打开 API 600-2021 第 4 章(书 p.3),整章就 4 条。第一条是:
剩下三条讲的都是使用规则,一句话一条:
第 8 章(标记)还补了一句:铭牌必须同时打 "API 600" 和 "ASME B16.34" 两个代号。原因很简单——压力等级那部分本来就是 B16.34 的,不写出来对不上号。所以再有人说"API 600 的压力等级和 B16.34 不一样",翻到第 4.1 条就行。
依据是 B16.34 的附录 B。用五个问题讲完。
7 档:Class 150、300、600、900、1500、2500、4500(§1.5.1)。有个例外要知道:Class 400 已经不是标准档位了——2025 版把它写成"中间等级",要用只能按 2.1.5 的插值方法算出来。订单上还写 Class 400 的,留意这一条。
不是。同一个 Class 磅级下面,存在三种评级身份(§2.1.1),区别在于"允许使用的压力额定值,以及是否要求额外无损检测":
铭牌代号三档各不同:Standard 打 B16.34,Special 打 B16.34 SPL,Limited 打 B16.34 LTD。验货时看一眼代号,就知道这阀门走的是哪条路。
字母多,但一句话就能理解:额定压力 = 材料能扛多少 × 这个档位允许用掉其中的几成。
S1(取用应力)= 材料这一侧,允许用到多少。1 组材料上限是屈服强度的 60%,同时不超过抗拉强度的 31.25%(2、3 组放宽到 70%)。Pr(等级指数)= 档位这一侧。Class 300 及以上,直接填等级号;Class 150 例外,填 115。
Class 150 为什么填 115?这个 115 不是"规定出来的怪数",而是反算出来的刻度。材料定了,公式就是一条过原点的直线;把标准表里已有的数放回去读横坐标,读出来的就是 Pr:
| 等级 | 表列额定值 | 反算 Pr | 对得上吗 |
|---|---|---|---|
| 150 | 19.6 bar | 115 | 150 对不上 |
| 300 | 51.0 bar | 300 | 300 ✓ |
| 600 | 102.0 bar | 599 | 600 ✓ |
| 4500 | 765.3 bar | 4498 | 4500 ✓ |
六个等级都读回自己的等级号,唯独 Class 150 读出来是 115。为什么?因为它的额定值来自 1968 年前法兰时代的经验值,公式要"复现"它,就得给一个不是等级号的刻度。验算一下:填 115 → 19.6 bar(表里就是这个数);填 150 → 25.5 bar(表里根本没这个数)。
换个角度更好记——把公式移项:Pr ÷ 8750 = 额定压力 ÷ 材料强度。等级的本质就是"允许把材料用掉几成":Class 150 只用掉 1.31%,Class 4500 用掉 51.43%。所以 Pr 不是两个压力的比,是"压力 ÷ 材料强度"。
不能无限高——上面压着一张天花板(ceiling)。不管是多强的材料,每个等级在每个温度下都有一个压力上限。有个特点要特别注意:天花板与材料无关。你去看那张表,列头只有温度和等级,根本没有"材料"这一列——"再强也顶不破"说的就是它对所有材料统一封顶。38°C 这一行是:
| 等级 | 150 | 300 | 600 | 900 | 1500 | 2500 | 4500 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 天花板(bar) | 20.0 | 51.7 | 103.4 | 155.1 | 258.6 | 430.9 | 775.7 |
标准级查 B-3 的 A 部(注意:38°C 这一行,特殊级的 B 部数值恰好相同,50°C 起两部才分叉)。这组数就是"等级"两个字的物理含义——它是公称等级的骨架,不是材料的能力。
两处变化(附录 B-4):分母从 8750 换成 7000(8750÷7000=1.25,这就是"高 25%"说法的来路);同时应力上限也换了——从「≤60% 屈服、≤31.25% 抗拉」改成「≤62.5% 屈服、≤25% 抗拉」。两项一叠加,实际差值要看材料和温度,不是固定的 25%。拿 WCB 的 Class 300 实算:
| 温度 | Standard | Special | 差 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 38°C | 51.0 bar | 51.7 bar | +1.3% | Special 顶在自家天花板上,加不上去 |
| 300°C | 39.9 bar | 50.6 bar | +27% | 没被天花板截住,25% 才真正兑现 |
代价就是第 8 章的加严检测。壳体做厚换不来这个额度——检测报告才行。
| 等级 | B16.34-2025 | EN 12516-1:2014 | GB/T 12224-2015 |
|---|---|---|---|
| 150 | 20.0 bar | 20.0 bar | 2.0 MPa |
| 300 | 51.7 bar | 51.7 bar | 5.17 MPa |
| 600 | 103.4 bar | 103.4 bar | 10.34 MPa |
| 900 | 155.1 bar | 155.1 bar | 15.51 MPa |
| 1500 | 258.6 bar | 258.6 bar | 25.86 MPa |
| 2500 | 430.9 bar | 430.9 bar | 43.09 MPa |
| 4500 | 775.7 bar | 775.7 bar | 77.57 MPa |
三列数字,一个都不差。
欧标那一列(天花板)是怎么来的?天花板(就是上表这一列):EN 只印两张天花板表——A.4 管 Class 4500(38°C=775.7 bar),A.5 管 Class 150;中间各档按等级比从 A.4 折算:775.7×300/4500=51.7 bar、×600/4500=103.4 bar,与表里逐档吻合。但 Class 150 的天花板不走 115/4500——它有自己的曲线:250°C 按 115/4500 折出来是 17.8 bar,表里实际只有 12.1 bar。这正是 EN 要单独给它印一张 A.5 的原因。
额定值(另一层的数,别跟上表混):EN 的额定值表也用同一套比值折算——先精算 Class 4500(WCB 38°C=765.3 bar),再乘"等级号÷4500":765.3×300/4500=51.0 bar、×115/4500=19.6 bar。注意 765.3 是额定值,775.7 是天花板,两个数长得像但不是一回事。
国标的表 D.3 更直接——就是同一组数字换算成 MPa。
把天花板拉到高温段对,发现一个差异:300°C 及以上,B16.34-2025 比 EN-2014 / GB-2015 高约 5%——Class 300:45.0 对 42.9 bar;Class 4500:674.7 对 642.6 bar。而 Class 150 三家仍然是同一个 10.2 bar。
原因查到了:B16.34-2025 的修订记录里有一条(编号 22-2111)"Revised ceiling pressure for Classes 300, 600, 900, 1500, 2500, and 4500"——恰好不含 Class 150。欧标 2014 版、国标 2015 版都定稿在这次修订之前,用的还是旧值。
| 温度 | B16.34-2025 | GB/T 12224-2015 | 差 |
|---|---|---|---|
| 38°C | 51.0 | 51.1 | +0.1 |
| 200°C | 43.8 | 43.8 | 0 |
| 300°C | 39.9 | 39.8 | −0.1 |
| 538°C | 5.8 | 5.9 | +0.1 |
全温程差异在 ±0.1 bar 量级——单位换算的尾数。材料分组也是同源的:B16.34 把材料按强度分成 1.1、1.2、2.1…,国标表 1A 用同样的组号,还把 GB 牌号和 ASTM 牌号并列(1.1 组:锻件 A105↔GB/T 12228、铸件 WCB↔GB/T 12229)。欧标用的是另一套组号(3E0、5E0…),但"按强度分组、同组共用一张表"的做法一样。
| 标准 | 覆盖等级 | 档位数 | 额定值表 |
|---|---|---|---|
| B16.34-2025 | Class 150~4500 | 7 | Table 2-1.1~2-3.19 |
| EN 12516-1:2014 | PN 2.5~400+Class 150~4500 | 19 | 表 9~31 |
| GB/T 12224-2015 | Class+PN 2.5~400 | 19 | 表 2-1A~2-71B |
| API 600-2021 | — | 0 | 无,4.1 条引用 B16.34 |
顺带说一句壁厚:两家的壁厚公式也是同源的。EN 壁厚公式里取用应力固定 120.7 MPa、计算压力按等级给(Class 300 用 5.17 MPa…Class 4500 用 77.57 MPa),而"计算压力÷120.7"与 B16.34 壁厚参考式的"等级号÷7000psi"是同一个比值——上一篇里那条 0.033d 斜率,两家一个出身。
容易混的两个符号,一次记清:Pr 用在哪?额定值公式,Class 150 要填 115。Pc 用在哪?壁厚公式,一律填等级号——Class 150 也填 150(B-1 原文如此)。一个管"能扛多少压力",一个管"壳体做多厚",各干各的。
还有个欧标专属的坑留到下一篇:EN 12516-1 §6.6 提醒,PN 法兰阀门的压力-温度衰减与 EN 1092-1 法兰的衰减曲线不一致——阀门口说能用的,法兰端未必跟得上。