了解阀门压力等级需要了解决定每个等级的因素。

压力等级是一个指导性的无尺寸数字，用来定义法兰和任何类型的阀门（闸阀、截止阀、球阀、安全阀、止回阀、自动控制等）的压力和温度值，根据它们的结构材料，可以在这些压力和温度下工作。在 "等级 "一词后面的数字与阀门可运行的压力无关。因此，我们可以说'150磅'的表述是不正确的，只能说"150级，300级等"。这些数字根据流体的温度以及阀体和阀盖的结构材料，确定了阀门可以运行的工作范围。这些限制与流体温度成反比变化。因此，在一定的压力下，材料的机械阻力会随着温度的升高而降低。

额定值

额定值一词描述了压力、温度和阀体的结构材料之间的直接关系。额定值表示根据流体的温度以及阀体和阀盖的结构材料（包括这些部分的壁厚），阀体可以承受多少压力。

工作压力必须随着工作温度的升高而降低。同样地，如果工作压力提高，工作温度也必须降低。这意味着，当压力和温度按比例增加时，例如对于饱和蒸汽这样的流体，阀门材料的机械阻力会按比例减少。因此，正是通过压力和温度等级来定义阀门的压力等级。

阀座和其他部件采用非金属材料（例如，热塑性塑料和弹性体）的阀门，其额定值将远远低于ASME B 16.34中所列的碳钢、合金钢和不锈钢阀体和阀盖的数值。

对于按照ASME B16.34制造的阀门，发现压力等级值为150、300、600、900、1500、2500和4500，温度在-29℃至270℃之间的150级，在300级及以上的，最高454℃，以ASTM A碳钢216 Gr. WCB为例。

125级和250级仅适用于灰铸铁结构的阀门和法兰。对于球墨铸铁，我们还可以找到压力等级150和300，这不包括在ASME B16.34标准中。其他的是用于碳钢、合金和不锈钢。800级只适用于锻钢（碳、合金和不锈钢）的截止阀、闸阀和止回阀。这个压力等级也不包括在ASME B 16.34标准中。

表1.WCB铸钢和锻造碳钢a105Gr.II的压力等级表（来源：ASME B 16.34标准-2020版）

等级和压力

为了确定压力和温度曲线，根据ISO15761第4.1.2段和API602第4.1.3段，800级阀门（中间级）必须在600级和900级之间使用线性插值形式，即600级的1/3（ASME B16.34）+900级的2/3（ASME B16.34）。根据ASME B16.34标准，例如，600级阀门的最大工作压力，在温度为-29℃至38℃之间，为1480psig（102.1 barg），而900级的WCB铸碳钢的最大压力为2220psig（153 barg）。通过插值的方式，按照ASTM A 105标准锻造的800级碳钢应采用493psig（600级的1/3）+1480psig（900级的2/3），从而在温度为-29 °C至38 °C之间的最大工作压力为1973psig（磅/平方英寸表压）。对于温度高于38°C和/或合金钢和不锈钢等材料，应使用同样的方法。

600级和900级的压力和温度值都必须符合ASME B16.34标准中对该压力等级规定的温度，该温度与流动流体的温度相对应。

对于使用不锈钢阀座的阀门，无论其类型或压力等级如何，其等级都受到阀体结构或垫圈材料的限制，而对于那些使用弹性体或热塑性塑料制成的阀座，其等级是由这些材料支持的压力和温度极限来确定的。那些带有金属阀座的阀门适用于各种压力、温度、腐蚀性和流体类型的工作条件，每一个阀门都必须根据其结构特点进行仔细分析。4500级只适用于由碳钢、合金和不锈钢建造的阀门，但有对焊连接。

对于那些按照DIN标准建造的阀门，考虑到流体温度在-10°C到120°C之间，所给出的数值是：PN6、PN10、PN16、PN25、PN40、PN63、PN100、PN160、PN250、PN320和PN400。在这个标准中，压力值的单位是巴，温度的单位是℃。首字母PN代表 "公称压力"。

最大工作压力

表1取自ASME B16.34（2020版），显示了ASTM A216 Gr. WCB（铸造碳钢）和ASTM A 105 Gr. II（锻造碳钢）等材料根据温度的最大工作压力值。所有阀门的尺寸特征，主要是那些连接为法兰的阀门，都是基于其压力等级的数值。

安全阀和泄放阀

对于安全阀和/或泄放阀，进口法兰的压力等级限制了其设定压力。如果阀门是常规的，出口法兰的压力等级限制了背压。对于波纹管平衡阀，除了喷嘴孔径面积外，波纹管的材料也限制了背压值，这是由API标准526确定的。在那些有弹性阀座（软）的阀门中，限制进口压力的是其材料（可能是一些热塑性塑料或弹性体）、喷嘴孔口的面积和其设定压力。

为选择阀门的压力等级而考虑的压力必须限制在标准B16.34的表格中找到的数值的75%，并根据阀体和阀盖的结构材料以及温度来决定。要考虑的温度始终是工艺流体的工作温度。如果对于该压力等级以及压力和温度的工作条件来说，必须超过这个百分比，并且根据阀门的结构材料，用户必须指定上面的下一个等级。这个百分比也必须限制阀门的设定压力，以指定和确定尺寸。

表1以300级为基础，适用于阀体和阀盖为WCB碳钢或ASTM A105Gr.II锻造的碳钢的阀门。对于其他材料，请参考ASME B16.34。例如，在该表中，当温度为250℃时，工作压力必须限制在31.4kgf/cm2（250℃时为该表中41.9kgf/cm2的75%）。例如，如果在这个相同的温度下，工作压力必须是36 kgf/cm²，我们必须为阀门指定一个600级的法兰。以此类推。

流体的温度，如过热蒸汽，是提高阀门或法兰在特定应用中的压力等级值的主要原因。例如，对于两个压力相同的应用，一个使用饱和蒸汽，另一个使用过热蒸汽，使用饱和蒸汽的应用的压力等级将低于使用过热蒸汽的应用，因为在相同的工作压力下，过热蒸汽的温度会更高。

关于作者

Arthur Mathias是一位工业机械和化学技术人员，是ISA的会员。现在他是一名顾问，自1985年以来一直活跃在阀门的维护、检查、规格和尺寸方面。阿瑟提供培训和技术课程，并且是《Válvulas》的作者：Válvulas: Industriais, Segurança e Controle一书由ARTLIBER EDITORA出版。