具体而言,304 不锈钢在 200℃时的许用应力为 100MPa(常温为 137MPa),对应 PN16 阀门的工作压力需降至 1.6×(100/137)≈1.17MPa;在 400℃时许用应力降至 77MPa,允许压力进一步降至 1.6×(77/137)≈0.9MPa。316 不锈钢的高温性能更优,400℃时许用应力为 86MPa,PN16 阀门允许压力为 1.6×(86/147)≈0.93MPa(316 常温许用应力 147MPa),适用于更高温度场景。
行业标准(如 GB/T 12224)明确规定了不同温度下的压力修正系数:-20℃~120℃为 1.0;150℃时 304 的修正系数为 0.9,316 为 0.92;300℃时 304 为 0.7,316 为 0.75;450℃时 304 为 0.58,316 为 0.65。实际选型时,需根据介质工作温度乘以修正系数,确保计算压力不超过修正后的值。例如,某工况介质温度 300℃、设计压力 1.2MPa,选用 304 材质 PN16 阀门时,修正后允许压力为 16×0.7=11.2bar(1.12MPa),小于设计压力 1.2MPa,因此需升级至 PN25 阀门(25×0.7=17.5bar≥12bar)。
此外,低温工况(<-20℃)也需关注,304 不锈钢在 - 196℃时仍保持较好韧性,但公称压力需按低温修正系数(如 - 100℃时为 0.85)核算,避免脆性断裂风险。阀门设计时,阀体壁厚计算需同时满足常温公称压力与高温修正后的压力要求,确保全温度范围内的安全运行。
