Ventile sind unverzichtbare Kernkomponenten in Fluidsteuerungssystemen, und das Richtige richtig verstehen und auswählen Ventildruck Die Bewertung ist von grundlegender Bedeutung für die Gewährleistung der Sicherheit und Stabilität des gesamten Systems. Eine falsche Auswahl kann zu Ventillecks führen, Schaden, oder sogar schwerwiegende Sicherheitsvorfälle. Dieser Leitfaden dient als verlässliche Ressource zur systematischen Beantwortung aller wichtigen Fragen zum Ventildruck.

Was ist Ventildruck??

Der Ventildruck bezieht sich auf den maximal zulässigen Druck, dem ein Ventil bei einer bestimmten Temperatur standhalten kann. Dieses Konzept wird typischerweise auf zwei Ebenen verstanden:

• Nenndruck (Pn): Dies ist ein Referenzwert für die Konstruktion, Herstellung, und Anwendung, Stellt die gesamte Drucktragfähigkeit des Ventils dar. Es wird normalerweise durch identifiziert “Pn” und ist eine standardisierte Reihe. Dies bedeutet nicht, dass bei allen Temperaturen der gleiche Arbeitsdruck aufrechterhalten werden kann.
• Arbeitsdruck: Dies ist der tatsächliche Flüssigkeitsdruck, dem das Ventil in einer realen Anwendung bei einer bestimmten Betriebstemperatur ausgesetzt ist. Der Arbeitsdruck muss immer kleiner oder gleich dem maximal zulässigen Druck des Ventils bei dieser Temperatur sein.

Was sind Ventildruckwerte??

A Ventildruckbewertung ist ein standardisiertes Klassifizierungssystem, das die Druckbelastbarkeit eines Ventils nach bestimmten Standards kategorisiert (wie ASME, IN, API).

Konzepte und Terminologie verschiedener Ventildruckwerte

• Nenndruck (Pn): Das europäische Standardsystem (IN 1092-1), mit Sitz in Bars, ist eine Reihe von Referenzzahlen, die sich auf die mechanische Festigkeit des Ventils beziehen.
• Klassenbewertung (LB): Das amerikanische Standardsystem (ASME B16.34, B16.5) ist eine Reihe von Klassen, die auf dem Druck basieren, der bei verschiedenen Temperaturen standhalten kann. Dies ist der Schlüssel zum Verständnis Bedeutung der Ventildruckstufe, da es untrennbar mit der Temperatur verknüpft ist. Alle Arten, von a Nenndruck des Absperrschiebers zu einem Nenndruck des Kugelhahns, Folgen Sie diesem System.
• API-Druckwerte: Das American Petroleum Institute (API) legt Druckstufen für die Öl- und Gasindustrie fest, wie zum Beispiel 2000, 3000, 5000, 10000 PSI in API 6A, Dabei handelt es sich um definierte Betriebsdrücke.

Was sind die Einheiten des Ventildrucks??

• Bar: Eine gängige internationale Einheit für den Ventildruck. 1 Balken ≈ 1 Atmosphäre.
• MPA (Megapascal): Die primäre Druckeinheit im International Valve System of Units (UND). 1 MPa = 1,000,000 Pa.
• PSI (Pfund pro Quadratzoll): Eine imperiale Ventileinheit, in Nordamerika sehr häufig.
• kgf/cm² (Kilogrammkraft pro Quadratzentimeter): Eine technische Atmosphäreneinheit.

So identifizieren Sie Druckmarkierungen auf einem Ventilgehäuse?

Die auf dem Ventilkörper eingegossenen oder eingeprägten Markierungen sind der direkteste Weg, seine Druckfähigkeit zu erkennen. Zu den üblichen Markierungen gehören::

• PN-Bewertung: Z.B., PN16, PN25, Pn40. Dies gibt den Nenndruck des Ventils in Bar an und ist eine zentrale Kennung in der europäischen Sprache (IN) Standardsystem.
• Klasse (oder Pfund-Bewertung): Z.B., 150LB, KLASSE 150, 300LB. Dies ist die Druckstufenkennung für den Amerikaner (ASME) Standardsystem. Die Zahl entspricht nicht direkt dem PSI. Eine Klasse 150 Ventil bedeutet nicht, dass es nur damit umgehen kann 150 PSI; Seine spezifische Leistungsfähigkeit muss anhand der entsprechenden Druck-Temperatur-Bewertungstabelle ermittelt werden.
• WOG / CWP: Z.B., 600 WOG oder 1000 CWP.
  • WOG steht für Wasser, Öl, Gas.
  • CWP steht für Cold Working Pressure.
  • WOG / CWP sind weitgehend austauschbar und geben den maximalen Druck an, dem das Ventil bei Umgebungstemperatur standhalten kann (typischerweise -20 °F bis 100 °F oder -29 °C bis 38 °C) für Wasser, Öl, und Gasmedien. Zum Beispiel, a Nenndruck des Kugelhahns aus Messing von “800 WOG” bedeutet, dass es sicher handhaben kann 800 PSI unter Kälte, Bedingungen ohne Schock.

Arbeitsdrücke nach Klasse– ASME B16.34-2004

So berechnen Sie zwischen verschiedenen Druckeinheiten?

Für genaue Berechnungen ist die Beherrschung der Einheitenumrechnung unerlässlich. Hier finden Sie gängige Ventildruckumrechnungen:

• 1 MPa ≈ 145 PSI
• 1 Balken ≈ 14.5 PSI
• 1 Balken = 0.1 MPA
• 1 kgf/cm² ≈ 0.98 Balken ≈ 14.2 PSI

So konvertieren Sie zwischen verschiedenen Ventildruckwerten?

Dies ist ein kritisches und oft missverstandenes Konzept: Es gibt keine direkte mathematische Formel zur Umrechnung zwischen PN-Ratings und Class-Ratings!

Dies liegt daran, dass sie auf unterschiedlichen Standardsystemen basieren, Referenztemperaturen, und Materialgruppen. jedoch, für mehr Komfort bei technischen Anwendungen, die folgende ungefähre Korrespondenztabelle referenziert werden kann. Dieses Diagramm dient nur als Referenz; Die genaue Auswahl muss sich an der jeweiligen Norm orientieren.

Tisch 1: Ventildruckklasse vs. Referenz zur PN-Bewertungsumrechnung

Die Beziehung zwischen Ventildruck und Temperatur (P-T) Bewertungen

Der Druck-Temperatur-Bewertung des Ventils ist das wichtigste Konzept bei der Ventilauswahl. Es besagt, dass der maximal zulässige Arbeitsdruck eines Ventils mit steigender Betriebstemperatur abnimmt.

Für alle Ventile nach ASME-Standards, Die Druckstufe wird durch a definiert Ventildruck-Temperatur-Bewertungstabelle. Dieses Diagramm, basierend auf dem Ventil Material (Z.B., Kohlenstoffstahl A216 WCB, Edelstahl A351 CF8M) Und Klassenwertung, Gibt den maximal zulässigen Arbeitsdruck bei verschiedenen Temperaturen an.

Zum Beispiel, eine Klasse 150 Das Ventil aus Kohlenstoffstahl könnte in der Nähe funktionieren 285 PSI bei Umgebungstemperatur, aber wenn die Temperatur auf 300°C steigt (572° F), sein maximal zulässiger Druck könnte unterschritten werden 100 PSI.

Was sind die Schlüsselfaktoren, die die Ventildruckwerte beeinflussen??

1. Ventilkörpermaterial: Das ist der entscheidende Faktor. Verschiedene Materialien (Kohlenstoffstahl, Edelstahl, legierter Stahl, Messing) weisen bei verschiedenen Temperaturen sehr unterschiedliche mechanische Festigkeiten und Kriechfestigkeiten auf.
2. Betriebstemperatur: Wie erwähnt, Die Temperatur wirkt sich direkt auf die Materialfestigkeit aus und bestimmt somit die Druckbelastbarkeit des Ventils.
3. Designstandard: Anders Ventildrucknorm Unterlagen (Z.B., ASME, API, AUS) haben unterschiedliche Anforderungen an die Gestaltung, Materialien, und testen.
4. Verbindungstyp: Die Festigkeit und Dichtleistung verschiedener Verbindungstypen wie Flanschverbindungen, geschweißt, oder Gewindeenden beeinflussen den Gesamtdruckwert des Ventils.
5. Ventiltyp: Der interne Aufbau verschiedener Ventile, wie z.B. ein Druckstufe des Rückschlagventils im Vergleich zu einem Absperrschieber, Das bedeutet, dass ihre potenziellen Schwachstellen für Druck und Abdichtung unterschiedlich sein können.

Ventilmaterial, Vergleichstabelle für Betriebstemperatur und -druck

So wählen Sie den richtigen Ventildruckwert aus

Befolgen Sie diese Schritte für einen wissenschaftlichen und sicheren Auswahlprozess:

1. Bestimmen Sie die Betriebsbedingungen: Definieren Sie klar den maximalen Arbeitsdruck und die maximale Betriebstemperatur des Systems. Dies ist die Grundlage für die Auswahl.
2. Wählen Sie Ventilmaterial: Wählen Sie die geeigneten Gehäuse- und Innenausstattungsmaterialien entsprechend der Korrosivität der Flüssigkeit aus, Temperatur, und andere Faktoren.
3. Konsultieren Sie die P-T-Bewertungstabelle: Finden Sie die Ventildruck-Bewertungstabelle, die Ihrem gewählten Material entspricht.
4. Überprüfen und wenden Sie eine Sicherheitsmarge an: Auf der Karte, Ermitteln Sie Ihre maximale Betriebstemperatur und den entsprechenden maximal zulässigen Druck. Stellen Sie sicher, dass dieser Druckwert vorhanden ist größer als Maximaler Arbeitsdruck Ihres Systems, und eine Sicherheitsmarge einschließen (typischerweise 10%-25% wird empfohlen).
5. Schließen Sie die Bewertung ab: Wählen Sie a aus Ventildruckstufe dessen P-T-Kurve Ihren Betriebspunkt vollständig abdeckt.

Beispiel: Ein System hat einen maximalen Arbeitsdruck von 45 Bar (ca. 653 PSI) und eine maximale Temperatur von 300°C (572° F). Das Medium ist Dampf, und das Material ist ASTM A216 WCB Kohlenstoffstahl. Durch Konsultation des ASME B16.34-Standards, Sie würden das als Klasse empfinden 300 Das Ventil ist für ca. ausgelegt 50 Bar bei dieser Temperatur, wohingegen eine Klasse 150 Die Nennleistung des Ventils ist weitaus niedriger. daher, Sie müssen eine Klasse auswählen 300 oder höhere Druckstufe.

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