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La classificazione pressione-temperatura delle flange è determinata dopo un'attenta considerazione di molti fattori, principalmente basata su standard e norme pertinenti, e infine chiarita attraverso la valutazione delle prestazioni dei materiali, la verifica dei test, ecc., come segue:
Basato su standard e norme
Diversi paesi e regioni hanno i propri standard per le flange, come ASME B16.5 degli Stati Uniti, EN 1092-1 dell'Europa e HG/T 20592 della Cina, ecc. In questi standard, ci sono disposizioni e classificazioni chiare per le flange. I livelli di pressione e temperatura delle flange sono chiaramente definiti e categorizzati in questi standard. In base ai diversi materiali, alle pressioni nominali e agli intervalli di temperatura, vengono formulate nelle norme tabelle di classificazione pressione-temperatura corrispondenti per fornire una base per la selezione e la progettazione delle flange.
Considerazioni
Proprietà dei materiali:Le proprietà meccaniche dei materiali delle flange sono i fattori chiave per determinare la classificazione pressione-temperatura. Materiali diversi hanno resistenza, tenacità e proprietà di scorrimento differenti a temperature diverse. Ad esempio, l'acciaio al carbonio può manifestare un fenomeno di fragilità a freddo a bassa temperatura e la resistenza si ridurrà significativamente ad alta temperatura; mentre l'acciaio inossidabile può ancora mantenere una buona resistenza e resistenza alla corrosione ad alta temperatura. La sollecitazione ammissibile del materiale cambierà con il cambiamento della temperatura e lo standard fornirà il valore di sollecitazione ammissibile a temperature diverse in base alle caratteristiche del materiale, in modo da determinare la resistenza alla pressione della flangia alla temperatura corrispondente.
Pressione nominale:La pressione nominale è la pressione di esercizio massima consentita della flangia alla temperatura di riferimento. Riflette le dimensioni strutturali e la capacità portante della flangia. In generale, maggiore è la pressione nominale, maggiore è la capacità di resistenza alla pressione della flangia, ma a temperature diverse, la sua effettiva capacità di resistenza alla pressione sarà regolata in base al cambiamento del materiale e della temperatura. Ad esempio, una flangia con una pressione nominale di PN16 può sopportare una pressione di 1,6 MPa a temperatura ambiente, ma la sua pressione di esercizio consentita sarà inferiore a 1,6 MPa ad alta temperatura.
Metodo di determinazione
Calcolo teorico:Sulla base dei dati delle proprietà meccaniche del materiale, delle dimensioni strutturali della flangia e del modello meccanico pertinente, la distribuzione delle sollecitazioni e delle deformazioni della flangia sotto diverse combinazioni di temperatura e pressione viene valutata mediante calcolo. Ad esempio, utilizzando l'analisi agli elementi finiti e altri metodi, è possibile calcolare con precisione l'area di concentrazione delle sollecitazioni e la deformazione della flangia in varie condizioni di lavoro, in modo da determinare la sua pressione massima ammissibile a una temperatura specifica.
Verifica dei test:Viene condotta una serie di test per verificare le prestazioni delle flange in diverse condizioni di temperatura e pressione. Tra cui test di pressione (come test idraulico, test pneumatico), test di scorrimento ad alta temperatura, test di fatica e così via. Il test di pressione viene utilizzato per controllare la tenuta e la resistenza della flangia sotto la pressione specificata; il test di scorrimento ad alta temperatura esamina la deformazione del materiale sotto prolungata alta temperatura e una certa pressione, al fine di determinarne l'affidabilità in condizioni di funzionamento a lungo termine; il test di fatica viene utilizzato per valutare le prestazioni della flangia sotto carico ciclico e simulare la fluttuazione della pressione nell'uso effettivo. Attraverso questi test, è possibile ottenere dati sulla reale resistenza alla pressione delle flange a diverse temperature per fornire una base sperimentale per la determinazione del livello pressione-temperatura.