ขีดจำกัดการใช้งานของสลักเกลียวสตั๊ด A193 B8: การสูญเสียพรีโหลดแบบคืบและระยะยาว

1. บทนำ

A193 B7 และ A193 B8 เป็นเกรดสตั๊ดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับหน้าแปลนหม้อไอน้ำและท่อไอน้ำ ลูกค้าในต่างประเทศจำนวนมากถือว่าเกรด A193 ทั้งหมดเป็นโบลท์ที่มีอุณหภูมิสูงโดยไม่มีความแตกต่าง โดยมองข้ามคุณสมบัติการคืบของสเตนเลสออสเทนนิติก และกำหนดให้ B8 สำหรับงานบริการที่อุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่อง หลังจากการทำงานเป็นเวลานาน สตัดจะเสียรูปอย่างช้าๆ พรีโหลดลดลง ปะเก็นสูญเสียแรงอัด และหน้าแปลนรั่ว นำไปสู่การหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนไว้ B8 ได้รับการออกแบบมาเพื่อต้านทานการกัดกร่อนก่อน ไม่ใช่ความต้านทานการคืบคลานในระยะยาว B7 เป็นเหล็กโลหะผสมโครเมียม-โมลิบดีนัม ออกแบบมาเพื่อประสิทธิภาพการคืบที่มั่นคงภายใต้อุณหภูมิสูงปานกลาง พวกเขาไม่สามารถใช้แทนกันได้

2. กลไกการคืบและการสลายตัวล่วงหน้าของสตั๊ด A193 B8

2.1 คืบล้มเหลวของ B8

A193 B8 เป็นสเตนเลสออสเตนิติก 304 ภายใต้ความตึงเครียดคงที่บวกกับอุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่อง วัสดุจะเกิดการเสียรูปพลาสติกอย่างช้าๆ ที่เรียกว่าการคืบ มันไม่แตกหักทันที แต่สตั๊ดจะค่อยๆ ยืดออก พรีโหลดตก และแรงดันการซีลบนข้อต่อหน้าแปลนหายไป B8 สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงสุดในระยะสั้นได้ แต่อุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่องโดยมีภาระถาวรถือเป็นขีดจำกัดการบริการ

2.2 ความแตกต่างระหว่าง B8 คลาส 1 และคลาส 2

• คลาส 1: สารละลายอบอ่อน นุ่มกว่า และต้านทานการคืบคลานต่ำ เหมาะสำหรับงานที่มีฤทธิ์กัดกร่อน อุณหภูมิแวดล้อม หรืออุณหภูมิสูงเป็นระยะๆ

• คลาส 2: ความเย็นทำงานเพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งโดยรอบ อย่างไรก็ตามการชุบแข็งแบบเย็นจะจางหายไปที่อุณหภูมิสูง ความเสี่ยงในการคืบคลานยังคงอยู่สำหรับการบริการที่ร้อนในระยะยาว

3. การเปรียบเทียบ: A193 B8 กับ A193 B7

ข้อผิดพลาดทั่วไป: ผู้ซื้อเห็นเฉพาะ ASTM A193 และถือว่าสตัด A193 ทั้งหมดมีอุณหภูมิสูงเท่ากัน โดยไม่สนใจว่า B7 และ B8 เป็นของตระกูลวัสดุที่แตกต่างกัน

4. กรณีความล้มเหลวทั่วไป

1. หน้าแปลนหม้อไอน้ำ: กระดุม B8 แทนที่ B7 ไม่มีการรั่วไหลเมื่อเริ่มต้นระบบ แต่ไอน้ำรั่วไหลหลังจากใช้งานต่อเนื่องหลายสัปดาห์เนื่องจากการผ่อนปรนโหลดล่วงหน้า

2. ท่อกระบวนการที่มีอุณหภูมิสูง: อุณหภูมิสูงคงที่บวกกับวงจรความร้อน การขันให้แน่นไม่สามารถรักษาการปิดผนึกได้

3. ท่อกัดกร่อนเดิมออกแบบมาสำหรับอุณหภูมิแวดล้อมด้วย B8; อุณหภูมิของกระบวนการในภายหลังจะเพิ่มขึ้นโดยไม่ต้องเปลี่ยนสตั๊ด

5. รายการตรวจสอบการจัดหาและการคัดเลือก

1. กำหนดลำดับความสำคัญ: ความต้านทานการกัดกร่อน → B8; อุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่องและพรีโหลดที่เสถียร → B7 หรือโลหะผสมที่ทนต่อการคืบคลานอื่น ๆ

2. ตรวจสอบอุณหภูมิในการทำงาน: แยกแยะอุณหภูมิสูงสุดที่สั้นและอุณหภูมิการทำงานต่อเนื่องที่สม่ำเสมอ

3. จับคู่น็อต: สตัด B8 กับน็อต A194 8; สตัด B7 พร้อมน็อต A194 2H อย่าผสมแบบสุ่ม

4. ตรวจสอบ MTC: ตรวจสอบเกรดและระดับการรักษาความร้อน (Class1 / Class2) ไม่เพียงตรวจสอบหมายเลขมาตรฐาน ASTM A193 เท่านั้น

6. ความเข้าใจผิดที่พบบ่อย

ความเข้าใจผิดที่ 1: B8 สามารถแทนที่ B7 สำหรับหน้าแปลนหม้อไอน้ำที่มีอุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่อง คำอธิบาย: B8 ต้านทานการกัดกร่อนได้ดีแต่มีประสิทธิภาพการคืบต่ำกว่า มันจะสูญเสียพรีโหลดภายใต้ภาระความร้อนที่ต่อเนื่อง

ความเข้าใจผิด 2: B8 Class2 มีความแข็งแรงสูง ดังนั้นจึงใช้ได้กับข้อต่อที่มีพรีโหลดวิกฤตที่อุณหภูมิสูง คำอธิบาย: ความแข็งแรงของงานเย็นสลายตัวที่อุณหภูมิสูง Class2 ช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งของอุณหภูมิห้องเท่านั้นและไม่หยุดการผ่อนคลายแบบคืบคลาน

ความเข้าใจผิด 3: การทดสอบอุณหภูมิระยะสั้นเท่ากับสภาพการทำงานในระยะยาว วัสดุชนิดเดียวกันเป็นที่ยอมรับได้ คำอธิบาย: การคืบคลานขึ้นอยู่กับเวลา อุณหภูมิ และภาระรวมกัน การได้รับความร้อนเพียงระยะสั้นไม่ได้รับประกันความน่าเชื่อถือในระยะยาว

7. คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: เราได้ติดตั้งสตั๊ด B8 บนท่อที่มีอุณหภูมิสูงแล้ว จะประเมินความเสี่ยงได้อย่างไร A1: ตรวจสอบอุณหภูมิการทำงานที่มั่นคงและชั่วโมงการทำงานต่อเนื่อง เพิ่มการตรวจสอบพรีโหลดตามปกติ แทนที่ด้วย B7 ในระหว่างการบำรุงรักษาครั้งต่อไปหากเป็นไปได้

คำถามที่ 2: ข้อต่อมีฤทธิ์กัดกร่อนและทำงานที่อุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่อง B7 ไม่ทนต่อการกัดกร่อน A2: ประเมินโซลูชันการเคลือบหรืออัพเกรดเป็นโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงที่เหมาะสม อย่าใช้ B8 เพื่อครอบคลุมข้อกำหนดทั้งสอง