压力容器、管道元件的公称压力和公称直径（尺寸）术语详解.docVIP

压力容器、管道元件的公称压力 和公称直径（尺寸）术语详解 胡忆沩 摘 要 针对压力容器、压力管道设计、制作、安装和验收工程中涉及的两个基本术语：公称压力和公称直径容易误解的现象，依据国家现行标准，分别对压力容器的公称压力、公称直径及管道元件的公称压力、公称尺寸进行较规范的解读。 关键词：压力容器；压力管道；公称压力；公称直径；公称尺寸；解读 在压力容器、压力管道设计、制作、安装和验收工程中，涉及最多的两个术语就是公称压力和公称直径。但常有人将公称压力理解为承压设备所能承受的最大压力，而将公称直径（公称尺寸）理解为承压设备的内径、外径、平均直径、平均外径等。这些理解在有些情况下可能是准确的，而在另一情况下则可能是错误的。本文结合相关国家现行标准对这两个术语进行解读。 1 公称压力 公称压力是为了设计、制造和使用方便，而人为地规定的一种名义压力。这种名义上的压力的单位实际是压强，压力则是中文的俗称，单位是Pa而不是N。 公称压力英文是nominal pressure nominal：in name or form but not in reality（名义上的，有名无实的）[1]。 1.1　压力容器的公称压力 压力容器的公称压力[2]。压力容器法兰的公称压力分7个等级，即0.25、0.60、1.00、1.60、2.50、4.00和6.40MPa。[3]在200℃时的机械性能为基准制定的。所以规定以此基准所确定的法兰尺寸，在200℃时，它的最大允许操作压力就认为是具有该尺寸法兰的公称压力。例如公称压力PNO.6MPa的法兰，就是指具有这样一种具体尺寸的法兰，该法兰是用Q345R制造的，在200℃时，它的最大允许操作压力是0.6MPa。如果把这个PN0.6MPa的法兰用在高于200℃的条件下，那么它的最大操作压力将低于它的公称压力0.6MPa。反之，如果将它用于低于200℃的条件下，仍按200℃确定其最高工作压力。如果 如果把法兰的材料改为Q235A，那么Q235A钢的机械性能比Q345要差许多，这个公称压力PN0.6MPa的法兰，即使是在200℃时操作，它的最大允许操作压力也将低于它的公称压力。反之，如果把法兰的材料由Q345R改为14Cr1MoR，那么，由于14Cr1MoR的机械性能优于Q345R，这个公称压力PN0.6MPa的法兰，在200℃操作时，它的最大允许操作压力将高于它的公称压力。总之法兰允许的最大操作压力是多少，取决于法兰的操作温度和用什么材料制造的。压力容器法兰标准中规定的法兰材料是Q235R、Q245R、Q345R等，在不同温度下，它们的公称压力与最大允许工作压力之间的换算关系，可以将设计条件中给出的操作温度与设计压力换算成查取法兰标准所需要的公称压力。 例如，为一台操作温度为300℃，设计压力为0.6MPa的容器选配法兰。如果法兰材料用14Cr1MoR，可按公称压力0.6MPa查取法兰的几何尺寸。如果法兰材料用Q245R，则必须按公称压力为1.0MPa的查取法兰的几何尺寸。 1.2　管道元件的公称压力 管道元件公称压力在国家标准 GB/T 1048—2005《管道元件 PN（公称压力）的定义和选用》[4]做出了准确的定义，该标准采用了ISO7268：1996《管道元件 PN的定义和选用》的内容。 （1）管道元件公称压力术语定义 PN：与管道元件的力学性能和尺寸特性相关、用于参考的字母和数字组合的标识。它由字母PN的后跟无因次的数字组成。 由字母PN和无因次数字组合而成，表示管道元件名义压力等级的一种标记方法。英文名称：nominal pressure for pipework components。 1）字母PN后跟的数字不代表测量值，不应用于计算目的，除非在有关标准中另有规定。 2）除与相关的管道元件标准有关联外，术语PN不具有意义。 3）管道元件允许压力取决于元件的PN数值、材料和设计以及允许工作温度等，允许压力在相应标准的压力—温度等级中给出。 4）具有同样PN数值的所有管道元件同与其相配的法兰应具有相同的配合尺寸。 （2）标记方法 公称压力的标记由字母“PN”后跟一个数值组成，如： 公称压力为1.6兆帕的管道元件，标记为：PN16。 （3）公称压力系列 公称压力PN的数值应从表1中选择。必要时允许选用其他PN数值。 表1 管道元件公称压力系列 DIN（德国） ANSI（美国） PN2.5 PN20 PN6 PN50 PN10 PN110 PN16 PN150 PN25 PN260 PN40 PN420 PN63 PN100 GB/T 1048—2005删去了原标准中的公称压力的标记方法，删去了PN数值的单位（MPa），明确了PN（公称压力）只是与“与管道元件的力学性能