Class Vs. PN |Sự khác biệt về đánh giá áp suất van

Giới thiệu
Sự khác biệt thực sự giữa xếp hạng áp suất van Class và PN là gì? Hướng dẫn kỹ thuật này phân tích các tiêu chuẩn ASME Class so với EN PN, mối quan hệ áp suất-nhiệt độ và cách chọn van phù hợp cho dự án của bạn.

1. Class và PN đến từ đâu?
PN (Áp suất danh nghĩa) đến từ hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu - chủ yếu là tiêu chuẩn EN 1092-1 và DIN. Đây là ký hiệu dựa trên số liệu trong đó số PN cho bạn biết trực tiếp áp suất tham chiếu tính bằng bar ở nhiệt độ môi trường xung quanh khoảng 20°C.

Vì vậy, khi nhìn thấy PN16, điều đó có nghĩa là van được định mức ở mức 16 bar ở nhiệt độ phòng.

Class (Cấp áp suất) được lấy từ hệ thống tiêu chuẩn Mỹ ASME B16.34. Dấu hiệu Loại 150 không có nghĩa là áp suất làm việc tối đa 150 psi. Số Loại giống như một thẻ chỉ định - áp suất thực tế cho phép phụ thuộc vào vật liệu van và nhiệt độ vận hành.

Đối với van thép cacbon (Nhóm vật liệu 1.1) ở nhiệt độ môi trường:
• Class 150 = 285 psi (khoảng 19.6 bar)
• Class 300 = 700 psi (khoảng 48.3 bar)
• Class 600 = 1,480 psi (khoảng 102 bar)

Các tiêu chuẩn đằng sau những con số:

Hệ thống	Tiêu chuẩn chính	Tiêu chuẩn mặt bích	Đơn vị áp suất	Vùng tiêu biểu
PN	EN 12516 / EN 1092-1	EN 1092-1	Bar	Châu Âu, Trung Đông, một phần của Châu Á
Class	ASME B16.34	ASME B16.5	PSI	Bắc Mỹ, dầu khí, EPC quốc tế

2. Tại sao nhiệt độ lại thay đổi mọi thứ
Trong hệ thống PN, áp suất định mức được cố định ở điều kiện môi trường xung quanh (~20°C). Khi nhiệt độ quy trình của bạn tăng lên, cần tham khảo các bảng giảm dần riêng biệt (EN 12516-2) để tìm ra áp suất thực tế cho phép.
Ví dụ: van thép carbon PN16 ở 300°C chỉ có thể xử lý được khoảng 12,2 bar - không phải 16.

Trong hệ thống Lớp, sự phụ thuộc vào nhiệt độ được đưa vào tiêu chuẩn ngay từ đầu. ASME B16.34 cung cấp bảng xếp hạng nhiệt độ áp suất cho từng nhóm vật liệu.

Đây là giao diện của Loại 150, Nhóm vật liệu 1.1 (thép carbon):

Nhiệt độ	Áp suất tối đa cho phép
-20°F to 100°F	285 psi
200°F	260 psi
400°F	200 psi
600°F	140 psi
800°F	80 psi

Một van xử lý 285 psi ở nhiệt độ phòng giảm xuống 80 psi ở 800°F. Nếu thiết kế hệ thống không tính đến sự giảm sút này thì bạn đang xem xét những lỗi tiềm ẩn.

3. Bạn có thể chuyển Class sang PN không?
Ví dụ
• PN16 ≈ Class 150
• PN40 ≈ Class 300

Nhưng đây chỉ là những giá trị gần đúng cho các ứng dụng có nhiệt độ môi trường xung quanh, mức độ tới hạn thấp. Chúng không bao giờ nên được sử dụng như một quy tắc thay thế trực tiếp.

4. Tại sao quá trình chuyển đổi bị hỏng:
1) Các cơ sở áp suất khác nhau
PN16 có nghĩa là 16 bar. Loại 150 đối với thép cacbon có nghĩa là 285 psi (~19,6 bar). Các con số không khớp ngay cả ở nhiệt độ môi trường.

2) Hành vi nhiệt độ khác nhau
Đường cong giảm công suất khác nhau vì hai hệ thống được phát triển với các hệ số an toàn và phương pháp thử nghiệm khác nhau.

3) Mặt bích không tương thích
Ngay cả khi xếp hạng áp suất có vẻ gần nhau, mặt bích PN và Class có đường kính vòng tròn bu lông, kiểu lỗ bu lông và kích thước mặt khác nhau. Mặt bích PN16 sẽ không bắt vít lên mặt bích Loại 150. Cố gắng buộc kết nối là một mối nguy hiểm về an toàn.

Nếu cần thay thế giữa hai hệ thống, cách tiếp cận đúng là so sánh xếp hạng nhiệt độ áp suất thực tế thay vì dựa vào biểu đồ chuyển đổi thô.

5. Cách chọn xếp hạng phù hợp cho ứng dụng
Thông thường có ba yếu tố:

1) Dự án quy định tiêu chuẩn gì?
Nếu làm việc trong một dự án EPC dầu khí ở Trung Đông, rất có thể các yêu cầu kỹ thuật đối với van Loại ASME. Một nhà máy xử lý nước ở Châu Âu có thể sẽ yêu cầu thiết bị đạt tiêu chuẩn PN.

2) Điều kiện hoạt động thực tế là gì?
Nhìn vào áp suất vận hành tối đa VÀ nhiệt độ vận hành tối đa. Sau đó kiểm tra bảng xếp hạng áp suất-nhiệt độ cho vật liệu van của bạn. Việc chọn van cần phải vượt quá cả hai, có biên độ.

3) Tiêu chuẩn mặt bích trên đường ống hiện tại là gì?
Một yếu tố quan trọng nhưng thường bị bỏ qua trong quá trình mua sắm là tiêu chuẩn mặt bích của đường ống hiện có. Có thể chỉ định một van có xếp hạng áp suất lý tưởng, nhưng nếu tiêu chuẩn mặt bích của nó không khớp với mặt bích ống giao phối thì đơn giản là không thể lắp đặt van—bất kể thông số hiệu suất của nó như thế nào.

6. Những sai lầm phổ biến chúng tôi thấy trong lĩnh vực này
Sau nhiều năm cung cấp van trên nhiều thị trường khác nhau, một số sai sót liên tục xuất hiện:

1) Tiêu chuẩn mặt bích trộn
Mặt bích PN và Class trông giống nhau khi nhìn từ xa. Đến gần, các lỗ bu lông không thẳng hàng. Điều này xảy ra khi ai đó chuyển đổi thứ tự van mà không kiểm tra thông số kỹ thuật của đường ống.

2) Bỏ qua việc giảm nhiệt độ
Một van được chọn dựa trên xếp hạng nhiệt độ môi trường được lắp đặt trong đường dẫn hơi nước nhiệt độ cao. Sáu tháng sau, chỗ ngồi bắt đầu bị rò rỉ.

3) Giả sử "số cao hơn = mạnh hơn"
PN100 nghe có vẻ mạnh mẽ hơn Class 600 nhưng chúng ở quy mô hoàn toàn khác nhau. Luôn chuyển đổi sang cùng một đơn vị áp suất trước khi so sánh.

7. Điều này có ý nghĩa gì đối với Nhóm Mua sắm
Nếu tìm nguồn cung ứng van trên các thị trường khác nhau - chẳng hạn như mua từ các nhà sản xuất Trung Quốc cho một dự án ở Châu Âu - hãy đảm bảo đơn đặt hàng chỉ rõ:

• Hệ thống đánh giá áp suất (PN hoặc Class)
• Tham chiếu tiêu chuẩn chính xác (ví dụ: EN 1092-1 hoặc ASME B16.34)
• Cấp vật liệu
• Tiêu chuẩn mặt bích và loại mặt bích
• Phạm vi nhiệt độ thiết kế

Tóm lại
Khả năng phân biệt giữa xếp hạng Loại và PN vượt xa kiến thức lý thuyết, đó là nhu cầu thực tế để giảm thiểu sự cố tại hiện trường, tăng cường đảm bảo an toàn và tránh vượt quá lịch trình tốn kém.

Với việc sử dụng song song cả hai hệ thống trong thị trường van ngày nay, việc sử dụng thành thạo chúng là một yêu cầu không thể thiếu đối với những người hành nghề.