在管道進(jìn)行帶壓開(kāi)孔施工作業(yè)中,經(jīng)常在壓力管道上看見(jiàn)許多壓力標(biāo)識(shí),我們?cè)趺礃硬拍軓倪@些標(biāo)識(shí)中掌握管道的基本性質(zhì)和區(qū)分出其各種壓力值呢?
在管道帶壓開(kāi)孔作業(yè)中,經(jīng)常會(huì)使用到公稱壓力、工作壓力、設(shè)計(jì)壓力、試驗(yàn)壓力等,它們之間是什么關(guān)系呢?帶著疑問(wèn),我們來(lái)簡(jiǎn)要進(jìn)行說(shuō)明:
首先需要說(shuō)明的是,以上這幾種壓力,雖然都帶著壓力二字,主要是為了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測(cè)試方便而使用的俗稱,是人為定義的一種名義壓力,其真實(shí)表達(dá)的數(shù)學(xué)和計(jì)算單位是Pa,是壓強(qiáng)單位,而不是力學(xué)的單位(N)。
熱力管道帶壓開(kāi)孔 DN600 25KG閥門
1.試驗(yàn)壓力
1.1管道的試驗(yàn)壓力是指管道、容器或設(shè)備進(jìn)行耐壓強(qiáng)度和氣密性試驗(yàn)規(guī)定所要達(dá)到的壓力。一般情況下使用Ps表示。在供水管道中,試驗(yàn)壓力是管道正常輸送作業(yè)時(shí)的壓力的1.5倍,并且不能低于0.6MPa。
在進(jìn)行管道測(cè)試前,應(yīng)保證管道內(nèi)的密閉且無(wú)氣體。在測(cè)試過(guò)程中,壓力提升至標(biāo)稱數(shù)值的1.5倍后,需要密封保持這種壓力一小時(shí),在此期間,不能大于對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),泄壓至工作壓力時(shí),需要再保持2個(gè)小時(shí)左右,而且在所有的壓力下,管道不得出現(xiàn)滲漏情況為合格。
1.2而帶壓開(kāi)孔所使用的閥門等管件的試驗(yàn)壓力,是指閥門內(nèi)部壓力(表壓),單位用巴(bar)表示,1巴(bar)=100000帕斯卡(Pa)。是閥門在試驗(yàn)時(shí)所承受的壓力。測(cè)試閥門的試驗(yàn)壓力時(shí),其主要進(jìn)行閥門殼體及上封密的壓力試驗(yàn)。
閥門殼體試驗(yàn)之前,閥門不應(yīng)在外部涂漆或使用防止殼體外部表面泄漏的材料進(jìn)行涂層(構(gòu)成閥門結(jié)構(gòu)特性的帶有內(nèi)襯層、內(nèi)襯里或內(nèi)部涂層的閥門可以被允許)。
閥門的試驗(yàn)壓力與閥門的常溫工作壓力相關(guān),而在試驗(yàn)中常溫工作壓力又與閥門殼體材料有關(guān)。
在閥門進(jìn)行壓力及密封試驗(yàn)時(shí),當(dāng)介質(zhì)為液體則閥門腔體內(nèi)應(yīng)充滿,基本上無(wú)空氣。
其中常溫工作壓力(cold working pressure,CWP)是指閥門在流體溫度為-20~38攝氏度時(shí)操作給定的最大流體壓力。
如進(jìn)行試驗(yàn)的閥門不能使用水或空氣介質(zhì)(如航空、精密儀表、高鹽環(huán)境閥門),可以使用介質(zhì)替代、介質(zhì)置換排放測(cè)量裝置的允許被使用時(shí),可以進(jìn)行壓力試驗(yàn),但應(yīng)當(dāng)保證:
a.測(cè)定的精確度應(yīng)當(dāng)不受影響;
b.試驗(yàn)程序要求容積測(cè)量裝置,使用與密封試驗(yàn)的相同的試驗(yàn)流體和相同的溫度校準(zhǔn);
c.試驗(yàn)程序要求試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間在通過(guò)試驗(yàn)管道的介質(zhì)得到確認(rèn)并且已穩(wěn)定的情況下才進(jìn)行計(jì)時(shí)。
2.公稱壓力
公稱壓力是指管道或管件在基準(zhǔn)溫度下的耐壓強(qiáng)度,管道元件在二級(jí)溫度(20攝氏度)時(shí)輸水的工作壓力,常取R10系列的優(yōu)先數(shù)。一般使用PN來(lái)表示,單位為MPa。如公稱壓力為1.6MPa時(shí),管道或管件標(biāo)記為PN 16。
在同一公稱壓力PN值所表示的同公稱通徑的所有管道元件具有與端部連接型式相適應(yīng)的同一連接尺寸。
管道元件公稱壓力,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1048-2005 《管道元件 PN(公稱壓力)的定義和選用》給出了準(zhǔn)確的定義,此標(biāo)準(zhǔn)采用了ISO7268:1996《管道元件 PN(公稱壓力)的定義和選用》的內(nèi)容。
2.1管道元件公稱壓力術(shù)語(yǔ)定義
PN與管道元件的力學(xué)性能和尺寸特性相關(guān)、用于參考的字母和數(shù)字組合的標(biāo)識(shí)。
a.字母 “PN〞后跟的數(shù)字不代表測(cè)量值,不應(yīng)用于計(jì)算目的,除非在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定。
b.除與相關(guān)的管道元件標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)聯(lián)外,術(shù)語(yǔ) PN 不具有意義。
c.管道元件允許壓力取快于元件的 PN 數(shù)值、材料和設(shè)計(jì)以及允許工作溫度等,允許壓力在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的壓力-溫度等級(jí)中給出。
d.具有同樣 “PN”數(shù)值的所有管道元件同與其相配的法蘭應(yīng)具有相同的配合尺寸。
自來(lái)水管道帶壓開(kāi)孔作業(yè)中DN800 PN10帶壓開(kāi)孔閥門標(biāo)識(shí)
2.2標(biāo)記方法
公稱壓力的標(biāo)記由字母“PN”后跟一個(gè)無(wú)因次的數(shù)字組成,如公稱壓力為 1.6MPa的管道元件,標(biāo)記為"PN16"。
2.3閥門的公稱壓力是指在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定溫度下閥門允許的最大工作壓力,用來(lái)選用管道的標(biāo)準(zhǔn)元件(規(guī)定溫度:對(duì)于鑄鐵和銅閥門為0~120℃;對(duì)于碳素鋼閥門為0~200℃;對(duì)于鉬鋼和鉻鉬鋼閥門為0~35(℃),以符號(hào)PN表示。
閥門的通道直徑是按管子的公稱直徑進(jìn)行制造的,所以閥門公稱直徑也就是管子的公稱直徑。所謂公稱直徑是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的計(jì)算直徑(不是管道的實(shí)際內(nèi)徑),用符號(hào)DN表示。
a.美標(biāo)閥門是以磅級(jí)來(lái)表示公稱壓力,磅級(jí)是對(duì)于某一金屬的結(jié)合溫度和壓力的計(jì)算結(jié)果,根據(jù)ANSI B16.34的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算。磅級(jí)與公稱壓力不是一一對(duì)應(yīng)的主要原因是磅級(jí)與公稱壓力的溫度基準(zhǔn)不同。而日本主要用K值表示壓力等級(jí)。
b.同樣,相對(duì)應(yīng)于國(guó)外,對(duì)于氣體的壓力,常用的壓強(qiáng)單位是“psi”,單位是“1 pound/inch2”,就是“磅/平方英寸”。但更常用的是直接稱呼其質(zhì)量單位,即磅(LB.)
參考文獻(xiàn):
1.ISO 5208-2015工業(yè)用閥門-金屬閥門的壓力試驗(yàn)
2.GB1048-2500(ISO/CD 7268)1996,MOD) 管道元件 PN(公稱壓力)的定義和選用