水的饱和压力表：温度、绝对压力与工程应用说明

水的饱和压力，是在给定温度下，液态水和水蒸气处于汽液平衡状态时的压力。对普通纯水而言，饱和压力随温度升高而增大。例如，100 ℃时水的饱和压力约为 101.418 kPa(a)，200 ℃时约为 1.55467 MPa(a)。

本文所有表格压力均为绝对压力，以 (a) 标识，不能直接当作压力表读数。压力表通常显示表压，换算关系为：

绝对压力 = 表压 + 当地大气压力 使用边界：本表适用于普通纯水的汽液平衡查询，可用于工况理解、初步校核和工程沟通，但不能替代阀门制造商的压力-温度额定值、材料许用应力、选型计算、汽蚀计算、装置安全分析或现行标准要求。

一、水的饱和压力是什么意思？

在密闭条件下，液态水不断蒸发，水蒸气也不断凝结。当蒸发和凝结达到动态平衡时，对应压力就是该温度下的饱和压力，也常称饱和蒸气压。

在工程判断中，可以将介质的实际绝对压力与同温度下的饱和压力比较：

• • 实际绝对压力高于饱和压力时，水通常处于过冷液体或压缩水状态；
• • 实际绝对压力等于饱和压力时，系统位于饱和状态，液态水和水蒸气可以共存；
• • 实际绝对压力低于饱和压力时，液态水在热力学上存在汽化倾向，可能出现沸腾、闪蒸或局部气泡。

以上是平衡状态下的工程化判断。实际系统还会受到成核条件、流速、压力恢复、溶解气体、杂质、传热过程和瞬态变化影响，不能只凭一个温度和一个管道压力断定阀内是否汽蚀。

二、水的饱和压力与温度对照表

下表温度范围为 0～373.946 ℃。压力值由 IAPWS-IF97 Region 4 方程计算并作适当舍入，单位优先采用 kPa、MPa 和 bar。kPa(a)、MPa(a) 和 bar(a) 均表示绝对压力。

373.946 ℃、22.064 MPa 是普通水的临界点。临界点以上不再存在通常意义上的液态水与水蒸气相界面，因此不能继续沿用汽液饱和压力表进行两相判断。

表格精度说明

• • 温度换算采用 T/K = t/℃ + 273.15；
• • 1 MPa = 1000 kPa = 10 bar；
• • 表内数值为计算后的显示舍入值，不代表现场仪表或设计数据具有同等精度；
• • 如果需要中间温度或反查饱和温度，应使用经过验证的 IAPWS-IF97 软件或计算程序，不建议在高温高压设计中仅用相邻两行做线性插值；
• • 若介质含盐、乙二醇、工艺溶质或其他组分，不能直接套用纯水数据。

三、绝对压力和表压为什么必须分清？

饱和压力以真空为零点，是绝对压力；多数现场机械压力表以当地大气压力为零点，显示的是表压。二者关系为：

p_abs = p_g + p_atm

其中：

• • p_abs 为绝对压力；
• • p_g 为表压；
• • p_atm 为当地实时大气压力。

按 NIST 给出的单位关系，1 标准大气压等于 101325 Pa，即 101.325 kPa。但现场大气压力会随海拔和天气变化，因此 101.325 kPa 只能作为明确采用标准大气压时的换算基准。压力单位关系可参阅本站压力单位换算表。

示例：若压力表读数为 0.500 MPa(g)，并明确按标准大气压换算，则绝对压力约为：

0.500 + 0.101325 = 0.601325 MPa(a)

对应的纯水饱和温度约为 158.9 ℃。这不等于设备允许在该工况运行，还必须核对实际温度、瞬态压力、阀门额定值、材料、密封、执行机构和系统安全要求。

四、怎样用饱和压力判断水是否可能沸腾？

判断时必须使用同一位置、同一时刻的温度和绝对压力。

示例 1：120 ℃的水

由表可知，120 ℃时纯水饱和压力约为 198.665 kPa(a)。

• • 若该处实际压力为 300 kPa(a)，实际压力高于饱和压力，水在平衡判断上属于过冷液体；
• • 若该处压力降至约 198.665 kPa(a)，水接近饱和状态；
• • 若局部压力继续降低，则存在汽化或闪蒸可能。

这里的约 101.3 kPa 差值只是热力学比较，不应直接称为设备的“安全余量”。

示例 2：200 ℃的水

200 ℃时纯水饱和压力约为 1.55467 MPa(a)。如果将 1.55467 MPa 误当成表压，判断就会产生约一个当地大气压的偏差。高温系统必须确认设计文件、仪表和计算书采用的是绝对压力还是表压。

五、饱和压力表在阀门工程中怎样使用？

1. 蒸汽和高温水阀门工况识别

同一温度下，实际压力与饱和压力的关系可以帮助识别介质是过冷水、饱和汽液状态还是过热蒸汽，但不能单独确定阀门类型、口径、压力等级和材质。

选择蒸汽、高温水或锅炉系统阀门时，至少还应提供：

• • 介质名称、成分和水质；
• • 正常、最小、最大及启停温度；
• • 阀前、阀后正常及极限绝对压力；
• • 流量范围和允许压降；
• • 是否可能出现两相流、闪蒸、水击或夹带液滴；
• • 连接方式、公称尺寸、泄漏等级和失效位置；
• • 材料、密封、执行机构及现场环境要求。

本站具体产品的蒸汽介质适用范围、压力-温度额定值和材料组合必须以对应型号技术文件为准，不能由本表推定。

2. 汽蚀和闪蒸初步识别

液体流经阀门节流部位时，局部流速升高、静压下降。如果局部绝对压力降至液体蒸气压附近，可能形成气泡；压力恢复后气泡溃灭可能造成噪声、振动和材料损伤。若下游压力仍低于蒸气压，部分液体可能持续保持气相，形成闪蒸。

因此，不能只把阀后压力与饱和压力比较就宣布“不会汽蚀”。严谨计算还需要阀门压力恢复特性、阀前压力、阀后压力、流体温度、流量、几何结构和制造商数据。

3. 减压、排放和泄压过程判断

高温水经减压阀、节流件或排放口快速降压时，如果新压力低于该温度对应的饱和压力，部分液体可能闪蒸。两相流会改变流量、噪声、冲蚀、管道载荷和下游分离要求，应在系统设计阶段由具备资质的工程人员计算和审查。

六、使用水的饱和压力表时常见的错误

1. 1. 把绝对压力当作表压。 这是最常见、也最容易影响工况判断的错误。
2. 2. 把饱和压力当作阀门允许压力。 饱和曲线描述水的相平衡，不描述阀体、内件、密封或连接的承压能力。
3. 3. 只看管道压力，不看阀内局部最低压力。 阀门缩流处压力可能明显低于阀后压力。
4. 4. 把纯水数据用于混合液。 溶质、盐分和其他液体组分可能改变蒸气压和沸点。
5. 5. 忽略瞬态工况。 启停、快速关阀、泵切换和排放可能带来水击或短时低压。
6. 6. 用摄氏温度直接代入要求开尔文温度的公式。 IAPWS-IF97 方程使用热力学温度。
7. 7. 对舍入表格做过度精确的插值。 设计计算应采用经过验证的完整方程和合适精度。
8. 8. 沿用没有来源的旧表。 单位、压力基准和抄录错误若未核对，会被后续方案重复引用。

七、常见问题

1. 100 ℃时水的饱和压力是多少？

依据 IAPWS-IF97，100 ℃时普通纯水的饱和压力约为 101.418 kPa(a)，即 0.101418 MPa(a)。这里是绝对压力，不是表压。

2. 120 ℃时水的饱和压力是多少？

120 ℃时约为 198.665 kPa(a)，即 0.198665 MPa(a)。实际系统中的水压力可以高于该值，此时通常为过冷或压缩水状态。

3. 水的饱和压力和饱和蒸气压是同一个概念吗？

在讨论纯水汽液平衡时，两者通常指同一饱和曲线压力。实际混合物、湿空气或含溶质水溶液还涉及分压和组成影响，不能直接等同处理。

4. 怎样把饱和绝对压力换成表压？

用饱和绝对压力减去当地大气压力：p_g = p_abs - p_atm。只有在明确采用标准大气压时，才可用 101.325 kPa 作为大气压力近似值。

5. 能否根据这张表直接选择阀门 PN 等级？

不能。阀门压力等级还取决于设计标准、材料、温度降额、结构、连接、密封、压差、介质、循环工况及制造商额定数据。本表只描述普通纯水的汽液平衡关系。

6. 为什么 100 ℃的饱和压力不是正好 1 bar？

bar 是压力单位，100 ℃是温度点，两者没有“正好对应”的定义关系。IAPWS-IF97 给出的 100 ℃饱和压力约为 1.01418 bar(a)。标准大气压为 1.01325 bar，对应纯水的正常沸点略低于 100 ℃。

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