مقدمه
در صنعت پایپینگ و تأسیسات، انتخاب صحیح تجهیزات نقش کلیدی در ایمنی، دوام و کارایی سیستم دارد. یکی از معیارهای اصلی در انتخاب شیرآلات صنعتی، لوله و اتصالات، کلاس فشار کاری (Pressure Class) است. این کلاس‌بندی مشخص می‌کند که یک تجهیز تا چه میزان فشار و دما را می‌تواند تحمل کند. در واقع اگر تجهیزات با کلاس کاری مناسب انتخاب نشوند، امکان بروز مشکلاتی مانند نشتی، ترکیدگی و حتی حوادث جدی وجود خواهد داشت.
در این مقاله از نگاه تخصصی و کاربردی به بررسی انواع کلاس‌های فشار کاری در شیرآلات، لوله و اتصالات می‌پردازیم.
مفهوم کلاس فشار کاری در پایپینگ چیست؟
کلاس فشار کاری (Pressure Rating) نشان‌دهنده بیشترین فشار مجاز قابل تحمل توسط تجهیز در یک دمای مشخص است. استانداردهای بین‌المللی مانند ANSI/ASME و API این کلاس‌ها را تعریف کرده‌اند.
به طور کلی هرچه کلاس فشار بالاتر باشد:
- ضخامت دیواره و وزن شیر یا اتصال بیشتر می‌شود.
- مقاومت تجهیز در برابر فشار و دمای بالا افزایش می‌یابد.
- هزینه خرید و نصب نیز بیشتر خواهد بود.
استانداردهای پرکاربرد در کلاس‌بندی فشار
در صنعت پایپینگ، کلاس فشار عمدتاً بر اساس استانداردهای ASME و API تعریف می‌شود. پرکاربردترین آن‌ها عبارتند از:
- ASME B16.34 → شیرآلات صنعتی
- ASME B16.5 → فلنج‌ها
- ASME B16.11 → اتصالات دنده‌ای و سوکتی
این استانداردها جداول دقیقی از محدوده فشار-دما برای هر کلاس ارائه می‌کنند.
صدور پیش‌فاکتور آنلاین
انواع کلاس فشار شیرآلات صنعتی
شیرآلات صنعتی به طور معمول در کلاس‌های زیر تولید می‌شوند:
Class 150
- پرمصرف‌ترین کلاس در صنایع آب، فاضلاب و تأسیسات ساختمانی
- تحمل فشار حدود ۱۹ بار در دمای محیط
- قیمت اقتصادی و نصب آسان
Class 300
- مناسب خطوط بخار کم‌فشار و صنایع غذایی
- تحمل فشار حدود ۵۰ بار
- مقاوم‌تر از کلاس ۱۵۰
Class 600
- پرکاربرد در نفت، گاز و پتروشیمی
- تحمل فشار تا حدود ۱۰۰ بار
Class 900 تا ۲۵۰۰
- ویژه خطوط انتقال گاز فشار قوی، نیروگاه‌ها و پالایشگاه‌ها
- کلاس ۲۵۰۰ بیش از ۴۰۰ بار را در دمای محیط تحمل می‌کند
ارتباط فشار کاری با دما
فشار قابل تحمل یک تجهیز وابسته به دما است. برای مثال:
- شیر کلاس ۳۰۰ در دمای ۲۰ درجه حدود ۵۰ بار فشار را تحمل می‌کند.
- همان شیر در دمای ۴۰۰ درجه تنها حدود ۳۴ بار ظرفیت دارد.
به همین دلیل هنگام انتخاب تجهیزات باید هم فشار و هم دمای سرویس بررسی شود.
کلاس‌بندی فشار لوله‌ها
لوله‌ها نیز بر اساس ضخامت دیواره و تحمل فشار دسته‌بندی می‌شوند:
۱. رده(Schedule)
- نشان‌دهنده ضخامت دیواره لوله است.
- رده های متداول: STD (40)، XS (80)، XXS (160).
- هرچه رده بالاتر، فشار قابل تحمل بیشتر.
۲. کلاس فشار
- مشابه شیرآلات در برخی موارد لوله‌ها نیز با Class 150، ۳۰۰ و بالاتر معرفی می‌شوند.
کلاس‌بندی فشار اتصالات
اتصالات پایپینگ مانند زانویی، سه‌راهی و کوپلینگ طبق استاندارد ASME B16.11 در کلاس‌های زیر عرضه می‌شوند:
- Class 2000
- Class 3000
- Class 6000
- Class 9000
به عنوان نمونه:
- اتصال کلاس ۳۰۰۰ → مناسب سیستم‌های فشار متوسط
- اتصال کلاس ۶۰۰۰ → رایج در صنایع نفت و گاز با فشار بالا
تفاوت Class و PN
در استاندارد آمریکایی از Class و در استاندارد اروپایی از PN (Pressure Nominal) استفاده می‌شود:
- PN10 → تحمل فشار ۱۰ بار
- PN40 → تحمل فشار ۴۰ بار
به طور خلاصه:
- Class بر اساس استاندارد ASME تعریف می‌شود.
- PN بر اساس استاندارد DIN/ISO معرفی می‌شود.
اهمیت انتخاب صحیح کلاس فشار
انتخاب درست کلاس فشار کاری مزایای زیر را دارد:
- جلوگیری از نشتی، ترکیدگی و حوادث
- افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش استهلاک
- صرفه‌جویی در هزینه‌های تعمیرات و نگهداری
- رعایت الزامات استانداردهای بین‌المللی
یک انتخاب اشتباه می‌تواند منجر به توقف پروژه، خسارت‌های مالی و خطرات جانی شود.
جمع‌بندی
کلاس‌بندی فشار کاری شیرآلات صنعتی، لوله و اتصالات یکی از مهم‌ترین اصول در طراحی پایپینگ است.
- پروژه‌های کم فشار → Class 150 یا PN10
- پروژه‌های فشار متوسط → Class 300 تا ۶۰۰
- پروژه‌های نفت، گاز و پتروشیمی → Class 900 تا ۱۵۰۰
- خطوط فشار قوی و نیروگاهی → Class 2500
با توجه به شرایط کاری، مهندسین و مجریان باید همیشه بر اساس استانداردهای معتبر (ASME و DIN/ISO) کلاس فشار مناسب را انتخاب کنند.
