محدودیت‌های استفاده از پیچ‌های گل میخ A193 B8: خزش و از دست دادن پیش‌بار طولانی‌مدت

1. مقدمه

A193 B7 و A193 B8 به طور گسترده ای برای فلنج های دیگ بخار و لوله های بخار استفاده می شود. بسیاری از مشتریان خارج از کشور، تمام گریدهای A193 را بدون تمایز به عنوان پیچ و مهره های با دمای بالا در نظر می گیرند. آنها ویژگی خزش فولاد ضد زنگ آستنیتی را نادیده می گیرند و B8 را برای سرویس مداوم در دمای بالا مشخص می کنند. پس از عملیات طولانی مدت، گل میخ به آرامی تغییر شکل می دهد، پیش بارگذاری کاهش می یابد، واشر فشرده سازی را از دست می دهد و فلنج نشت می کند، که منجر به خاموش شدن برنامه ریزی نشده می شود. B8 ابتدا برای مقاومت در برابر خوردگی طراحی شده است، نه مقاومت دراز مدت در برابر خزش. B7 فولاد آلیاژی کروم-مولیبدن است که برای عملکرد خزش پایدار در دمای متوسط ​​بالا طراحی شده است. قابل تعویض نیستند.

2. مکانیسم خزش و فروپاشی پیش بارگیری گل میخ های A193 B8

2.1 خرابی خزش B8

A193 B8 فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 است. تحت کشش ثابت به علاوه دمای بالا مداوم، ماده تحت تغییر شکل پلاستیکی آهسته ای قرار می گیرد که به عنوان خزش شناخته می شود. فوراً نمی شکند، اما گل میخ به تدریج کشیده می شود، پیش بارگذاری می افتد و فشار آب بندی روی مفصل فلنج ناپدید می شود. B8 می تواند دمای اوج کوتاه را تحمل کند، اما دمای بالا مداوم با بار دائمی حد سرویس آن است.

2.2 تفاوت بین B8 Class 1 و Class 2

• کلاس 1: محلول آنیل شده، نرم تر، مقاومت خزشی ضعیف. مناسب برای خدمات خورنده، دمای محیط یا دمای بالا متناوب.

• کلاس 2: کار در سرما برای استحکام محیطی بالاتر. با این حال، سخت کاری سرد در دمای بالا محو می شود. خطر آرامش خزش برای خدمات گرم طولانی مدت باقی می ماند.

3. مقایسه: A193 B8 در مقابل A193 B7

یک اشتباه رایج: خریداران فقط ASTM A193 را می بینند و فرض می کنند که تمام ناودانی های A193 برای دمای بالا برابر هستند، بدون توجه به اینکه B7 و B8 متعلق به خانواده های مواد مختلف هستند.

4. موارد شکست معمولی

1. فلنج بخار بویلر: ناودانی B8 جایگزین B7 می شود. بدون نشتی در هنگام راه اندازی، اما بخار پس از هفته ها کار مداوم به دلیل آرامش قبل از بار نشت می کند.

2. لوله‌کشی فرآیند در دمای بالا: دمای بالا به‌علاوه چرخه‌های حرارتی، دوباره سفت کردن نمی‌تواند آب‌بندی را حفظ کند.

3. خط لوله خوردگی که در اصل برای دمای محیط با B8 طراحی شده است. بعداً دمای فرآیند بدون تعویض گل میخ افزایش می یابد.

5. فهرست منابع و انتخاب

1. اولویت را تعریف کنید: مقاومت در برابر خوردگی → B8. دمای بالا مداوم و پیش بارگذاری پایدار → B7 یا سایر آلیاژهای مقاوم در برابر خزش

2. دمای عملیاتی را بررسی کنید: دمای پیک کوتاه و دمای کارکرد مداوم ثابت را تشخیص دهید

3. آجیل مطابقت: ناودانی B8 با مهره های A194 8; ناودانی B7 با مهره های A194 2H. به طور تصادفی مخلوط نکنید.

4. بررسی MTC: درجه و کلاس عملیات حرارتی (Class1 / Class2) را تأیید کنید، فقط شماره استاندارد ASTM A193 را بررسی نکنید.

6. باورهای غلط رایج

تصور اشتباه 1: B8 می تواند جایگزین B7 برای فلنج های دیگ بخار با دمای بالا شود. توضیح: B8 به خوبی در برابر خوردگی مقاومت می کند اما عملکرد خزشی ضعیف تری دارد. تحت بار گرمای پایدار پیش بار را از دست می دهد.

تصور اشتباه 2: B8 Class2 استحکام بالایی دارد بنابراین برای اتصالات بحرانی پیش بارگذاری در دمای بالا کار می کند. توضیح: استحکام کار سرد در دمای بالا از بین می رود. کلاس 2 فقط استحکام دمای اتاق را بهبود می بخشد و آرامش خزش را متوقف نمی کند.

تصور اشتباه 3: آزمایش دمای کوتاه برابر با شرایط عملیاتی طولانی مدت است، همان مواد قابل قبول است. توضیح: خزش به زمان، دما و بار با هم بستگی دارد. قرار گرفتن در معرض حرارت کوتاه، قابلیت اطمینان طولانی مدت را تضمین نمی کند.

7. سوالات متداول

Q1: ما قبلاً ناودانی B8 را روی لوله‌های با دمای بالا نصب کرده‌ایم، چگونه خطر را ارزیابی کنیم؟ A1: دمای کارکرد ثابت و ساعات کار مداوم را بررسی کنید. بازرسی منظم پیش بارگذاری را اضافه کنید. در صورت امکان در حین نگهداری بعدی با B7 جایگزین کنید.

Q2: اتصال خورنده است و در دمای بالا مداوم کار می کند. B7 در برابر خوردگی مقاوم نیست. A2: محلول های پوشش را ارزیابی کنید یا به آلیاژ مناسب مقاوم در برابر خوردگی در دمای بالا ارتقا دهید، از B8 برای پوشش هر دو الزامات استفاده نکنید.