun ottamatta 150 paunaa, joka perustuu 260 asteeseen, muut tasot perustuvat 454 asteen vertailuarvoon. Esimerkiksi 150 paunan (25 lb) hiiliteräsventtiilin sallittu jännitys on 1 MPa 260 asteessa, ja huoneenlämmössä sallittu jännitys on paljon suurempi kuin 1 MPa, eli noin 2,0 MPa. Siksi yleisesti ottaen amerikkalaisen standardin 150 paunaa vastaava nimellispainetaso on 2,0 MPa ja 300 paunaa vastaava nimellispainetaso on 5,0 MPa jne. Siksi nimellispainetta, -lämpötilaa ja -paineluokkia ei voida muuntaa satunnaisesti paineenmuunnoskaavan mukaan.

Koska nimellispaineen ja paineluokan lämpötilaperusteet ovat erilaiset, niiden välillä ei ole tarkkaa vastaavuutta. Karkea vastaavuus on esitetty taulukossa.

 


Julkaisun aika: 31. elokuuta 2023