Ääriku surveaste on torujuhtmesüsteemi projekteerimisel põhiparameeter. See näitab maksimaalset survet, mida äärik teatud tingimustes ohutult talub. Torujuhtmesüsteemi ohutuse, töökindluse ja pikaajalise töö tagamiseks on oluline valida sobiv rõhuklass.
Euroopa jaAmeerika Ühendriigidneil on ääriku surveklassifikatsioonisüsteemid ja erinevused on reitingus, kasutusalas, rõhuühikutes jne.
Euroopa süsteem
Ääriku rõhu taset Euroopas väljendabnimirõhk PN.
PN:Ääriku arvutuslik rõhk võrdlustemperatuuril 20 kraadi baarides. PN väärtus näitab otseselt ääriku maksimaalset survet kandevõimet standardtemperatuuril.
Tegelikes töötingimustes muutub PN-väärtuse survevõime sõltuvalt keskkonna temperatuurist ja omadustest:
Temperatuuri tõustes survevõime tavaliselt väheneb (materjali tugevus väheneb).
Söövitavad või viskoossed ained nõuavad suuremat survekindlust.
Temperatuuri mõju rõhule
Ääriku tegelik survetakistus muutub koos temperatuuriga:
Madala temperatuuriga keskkond (alla 20 kraadi):Tegelik töörõhk võib olla suurem kui 20 baari, sest materjali tugevus on madalatel temperatuuridel tavaliselt suurem.
Kõrge temperatuuriga keskkond (üle 20 kraadi):Tegelik töörõhk jääb alla 20 baari, kuna materjali tugevus langeb kõrgetel temperatuuridel.
Levinud PN-reitingud:
|
PN väärtus |
Samaväärne rõhk (bar) |
Ekvivalentrõhk (MPa) |
|
PN 2,5 |
2,5 baari |
{0}.25 MPa |
|
PN 6 |
6 baari |
0.6 MPa |
|
PN 10 |
10 baari |
1.0 MPa |
|
PN 16 |
16 baari |
1,6 MPa |
|
PN 20 |
20 baari |
2.{1} MPa |
|
PN 25 |
25 baari |
2,5 MPa |
|
PN 40 |
40 baari |
4.{1} MPa |
|
PN 63 |
63 baari |
6,3 MPa |
|
100 PN |
100 baari |
10 MPa |
|
PN 160 |
160 baari |
16 MPa |
|
PN 250 |
250 baari |
25 MPa |
|
PN 320 |
320 baari |
32 MPa |
|
400 PN |
400 baari |
40 MPa |
Nimipressi võib selle PN väärtuse alusel klassifitseerida madalrõhuks, keskmiseks rõhuks või kõrgsurveks.
|
PN vahemik |
Rakendused |
|
|
Madala rõhu süsteem |
PN 2.{1}}PN 16 |
Üldised veetorusüsteemid, sealhulgas toite- ja äravoolutorud Auru, gaasi ja vedeliku ülekandmine madalal rõhul Mitte-söövitavad ained ja toatemperatuuril töötingimused Üldised seadmed: küte, ventilatsioon ja kliimaseade (HVAC), põllumajanduslik niisutus ja tööstuslikud torusüsteemid |
|
Keskmise rõhuga süsteem |
PN 25–PN 40 |
Tööstuslike protsesside torustikud ja keskmise rõhuga vedeliku transport Söövitavate vedelike ja gaaside ülekanne keemia- ja naftakeemiatööstuses Auruturbiinide aurutorustikud, naftaväljade vee sissepritsesüsteemid Ühine varustus: keemiaseadmed, katla torustikud |
|
Kõrgsurve süsteem |
PN 64 ja rohkem |
Kõrgsurve auru, gaasi, vedeliku ja söövitava kandja ülekanne Kõrgsurvetorustikud nafta- ja gaasitööstuses (nt kaevupea seadmed, nafta- ja gaasitorud) Katlad ja elektrijaamade seadmed kõrge temperatuuri ja kõrge rõhu tingimustes Üldised seadmed: kõrgsurvereaktorid, surveanumad, elektrijaamade torustikud |
Ameerika süsteem
Ameerika standardsüsteemis väljendatakse ääriku surveastet klassina, mida nimetatakse ka klassiksANSI klassi reitingud, psi (naela ruuttolli kohta).
Ääriku klassi väärtus näitab maksimaalset töörõhku, mida äärik teatud temperatuuril talub.
Üldised rõhureitingud
Klass 150
Klass 300
Klass 400
Klass 600
Klass 900
Klass 1500
Klass 2500
Erinevate rõhuvahemike järgi saab Class-seeria äärikud jagada madal-, kesk- ja kõrgsurveklassideks.
|
Klass |
Rakendused |
|
|
Madal rõhk |
Klass 150 Klass 300 |
Madala rõhuga äärikuid kasutatakse tavaliselt madala töörõhuga torujuhtmesüsteemides, mistõttu need sobivad muude rakenduste hulgas ka üldistes tööstus-, ehitus-, HVAC- ja veetorusüsteemides. |
|
Keskmise rõhuga |
Klass 400 Klass 600 Klass 900 |
Keskmise rõhuga äärikuid kasutatakse keskmise rõhuga torustike süsteemides ja need sobivad ideaalselt rakenduste jaoks, mis nõuavad suuremat survet kandevõimet, nagu aurusüsteemid, keemiareaktorid ja naftakeemiatehased. |
|
Kõrge rõhk |
Klass 1500 Klass 2500 |
Kõrgsurveäärikuid kasutatakse torujuhtmesüsteemides, mis taluvad ülikõrget rõhku. Tavaliselt kasutatakse neid ülikõrgsurvega gaasi-, vedelate torustike, ainulaadsete tööstuslike seadete ning kõrge temperatuuri ja kõrgsurve tingimustes. |
PN vs ANSI klasside võrdlustabel
|
Ameerika süsteem |
Euroopa süsteem |
|
Klass 150 |
PN 20 |
|
Klass 300 |
PN 50 |
|
Klass 400 |
PN 63 |
|
Klass 600 |
PN 110 |
|
Klass 900 |
PN 150 |
|
Klass 1500 |
PN 260 |
|
Klass 2500 |
PN 420 |
Ääriku rõhuklassi valik
Sobiva PN-reitingu valimisel tuleb arvestada järgmiste teguritega:
Töörõhk:Ääriku maksimaalne rõhk peaks olema suurem või võrdne süsteemi maksimaalse töörõhuga.
Töötemperatuur:Arvesse tuleb võtta temperatuurimuutuste mõju ääriku rõhuklassile.
Keskmine tüüp:Äärikute valikut võivad mõjutada ka sellised tegurid nagu keskkonna söövitavus ja voolavus.
Rakenduse stsenaariumid:Valige sobivad PN reitingud ja materjalid vastavalt erinevatele tööstusvaldkondadele (nt keemia, naftakeemia, energia jne).
Korduma kippuvad küsimused
Varraste, MPa, N/mm teisendus2, psi
+
-
1 bar=0,1 MPa=0,1 N/mm2=14,5038 psi (nael/in2)
Levinud äärikumaterjalid
+
-
Roostevaba teras, CS, AS, vask nikkel, titaan, alumiinium, messing
Kuidas määrata ääriku surveastet?
+
-
Ääriku survemäära määrab tavaliselt selle konstruktsioon, materjal, suurus ja asjakohased nõuded. See arvutatakse ääriku maksimaalse survetaluvuse alusel ja on otseselt seotud selliste teguritega nagu survet kandev pind, seina paksus, materjal ja temperatuur.
Millised materjalid ja surveäärikud sobivad kõrge temperatuuriga ja kõrge rõhuga keskkondades?
+
-
Kõrgtemperatuurikindlaid ja ülitugevaid legeerterasest või roostevabast terasest äärikuid soovitatakse kasutada kõrgel temperatuuril ja kõrge rõhuga olukordades, eriti legeerteraste nagu F11, F22 ja F91, aga ka kõrge temperatuuriga sulamite nagu Inconel ja Incoloy.
