Las válvulas son componentes centrales indispensables en los sistemas de control de fluidos, y comprender y seleccionar correctamente el derecho Presión de la válvula La calificación es fundamental para garantizar la seguridad y la estabilidad de todo el sistema. La selección incorrecta puede conducir a fugas de válvula, daño, o incluso incidentes de seguridad graves. Esta guía servirá como un recurso autorizado para responder sistemáticamente a todas las preguntas clave sobre la presión de la válvula..
¿Qué es la presión de la válvula??
La presión de la válvula se refiere a la presión máxima permitida que una válvula puede soportar a una temperatura específica. Este concepto se entiende típicamente en dos niveles:
- Presión nominal (PN): Este es un valor de referencia utilizado para el diseño, fabricación, y aplicación, representando la capacidad general de presión de la válvula. Generalmente se identifica por “PN” y es una serie estandarizada. No significa que se pueda mantener la misma presión de trabajo a todas las temperaturas.
- Presión de trabajo: Esta es la presión de fluido real a la que se somete a la válvula en una aplicación del mundo real a una temperatura de funcionamiento específica. La presión de trabajo siempre debe ser menor o igual a la presión máxima permitida de la válvula a esa temperatura.
¿Cuáles son las clasificaciones de presión de la válvula??
A Clasificación de presión de la válvula es un sistema de clasificación estandarizado que clasifica la capacidad de manejo de presión de una válvula de acuerdo con estándares específicos (como asme, EN, API).
Conceptos y terminología de diferentes clasificaciones de presión de válvula
- Presión nominal (PN): El sistema estándar europeo (EN 1092-1), Basado en bares, es una serie de números de referencia relacionados con la resistencia mecánica de la válvula.
- Clasificación de clase (Lb): El sistema estándar americano (ASME B16.34, B16.5) es una serie de clases basadas en la presión que pueden soportar a varias temperaturas. Esta es la clave para comprender el Significado de calificación de presión de la válvula, ya que está intrínsecamente vinculado a la temperatura. Todo tipo, desde Clasificación de presión de la válvula de puerta a un calificación de presión de la válvula de bola, Sigue este sistema.
- Calificaciones de presión de la API: El American Petroleum Institute (API) Establece calificaciones de presión para la industria del petróleo y el gas., como 2000, 3000, 5000, 10000 PSI en API 6A, que se definen calificaciones de presión de trabajo definidas.
¿Cuáles son las unidades de la presión de la válvula??
- Bar: Una unidad internacional común de presión de válvula. 1 Barra ≈ 1 atmósfera.
- MPA (Megapascal): La unidad de presión primaria en el sistema de unidades de válvulas internacionales (Y). 1 MPA = 1,000,000 Pensilvania.
- PSI (Libras por pulgada cuadrada): Una unidad de válvula imperial, muy común en América del Norte.
- kgf/cm² (Kilogranaje por centímetro cuadrado): Una unidad de atmósfera técnica.
Cómo identificar las marcas de presión en un cuerpo de válvula?
Las marcas fundidas o estampadas en el cuerpo de la válvula son la forma más directa de identificar su capacidad de presión. Las marcas comunes incluyen:
- Calificación de PN: P.EJ., PN16, PN25, PN40. Esto indica la clasificación de presión nominal de la válvula en las barras y es un identificador de núcleo en el europeo (EN) sistema estándar.
- Clase (o calificación de libra): P.EJ., 150Lb, CLASE 150, 300Lb. Este es el identificador de calificación de presión para el estadounidense (ASME) sistema estándar. El número no corresponde directamente a PSI. Una clase 150 La válvula no significa que solo pueda manejar 150 PSI; Su capacidad específica debe determinarse a partir de la tabla de clasificación de temperatura de presión correspondiente.
- Peso / CWP: P.EJ., 600 Peso o 1000 CWP.
- Peso significa agua, Aceite, Gas.
- CWP representa la presión de trabajo en frío.
- Peso / CWP son en gran medida intercambiables e indican la presión máxima que la válvula puede manejar a temperaturas ambientales (Típicamente -20 ° F a 100 ° F o -29 ° C a 38 ° C) para el agua, aceite, y medios de gas. Por ejemplo, a clasificación de presión de la válvula de bola de latón de “800 Peso” significa que puede manejar de forma segura 800 Psi bajo frío, Condiciones sin copa.
Presiones de trabajo por clase– ASME B16.34-2004
Cómo calcular entre diferentes unidades de presión?
La conversión de la unidad de dominio es esencial para cálculos precisos. Aquí hay conversiones de presión de válvula comunes:
- 1 MPA ≈ 145 PSI
- 1 Barra ≈ 14.5 PSI
- 1 Barra = 0.1 MPA
- 1 kgf/cm² ≈ 0.98 Barra ≈ 14.2 PSI
Cómo convertir entre diferentes clasificaciones de presión de válvula?
Este es un concepto crítico y a menudo incomprendido: No hay una fórmula matemática directa para convertir entre las calificaciones de PN y las calificaciones de clase!
Esto se debe a que se basan en diferentes sistemas estándar., temperaturas de referencia, y grupos materiales. Sin embargo, por conveniencia en aplicaciones de ingeniería, la siguiente Gráfico de correspondencia aproximado puede ser referenciado. Este gráfico es solo de referencia; La selección precisa debe basarse en el estándar específico.
Mesa 1: Clase de presión de la válvula VS. Referencia de conversión de calificación PN
La relación de la temperatura de presión de la válvula (P-T) Calificaciones
El Calificación de presión a la presión de la válvula es el concepto más importante en la selección de válvulas. Dicta que la presión de trabajo máxima permitida de una válvula disminuye a medida que aumenta la temperatura de funcionamiento.
Para todas las válvulas siguiendo los estándares ASME, La clasificación de presión se define por un Gráfico de clasificación de temperatura de presión de la válvula. Este gráfico, basado en la válvula material (P.EJ., Acero al carbono A216 WCB, Acero inoxidable A351 CF8M) y Clasificación de clase, Detalla la presión de trabajo máxima permitida a varias temperaturas.
Por ejemplo, una clase 150 La válvula de acero de carbono puede manejar cerca de 285 PSI a temperatura ambiente, pero a medida que la temperatura aumenta a 300 ° C (572° F), su presión máxima permitida podría caer por debajo 100 PSI.
¿Cuáles son los factores clave que afectan las clasificaciones de presión de la válvula??
- Material del cuerpo de la válvula: Este es el factor decisivo. Materiales diferentes (acero carbono, acero inoxidable, acero aleado, latón) Tener fuerzas mecánicas muy diferentes y resistencia a la fluencia a varias temperaturas.
- Temperatura de funcionamiento: Como se mencionó, La temperatura afecta directamente la resistencia del material y, por lo tanto, dicta la capacidad de manejo de presión de la válvula.
- Estándar de diseño: Diferente Norma de calificación de presión de la válvula documentos (P.EJ., ASME, API, DE) tener diferentes requisitos para el diseño, materiales, y prueba.
- Tipo de conexión: La resistencia y el rendimiento de sellado de diferentes tipos de conexión como el brida, soldado, o los extremos roscados afectan la clasificación de presión general de la válvula.
- Tipo de válvula: El diseño interno de diferentes válvulas, como un Verifique el índice de presión de la válvula versus una válvula de puerta, significa que sus posibles puntos débiles para la presión y el sellado pueden diferir.
Material de la válvula, Tabla de comparación de temperatura y presión de funcionamiento
Cómo seleccionar el índice de presión de la válvula correcta
Siga estos pasos para un proceso de selección científico y seguro:
- Determinar las condiciones de funcionamiento: Definir claramente la presión de trabajo máxima del sistema y la temperatura máxima de funcionamiento. Esta es la base para la selección.
- Seleccionar material de la válvula: Elija el cuerpo y los materiales de recorte apropiados según la corrosividad del fluido, temperatura, y otros factores.
- Consulte la tabla de calificación P-T: Encuentre la tabla de clasificación de presión de la válvula correspondiente al material elegido.
- Verificar y aplicar un margen de seguridad: En la tabla, Localice su temperatura de funcionamiento máxima y encuentre la presión máxima permitida correspondiente. Asegúrese de que este valor de presión sea más que La máxima presión de trabajo de su sistema, e incluye un margen de seguridad (típicamente 10%-25% se recomienda).
- Finalizar la calificación: Seleccione un Clasificación de presión de la válvula cuya curva P-T cubre completamente su punto de operación.
Ejemplo: Un sistema tiene una presión de trabajo máxima de 45 Bar (aproximadamente. 653 PSI) y una temperatura máxima de 300 ° C (572° F). El medio es vapor, y el material es ASTM A216 WCB de acero al carbono. Consultando el estándar ASME B16.34, encontrarías que una clase 300 La válvula está clasificada para aproximadamente 50 Barra a esa temperatura, Mientras que una clase 150 La calificación de Valve es mucho más baja. Por lo tanto, Debes seleccionar una clase 300 o mayor calificación de presión.
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