סיווג דירוגי לחץ שסתומים בתעשייה הפטרוכימית
דירוגי לחץ השסתומים בתעשייה הפטרוכימית מסווגים בעיקר לשלוש מערכות עיקריות: התקן האמריקאי (מחלקה ANSI/ASME, או "מחלקת פאונד"), התקן האירופי / התקן הלאומי הסיני (PN, או "לחץ נומינלי"), והתקן היפני (מחלקה K). בין אלה, התקן האמריקאי הוא התקן הדומיננטי במגזר הפטרוכימי.
I. השוואה בין שלוש מערכות דירוג הלחץ העיקריות
לוּחַ
תקן אמריקאי (מחלקה)|תקן לאומי/אירופי (PN)|לחץ משוער (MPa)|תקן יפני (JIS)|תנאים ישימים (פטרוכימיים)
150|PN20|2.0 MPa|10K|לחץ נמוך: מוצרי שמן כלליים, צינורות מים, קיטור ואוויר
300|PN50|5.0 MPa|20K|לחץ נמוך-ל-בינוני: טיפול הידרותי, רפורמה, יחידות ארומטיות וכו'.
600|PN100|10.0 MPa|40K|לחץ בינוני: פיצוח קטליטי, הידרופיצוח
900|PN150|15.0 MPa|65K|לחץ גבוה: טיפול הידרו-בלחץ גבוה, יחידות אתילן
1500|PN250|25.0 MPa|110K|אולטרה-לחץ גבוה: סינתזת אמוניה, ייצור אוריאה, מיצוי שמן ים עמוק-
2500|PN420|42.0 MPa|180K|לחץ גבוה קיצוני: תנאים מיוחדים של-טמפרטורה ולחץ גבוה-
II. הסבר מפורט על מערכות ליבה
1. תקן אמריקאי: מחלקת ANSI/ASME (מחלקת פאונד)
תקנים: ASME B16.34, B16.5
מאפיינים: לחץ-דירוגי טמפרטורה. הערך המספרי אינו מייצג נתון לחץ ישיר; במקום זאת, הוא מציין את דירוג עמידות הלחץ של החומר בטמפרטורת ייחוס ספציפית.
Class 150: טמפרטורת ייחוס של 260 מעלות
Class 300–2500: טמפרטורת ייחוס של 454 מעלות
נפוץ בפטרוכימיקלים: Class 150, 300 ו-600 מכסים למעלה מ-80% מתנאי ההפעלה האופייניים. 2. תקן סיני לאומי (GB) / תקן אירופאי (EN) PN (לחץ נומינלי)
תקנים: GB/T 1048, HG/T 20592
מאפיינים: מבוסס על לחץ העבודה המרבי המותר ב**טמפרטורת הסביבה (20 מעלות )**; היחידות נמצאות ב-bar (PN16=16 bar=1.6 MPa).
בשימוש נפוץ בפטרוכימיקלים: PN16, PN25, PN40, PN63, PN100.
3. תקן יפני (JIS) - K-מחלקה
תקן: JIS B2238
מאפיינים: משמש בעיקר להתאמה עם ציוד-יפני מתוצרת; 10K ≈ PN20, 20K ≈ PN50.
III. סיווג ובחירת דירוגי לחץ בתעשייה הפטרוכימית
1. סיווג לפי טווח לחץ (אמנת התעשייה הפטרוכימית)
לחץ נמוך
Class פחות או שווה ל-300 (PN פחות או שווה ל-50): פחות או שווה ל-5.0 MPa
יישומים: עמודי זיקוק אטמוספרי, מחליפי חום, מערכות מי קירור, קווי גז דלק, מערכות שפכים.
לחץ בינוני
Class 600–900 (PN 100–150): 6.4–15.0 MPa
יישומים: זיקוק אטמוספרי ואקום, פיצוח קטליטי, הידרו-זיקוק, יציאות מדחסים כלליות.
לחץ גבוה
Class 1500–2500 (PN גדול מ-250 או שווה ל-250): גדול או שווה ל-25.0 MPa
יישומים: הידרופיצוח, רפורמה, ייצור אתילן, גז סינתזה, קיטור סופר קריטי.
2. שיקולי בחירת מפתח
תיקון טמפרטורה: עבור מערכת Class, חובה לעיין בטבלאות דירוג הלחץ-. ככל שהטמפרטורה עולה, לחץ העבודה המותר יורד באופן משמעותי.
דוגמה: פלדת פחמן (WCB) Class 300 היא בעלת לחץ מותר של 5.0 MPa בטמפרטורת הסביבה; עם זאת, ב-425 מעלות, זה יורד לכ-2.1 MPa בלבד.
בחירת חומרים/התאמה:
Class 150/300: פלדת פחמן (WCB, LCB), נירוסטה 304.
מחלקה 600+: פלדת כרום-מוליבדן (WC6, WC9), פלדת אל חלד 316L, נירוסטה דופלקס. ערבוב אסור: Class 150 ו- PN16 לא ניתנים לשיוך ישיר (בשל הבדלים בפנים האיטום ובדפוסי חור הברגים).
IV. תַקצִיר
בחירה מועדפת ליישומים פטרוכימיים: מערכת ANSI Class (Class 150, 300 ו-600 הם הנפוצים ביותר).
בשימוש נפוץ בפרויקטים מקומיים: מערכת ה-PN (PN16, PN25 ו-PN40).
הבחנה עיקרית: "Class" מציין דירוג טמפרטורת-לחץ, ואילו "PN" מציין את הלחץ הנומינלי בטמפרטורת הסביבה; לכן, בחירת החומר חייבת להתבסס על הערכה מקיפה שלוקחת בחשבון טמפרטורה, מדיות תהליך ותכונות החומר.
