带压开孔作业中遇到的管道元件压力标识

在管道进行带压开孔施工作业中，经常在压力管道上看见许多压力标识，我们怎么样才能从这些标识中掌握管道的基本性质和区分出其各种压力值呢？

在管道带压开孔作业中，经常会使用到公称压力、工作压力、设计压力、试验压力等，它们之间是什么关系呢？带着疑问，我们来简要进行说明：

首先需要说明的是，以上这几种压力，虽然都带着压力二字，主要是为了设计、生产、测试方便而使用的俗称，是人为定义的一种名义压力，其真实表达的数学和计算单位是Pa，是压强单位，而不是力学的单位（N）。

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1.试验压力

1.1管道的试验压力是指管道、容器或设备进行耐压强度和气密性试验规定所要达到的压力。一般情况下使用Ps表示。在供水管道中，试验压力是管道正常输送作业时的压力的1.5倍，并且不能低于0.6MPa。

在进行管道测试前，应保证管道内的密闭且无气体。在测试过程中，压力提升至标称数值的1.5倍后，需要密封保持这种压力一小时，在此期间，不能大于对应的标准，泄压至工作压力时，需要再保持2个小时左右，而且在所有的压力下，管道不得出现渗漏情况为合格。

1.2而带压开孔所使用的阀门等管件的试验压力，是指阀门内部压力（表压），单位用巴（bar）表示，1巴（bar）=100000帕斯卡（Pa）。是阀门在试验时所承受的压力。测试阀门的试验压力时，其主要进行阀门壳体及上封密的压力试验。

阀门壳体试验之前，阀门不应在外部涂漆或使用防止壳体外部表面泄漏的材料进行涂层（构成阀门结构特性的带有内衬层、内衬里或内部涂层的阀门可以被允许）。

阀门的试验压力与阀门的常温工作压力相关，而在试验中常温工作压力又与阀门壳体材料有关。

在阀门进行压力及密封试验时，当介质为液体则阀门腔体内应充满，基本上无空气。

其中常温工作压力（cold working pressure,CWP）是指阀门在流体温度为-20~38摄氏度时操作给定的最大流体压力。

如进行试验的阀门不能使用水或空气介质（如航空、精密仪表、高盐环境阀门），可以使用介质替代、介质置换排放测量装置的允许被使用时，可以进行压力试验，但应当保证：

a.测定的精确度应当不受影响；

b.试验程序要求容积测量装置，使用与密封试验的相同的试验流体和相同的温度校准；

c.试验程序要求试验的持续时间在通过试验管道的介质得到确认并且已稳定的情况下才进行计时。

2.公称压力

公称压力是指管道或管件在基准温度下的耐压强度，管道元件在二级温度（20摄氏度）时输水的工作压力，常取R10系列的优先数。一般使用PN来表示，单位为MPa。如公称压力为1.6MPa时，管道或管件标记为PN 16。

在同一公称压力PN值所表示的同公称通径的所有管道元件具有与端部连接型式相适应的同一连接尺寸。

管道元件公称压力，国家标准GB/T 1048-2005 《管道元件 PN（公称压力）的定义和选用》给出了准确的定义，此标准采用了ISO7268：1996《管道元件 PN（公称压力）的定义和选用》的内容。

2.1管道元件公称压力术语定义

PN与管道元件的力学性能和尺寸特性相关、用于参考的字母和数字组合的标识。

a.字母 “PN〞后跟的数字不代表测量值，不应用于计算目的，除非在有关标准中另有规定。

b.除与相关的管道元件标准有关联外，术语 PN 不具有意义。

c.管道元件允许压力取快于元件的 PN 数值、材料和设计以及允许工作温度等，允许压力在相应标准的压力-温度等级中给出。

d.具有同样 “PN”数值的所有管道元件同与其相配的法兰应具有相同的配合尺寸。

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2.2标记方法

公称压力的标记由字母“PN”后跟一个无因次的数字组成，如公称压力为 1.6MPa的管道元件，标记为"PN16"。

2.3阀门的公称压力是指在国家标准规定温度下阀门允许的最大工作压力，用来选用管道的标准元件（规定温度：对于铸铁和铜阀门为0~120℃;对于碳素钢阀门为0~200℃;对于钼钢和铬钼钢阀门为0~35(℃)，以符号PN表示。

阀门的通道直径是按管子的公称直径进行制造的，所以阀门公称直径也就是管子的公称直径。所谓公称直径是国家标准中规定的计算直径（不是管道的实际内径），用符号DN表示。

a.美标阀门是以磅级来表示公称压力，磅级是对于某一金属的结合温度和压力的计算结果，根据ANSI B16.34的标准来计算。磅级与公称压力不是一一对应的主要原因是磅级与公称压力的温度基准不同。而日本主要用K值表示压力等级。

b.同样，相对应于国外，对于气体的压力，常用的压强单位是“psi”，单位是“1 pound/inch2”，就是“磅/平方英寸”。但更常用的是直接称呼其质量单位，即磅（LB.）

参考文献：

1.ISO 5208-2015工业用阀门-金属阀门的压力试验

2.GB1048-2500（ISO/CD 7268）1996,MOD) 管道元件 PN（公称压力）的定义和选用