공칭 압력(PN)과 미국 표준 파운드 레벨(Lb)은 압력을 표현하는 한 가지 방식입니다. 두 단위의 차이점은 기준 온도가 다르다는 것입니다. 유럽식 PN은 120°C에서의 압력을 나타내는 반면, 미국 표준 Lb는 425.5°C에서의 압력을 나타냅니다. 따라서 공학적 상호 작용에서는 단순히 압력을 변환하는 것이 불가능합니다. 예를 들어, Lb 300은 단순 변환으로 2.1MPa가 되지만, 작동 온도를 고려하면 해당 압력은 증가합니다. 재료의 온도 및 압력 저항 시험 측정 결과는 5.0MPa에 해당합니다.
밸브 시스템에는 크게 두 가지 유형이 있습니다. 하나는 독일(중국 포함)에서 사용되는 "공칭 압력" 시스템으로, 상온(우리나라에서는 100도, 독일에서는 120도)에서의 허용 작동 압력을 기준으로 합니다. 다른 하나는 미국에서 사용되는 "온도 및 압력" 시스템으로, 특정 온도에서의 허용 작동 압력을 기준으로 합니다. 미국의 온도 및 압력 시스템에서는 150psi(150psi=1MPa)급을 제외하고는 모든 등급이 454도를 기준으로 합니다. 150psi급(150psi=1MPa) 25호 탄소강 밸브의 허용 응력은 260도에서 1MPa이며, 상온에서의 허용 응력은 1MPa보다 훨씬 큰 약 2.0MPa입니다. 따라서 일반적으로 미국 표준 150파운드에 해당하는 공칭 압력 수준은 2.0MPa이고, 300파운드에 해당하는 공칭 압력 수준은 5.0MPa 등입니다. 그러므로 공칭 압력과 온도, 압력 등급은 압력 변환 공식에 따라 임의로 변환할 수 없습니다.
PN은 숫자로 표현되는 압력 관련 코드이며, 참조하기 편리한 정수입니다. PN은 상온에서의 압력에 거의 동일한 MPa 값이며, 일반적으로 사용되는 공칭 압력입니다.중국산 밸브제어 밸브의 경우탄소강 밸브밸브 본체의 경우, 이는 200°C 이하에서 사용할 때의 최대 허용 작동 압력을 나타냅니다. 주철 밸브 본체의 경우, 120°C 이하에서 사용할 때의 최대 허용 작동 압력을 나타냅니다. 250°C 이하 적용 시 최대 허용 작동 압력은 다음과 같습니다. 작동 온도가 상승하면 밸브 본체의 내압성은 감소합니다. 미국 표준 밸브는 공칭 압력을 파운드(P) 단위로 표시하는데, 이는 특정 금속의 온도와 압력 조합을 계산한 결과이며, ANSI B16.34 표준에 따라 계산됩니다. 파운드 등급과 공칭 압력이 일대일로 대응하지 않는 주된 이유는 파운드 등급과 공칭 압력의 기준 온도가 다르기 때문입니다. 일반적으로 소프트웨어를 사용하여 계산하지만, 표를 사용하여 눈금을 확인하는 방법도 알아야 합니다. 일본에서는 주로 K 값을 사용하여 압력 수준을 나타냅니다. 중국에서는 가스의 압력을 나타낼 때 일반적으로 질량 단위인 "kg"(진(jin)이 아닌)을 사용하며, 단위는 kg입니다. 압력의 단위는 "kg/cm²"이며, 1kg의 압력은 1cm² 면적에 1kg의 힘이 작용함을 의미합니다. 마찬가지로, 해외에서는 기체의 압력 단위로 "psi"를 일반적으로 사용하며, 그 단위는 "1파운드/인치²"입니다. psi의 정식 명칭은 Pounds per square inch이지만, 질량 단위인 파운드(Lb)로 직접 부르는 경우가 더 흔합니다. 이것이 앞서 언급한 파운드힘(pound-force)입니다. 모든 단위를 미터법 단위로 변환하면 다음과 같이 계산할 수 있습니다: 1 psi = 1 파운드/인치² ≈ 0.068 bar, 1 bar ≈ 14.5 psi ≈ 0.1 MPa. 유럽과 미국 등에서는 psi를 단위로 사용하는 것이 일반적입니다. Class 600 및 Class 1500에서는 유럽 표준과 미국 표준에 따라 서로 다른 두 가지 값이 사용됩니다. 11MPa(600파운드급에 해당)는 유럽 시스템 규정으로, "ISO 7005-1-1992 강 플랜지"에 명시되어 있습니다. 10MPa(600파운드급에 해당)는 미국 시스템 규정으로, ASME B16.5에 명시되어 있습니다. 따라서 600파운드급이 11MPa 또는 10MPa에 절대적으로 해당한다고 말할 수는 없으며, 각 시스템의 규정이 다릅니다.
밸브 시스템은 크게 두 가지 유형으로 나뉩니다. 하나는 독일(제 나라 포함)에서 사용하는 "공칭 압력" 시스템으로, 상온(제 나라는 100도, 독일은 120도)에서의 허용 작동 압력을 기준으로 합니다. 다른 하나는 미국에서 사용하는 "온도 및 압력" 시스템으로, 특정 온도에서의 허용 작동 압력을 기준으로 합니다. 미국의 온도 및 압력 시스템에서는 150lb(260도 기준)를 제외하고는 다른 모든 등급은 454도를 기준으로 합니다. 예를 들어, 150lb 25 탄소강 밸브의 허용 응력은 260도에서 1MPa이지만, 상온에서의 허용 응력은 1MPa보다 훨씬 큰 약 2.0MPa입니다. 따라서 일반적으로 미국 표준 150파운드에 해당하는 공칭 압력 수준은 2.0MPa이고, 300파운드에 해당하는 공칭 압력 수준은 5.0MPa 등입니다. 그러므로 공칭 압력과 온도, 압력 등급은 압력 변환 공식에 따라 임의로 변환할 수 없습니다.
정격 압력과 압력 등급의 온도 기준이 다르기 때문에 둘 사이에는 엄밀한 대응 관계가 없습니다. 둘 사이의 대략적인 대응 관계는 표에 나와 있습니다.
게시 시간: 2023년 8월 31일