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兰州地磅浅议“磅级”的定义及应用
发布时间:17/07/25
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我国的管法兰标准 HG、JB 系列标准是参考二十世纪五十年代以前苏联的гOCT 标准制定的,以 200 o C 下低碳钢的许用应力为基准,以常温下管法兰的允许使用压力作为公称压力等级。
美国管法兰标准 ANSI B16.5 采用“磅级”来区分法兰的压力等级
如 Class300lb(lb-磅)表示管法兰的压力等级为 300
“磅级”。如果把管法兰的压力等级“磅级”简单地理解为“磅/吋 2”,把 300“磅级”当作 300“磅/吋 2”,就认为近似等于 20kg/cm2 或 2.0MPa,是不正确的。因为在 1953 年修订 ASAB16.5-1953 的管法兰压力-温度等级时,以管法兰的许用应力值等于 8750psi(60MPa)作为基准应力(150 磅级除外)。这相当于 ASME 锅炉和压力容器中 850oF(454oC)高温下,低碳钢的许用应力值。所以管法兰的压力等级是以在850oF 高温状态下,低碳钢管法兰所允许的使用压力为定义的,这一允许使用压力等于“磅级”数值。比如:300“磅级”的低碳钢管法兰在 850oF 高温状态下的允许使用压力为300psi(磅/吋 2).管法兰的尺寸就是按这一条件确定的。
依照管法兰压力—温度等级的升温、降压或降温、升压概念,850oF 高温状态下的使用压力折算到常温时,其允许使用压力将大大提高。除 150 磅级外,在常温或 100oC 左右其允许使用压力要比磅级的数值高出 1.5 倍左右。即使是对150 磅级而言,也要高出近一倍。所以由于基准温度定得高,材料的基准应力定得低,造成管法兰的压力等级“磅级”数值与在常温下的允许工作压力之间有较大的差距。
ANSIB16.5-1981 版在原有的英制数据表外,又补充了公制的法兰尺寸和公称压力等级系列表,并规定了确定公制压力-温度等级的方法。公制管法兰压力等级的确定则是以148MPa 为基准应力,这一应力值相当于常温状态下低碳钢(A-105)的许用应力值。由于公制压力等级的确定基准与英制完全不同(一个常温,一个高温),所以公制与英制的压力等级数值之间不是简单的单位换算关系。ANSIB16.5 管法兰的英制压力等级(磅级)与公制压力等级的对应关系如下表:
英制(磅级)公制(MPa)
Class150lbPN2.0
Class300lbPN5.0
Class400lbPN6.8
Class600lbPN10.0(11)*
Class900lbPN15
Class1500lbPN25(26)*
Class2500lbPN42
(括号内的数值为 ISO7005/1-1992 年的规定值,目的是为了避免与欧洲法兰体系相混淆。)
我国的管法兰标准 HG、JB 系列标准是参考 20 世纪 50年代以前苏联的гOCT 标准制定的,以 200oC 下低碳钢的许用应力为基准,以常温下管法兰的允许使用压力作为公称压力等级。管法兰国家标准 GB9112 ~ 9138 及化工标准HG20592~20635 综合了 ANSIB16.5 和 DIN 两套管法兰体系(美洲体系、欧洲体系),美洲管法兰体系采用上述 B16.5的公制压力等级。DIN 管法兰体系(欧洲体系)的公称压力是以低碳钢在 100(120)oC 下的许用应力为基准的,其压力、温度等级基本上套用了 DIN-ISO-BS 的有关数据。中石化管法兰标准 SH3406 采用的是 ANSIB16.5 公制管法兰体系和公称压力等级。