1. Uvod
A193 B7 in A193 B8 so široko uporabljeni razredi čepov za prirobnice kotlov in parnih cevi. Številne čezmorske stranke brez razlike obravnavajo vse razrede A193 kot visokotemperaturne vijake. Ne upoštevajo lastnosti lezenja avstenitnega nerjavečega jekla in določajo B8 za neprekinjeno delovanje pri visokih temperaturah. Po dolgotrajnem delovanju se čep počasi deformira, prednapetost pade, tesnilo izgubi stiskanje in prirobnica pušča, kar vodi do nenačrtovanih zaustavitev. B8 je najprej zasnovan za odpornost proti koroziji, ne za dolgoročno odpornost proti lezenju. B7 je jeklo iz zlitine kroma in molibdena, zasnovano za stabilno lezenje pri zmerno visokih temperaturah. Niso zamenljivi.
2. Mehanizem lezenja in upadanje prednapetosti čepov A193 B8
2.1 Napaka zaradi lezenja B8
A193 B8 je avstenitno nerjavno jeklo 304. Pod stalno napetostjo in stalno visoko temperaturo je material podvržen počasni plastični deformaciji, imenovani lezenje. Ne zlomi se takoj, ampak se čep postopoma podaljša, prednapetost pade in tesnilni pritisk na prirobničnem spoju izgine. B8 lahko prenese kratke najvišje temperature, vendar je njegova delovna omejitev stalna visoka temperatura s stalno obremenitvijo.
2.2 Razlika med B8 Class 1 in Class 2
Razred 1: Žarjena raztopina, mehkejša, slaba odpornost proti lezenju. Primerno za korozivno uporabo, temperaturo okolja ali občasno visoko temperaturo.
Razred 2: Hladno obdelan za večjo trdnost okolja. Vendar pa utrjevanje pri hladni obdelavi pri visoki temperaturi zbledi. Tveganje sprostitve plazenja ostaja pri dolgotrajni vročini.
3. Primerjava: A193 B8 proti A193 B7
Postavka |
A193 B8 (avstenitno nerjaveče jeklo 304) |
A193 B7 (Cr-Mo legirano jeklo) |
Glavna prednost |
Odpornost proti koroziji, odpornost proti oksidaciji, dobra učinkovitost pri nizkih temperaturah |
Stabilna odpornost proti lezenju, boljše zadrževanje prednapetosti pri zmerno visoki temperaturi |
Tipična storitev |
Prirobnice iz nerjavečega jekla, jedki mediji, nizka temperatura, občasna vročina |
Kotli, cevi za paro, neprekinjene visokotemperaturne in visokotlačne prirobnice |
Omejitev |
Očitno lezenje pri dolgotrajni vročini, hitra izguba prednapetosti |
Slaba odpornost proti koroziji, zlahka rjavi v korozivnem okolju |
Stalna meja visoke temperature |
Ni priporočljivo za dolgotrajno lezenje |
Dobra stabilnost pri neprekinjenem delovanju 400 ~ 450 ℃ |
Pogosta napaka: kupci vidijo samo ASTM A193 in domnevajo, da so vsi čepi A193 enaki za visoko temperaturo, pri čemer ne upoštevajo, da B7 in B8 pripadata različnim družinam materialov.
4. Tipični primeri okvar
Parna prirobnica kotla: čepi B8 nadomestijo B7. Ob zagonu ni puščanja, vendar para uhaja po tednih neprekinjenega delovanja zaradi sprostitve prednapetosti.
Visokotemperaturne procesne cevi: enakomerna visoka temperatura in termični cikli, ponovno zategovanje ne more ohraniti tesnjenja.
Korozijski cevovod, prvotno zasnovan za temperaturo okolja z B8; pozneje se temperatura procesa dvigne brez zamenjave čepa.
5. Kontrolni seznam za pridobivanje in izbiro
Določite prioriteto: odpornost proti koroziji → B8; stalna visoka temperatura in stabilna prednapetost → B7 ali druga zlitina, odporna proti lezenju
Preverite delovno temperaturo: ločite kratko najvišjo temperaturo od stalne neprekinjene delovne temperature
Ujemajoče se matice: čepi B8 z maticami A194 8; Vijaki B7 z maticami A194 2H. Ne mešajte naključno.
Preglejte MTC: preverite kakovost in razred toplotne obdelave (Razred 1 / Razred 2), ne preverjajte le standardne številke ASTM A193.
6. Pogoste napačne predstave
Napačno prepričanje 1: B8 lahko nadomesti B7 za neprekinjene visokotemperaturne prirobnice kotla. Pojasnilo: B8 je dobro odporen proti koroziji, vendar ima slabšo odpornost proti lezenju. Pri dolgotrajni toplotni obremenitvi bo izgubil prednapetost.
Napačno prepričanje 2: B8 Class2 ima visoko trdnost, zato je primeren za spoje, ki so kritični pri visokih temperaturah prednapetosti. Pojasnilo: Trdnost pri hladni obdelavi se zmanjša pri visoki temperaturi. Class2 samo izboljša trdnost pri sobni temperaturi in ne ustavi sprostitve lezenja.
Zmota 3: Kratek temperaturni preizkus je enak dolgoročnim pogojem delovanja, enak material je sprejemljiv. Pojasnilo: Lezenje je odvisno od časa, temperature in obremenitve skupaj. Kratka izpostavljenost toploti ne zagotavlja dolgoročne zanesljivosti.
7. Pogosta vprašanja
V1: Na visokotemperaturne cevi smo že namestili čepe B8, kako oceniti tveganje? A1: Preverite stalno delovno temperaturo in ure neprekinjenega delovanja. Dodajte redni pregled prednapetosti. Med naslednjim vzdrževanjem zamenjajte z B7, če je mogoče.
V2: Spoj je koroziven in deluje pri stalni visoki temperaturi. B7 ni odporen proti koroziji. A2: Ocenite rešitve premazov ali nadgradite na primerno zlitino, odporno proti koroziji pri visokih temperaturah, ne uporabljajte B8 za pokrivanje obeh zahtev.
