Дата публикации: 28.04.2023

Статьи

Расчет давления в трубопроводе: разница между PN и Ру

Механическая прочность трубопровода в первую очередь зависит от износоустойчивости его конструктивных деталей. При транспортировке газа, воды, нефти и других веществ в зависимости от условий работы и параметров окружающей среды могут возникать температурные перепады, приводящие к изменению силы давления рабочей среды на внутренние стенки труб. Для определения параметров прочности трубопроводов, их устойчивости к воздействию негативных факторов введены такие понятия, как условное, рабочее и пробное давление.

Что такое номинальное давление

Условное, или номинальное давление PN означает максимальное рабочее давление в трубопроводе при температуре транспортируемой среды до +20 °C, при котором конструктивные детали сохраняют прочность и герметичность в течение всего периода эксплуатации. Номинальное обозначение (PN) иногда называется условным (Ру или Пн). Это значит, что в различной проектной документации может использовать одно или другое определение.

По величине условного давления Ру выбирается материал изготовления труб и рассчитываются конструктивные особенности коммуникаций. Это значит, что это определение позволяет рассчитать максимальную нагрузку, которую способны выдерживать сети без учета возникновения аварийных или экстремальных ситуаций. Измеряется параметр в одной из величин:

  • МПа;
  • кгс/см2.

На величину Ру напрямую влияют геометрические характеристики трубопроката и материал изготовления. Это значит, что для разных марок стали и изделий с различной толщиной стенки, диаметром значения будут отличаться. Также важную роль в расчетах играет то, какая среда транспортируется по коммуникациям. Для воды, газа, нефти и других веществ предусмотрены свои особенности определения параметров напора и других характеристик.

Что такое рабочее давление

Рабочим давлением называется такое, при котором обеспечивается продолжительная работа трубопровода, а также его арматуры с учетом температурных показателей рабочей среды. Эта величина определяет, при каких параметрах будут обеспечиваться безопасные условия работы коммуникаций.

Это значение несколько отличается от номинального, так как расчеты проводятся с допуском, что позволяет заложить в проектные данные запас по прочности с учетом напора используемых конструктивных деталей (кранов, задвижек). Обозначение величины также предусмотрено в МПа или кгс/см2.

Диапазон давлений для фланцев

Номинальное давление для фланцев означает максимальную величину, которую конструкции способны выдерживать при повышении значений температуры. Этот параметр также может варьироваться в зависимости от конструктивных особенностей изделия (наличия кранов, другой арматуры) и типа используемого уплотнения.

В зависимости от типа исполнения фланцы могут выдерживать различное давление (в кгс/см2):

  • 01 – от 1 до 25;
  • 02 – от 1 до 25;
  • 03 – от 2,5 до 25;
  • 04 – от 2,5 до 25;
  • 11 – от 1 до 250;
  • 21 (сталь) – от 1 до 250;
  • 21 (серый чугун) – от 1 до 16;
  • 21 (ковкий чугун) – от 6 до 40.

В стандартах могут указываться обозначения и в других величинах – МПа.

Если конструкции имеют одинаковый размер присоединительной части и изготовлены из идентичного материала, но их значения PN отличаются, это означает, что конструкция с меньшим значением легче и менее прочная, чем с большим значением. Чтобы точно определить, сколько должно составлять Пн, важно знать максимальную рабочую температуру в системе.

Почему раньше было Ру, а сейчас PN

Переход с Ру на PN связан с изменением обозначений после обновления стандартов ГОСТ. В старых документах использовали сокращение Ру, в новых перешли на PN. Последний вариант позволяет стандартизировать системы под номиналы международной номенклатуры. Иногда в проектной документации до сих пор можно встретить старую маркировку.