管道的公称压力、工作压力、设计压力、试验压力

 一、管道的公称压力、工作压力、设计压力、试验压力的区别

（1）什么是公称压力PN（MPa）？ 

制品在基准温度下的耐压强度称为公称压力，用符号PN表示，PN是与管道系统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。它由字母PN和后跟无因次的数字组成，如公称压力为1.0MPa，记为PN10。由于制品的材料不同，其基准温度也不同，铸铁和铜的基准温度为120℃，钢的基准温度为200℃，合金钢的基准温度为250℃。塑料制品的基准温度为20℃，制品在基准温度下的耐压强度接近常温时的耐压强度，故公称压力也接近常温下材料的耐压强度。管道元件的公称压力见表1。

表1  管道元件的PN（公称压力）

（2）工作压力 

是指为了管道系统的运行安全，根据管道输送介质的各级最高工作温度所规定的最大压力。

工作压力一般用Pt表示。

管子和管路附件在正常运行条件下所承受的压力用符号p表示，这个运行条件必须是指某一操作温度，因而说明某制品的工作压力应注明其工作温度，通常是在p的下角附加数字，该数字是最高工作温度除10所得的整数值，如介质的最高工作温度为300℃，工作压力为10MPa，则记为p3010MPa。

（3）设计压力

设计压力是指设定的压力容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不得低于工作压力。

一般情况下，设计计算时选定的系统承受的最高压力作为设计压力。设计压力一般用Pe表示。

（4）试验压力 

管道与管路附件在出厂前，必须进行压力试验，检查其强度和密封性，对制品进行强度试验的压力称为强度试验压力，用符号Ps表示，如试验压力为4MPa，记为Ps4MPa。从安全角度考虑，试验压力必须大于公称压力。

制品的公称压力按照它的定义是指基准温度下的耐压强度，但在很多情况下，制品并非在基准温度下工作，随着温度的变化，制品的耐压强度也跟着发生变化，所以隶属于某一公称压力的制品，究竟能承受多大的工作压力，要由介质的工作温度决定，因此就需要知道制品在不同的工作温度下公称压力和工作压力的关系。为此，必须通过强度计算找出制品的耐压强度与温度之间的变化规律。在工程实践中，通常是按照制品的最高耐温界限，把工作温度分成若干等级，并计算每个温度等级下制品的允许工作压力。例如，用优质碳素钢制造的制品，工作温度分为11个等级，在每一个工作温度等级下，列出在该温度等级下的工作压力，见表2。

表2  优质碳素钢制品公称压力与工作压力的关系

其他材料的制品，同样可以分成不同的工作温度等级并计算出在每一工作温度下所允许承受的最大工作压力。这样便可以得出各种制品的公称压力、工作温度和最大工作压力的换算关系。关于其他材料可查看相关资料，此处不再一一列举。

5、公称压力、工作压力、设计压力、试验压力之间的关系

试验压力＞公称压力＞设计压力＞工作压力

设计压力=1.5×工作压力（通常）

试验压力=1.5×设计压力（液压）

试验压力=1.15×设计压力（气压）

二、教材知识点：摘自《1H413030管道工程施工技术》

1、工业管道阀门检验（P94）

2）阀门的壳体试验压力为阀门在20℃时最大允许工作压力的1.5倍，密封试验为阀门在20℃时最大允许工作压力的1.1倍，试验持续时间不得少于5min，无特殊规定时，试验温度为5~40℃，低于5℃时，应采取升温措施。

试验压力=1.5×工作压力（壳体压力）；试验压力=1.1×工作压力（密封）

2、工业管道液压试验的实施要点（P101）

（4）管道的试验压力应符合设计规定。设计无规定时，应符合施工所采用的标准的规定。一般的常温介质管道常用的试验压力可按照：承受内压的地上钢管道及有色金属管道试验压力应为设计压力的1.5倍，埋地钢管道的试验压力应为设计压力的1.5倍，且不得低于0.4MPa。

（6）试验应缓慢升压，待达到试验压力后，稳压10min，再将试验压力降至设计压力，稳压30min，检查压力表有无压降、管道所有部位有无渗漏和变形。

试验压力=1.5×设计压力（液压）

3、工业管道气压试验的实施要点（P102）

（1）承受内压钢管及有色金属管道试验压力应为设计压力的1.15倍，真空管道的试验压力应为0.2MPa。

（2）试验时应装有压力泄放装置，其设定压力不得高于试验压力的1.1倍。

（3）试验前，应用试压气体介质进行预试验，试验压力宜为0.2MPa。

（4）试验时，应缓慢升压，当压力升至试验压力的50%时，如未发现异常或泄漏，继续按试验压力的10%逐级升压，每级稳压3min，直至试验压力。应在试验压力下稳压10min，再将压力降至设计压力，采用发泡剂、显色剂、气体分子感测仪或其他手段检验无泄漏为合格。

试验压力=1.1×设计压力（气压）

4、建筑管道元件检验（P172）

（5）阀门的强度和严密性试验，应符合以下规定：阀门的强度试验压力为公称压力的1.5倍；严密性试验压力为公称压力的1.1倍；试验压力在试验持续时间内应保持不变，且壳体填料及阀瓣密封面无渗漏。阀门试压的试验持续时间应不少于表1H414012 的规定。

试验压力=1.5×公称压力（强度）；试验压力=1.1×公称压力（严密封）

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