ความดันระบุ (PN) หรือระดับปอนด์มาตรฐานอเมริกัน (Lb) เป็นวิธีหนึ่งในการแสดงความดัน โดยความแตกต่างอยู่ที่ความดันที่แสดงนั้นสอดคล้องกับอุณหภูมิอ้างอิงที่แตกต่างกัน ระบบ PN ของยุโรปหมายถึงความดันที่ 120 °C ในขณะที่มาตรฐานอเมริกันหมายถึงความดันที่ 425.5 °C ดังนั้น ในทางวิศวกรรมจึงไม่สามารถแปลงค่าความดันโดยตรงได้ ตัวอย่างเช่น มาตรฐาน CLass300 ควรจะได้ 2.1 MPa โดยการแปลงความดันแบบง่ายๆ แต่ถ้าพิจารณาอุณหภูมิในการใช้งาน ความดันที่ได้จะเพิ่มขึ้น ตามการทดสอบความทนทานต่ออุณหภูมิและความดันของวัสดุ การวัดค่าจะเทียบเท่ากับ 5.0 MPa
ระบบวาล์วมีสองประเภท: ประเภทแรกคือระบบ "แรงดันระบุ" ซึ่งใช้กันในประเทศเยอรมนี (รวมถึงจีน) โดยอิงจากแรงดันใช้งานที่อนุญาตที่อุณหภูมิห้อง (100 องศาในประเทศของฉันและ 120 องศาในเยอรมนี) ประเภทที่สองคือระบบ "อุณหภูมิและแรงดัน" ซึ่งใช้กันในสหรัฐอเมริกา โดยอิงจากแรงดันใช้งานที่อนุญาตที่อุณหภูมิที่กำหนด ในระบบอุณหภูมิและแรงดันของสหรัฐอเมริกา ยกเว้น 150 ปอนด์ ซึ่งอิงที่ 260 องศา ระดับอื่นๆ จะอิงที่ 454 องศา ความเค้นที่อนุญาตของวาล์วเหล็กกล้าคาร์บอนเบอร์ 25 ระดับ 150 psi (150 psi = 1 MPa) คือ 1 MPa ที่ 260 องศา และความเค้นที่อนุญาตที่อุณหภูมิห้องนั้นมากกว่า 1 MPa มาก ประมาณ 2.0 MPa ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว ระดับความดันที่ระบุตามมาตรฐานอเมริกัน 150 ปอนด์ คือ 2.0 เมกะปาสคาล และระดับความดันที่ระบุตามมาตรฐาน 300 ปอนด์ คือ 5.0 เมกะปาสคาล เป็นต้น ดังนั้น จึงไม่สามารถแปลงระดับความดัน อุณหภูมิ และความดันโดยใช้สูตรการแปลงความดันได้โดยพลการ
PN คือรหัสที่เกี่ยวข้องกับความดันซึ่งแสดงด้วยตัวเลข และเป็นจำนวนเต็มกลมๆ ที่สะดวกในการอ้างอิง PN คือค่าความดันที่ทนได้ในหน่วย MPa ซึ่งเทียบเท่ากับอุณหภูมิปกติโดยประมาณ ซึ่งเป็นค่าความดันระบุที่ใช้กันโดยทั่วไปวาล์วจีนสำหรับวาล์วควบคุมที่มีวาล์วเหล็กกล้าคาร์บอนสำหรับตัววาล์วที่ทำจากโลหะทั่วไป ค่านี้หมายถึงแรงดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาตเมื่อใช้งานที่อุณหภูมิต่ำกว่า 200°C ส่วนสำหรับตัววาล์วที่ทำจากเหล็กหล่อ ค่านี้หมายถึงแรงดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาตเมื่อใช้งานที่อุณหภูมิต่ำกว่า 120°C และแรงดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาตสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำกว่า 250°C เมื่ออุณหภูมิใช้งานสูงขึ้น ความต้านทานแรงดันของตัววาล์วจะลดลง วาล์วมาตรฐานของอเมริกาแสดงค่าแรงดันระบุเป็นปอนด์ ซึ่งเป็นผลการคำนวณจากอุณหภูมิและแรงดันของโลหะชนิดหนึ่งๆ โดยคำนวณตามมาตรฐาน ANSI B16.34 สาเหตุหลักที่ค่าปอนด์และแรงดันระบุไม่ตรงกันแบบหนึ่งต่อหนึ่งก็คือ ฐานอุณหภูมิของค่าปอนด์และแรงดันระบุแตกต่างกัน โดยปกติเราจะใช้ซอฟต์แวร์ในการคำนวณ แต่เราก็จำเป็นต้องรู้วิธีใช้ตารางเพื่อตรวจสอบมาตราส่วนด้วย ในญี่ปุ่นส่วนใหญ่ใช้ค่า K เพื่อระบุระดับแรงดัน สำหรับแรงดันของก๊าซ ในประเทศจีนโดยทั่วไปจะใช้หน่วยมวล “กก.” (แทนที่จะเป็น “จิน”) ในการอธิบาย และหน่วยคือ กก. หน่วยวัดความดันที่สอดคล้องกันคือ “กก./ซม.²” โดยหนึ่งกิโลกรัมของความดันหมายความว่าแรงหนึ่งกิโลกรัมกระทำต่อหนึ่งตารางเซนติเมตร ในทำนองเดียวกัน สำหรับความดันของก๊าซในต่างประเทศ หน่วยวัดความดันที่ใช้กันทั่วไปคือ “psi” และหน่วยคือ “1 ปอนด์/นิ้ว²” ซึ่งก็คือ “ปอนด์ต่อตารางนิ้ว” ชื่อเต็มในภาษาอังกฤษคือ Pounds per square inch แต่โดยทั่วไปมักใช้เรียกหน่วยมวลโดยตรงว่า ปอนด์ (Lb.) ซึ่งก็คือ Lb นั่นเอง นั่นคือแรงปอนด์ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ สามารถคำนวณได้โดยการเปลี่ยนหน่วยทั้งหมดเป็นหน่วยเมตริก: 1 psi = 1 ปอนด์/นิ้ว² ≈ 0.068 บาร์, 1 บาร์ ≈ 14.5 psi ≈ 0.1 MPa ประเทศต่างๆ เช่น ยุโรปและสหรัฐอเมริกา นิยมใช้ psi เป็นหน่วยวัด ใน Class600 และ Class1500 มีค่าที่แตกต่างกันสองค่าที่สอดคล้องกับมาตรฐานยุโรปและมาตรฐานอเมริกา 11 MPa (เทียบเท่ากับระดับ 600 ปอนด์) เป็นข้อกำหนดของระบบยุโรป ซึ่งระบุไว้ใน “ISO 7005-1-1992 Steel Flanges”; 10 MPa (เทียบเท่ากับระดับ 600 ปอนด์) เป็นข้อกำหนดของระบบอเมริกัน ซึ่งเป็นข้อกำหนดใน ASME B16.5 ดังนั้นจึงไม่สามารถกล่าวได้อย่างแน่นอนว่าระดับ 600 ปอนด์เทียบเท่ากับ 11 MPa หรือ 10 MPa และข้อกำหนดของระบบที่แตกต่างกันนั้นแตกต่างกัน
โดยหลักแล้ว ระบบวาล์วมีสองประเภท: ประเภทแรกคือระบบ "แรงดันระบุ" ซึ่งใช้กันในประเทศเยอรมนี (รวมถึงประเทศของผม) โดยอิงจากแรงดันใช้งานที่อนุญาตที่อุณหภูมิห้อง (100 องศาในประเทศของผมและ 120 องศาในเยอรมนี) ประเภทที่สองคือระบบ "อุณหภูมิและแรงดัน" ซึ่งใช้กันในสหรัฐอเมริกา โดยอิงจากแรงดันใช้งานที่อนุญาตที่อุณหภูมิที่กำหนด ในระบบอุณหภูมิและแรงดันของสหรัฐอเมริกา ยกเว้นขนาด 150 ปอนด์ ซึ่งอิงที่ 260 องศา ขนาดอื่นๆ จะอิงที่ 454 องศา ตัวอย่างเช่น ความเค้นที่อนุญาตของวาล์วเหล็กกล้าคาร์บอน 150 ปอนด์ คือ 1 MPa ที่ 260 องศา ในขณะที่ความเค้นที่อนุญาตที่อุณหภูมิห้องนั้นมากกว่า 1 MPa มาก ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 2.0 MPa ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว ระดับความดันที่ระบุตามมาตรฐานอเมริกัน 150 ปอนด์ คือ 2.0 เมกะปาสคาล และระดับความดันที่ระบุตามมาตรฐาน 300 ปอนด์ คือ 5.0 เมกะปาสคาล เป็นต้น ดังนั้น จึงไม่สามารถแปลงระดับความดัน อุณหภูมิ และความดันโดยใช้สูตรการแปลงความดันได้โดยพลการ
เนื่องจากฐานอุณหภูมิของแรงดันระบุและแรงดันพิกัดแตกต่างกัน จึงไม่มีความสัมพันธ์ที่เคร่งครัดระหว่างทั้งสอง ความสัมพันธ์โดยประมาณระหว่างทั้งสองแสดงไว้ในตารางแล้ว
วันที่เผยแพร่: 31 สิงหาคม 2566