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在工業(yè)管道與壓力容器設(shè)計(jì)中，正確理解管道的Sch（Schedule）等級和法蘭的Class等級對設(shè)備的安全性與經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。本文將對這兩項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行簡要說明，幫助工程師快速掌握選型依據(jù)。

一、管道Sch等級的含義與應(yīng)用

Sch是“Schedule numbers for pipe size”的縮寫，其數(shù)值定義為管道設(shè)計(jì)壓力與材料在設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力的比值乘以1000，并經(jīng)圓整后得到。

例如，設(shè)計(jì)壓力為1MPa，材料許用應(yīng)力為100MPa時(shí)，Sch值為1/100×1000=10，故應(yīng)選用不低于Sch.10的管道。

為便于記憶，通常材料的許用應(yīng)力約100MPa時(shí)，Sch.80管道可承受約8MPa壓力，Sch.160對應(yīng)16MPa，以此類推。該方法可為初步選型提供參考。

二、B16系列法蘭的Class等級與螺栓設(shè)計(jì)

B16系列法蘭的Class等級以A105/WCB材料在454°C下許用應(yīng)力60.3MPa（8750PSI）為基準(zhǔn)，其壓力額定值計(jì)算公式為：

P? = (10S/8750) × Pr ≤ Pc

其中，S為法蘭材料許用應(yīng)力（MPa），Pr為Class等級值。以Class 150法蘭為例，若材料許用應(yīng)力為100MPa，其允許工作壓力約為(10×100/8750)×150=17Bar（1.7MPa），相當(dāng)于材料許用應(yīng)力的1.7%。

法蘭連接的螺栓面積需滿足：

Ab × 120MPa ≥ Ag × Pc，

其中Ab為螺栓截面積，Ag為墊片密封面內(nèi)的承壓面積。

B16.5標(biāo)準(zhǔn)法蘭的螺栓配置通常具有較高安全余量（如A193-B7螺栓安全系數(shù)≥6），因此按標(biāo)準(zhǔn)選型的法蘭無需額外校核計(jì)算。

結(jié)語

掌握Sch與Class等級的核心邏輯，可有效提升管道與法蘭選型的準(zhǔn)確性與效率。在實(shí)際工程中，建議結(jié)合具體材料參數(shù)和規(guī)范要求進(jìn)行驗(yàn)證。