PN и Class у фланцев: таблица пересчета в МПа, соответствие классов и правила подбора

Содержание

• Чем PN отличается от Class: две системы номинального давления
• Соответствие Class и PN: таблица пересчета в МПа и бар
• Почему Class нельзя пересчитать в PN один в один
• Совпадение по давлению не дает совместимости по размерам
• Что писать в заявке, чтобы получить нужную деталь
• Class 800, Class 300 и Class 1500 в МПа
• Частые вопросы

В спецификации указан ANSI 300, а на складе хранится PN40. Крепеж не подошел, сборка остановилась, а снабженец ищет виновного. Именно так обычно и выглядит самая распространенная ошибка при состыковке обвязки отечественного и импортного производства. Класс давления фланца не тождественен номинальному давлению, поэтому прямой пересчет тут только вредит. Далее приведена таблица классов давления по ANSI в мегапаскалях и барах. А также разбор ситуаций, где пересчет дает искаженный результат, и правило составления заявки. Пришлите спецификацию либо фотографию маркировки на импортной арматуре — проверим вместе.

Наша продукция

Чем PN отличается от Class: две системы номинального давления

Давление в этих двух системах описывается неодинаково. В первой цифра привязана к эталонному материалу и температуре 20 C. Во второй задается лишь индекс, а фактическую величину берут из таблицы, составленной для определенной температуры. Ошибка возникает там, где инженер извлекает число из одной системы и вставляет его в другую.

PN: номинал привязан к температуре 20 C

PN обозначает номинальное давление в барах для эталонного материала при 20 C. Разберем популярный вопрос: pn16 это сколько мпа? Получаем 1,6 МПа, или 16 бар. Ступени PN образуют фиксированный ряд: 2,5 / 6 / 10 / 16 / 25 / 40 / 63 / 100 / 160 / 250 / 320 / 400. Такую шкалу устанавливают EN 1092-1, ISO 7005, ГОСТ 33259-2015 и ГОСТ 26349-2017. В маркировке сама цифра PN остается неизменной. Изменяется допустимое давление — его выбирают из таблицы EN с учетом рабочей температуры.

Class: условное обозначение, а не давление

Class представляет собой условный класс давления по ASME B16.5. Class 150 не равен ни 150 psi, ни тем более 150 бар. Ряд классов: 150 / 300 / 400 / 600 / 900 / 1500 / 2500. Фактическое давление для конкретного класса берут из таблиц рейтинга ASME B16.5 Table 2. Его величина определяется группой материала и рабочей температурой. Именно поэтому давление по ANSI не записывают одной цифрой.

ANSI или ASME — как правильно

Начиная с 1980-х годов стандарт носит имя ASME B16.5. Обозначение ANSI сохранилось в паспортах, чертежах и повседневной речи. «Фланец ANSI 300» и «класс 300 по ASME» — это одна и та же деталь. Говоря «давление по ANSI», снабженец подразумевает ту же таблицу рейтинга. Ни для монтажа, ни для заявки разницы тут нет.

Соответствие Class и PN: таблица пересчета в МПа и бар

Приведенные значения относятся к углеродистой стали группы 1.1 при 20 C согласно ASME B16.5 Table 2 и EN 1092-1. Колонка «Ближайший PN» указывает, какой ступени европейской шкалы соответствует класс.

Значения в таблице показывают порядок величин, а не допуск. Для проекта инженер принимает цифру, соответствующую рабочей температуре.

Совет эксперта ЗСПА. Прежде чем предлагать аналог, мы запрашиваем у заказчика материал и рабочую температуру. Если этих двух данных нет, таблица для 20 градусов создает завышенные ожидания по давлению. Согласуют PN50 взамен Class 300, а при 200 C деталь уже не проходит по расчету.

Почему Class нельзя пересчитать в PN один в один

Первое расхождение вносит температура. Для PN предел установлен при 20 C, для Class существует кривая по всему диапазону. Class 150 из стали A105 выдерживает 19,6 бар при 20 C и 15,8 бар при 200 C. Class 300 в тех же условиях снижается с 51 бар до 41 бар. Цифры приведены для группы 1.1, точные значения сверяйте по таблице рейтинга.

Второе расхождение связано с материалом. Углеродистая сталь группы 1.1, сталь 20, 09Г2С, 12Х18Н10Т и P250GH при одной температуре показывают разные предельные давления. Фланец из нержавейки выдерживает больше углеродистого, однако и обходится дороже.

Третье — неодинаковый шаг ступеней. Шкалы PN и Class не ложатся одна на другую. Класса, который разместился бы ровно между PN40 и PN63, не существует.

Вывод очевиден. Фланцы сравнивают при рабочей температуре, а не при 20 C.

Совпадение по давлению не дает совместимости по размерам

По давлению Class 150 и PN16 стоят рядом. Но деталями они остаются разными. Разнятся диаметр окружности под болты, их количество и диаметр, высота выступа RF, посадочные размеры под прокладку. У части типоразмеров отверстия почти совпадают — отсюда и ложное «подходит». Затем болт заходит с усилием, а прокладка не садится в канавку.

Не меньшую роль играет уплотнительная поверхность. Исполнения RF (выступ), FF (плоская) и RTJ (кольцевая канавка) определяют парность фланцев и вид прокладки. Прокладки по ASME B16.20 и EN 1514-2 взаимозаменяемыми назвать нельзя.

При монтаже спор решает не цифра давления, а чертеж. Запросите у поставщика эскиз, где указан диаметр окружности болтов, — одной этой строки достаточно, чтобы снять вопрос. Точно так же перед отгрузкой проверяют партию деталей трубопровода: отводы 102 мм по диаметру и фланцы к ним сверяют одной рулеткой.

Что писать в заявке, чтобы получить нужную деталь

Правило единственное: в заявке указывают стандарт, а не одну лишь цифру. Шесть строк снимают девять десятых всех уточнений.

• Стандарт и тип: ГОСТ 33259-2015 либо ASME B16.5.

• Размер: DN и NPS, при этом DN100 соответствует NPS 4.

• Номинальное давление: PN16 или класс 300, без перевода в МПа.

• Исполнение поверхности: RF, FF либо RTJ.

• Материал: сталь 20, 09Г2С, 12Х18Н10Т, A105.

Class 800, Class 300 и Class 1500 в МПа

Вопрос «class 800 давление в мпа» задают постоянно. Класса 800 в ASME B16.5 не существует. Шкала завершается на 2500 и содержит 150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500. Обозначение Class 800 попадается в маркировке арматуры по иным документам, и подставлять его в таблицу фланцев недопустимо.

Для Class 300 значение в МПа составит 5,1 при 20 C, ближайшая ступень PN50. Class 1500 давление в мпа дает 25,5, ближайшая ступень PN250. Такие цифры подходят для прикидки и разговора, но не для спецификации.

Частые вопросы

PN16 это сколько МПа? — 1,6 МПа (16 бар) при 20 C.

Class 150 — это сколько МПа? — 1,96 МПа (19,6 бар) для углеродистой стали группы 1.1 при температуре 20 C.

Можно ли поставить PN16 вместо Class 150? — Нет, пока не совпадут болтовые отверстия, высота выступа и посадочные размеры под прокладку.

Class 800 — это сколько МПа? — Такого класса в ASME B16.5 не существует.