Flange Joint Sealing - Għaliex 304 materjal mhux rakkomandat għall-boltijiet?
Meta l-flanġi tal-azzar tal-karbonju jew tal-istainless steel jintużaw bi 304 boltijiet tal-materjal fis-siġillar tal-ġog tal-flanġ, il-problemi tat-tnixxija spiss iseħħu waqt it-tħaddim. Din it-taħdita se tagħmel analiżi kwalitattiva ta' dan.
(1) X'inhuma d-differenzi bażiċi bejn materjali 304, 304L, 316 u 316L?
304, 304L, 316 u 316L huma l-gradi ta 'l-istainless steel komunement użati f'ġonot bi flanġ inklużi flanġijiet, elementi li jissiġillaw u qfieli.
304, 304L, 316 u 316L huma d-denominazzjonijiet tal-grad tal-istainless steel tal-Istandard Amerikan għall-Materjali (ANSI jew ASTM), li jappartjenu għas-serje 300 ta 'azzar inossidabbli awstenitiku. Il-gradi li jikkorrispondu għall-istandards tal-materjal domestiku (GB/T) huma 06Cr19Ni10 (304), 022Cr19Ni10 (304L), 06Cr17Ni12Mo2 (316), 022Cr17Ni12Mo2 (316L). Dan it-tip ta 'azzar li ma jissaddadx ġeneralment jissejjaħ kollettivament bħala 18-8 stainless steel.
Ara t-Tabella 1, 304, 304L, 316 u 316L għandhom proprjetajiet fiżiċi, kimiċi u mekkaniċi differenti minħabba ż-żieda ta' elementi u ammonti ta' liga. Meta mqabbla ma 'l-istainless steel ordinarju, għandhom reżistenza tajba għall-korrużjoni, reżistenza għas-sħana u prestazzjoni tal-ipproċessar. Ir-reżistenza għall-korrużjoni ta '304L hija simili għal dik ta' 304, iżda minħabba li l-kontenut ta 'karbonju ta' 304L huwa inqas minn dak ta '304, ir-reżistenza tiegħu għall-korrużjoni intergranulari hija aktar b'saħħitha. 316 u 316L huma azzar li ma jissaddadx li fih il-molibdenu. Minħabba ż-żieda tal-molibdenu, ir-reżistenza għall-korrużjoni u r-reżistenza għas-sħana tagħhom huma aħjar minn dawk ta '304 u 304L. Bl-istess mod, minħabba li l-kontenut tal-karbonju ta '316L huwa inqas minn dak ta' 316, il-kapaċità tiegħu li jirreżisti l-korrużjoni tal-kristall hija aħjar. Azzar li ma jissaddadx awstenitiku bħal 304, 304L, 316 u 316L għandhom saħħa mekkanika baxxa. Is-saħħa tar-rendiment tat-temperatura tal-kamra ta '304 hija 205MPa, 304L hija 170MPa; is-saħħa tar-rendiment tat-temperatura tal-kamra ta '316 hija 210MPa, u 316L hija 200MPa. Għalhekk, il-boltijiet magħmula minnhom jappartjenu għall-boltijiet ta 'grad ta' saħħa baxxa.
Tabella 1 Kontenut tal-karbonju, % Saħħa tar-rendiment tat-temperatura tal-kamra, MPa Temperatura massima rakkomandata tas-servizz, °C
304 ≤0.08 205 816
304L ≤0.03 170 538
316 ≤0.08 210 816
316L ≤0.03 200 538
(2) Għaliex il-ġonot tal-flanġ m'għandhomx jużaw boltijiet ta' materjali bħal 304 u 316?
Kif imsemmi fil-lekċers preċedenti, il-ġog tal-flanġ l-ewwel jissepara l-uċuħ li jissiġillaw taż-żewġ flanġi minħabba l-azzjoni tal-pressjoni interna, li tirriżulta fi tnaqqis korrispondenti fl-istress tas-siegla, u t-tieni, ir-rilassament tal-forza tal-bolt minħabba r-rilassament creep tal-gasket jew il-creep tal-bolt innifsu f'temperatura għolja, inaqqas ukoll l-istress tal-gasket, sabiex il-ġog tal-flanġ inixxi u jfalli.
Fit-tħaddim attwali, ir-rilassament tal-forza tal-bolt huwa inevitabbli, u l-forza inizjali tal-bolt li tissikka dejjem tinżel maż-żmien. Speċjalment għall-ġonot tal-flanġ f'kundizzjonijiet ta 'temperatura għolja u ċiklu sever, wara 10,000 siegħa ta' tħaddim, it-telf tat-tagħbija tal-bolt ħafna drabi jaqbeż il-50%, u jnaqqas bit-tkomplija tal-ħin u ż-żieda fit-temperatura.
Meta l-flanġ u l-bolt ikunu magħmula minn materjali differenti, speċjalment meta l-flanġ ikun magħmul minn azzar tal-karbonju u l-bolt ikun magħmul minn azzar li ma jissaddadx, il-koeffiċjent ta 'espansjoni termali 2 tal-materjal tal-bolt u l-flanġ huwa differenti, bħall-koeffiċjent ta' espansjoni termali ta 'l-istainless steel f'50 °C (16.51×10-5 / °C) huwa akbar mill-koeffiċjent ta' espansjoni termali ta 'l-azzar tal-karbonju (11.12×10-5 / °C). Wara li l-apparat jissaħħan, meta l-espansjoni tal-flanġ tkun iżgħar mill-espansjoni tal-bolt, wara li d-deformazzjoni tkun ikkoordinata, it-titwil tal-bolt jonqos, u jikkawża li l-forza tal-bolt tonqos. Jekk ikun hemm xi laxkezza, dan jista' jikkawża tnixxija fil-ġog tal-flanġ. Għalhekk, meta l-flanġ tat-tagħmir b'temperatura għolja u l-flanġ tal-pajp ikunu konnessi, speċjalment il-koeffiċjenti ta 'espansjoni termali tal-flanġ u l-materjali tal-boltijiet huma differenti, il-koeffiċjenti ta' espansjoni termali taż-żewġ materjali għandhom ikunu kemm jista 'jkun qrib.
Jista 'jidher minn (1) li s-saħħa mekkanika tal-istainless steel awstenitiku bħal 304 u 316 hija baxxa, u s-saħħa tar-rendiment tat-temperatura tal-kamra ta' 304 hija biss 205MPa, u dik ta '316 hija biss 210MPa. Għalhekk, sabiex tittejjeb il-kapaċità kontra r-rilassament u kontra l-għeja tal-boltijiet, jittieħdu miżuri biex tiżdied il-forza tal-boltijiet tal-installazzjoni. Pereżempju, meta l-forza massima tal-bolt tal-installazzjoni tintuża fil-forum ta 'segwitu, huwa meħtieġ li l-istress tal-boltijiet tal-installazzjoni jilħaq 70% tas-saħħa tar-rendiment tal-materjal tal-bolt, sabiex il-grad ta' saħħa tal-materjal tal-bolt irid jitjieb, u jintużaw materjali tal-bolt tal-azzar liga ta 'saħħa għolja jew ta' saħħa medja. Ovvjament, ħlief għall-ħadid fondut, flanġijiet mhux metalliċi jew gaskits tal-gomma, għal gaskits semi-metalliċi u tal-metall bi flanġijiet ta 'grad ta' pressjoni ogħla jew gaskits bi stress akbar, boltijiet magħmula minn materjali ta 'saħħa baxxa bħal 304 u 316, minħabba forza bolt Mhux biżżejjed biex tissodisfa r-rekwiżiti tas-siġillar. Dak li jeħtieġ attenzjoni speċjali hawnhekk huwa li fl-istandard Amerikan tal-materjal tal-bolt tal-istainless steel, 304 u 316 għandhom żewġ kategoriji, jiġifieri B8 Cl.1 u B8 Cl.2 ta '304 u B8M Cl.1 u B8M Cl.2 ta' 316. Cl.1 hija soluzzjoni solida ttrattata bil-karburi, filwaqt li Cl.2 tgħaddi minn trattament li jsaħħaħ ir-razza flimkien mat-trattament tas-soluzzjoni solida. Għalkemm m'hemm l-ebda differenza fundamentali fir-reżistenza kimika bejn B8 Cl.2 u B8 Cl.1, is-saħħa mekkanika ta 'B8 Cl.2 titjieb b'mod konsiderevoli meta mqabbla ma' B8 Cl.1, bħal B8 Cl.2 b'dijametru ta '3/4 " Is-saħħa tar-rendiment tal-materjal tal-bolt hija 550MPa, filwaqt li s-saħħa tar-rendiment tal-materjal bolt B8 Cl.1 tad-dijametri kollha hija biss 205MPa, Id-differenza bejn it-tnejn hija aktar minn darbtejn. L-istandards domestiċi tal-materjal bolt 06Cr19Ni10 (304), 06Cr17Ni12Mo2 (316), u B8 Cl.1 huwa ekwivalenti għal B8M Cl.1. [Nota: Il-materjal bolt S30408 f'GB / T 150.3 "Kontenitur tal-Pressjoni Parti Tlieta Disinn" huwa ekwivalenti għal B8 Cl.2; S31608 huwa ekwivalenti għal B8M Cl.1.
Fid-dawl tar-raġunijiet ta' hawn fuq, GB/T 150.3 u GB/T38343 "Regolamenti Tekniċi għall-Installazzjoni Konġunta tal-Flanġ" jistipulaw li l-flanġijiet tal-apparat ta' pressjoni u l-ġonot tal-flanġ tal-pajp mhumiex rakkomandati biex jużaw is-soltu 304 (B8 Cl.1) u 316 (B8M Cl. . . . 1) Boltijiet ta 'materjali, speċjalment f'temperatura għolja u kundizzjonijiet ta' ċiklu sever, għandhom jiġu sostitwiti bi B8 Cl.2 (S30408) u B8M Cl.2 biex tiġi evitata forza ta 'bolt ta' installazzjoni baxxa.
Ta 'min jinnota li meta jintużaw materjali bolt ta' saħħa baxxa bħal 304 u 316, anke matul l-istadju tal-installazzjoni, minħabba li t-torque mhuwiex ikkontrollat, il-bolt seta 'qabeż is-saħħa tar-rendiment tal-materjal, jew saħansitra miksur. Naturalment, jekk it-tnixxija sseħħ matul it-test tal-pressjoni jew il-bidu tat-tħaddim, anke jekk il-boltijiet ikomplu jiġu ssikkati, il-forza tal-bolt ma titlax u t-tnixxija ma tistax titwaqqaf. Barra minn hekk, dawn il-boltijiet ma jistgħux jerġgħu jintużaw wara li ġew żarmati, minħabba li l-boltijiet għaddew minn deformazzjoni permanenti, u d-daqs trasversali tal-boltijiet sar iżgħar, u huma suxxettibbli għal ksur wara l-installazzjoni mill-ġdid.
