Tabela de comparação de pressões nominais: padrões chineses e americanos

As designações PN e Class que comumente usamos são métodos de expressão de pressão; a diferença está nas temperaturas de referência nas quais as pressões que elas representam se aplicam. O sistema PN europeu refere-se à pressão a 120°C, enquanto o padrão American Class refere-se à pressão a 425,5°C.
Consequentemente, em aplicações de engenharia, não se pode simplesmente realizar uma conversão de pressão. Por exemplo, uma válvula Classe 300, quando convertida puramente por pressão, corresponderia a 2,1 MPa; entretanto, quando a temperatura de operação é levada em consideração, a pressão equivalente aumenta. Com base em testes de resistência temperatura-pressão no material, isso equivale a 5,0 MPa.
Existem dois sistemas de classificação de válvulas:
Um deles é o sistema ‘de pressão nominal’, representado pela Alemanha (e China), que se baseia na pressão de trabalho permitida à temperatura ambiente (100°C na China e 120°C na Alemanha).
O outro é o ‘sistema temperatura-pressão’, tipificado pelos Estados Unidos, que se baseia na pressão de trabalho permitida a uma temperatura específica. No sistema de temperatura-pressão dos EUA, com exceção da classe de 150 lb, que usa 260°C como referência, todas as outras classes usam 454°C como referência. Para uma válvula de aço carbono Grau 25 classificada em 150 psi (150 psi = 1 MPa), a tensão permitida a 260°C é de 1 MPa, enquanto à temperatura ambiente a tensão permitida é significativamente maior, em aproximadamente 2,0 MPa.
Portanto, é geralmente afirmado que a pressão nominal correspondente ao padrão americano de 150 lb é de 2,0 MPa, a de 300 lb é de 5,0 MPa, e assim por diante.
Consequentemente, não se deve converter arbitrariamente as classificações de pressão nominal e temperatura-pressão utilizando fórmulas de conversão de pressão. PN é um código numérico relacionado à pressão; é um número conveniente e arredondado fornecido para fins de referência. PN aproxima a resistência à pressão em MPa à temperatura ambiente e é a pressão nominal comumente usada para válvulas na China. Para válvulas de controle com corpos de aço carbono, isso se refere à pressão máxima de trabalho permitida quando usadas em temperaturas abaixo de 200°C; para corpos de ferro fundido, isso se refere à pressão máxima de trabalho permitida quando usadas em temperaturas abaixo de 120°C; para válvulas de controle com corpos de aço inoxidável, isso se refere à pressão máxima de trabalho permitida quando usadas em temperaturas abaixo de 250°C. À medida que a temperatura de trabalho aumenta, a resistência à pressão do corpo da válvula diminui.
As válvulas American Standard expressam a pressão nominal em classificações de classe libra. A classificação por classe de libra é o resultado do cálculo da combinação de temperatura e pressão para um metal específico, com base no padrão ANSI B16.34. A principal razão para a falta de uma correspondência um-para-um entre as classificações da classe libra e a pressão nominal é que elas se baseiam em diferentes pontos de referência de temperatura.
Normalmente usamos software para cálculos, mas também é importante saber consultar tabelas para determinar a classe de libras. No Japão, as classificações de pressão são expressas principalmente usando o valor K. Para pressões de gás na China, geralmente usamos a unidade de massa ‘quilograma’ (em vez de ‘jin’), denotada como kg. A unidade de pressão correspondente é ‘kg/cm²’, onde um quilograma de pressão representa uma força de um quilograma atuando sobre um centímetro quadrado.
Da mesma forma, em outros países, a unidade de pressão comumente usada para gases é ‘psi’, que significa ‘libras por polegada quadrada’ (1 libra/polegada²). No entanto, é mais comum referir-se diretamente à unidade de massa, nomeadamente a libra (lb), que na prática corresponde à libra-força mencionada anteriormente.
A conversão de todas as unidades para o sistema métrico produz o seguinte: 1 psi = 1 lb/pol.² ≈ 0,068 bar; 1 bar ≈ 14,5 psi ≈ 0,1 MPa. Países da Europa e da América normalmente usam psi como unidade. Na Classe 600 e na Classe 1500, há dois valores diferentes correspondentes aos padrões europeus e americanos: 11 MPa (correspondente à classe de 600 libras) é especificado pelo sistema europeu, conforme estabelecido na norma ISO 7005-1-1992 Flanges de aço; 10 MPa (correspondente à classe de 600 libras) é especificado pelo sistema americano, conforme estabelecido na norma ASME B16.5. Por conseguinte, não se pode afirmar categoricamente que a classe de 600 libras corresponda quer a 11 MPa quer a 10 MPa, uma vez que as especificações diferem entre os dois sistemas.
Como as bases de temperatura para pressão nominal e classes de pressão diferem, não há correspondência estrita entre as duas. Consulte a tabela abaixo para obter uma correspondência geral entre os dois.

Tabela de comparação de classe de libra e pressão nominal