در کاربردهای صنعتی، انتخاب دریچه های فشار بالا مناسب بسیار مهم است، اما اغلب به دلیل اصطلاحات مانند درجه بندی فشار، کلاس ANSI و فشار اسمی (PN) گیج کننده است.این مفاهیم نه تنها تعیین می کنند که آیا شیرها می توانند به طور ایمن و قابل اعتماد کار کنند بلکه به طور قابل توجهی بر بهره وری سیستم و طول عمر تاثیر می گذارداین مقاله تجزیه و تحلیل عمیق این پارامترهای کلیدی فنی را برای کمک به مهندسان و متخصصان خرید در تصمیم گیری آگاهانه ارائه می دهد.

ابتدا باید چندین واحد فشار رایج و معانی آنها را روشن کنیم:

• PSI (پوند در هر اینچ مربع):رایج ترین واحد امپریالیستی برای اندازه گیری فشار. به عنوان مثال، 3000 PSI برابر با حدود 206 بار است، در حالی که 6000 PSI برابر با حدود 413 بار است.
• PSIG (پوند در هر اینچ مربع گج):فشار نسبت به فشار جوی را نشان می دهد. هنگام اندازه گیری فشار تایر خودرو، پیمایشگر PSIG را نشان می دهد. فشار مطلق (PSIA) فشار جوی را اضافه می کند (تقریباً 14.7 پی سی در سطح دریا)استفاده از PSIG و PSIA به جلوگیری از سردرگمی در مورد انواع فشار کمک می کند.
• نوار:در حالی که سیستم بین المللی واحدها (SI) از پاسکال (Pa) استفاده می کند ، بار همچنان در کاربردهای صنعتی اروپا به طور گسترده ای استفاده می شود. یک بار برابر با 100،000 پاسکال یا 100 کیلوپاسکال است.

تبدیل بین بار و PSI

یک بار تقریباً برابر با 14.5 psi است. درک این واحدها و تبدیل آنها برای انتخاب مناسب شیر فشار بالا ضروری است.

ظرفیت فشار دریچه ها، لوله کشی و تجهیزات تحت فشار نه تنها به واحدها بلکه به مواد و دمای کار نیز بستگی دارد.استانداردهای صنعتی چندین سیستم طبقه بندی را ایجاد کرده اند:

• رتبه بندی:به کل فشاری اشاره دارد که بدن و ساقه دریچه می تواند بدون نشت تحمل کند. تولید کنندگان مختلف، استانداردها و انواع دریچه ممکن است از عبارات مختلفی استفاده کنند.
• کلاس ANSI:در درجه اول برای دریچه های فلنج استفاده می شود و نشان می دهد که حداکثر فشار فلنج ها یا دریچه ها می تواند در دمای مختلف مقاومت کند. کلاس های رایج شامل 125، 150، 250، 300، 400، 600، 900، 1500 و 2500 است.توجه داشته باشید که LBSنمادها LB، CL و # اغلب برای کلاس ANSI قابل تعویض هستند. با این حال، PSI (واحد فشار) از کلاس ANSI متفاوت است. به عنوان مثال،فشار کاری 150 PSI (حدود 10 بار) با فشار کاری CL 150 (حدود 20 بار) متفاوت است.
• فشار اسمی (PN):یک روش طبقه بندی استاندارد اروپایی (DIN، EN، BS، ISO) بر اساس مقادیر فشار کاری، به طور معمول در بار بیان شده است. به عنوان مثال، شیرهای PN250 در 250 بار (تقریباً 3,625 psi) کار می کنند.که با کلاس ANSI 250 مطابقت ندارد.

تبدیل PN به کلاس ANSI

استاندارد API 6D ارتباط بین PN و کلاس ANSI را تعیین می کند:

طبقه بندی های تجاری اضافی شامل:

شماره های کلاس فشار برابر با مقادیر فشار کاری واقعی نیستند. کلاس ANSI شامل نمودارهای فشار دمایی برای تعیین فشار کاری مجاز در دمای خاص است. به عنوان مثال:

• یک شیر CL 1500 از فولاد ضد زنگ 316 در دمای 25 درجه سانتیگراد 248 بار را تحمل می کند اما در دمای 250 درجه سانتیگراد فقط 166 بار را تحمل می کند.
• یک شیر فولاد کربن A105 از همان کلاس 255 بار در 25 درجه سانتیگراد و 209 بار در 250 درجه سانتیگراد را اداره می کند.

بنابراین، انتخاب شیر باید به نمودارهای استاندارد دمای فشار مراجعه کند و شرایط عملیاتی واقعی را در نظر بگیرد.

• WOG (آب، نفت، گاز):نشان دهنده درجه فشار یک شیر در دمای محیط است. توجه داشته باشید که "گاز" به مایعات تبخیر شده (مانند بخار) اشاره دارد ، نه گاز های قابل اشتعال. استاندارد MSS-SP-25 WOG ، WO ، GLP ، WWP ،و W به عنوان مترادف CWP (ضغط کاری سرد)به عنوان مثال، 600 WOG برابر با 600 psi در دمای اتاق است.
• حداکثر فشار کاری مجاز (MAWP):بالاترین فشار که در آن یک شیر در دمای مشخص کار می کند. مشتق شده از ASME کد ظرف فشار، MAWP باید برابر یا بیش از فشار طراحی باشد.

• فشار کار:فشار کار عادی
• فشار طراحی:فشار عملیاتی به علاوه فشار بیش از حد احتمالی در طول کار.
• MAWP:حداکثر فشار کاری مشخص شده توسط سازنده.
• فشار آزمایش:فشار اعمال شده در طول آزمایش سازنده برای بررسی استانداردهای نشت.
• فشار انفجار:فشار که باعث آسیب برگشت ناپذیر می شود (معمولاً آزمایش نمی شود).

پس از ارزیابی همه عوامل فشار و دمای، یک درجه فشار تجاری را که کمی از الزامات واقعی بالاتر است انتخاب کنید.شرایط عادی کار باید همیشه در محدوده مشخصات نامی شیر باقی بماند تا اطمینان حاصل شود که، عملکرد قابل اعتماد

درک صحیح پارامترهای فنی دریچه های فشار بالا ٫ از جمله فشار درجه بندی، کلاس ANSI و PN ٬ برای ایمنی و کارایی سیستم ضروری است.انتخاب شیر باید با توجه به فشارهای کاری، دمای، مواد و استانداردهای مربوطه، اطمینان از اینکه MAWP با فشار طراحی مطابقت دارد یا از آن فراتر می رود.هدف این تحلیل جامع روشن کردن این مشخصات فنی برای تصمیم گیری آگاهانه است..