阀门和法兰的压力等级

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阀门和法兰的压力等级

依据ASME B16.5，钢法兰有7个压力等级：Class150 - 300 - 400 - 600 - 900 - 1500 - 2500。压力等级表示法兰能够承受的压力强度，例如Class300的法兰比Class150的承受压力更强。不过，法兰的承压能力还受材料、温度和应用条件等多种因素影响。压力等级用磅表示，不同的表示方法如150Lb、150Lbs、150#和Class150都代表相同等级。温度变化会影响法兰的承压能力，温度升高时，承压能力会随之下降。例如，Class150的法兰在不同温度下承压能力有明显差异。压力等级的选择还需考虑材料，如不锈钢、铸铁、球墨铸铁和碳钢等，每种材料对应不同的压力等级。

示例中，NPS12的法兰，其内孔和突面直径相同，但随着压力等级的增加，法兰的外径、螺栓孔中心圆直径和螺栓孔直径也会增大。螺栓孔数量和直径会根据不同压力等级调整，以确保足够的紧固力。例如，不同等级的法兰，螺栓孔的数量和直径存在显著差异。

压力温度额定值用于描述材料和等级在特定温度下的最高允许工作压力。例如，压力-温度额定值表明，对于特定的材料和等级，在某一温度下允许的最高工作压力。此值通常根据流体温度和阀体材料确定。如果螺栓和垫片满足相关条件，并且法兰接头装配良好，该法兰接头适用于压力-温度额定值。否则，用户需自行负责。额定值描述了压力、温度和阀体材料之间的关系，表示在特定温度和材料条件下阀体可承受的压力。

阀座和其他部件使用非金属材料（如热塑性塑料和弹性体）的阀门，其额定值远低于使用碳钢、合金钢和不锈钢的阀门。对于按照ASME B16.34制造的阀门，压力等级值包括150、300、600、900、1500、2500和4500，温度范围为-29C至270C。例如，150级阀门在-29C至38C之间的最大工作压力为1480psig。

等级和压力之间存在关系，通过线性插值确定不同等级之间的压力值。例如，600级和900级阀门的最大工作压力根据温度变化在-29C至38C之间为1973psig。同样，对于温度高于38°C和/或使用合金钢和不锈钢等材料的阀门，也需采用相同的方法确定压力值。

压力和温度值必须符合ASME B16.34标准中对应的压力等级要求，与流动流体的温度相匹配。使用不锈钢阀座的阀门等级受阀体结构或垫圈材料限制，而使用弹性体或热塑性塑料的阀座等级由材料支持的压力和温度极限决定。金属阀座阀门适用于各种压力、温度、腐蚀性和流体类型的工作条件。4500级阀门适用于碳钢、合金和不锈钢制造的阀门，但具有对焊连接。DIN标准阀门在-10°C到120°C之间的流体温度下给出的数值包括PN6、PN10、PN16、PN25、PN40、PN63、PN100、PN160、PN250、PN320和PN400。

最大工作压力受到标准ASME B16.34表格中数值的限制，并根据阀体和阀盖的结构材料以及温度决定。压力值必须在75%的标准范围内，并考虑工艺流体的工作温度。如果需要超过这个百分比，并根据阀门的结构材料，用户需指定下一个等级。同样，压力限制也适用于安全阀和/或泄放阀的设定压力，以确保在特定应用中的安全性和有效性。例如，对于Class300的阀门，当温度为250C时，工作压力最大为31.4kgf/cm2，若需要更高的压力值，应指定更高的压力等级以确保安全和性能。

流体的温度，如过热蒸汽，是提高阀门或法兰在特定应用中压力等级值的关键因素。在相同的工作压力下，使用过热蒸汽的应用会比使用饱和蒸汽的应用需要更高的压力等级，因为过热蒸汽的温度更高。因此，选择适合温度和压力条件的阀门压力等级对于确保设备安全、可靠运行至关重要。