فشار اسمی PN و پوند کلاس (پوند)

فشار اسمی (PN)، سطح پوند استاندارد آمریکایی کلاس (Lb)، روشی برای بیان فشار است، تفاوت در این است که فشاری که آنها نشان می‌دهند مربوط به یک دمای مرجع متفاوت است، سیستم اروپایی PN به فشار در دمای ۱۲۰ درجه سانتیگراد اشاره دارد، در حالی که استاندارد آمریکایی CLass به فشار مربوطه در دمای ۴۲۵.۵ درجه سانتیگراد اشاره دارد. بنابراین، در تبادلات مهندسی، انجام تبدیل فشار به سادگی امکان‌پذیر نیست. به عنوان مثال، CLass300 باید با تبدیل فشار ساده ۲.۱ مگاپاسکال باشد. با این حال، اگر دمای عملیاتی در نظر گرفته شود، فشار مربوطه افزایش می‌یابد. طبق آزمایش مقاومت دما و فشار ماده، اندازه‌گیری معادل ۵.۰ مگاپاسکال است.

دو نوع سیستم شیر وجود دارد: یکی سیستم «فشار اسمی» است که توسط آلمان (شامل چین) بر اساس فشار کاری مجاز در دمای اتاق (100 درجه در کشور من و 120 درجه در آلمان) ارائه می‌شود. یکی «سیستم دما و فشار» است که توسط ایالات متحده ارائه می‌شود و با فشار کاری مجاز در دمای مشخص نشان داده می‌شود. در سیستم دما و فشار ایالات متحده، به جز 150 پوند که بر اساس 260 درجه است، سایر سطوح بر اساس 454 درجه هستند. تنش مجاز شیر فولادی کربنی شماره 25 کلاس 150 psi (150psi=1MPa) در دمای 260 درجه 1MPa است و تنش مجاز در دمای اتاق بسیار بزرگتر از 1MPa، حدود 2.0MPa است. بنابراین، به طور کلی، سطح فشار اسمی مربوط به استاندارد آمریکایی ۱۵۰ پوند، ۲.۰ مگاپاسکال و سطح فشار اسمی مربوط به ۳۰۰ پوند، ۵.۰ مگاپاسکال و غیره است. بنابراین، نمی‌توان فشار اسمی و درجه دما و فشار را طبق فرمول تبدیل فشار به طور تصادفی تبدیل کرد.

PN کدی مربوط به فشار است که با اعداد نشان داده می‌شود و یک عدد صحیح گرد مناسب برای مرجع است. PN عدد MPa مقاوم در برابر فشار است که تقریباً معادل دمای معمولی است، که فشار اسمی است که معمولاً توسطشیرآلات چینیبرای شیرهای کنترل باشیر فولادی کربنیبرای بدنه‌ها، به حداکثر فشار کاری مجاز هنگام استفاده زیر 200 درجه سانتیگراد اشاره دارد؛ برای بدنه‌های شیر چدنی، به حداکثر فشار کاری مجاز هنگام استفاده زیر 120 درجه سانتیگراد اشاره دارد؛ حداکثر فشار کاری مجاز برای کاربردهای زیر 250 درجه سانتیگراد. هنگامی که دمای کاری افزایش می‌یابد، مقاومت فشاری بدنه شیر کاهش می‌یابد. شیر استاندارد آمریکایی فشار اسمی را بر حسب پوند بیان می‌کند که نتیجه محاسبه ترکیبی دما و فشار یک فلز خاص است که طبق استاندارد ANSI B16.34 محاسبه می‌شود. دلیل اصلی اینکه کلاس پوند و فشار اسمی مطابقت یک به یک ندارند این است که مبنای دمای کلاس پوند و فشار اسمی متفاوت است. ما معمولاً از نرم‌افزار برای محاسبه استفاده می‌کنیم، اما باید بدانیم که چگونه از جداول برای بررسی مقیاس‌ها استفاده کنیم. ژاپن عمدتاً از مقدار K برای نشان دادن سطح فشار استفاده می‌کند. برای فشار گاز، در چین، معمولاً از واحد جرم آن "کیلوگرم" برای توصیف (به جای "جین") استفاده می‌کنیم و واحد آن کیلوگرم است. واحد فشار مربوطه "kg/cm2" است و یک کیلوگرم فشار به این معنی است که یک کیلوگرم نیرو بر یک سانتی‌متر مربع وارد می‌شود. به طور مشابه، مطابق با کشورهای خارجی، برای فشار گاز، واحد فشار رایج "psi" است و واحد آن "1 پوند/اینچ مربع" است که به معنای "پوند بر اینچ مربع" است. نام کامل انگلیسی آن پوند بر اینچ مربع است. اما بیشتر برای نامگذاری مستقیم واحد جرم آن، یعنی پوند (Lb.) استفاده می‌شود که در واقع Lb است. این همان پوند-نیرو است که قبلاً ذکر شد. می‌توان آن را با تغییر همه واحدها به واحدهای متریک محاسبه کرد: 1 psi = 1 پوند/اینچ مربع ≈0.068bar، 1 bar≈14.5psi≈0.1MPa، کشورهایی مانند اروپا و ایالات متحده عادت دارند از psi به عنوان واحد استفاده کنند. در Class600 و Class1500، دو مقدار متفاوت مربوط به استاندارد اروپایی و استاندارد آمریکایی وجود دارد. 11 مگاپاسکال (مطابق با کلاس 600 پوند) آیین‌نامه سیستم اروپایی است که در "فلنج‌های فولادی ISO 7005-1-1992" مشخص شده است؛ 10 مگاپاسکال (مطابق با کلاس 600 پوند) آیین‌نامه سیستم آمریکایی است که در ASME B16.5 آمده است. بنابراین، نمی‌توان به طور قطعی گفت که کلاس 600 پوند مربوط به 11 مگاپاسکال یا 10 مگاپاسکال است و آیین‌نامه‌های سیستم‌های مختلف متفاوت است.

عمدتاً دو نوع سیستم شیر وجود دارد: یکی سیستم «فشار اسمی» است که توسط آلمان (از جمله کشور من) بر اساس فشار کاری مجاز در دمای اتاق (100 درجه در کشور من و 120 درجه در آلمان) ارائه می‌شود. یکی سیستم «دما و فشار» است که توسط ایالات متحده ارائه می‌شود و با فشار کاری مجاز در دمای مشخص نشان داده می‌شود. در سیستم دما و فشار ایالات متحده، به جز 150 پوند که بر اساس 260 درجه است، سایر سطوح بر اساس معیار 454 درجه هستند. به عنوان مثال، تنش مجاز شیر فولادی کربنی 150 پوندی 25 در دمای 260 درجه، 1 مگاپاسکال است و تنش مجاز در دمای اتاق بسیار بزرگتر از 1 مگاپاسکال است که حدود 2.0 مگاپاسکال است. بنابراین، به طور کلی، سطح فشار اسمی مربوط به استاندارد آمریکایی ۱۵۰ پوند، ۲.۰ مگاپاسکال و سطح فشار اسمی مربوط به ۳۰۰ پوند، ۵.۰ مگاپاسکال و غیره است. بنابراین، نمی‌توان فشار اسمی و درجه دما و فشار را طبق فرمول تبدیل فشار به طور تصادفی تبدیل کرد.

از آنجایی که مبنای دمایی فشار اسمی و فشار نامی متفاوت است، تطابق دقیقی بین این دو وجود ندارد. تطابق تقریبی بین این دو در جدول نشان داده شده است.