压力等级:ASME、PN 与锻造管件
“150 级”“PN 16”和“3000 级”看起来是一回事,但衡量的内容并不相同。请看每一种的含义及其承压能力。
ASME 等级(法兰和阀门)
- 用于 ASME B16.5 和 B16.47 法兰以及 ASME B16.34 阀门。
- B16.5 有七个等级:150、300、400、600、900、1,500 和 2,500。B16.47 从 75 级(仅 B 系列)到 900 级,B16.34(阀门)可达 4,500 级。
- 压力等级不是压力:允许压力取决于材料组别,并随温度升高而下降。
| 等级 | −29 至 38 °C | 100 °C | 200 °C | 300 °C | 400 °C | 近似 PN |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 150 | 19.6 | 17.7 | 13.8 | 10.2 | 6.5 | PN 20 |
| 300 | 51.1 | 46.6 | 43.8 | 39.8 | 34.7 | PN 50 |
| 400 | 68.1 | 62.1 | 58.4 | 53.1 | 46.3 | PN 68 |
| 600 | 102.1 | 93.2 | 87.6 | 79.6 | 69.4 | PN 100 |
| 900 | 153.2 | 139.8 | 131.4 | 119.5 | 104.2 | PN 150 |
| 1,500 | 255.3 | 233.0 | 219.0 | 199.1 | 173.6 | PN 250 |
| 2,500 | 425.5 | 388.3 | 365.0 | 331.8 | 289.3 | PN 420 |
其他材料(不锈钢、双相钢、Cr-Mo 钢)的压力表,见各 B16.5 等级页面. 可用组别: 碳钢 A105 / A350 LF2, 不锈钢 F304 / F304H, 不锈钢 F316 / F316H, 双相钢 F51,超级双相钢 F53 / F55(最高 315 °C),6Mo F44, Inconel 625、Incoloy 825、Hastelloy C-276 / C-22.
PN(欧洲标准)
- 用于 EN 1092-1 和 DIN 法兰:PN 6、10、16、25、40、63、100、160。
- 该数字是参考材料在 20 °C 时以 bar 表示的公称压力,同样随温度升高而下降。
- 与 ASME 等级的对应关系(见上表)只是近似值,并不保证法兰能够配对:螺栓孔分布和螺栓均不相同。
2000、3000、6000 和 9000 级(锻造管件)
在 ASME B16.11 锻造管件中,等级表示所匹配的管材:
| 等级 | 螺纹(NPT) | 承插焊(SW) |
|---|---|---|
| 2000 | SCH 80 | – |
| 3000 | SCH 160 | SCH 80 |
| 6000 | XXS | SCH 160 |
| 9000 | – | XXS |
2000 级只有螺纹式;9000 级只有承插焊式。螺纹管件在螺纹处会损失壁厚,所以需要高一级。参见壁厚系列换算器和管螺纹指南。
阀门中的 800 级
小型锻造阀门(API 602,通常不超过 NPS 2)也使用 800 级,介于 600 级和 900 级之间。它只用于阀门,没有 800 级法兰。
常见问题
150 级就是 150 psi 吗?
不是。压力等级只是一个代号,不是压力值。在 A105 碳钢中,150 级在 38 °C 时允许 19.6 bar(285 psi),在 200 °C 时降至 14 bar。实际压力取决于材料和温度(ASME B16.5 表)。
150 lb 和 150 级是一回事吗?
是的。“150 lb”或“150#”是 150 级的旧称,现行标准只使用“Class 150”。
150 级法兰能与 PN 16 法兰配对吗?
一般不能。两种体系的螺栓孔圆周、螺栓数量和螺栓直径都不同。部分尺寸可能相同,但装配前请核对图纸。
锻造管件的 3000 级和 6000 级是什么?
它们是 ASME B16.11 锻造管件(承插焊和螺纹接头、弯头、三通)的等级。该等级表示管件匹配的管壁厚度,而不是压力:3000 级承插焊管件配 SCH 80 管;螺纹管件则配 SCH 160 管。