2 壓力-溫度額定值
2.1 概述
壓力-溫度額定值按磅級數(shù)表示,每個磅級數(shù)進一步區(qū)分為標(biāo)準(zhǔn)、特殊或限定磅級。
2.1.1 額定值標(biāo)志 對于標(biāo)準(zhǔn)和特殊的米制單位的150、300、400、600、900、1500、2500和4500磅級,其額定值列于表2,以美國慣用單位的額定值列于強制性附錄Ⅶ中。限定磅級的額定值用強制性附錄Ⅴ1中的方法來確定。
(a)法蘭連接的閥門應(yīng)只按標(biāo)準(zhǔn)磅級額定。
(b)4500磅級僅適用于焊連接閥門。
(c)適用于螺紋連接閥門的大于2500磅級或高于538℃(1000℉)的額定溫度超出了本標(biāo)準(zhǔn)的范圍。
(d)規(guī)格大于NPS 21/2螺紋和承插連接的超出了本標(biāo)準(zhǔn)的范圍。
(e)除2.5節(jié)規(guī)定外,表中所列的額定值都是在所示溫度下以表壓所表示的zui大允許工作壓力。
(f)處于表列值中間的額定值在一個磅級數(shù)內(nèi)的溫度之間或在磅級數(shù)之間線性插值法確定。但對法蘭連接的表列磅級之間插值是不允許的。另一個例外是磅級為400的具有ASME B16.5的法蘭連接的應(yīng)使用2.1.5節(jié)的中等額定值方法。
(g)在所有的情況下,對于的壓力等級或壓力-溫度額定值,應(yīng)這樣制造,其閥體、閥蓋或閥蓋(板)、閥體螺栓連接和閥蓋或閥蓋(板)螺栓連接滿足38℃(100℉)壓力額定值的要求。然而,對于壓力-溫度額定值可能另外受制造細(xì)節(jié)或材料條件的限制,在這種情況下應(yīng)滿足4.3.3節(jié)和7.2.3節(jié)的要求。
2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)磅級 符合本標(biāo)準(zhǔn)的,除那些滿足第8節(jié)對特殊磅級或強制性附錄Ⅴ對限定磅級的附加要求的外,就定為標(biāo)準(zhǔn)磅級。其壓力-溫度額定值不應(yīng)超過表2標(biāo)有后綴“A”表中所示的值。
2.1.3 特殊磅級 符合2.1.2節(jié)所有要求,并成功通過第8節(jié)所要求的檢驗和螺紋或焊連接可定為特殊磅級。其壓力-溫度額定值不應(yīng)超過表2標(biāo)有后綴“B”表中所示的值。特殊磅級額定值不應(yīng)用于法蘭連接。
2.1.4 限定磅級 符合強制性附錄Ⅴ要求的規(guī)格小于等于NPS 21/2的焊或螺紋連接可定為限定磅級。其壓力-溫度額定值不應(yīng)超過按強制性附錄Ⅴ所計算的值。限定磅級額定值不應(yīng)用于法蘭連接。
2.1.5 中間額定的 標(biāo)準(zhǔn)磅級的或特殊磅級的焊連接或螺紋連接或標(biāo)準(zhǔn)磅級400的法蘭連接可按6.1.4節(jié)給定一個中間壓力-溫度額定值或中間磅級,只要滿足本標(biāo)準(zhǔn)的所有其他相應(yīng)要求。相當(dāng)于,對一些限定磅級的焊或螺紋連接,按敘述在強制性Ⅴ中的方法連同6.1.4節(jié)敘述的插值程序所確定,可給定一些壓力-溫度額定值。
2.1.6 組焊 全部或部分由鑄件、鍛件、棒材、板材或管件組焊成的只在下述條件下才可采用適用的壓力-溫度額定值。
(a)符合本標(biāo)準(zhǔn)所有的適用的要求。
(b)焊件的組焊和熱處理符合ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范第Ⅷ卷第1冊2規(guī)定。
(c)焊縫的無損檢驗按ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范第Ⅷ卷第1冊規(guī)定,按要求保證焊接有效系數(shù)E不小于:
(1)0.80,對于規(guī)格大于NPS 6的法蘭連接和標(biāo)準(zhǔn)磅級的焊連接。
(2)1.00,對于所有規(guī)格的特殊磅級的焊連接或螺紋連接(見8.3.3節(jié))。
這些要求不適用于密封焊或附著焊,如上閥座套、閥座圈、吊耳和輔助連接的焊接。
2.2 額定溫度
對應(yīng)壓力額定值所示的溫度是部件的承壓殼體的溫度。一般來說,這個溫度與所包含的流體溫度相同。按適用的規(guī)范和法規(guī)的要求,使用與包含流體溫度不相應(yīng)的壓力額定值是用戶的責(zé)任。
2.3 溫度影響
2.3.1 高溫 在蠕變范圍的溫度下使用,由于法蘭、螺栓和墊片發(fā)生松弛,將導(dǎo)致螺栓負(fù)荷減小。溫度變化同樣可使法蘭接頭的螺栓負(fù)荷減小,這樣會減弱法蘭接頭承受有效負(fù)荷而不泄漏的能力。在溫度升高時,法蘭接頭,特別是150磅級的法蘭接頭,可能產(chǎn)生泄漏問題,除非避免施加過大的外部負(fù)荷或過大的溫度變化。
2.3.2 低溫 任何工作溫度低于-29℃(-20℉)的壓力額定值都不應(yīng)大于表2中所列的-29℃(-20℉)額定值。表1中所列的某些材料,特別是某些碳鋼,當(dāng)用于低溫到不能安全地抵抗沖擊載荷、應(yīng)力突變或高度應(yīng)力集中這種程度時,其韌性可能會變差。當(dāng)在溫度高于-29℃(-20℉)地方使用時,某些法規(guī)或規(guī)則也可能要求作沖擊試驗。當(dāng)應(yīng)用于這樣的要求時,確保將這些要求在購買之前通知制造廠是使用者的責(zé)任。
2.3.3 液體熱膨脹 在一定條件下,有些雙閥座結(jié)構(gòu)能同時抵抗來自中腔與兩邊連接管道的壓差而密封。在中腔充滿或部分充有液體并溫度升高的情況下,可導(dǎo)致中腔形成過高的壓力,造成承壓界面破壞。例如,管道系統(tǒng)中冷凝液、沖洗液或試驗介質(zhì)在關(guān)閉中腔的聚積。這種液體的聚積可能來自于進口端閥座的泄漏。如在后續(xù)的起動過程中沒有部分開啟該或其他方法來殘留的液體排出,則殘留的液體可能在該系統(tǒng)升溫中被加熱。在可能發(fā)生這種情況的場合,由買方負(fù)責(zé)提出規(guī)定或要求,以便在設(shè)計、安裝或操作程序中采用一種方法用以保證,對于所能達到的溫度,內(nèi)的壓力不超過本標(biāo)準(zhǔn)允許的壓力。
2.4 對法蘭連接額定值使用的說明
法蘭連接在高溫或低溫下,或在介質(zhì)溫度突然變化工況下使用,在引起法蘭接頭泄漏的危險。在ASME B16.5中提供了說明,在ASME PCC-1有更多的說明。有關(guān)凸面法蘭與鑄鐵法蘭螺栓連接的保護措施在ASME B16.5中給出。
2.5 偏差
除2.5.1、2.5.2和2.5.3節(jié)的規(guī)定外,各額定值都是相應(yīng)溫度的zui大允許工作壓力。
2.5.1 安全法、泄放閥或安全膜的使用 在安全閥、泄放閥和安全膜的使用中,對于按本標(biāo)準(zhǔn)提供的,其壓力可以超過額定壓力,超過的值不大于按其壓力-溫度額定值所規(guī)定壓力的10%。這種工況必須限定持續(xù)時間。壓力偏移超出上述規(guī)定而造成的損壞*是用戶的責(zé)任。
2.5.2 其他偏差 使承受超過其額定值的操作偏差(瞬時)*是用戶的責(zé)任。
2.5.3 系統(tǒng)靜壓試驗 如符合本標(biāo)準(zhǔn)的在關(guān)閉狀態(tài)進行壓力高于38℃(100℉)額定值的管道系統(tǒng)靜壓試驗,或如適合,進行壓力高于標(biāo)牌(4.3.3節(jié))所示的關(guān)閉壓差的系統(tǒng)靜壓試驗,這樣的試驗的損壞將由用戶負(fù)責(zé)。安裝在管道系統(tǒng)中的開啟狀態(tài)的在不超過7.1節(jié)的殼體靜壓試驗的壓力下可進行系統(tǒng)試驗,但要用戶已確定不存在諸如驅(qū)動裝置或特殊材料的功能限制。
2.6 多材料牌號
作為閥體、閥蓋或閥蓋(板)的材料可滿足多于一種ASTM規(guī)范或多于一種列于表1的ASTM規(guī)范的牌號要求。無論哪種情況,對于這些規(guī)范或牌號的任何一種壓力-溫度額定值都可以使用,只要滿足5.1節(jié)的要求、材料按4.2.8節(jié)標(biāo)記并考慮到5.2.2節(jié)的規(guī)定。
2.7 局部操作條件
當(dāng)一個(或系列)安裝到在關(guān)閉每邊以不同的壓力(或溫度)運行的管道系統(tǒng)中,則保證安裝的適用于所考慮到的壓力和溫度組合的zui高額定值要求是使用者的責(zé)任。
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