МПа, бар, атм, кгс/см² (Па, МПа, бар, атм, кгс/см²) — 1 МПа = 10 бар ≈ 10,2 кгс/см² ≈ 9,87 атм; в ГОСТах давление и прочность даны в МПа, в быту и старых ТУ — в атмосферах и кгс.
Суть
Давление и механическое напряжение — одна и та же физическая величина: сила, делённая на площадь. В СИ (ГОСТ 8.417) её единица — паскаль, 1 Па = 1 Н/м². Паскаль мал, поэтому в технике пользуются мегапаскалем: 1 МПа = 10⁶ Па = 1 Н/мм². Именно в МПа стандарты задают и рабочее давление трубопровода, и прочность стали — предел текучести σт и временное сопротивление σв.
Внесистемные единицы живут рядом. Бар — ровно 10⁵ Па, удобен тем, что 1 МПа = 10 бар без округления. Техническая атмосфера (ат, кгс/см²) — давление килограмм-силы на квадратный сантиметр, 98 066,5 Па; это единица старых ТУ, манометров и паспортов на арматуру. Физическая атмосфера (атм) — 101 325 Па, нормальное атмосферное давление, встречается в справочниках по газам. В англоязычных документах — psi, фунт-сила на квадратный дюйм, 6 894,76 Па.
1 МПа = 10 бар = 10,197 кгс/см² = 9,869 атм = 145,04 psi
Как читать и переводить
В прикидочных расчётах бар и кгс/см² считают равными: разница между ними 2 %, меньше погрешности бытового манометра. Поэтому «10 атмосфер» на практике почти всегда означает 10 кгс/см² ≈ 0,98 МПа, а не 10 физических атмосфер. Когда точность важна — в паспорте сосуда, в гидроиспытании — единицу нужно уточнять, а не угадывать.
| Единица | Па | МПа | бар | кгс/см² | атм |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 МПа | 1 000 000 | 1 | 10 | 10,197 | 9,869 |
| 1 бар | 100 000 | 0,1 | 1 | 1,0197 | 0,9869 |
| 1 кгс/см² (ат) | 98 066,5 | 0,0981 | 0,9807 | 1 | 0,9678 |
| 1 атм | 101 325 | 0,1013 | 1,0133 | 1,0332 | 1 |
| 1 psi | 6 894,76 | 0,00689 | 0,0689 | 0,0703 | 0,0680 |
- Прочность стали. В старых сертификатах σт и σв даны в кгс/мм²: 1 кгс/мм² = 9,807 МПа, поэтому «25 кгс/мм²» и «245 МПа» — одно и то же требование к Ст3 и стали 20.
- Давление воды. Столб воды 10 м создаёт около 1 кгс/см² (0,098 МПа); отсюда привычная прикидка «этаж — 0,3–0,4 атм» в расчёте водоснабжения.
- Обозначения. «ат» и «кгс/см²» — техническая атмосфера, «атм» — физическая; «ати» — избыточное давление сверх атмосферного, «ата» — абсолютное.
Ключевые числа
| 1 МПа (СИ, ГОСТ 8.417) | 10⁶ Па = 1 Н/мм² = 10 бар |
|---|---|
| 1 бар | 10⁵ Па = 0,1 МПа (точно) |
| 1 кгс/см² (техническая атмосфера) | 98 066,5 Па = 0,0981 МПа |
| 1 атм (физическая атмосфера) | 101 325 Па = 0,1013 МПа |
| 1 psi | 6 894,76 Па; 1 МПа ≈ 145 psi |
| 1 кгс/мм² (прочность в старых ТУ) | 9,807 МПа |
| Ряд Ру по ГОСТ 356 | 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10; 12,5; 16; 20; 25 МПа и далее |
| Гидроиспытание ВГП труб (ГОСТ 3262) | 2,4 МПа (25 кгс/см²) обычные, 3,1 МПа (32 кгс/см²) усиленные |
Где встречается в трубах
В трубном деле путаница единиц — типичный источник ошибок: заказчик просит трубу «на 16 атмосфер», а стандарт оперирует Ру 1,6 МПа и пределом текучести стали в МПа. Все величины перед расчётом стенки приводят к одной единице — как правило, к МПа.
- Условное давление Ру и его европейский аналог PN — см. Ру и PN; ряд значений закреплён в ГОСТ 356.
- В расчёте трубы на давление рабочее давление и допускаемое напряжение подставляют в МПа, иначе результат ошибочен в 10 раз.
- Прочность стали в паспорте качества — σт и σв в МПа (Н/мм²), в старых документах — в кгс/мм².
- Испытательное давление водогазопроводных труб задано в МПа и кгс/см² одновременно — ГОСТ 3262-75, а требования к котельным трубам — как правило, в МПа.
- Полные тексты стандартов с единицами измерения — в библиотеке стандартов.
Связанные термины
- Ру (PN) — условное давлениеНоминальное давление, на которое рассчитаны арматура и соединения при 20 °C; с ростом температуры допустимое давление снижается.
- Предел текучестиНапряжение, при котором сталь начинает деформироваться необратимо; главная расчётная характеристика для трубопроводов и конструкций.
- Временное сопротивление (предел прочности)Максимальное напряжение, которое выдерживает образец до разрушения; именно эта величина зашифрована в классе прочности «К».