Уровень давления фланца
Согласно ASME B16.5, стальной фланец имеет 7 уровней давления: Класс 150 - 300 - 400 - 600 - 900 - 1500 - 2500
Уровень давления фланца очень четкий. Фланец класса 300 может выдерживать большее давление, чем фланец класса 150, потому что фланец класса 300 должен быть изготовлен из большего количества материалов, поэтому он может выдерживать большее давление. Однако на давление фланца влияют многие факторы. Уровень давления фланца выражается в фунтах, а уровень давления выражается по-разному. Например: 150Lb, 150Lbs, 150# и Class150 имеют одно и то же значение.
Примеры уровней давления
Несущая способность фланца также различна при разных температурах. По мере повышения температуры несущая способность фланца уменьшается. Например, несущая способность класса 150 составляет 270 фунтов на квадратный дюйм при комнатной температуре, несущая способность при температуре 400℉ составляет 180 фунтов на квадратный дюйм, несущая способность при 600℉ составляет 150 фунтов на квадратный дюйм, а несущая способность при 800℉ составляет 75 фунтов на квадратный дюйм.
Другими словами, когда давление падает, температура поднимается, и наоборот. Поскольку фланцы могут быть изготовлены из различных материалов, таких как нержавеющая сталь, чугун, ковкое железо, углеродистая сталь и т. д., каждый материал имеет различные уровни давления.
На следующем рисунке приведен пример фланца NPS12. Вы можете видеть, что диаметр внутреннего отверстия и выступ фланца одинаковы. Однако внешний диаметр фланца, центральный диаметр отверстия для болта и диаметр отверстия для болта увеличиваются с увеличением уровня давления.
Количество и диаметр отверстий для болтов:
CL 150 - 12 x 25,4 CL 300 - 16 x 28,6 CL 400 - 16 x 34,9 CL 600 - 20 x 34,9 CL 900 - 20 x 38,1 CL 15 00 - 16 x 54 CL 2500 - 12 x 73
Номинальная температура давления - пример
Номинальное значение давления-температуры относится к максимально допустимому давлению рабочего листа (единица измерения давления - бар) при номинальной температуре (градусах Цельсия) материала и сорта. Для промежуточной температуры ее можно определить путем линейной вставки. Тем не менее, вставки между уровнями фланца не допускаются.
Если болты и прокладки фланцевого соединения соответствуют соответствующим квалификационным условиям, а выпрямление и сборка фланцевого соединения соответствуют хорошим нормам, то такие фланцевые соединения подходят для номинального значения давления и температуры. Если последнее используется для фланцевых соединений, которые не соответствуют этим условиям, ответственность несет пользователь.
Номинальная температура, соответствующая номинальному давлению, относится к температуре оболочки несущей напорного контейнера фланцевых и фланцевых трубных фитингов. В целом, эта температура такая же, как и при хранении жидкостей. Пользователь несет ответственность за невыбор номинального давления в соответствии с температурой хранящейся жидкости. Когда температура ниже -29℃ (-20℉), номинальное значение не должно превышать номинальное значение при -29℃ (-20℉).
Например, ниже приведены две группы материалов, разделенных в соответствии с ASTM, и их рейтинги давления и температуры в соответствии с ASME B16.5.
2. Его не следует использовать выше 455℃.
3. Его не следует использовать выше 370℃.
4. Его не следует использовать выше 260℃.
5. Его не следует использовать выше 425℃.
Номинальная стоимость
Термин номинальное значение описывает прямую взаимосвязь между давлением, температурой и структурным материалом корпуса клапана. Оценонное значение указывает, какое давление может выдержать корпус клапана в зависимости от температуры жидкости и структурного материала корпуса клапана и крышки клапана (включая толщину стенки этих частей).
Работая давление должно уменьшаться с повышением рабочей температуры. Аналогично, если рабочее давление увеличивается, рабочая температура также должна быть снижена. Это означает, что при пропорциональном увеличении давления и температуры, например, для жидкостей, таких как насыщенный пар, механическое сопротивление материала клапана будет пропорционально уменьшаться. Таким образом, именно через уровень давления и температуры определяет уровень давления клапана.
Клапаны, изготовленные из неметаллических материалов (таких как термопласты и эластомеры) для седел клапанов и других компонентов, будут оцениваться намного ниже, чем значения корпусов клапанов из углеродистой стали, легированной стали и нержавеющей стали и крышек клапанов, перечисленных в ASME B 16.34.
Для клапанов, изготовленных в соответствии с ASME B16.34, установлено, что значения уровня давления составляют 150, 300, 600, 900, 1500, 2500 и 4500, а температура составляет от -29C до 270C на 150 уровнях, выше 300 уровней, до 454C, с ASTM Возьмем в качестве примера углеродистую сталь 216 Gr.WCB.
Уровень и давление
Для определения кривой давления и температуры в соответствии с пунктом 4.1.2 ISO15761 и пунктом 4.1.3 AP1602 клапан уровня 800 (промежуточный уровень) должен использовать линейную интерполяцию между уровнем 600 и уровнем 900, то есть 1/3 уровня 600 (ASME B16.34) 2/3 из +900 (ASME B16.34). В соответствии со стандартом ASME B16.34, например, максимальное рабочее давление 600-уровневого клапана составляет 1480 фунтов на Квадратный на Квадратный год (102,1 барг) при температуре от -29C до 38C, в то время как максимальное давление литой углеродистой стали WCB 900-го уровня составляет 2220 фунтов на псиг (153 Барг). Путем интерполяции углеродистая сталь 800-го класса, выкованная в соответствии со стандартом ASTMA105, должна принимать 493psig (1/3 600-класса) + 1480psig (2/3 900-класса), поэтому максимальное рабочее давление между -29·C и 38·C составляет 1973p. Sig (давление манометра в фунте/квадратный дюйм). Для таких материалов, как легированная сталь и нержавеющая сталь с температурой выше 38°C, следует использовать тот же метод. Значения давления и температуры уровня 600 и уровня 900 должны соответствовать температуре, указанной в уровне давления в стандарте ASMEB16.34, который соответствует температуре текущей жидкости.
Для клапанов, использующих седла клапанов из нержавеющей стали, независимо от их типа или уровня давления, их класс ограничен структурой корпуса клапана или материалом омывателя, в то время как для седла клапанов, изготовленных из эластомера или термопластичного пластика, их класс определяется пределами давления и температуры, поддерживаемыми этими материалами. Эти клапаны с металлическими седлами подходят для различных условий работы давления, температуры, коррозии и типов жидкости, и каждый клапан должен быть тщательно проанализирован в соответствии с его структурными характеристиками. Класс 4500 подходит только для клапанов из углеродистой стали, сплава и нержавеющей стали, но с соединениями для стыковой сварки.
Для тех клапанов, построенных в соответствии со стандартами DIN, учитывая, что температура жидкости составляет от -10°C до 120°C, приведены значения: PN6, PN10, PN16, PN25, PN40, PN63, PN100, PN160, PN250, PN320 и P N400. В этом стандарте единицей значения давления является бар, а единицей измерения температуры является ℃. Начальная буква PN означает «общественное давление».
Максимальное рабочее давление
Таблица 1 взята из ASME B16.34 (версия 2020), показывающая ASTM A216 Gr. WCB (литая углеродистая сталь) и ASTM A 105 гр. II (кованая углеродистая сталь) и другие материалы в соответствии с максимальным значением рабочего давления в зависимости от температуры. Данные характеристики всех клапанов, в основном соединенных с фланцом, основаны на значении их уровня давления.
Предохранительный клапан и выпускной клапан
Для предохранительных клапанов и/или предохранительных клапанов уровень давления впускного фланца ограничивает его заданное давление. Если клапан является обычным, уровень давления выходного фланца ограничивает обратное давление. Для сильфонного клапана, в дополнение к площади диафрагмы сопла, материал сильфона также ограничивает значение обратного давления, которое определяется стандартом API 526. В клапанах с эластичными седлами клапанов (мягкие) входное давление ограничено его материалом (вероятно, некоторыми термопластичными пластмассами или эластомерами), площадью сопла и его заданным давлением.
Давление, учитываемое для выбора уровня давления клапана, должно быть ограничено 75% от значения, найденного в таблице стандарта B16.34, которое определяется структурным материалом и температурой корпуса клапана и крышки клапана. Температура, которую следует учитывать, всегда является рабочей температурой технологической жидкости. Если уровень давления и условия работы давления и температуры должны превышать этот процент, и в соответствии с структурным материалом клапана, пользователь должен указать следующий уровень выше. Этот процент также должен ограничивать заданное давление клапана для указания и определения размера.
Таблица 1 основана на уровне 300 и подходит для клапанов с корпусом из кованой углеродистой стали и крышкой из углеродистой стали WCB или ASTM A105Gr.ll. Для получения других материалов, пожалуйста, обратитесь к ASME B16.34. Например, в этой таблице, когда температура составляет 250C, рабочее давление должно быть ограничено 31,4 кгс/см2 (75% от 41,9 кгс/см2 в таблице при 250С). Например, если при этой же температуре давление должно быть 36 кгс/см2, мы должны указать 600-уровневый фланец для клапана. И так далее.
Температура жидкости, такой как горячий пар, является основной причиной повышения значения уровня давления клапанов или фланцев в конкретных применениях. Например, для двух применений с одинаковым давлением, одно использует насыщенный пар, а другое использует перегретый пар. Уровень давления приложения с использованием насыщенного пара будет ниже, чем приложения с перегретым паром, потому что при том же рабочем давлении температура перегретого пара будет выше.
