1. Вступ
A193 B7 і A193 B8 - це широко використовувані марки шпильок для фланців котлів і парових труб. Багато зарубіжних замовників розглядають всі марки A193 як високотемпературні болти без різниці. Вони не враховують властивість повзучості аустенітної нержавіючої сталі та вказують B8 для безперервної роботи при високих температурах. Після тривалої експлуатації шпилька повільно деформується, попереднє натяг падає, прокладка втрачає стиск і протікає фланець, що призводить до незапланованих зупинок. B8 розроблений насамперед для стійкості до корозії, а не до тривалої повзучості. B7 — сталь із хромомолібденового сплаву, розроблена для стабільної повзучості при помірно високій температурі. Вони не є взаємозамінними.
2. Механізм повзучості та зниження попереднього натягу шпильок A193 B8
2.1 Порушення повзучості B8
A193 B8 - аустенітна нержавіюча сталь 304. Під постійним натягом і постійною високою температурою матеріал зазнає повільної пластичної деформації, відомої як повзучість. Він не ламається відразу, але шпилька поступово подовжується, попереднє натяг падає, і тиск ущільнення на фланцеве з'єднання зникає. B8 може витримувати короткі пікові температури, але безперервна висока температура з постійним навантаженням є межею його експлуатації.
2.2 Різниця між B8 клас 1 і клас 2
Клас 1: Відпалений розчин, м'якший, низький опір повзучості. Підходить для корозійної роботи, температури навколишнього середовища або періодично високої температури.
Клас 2: Холодна обробка для підвищення міцності навколишнього середовища. Однак загартування в холодному стані згасає при високій температурі. Ризик розслаблення повзучості зберігається для тривалої гарячої експлуатації.
3. Порівняння: A193 B8 проти A193 B7
Пункт |
A193 B8 (аустенітна нержавіюча сталь 304) |
A193 B7 (Cr-Mo легована сталь) |
Основна перевага |
Стійкість до корозії, стійкість до окислення, хороші низькотемпературні характеристики |
Стабільний опір повзучості, краще утримання попереднього натягу при помірно високій температурі |
Типове обслуговування |
Фланці з нержавіючої сталі, корозійне середовище, низька температура, періодичне нагрівання |
Котли, паропроводи, безперервні фланці високої температури та високого тиску |
Обмеження |
Очевидна повзучість при тривалому нагріванні, швидка втрата попереднього навантаження |
Погана стійкість до корозії, легко іржавіє в корозійному середовищі |
Безперервна межа високої температури |
Не рекомендується для тривалого повзучого навантаження |
Хороша стабільність при безперервній роботі при 400~450 ℃ |
Поширена помилка: покупці бачать лише ASTM A193 і припускають, що всі шпильки A193 однакові для високої температури, ігноруючи, що B7 і B8 належать до різних груп матеріалів.
4. Типові випадки несправностей
Паровий фланець котла: шпильки B8 замінюють B7. Немає витоку під час запуску, але витік пари відбувається через тижні безперервної роботи через розслаблення попереднього навантаження.
Високотемпературний технологічний трубопровод: постійна висока температура плюс термічні цикли, повторне затягування не може підтримувати герметичність.
Корозійний трубопровід, спочатку розроблений для температури навколишнього середовища з B8; пізніше температура процесу підвищується без заміни шпильки.
5. Контрольний список джерел і відбору
Визначити пріоритет: стійкість до корозії → B8; постійна висока температура та стабільне попереднє натяг → B7 або інший стійкий до повзучості сплав
Перевірте робочу температуру: розрізняйте коротку пікову температуру та постійну безперервну робочу температуру
Матові гайки: шпильки B8 з гайками A194 8; Шпильки B7 з гайками A194 2H. Не змішуйте безладно.
Перегляньте MTC: перевірте сорт і клас термічної обробки (Клас 1 / Клас 2), не перевіряйте лише номер стандарту ASTM A193.
6. Поширені помилки
Помилка 1: B8 може замінити B7 для постійних високотемпературних фланців котла. Пояснення: B8 добре протистоїть корозії, але має менші показники повзучості. Він втратить попереднє навантаження під дією тривалого теплового навантаження.
Помилка 2: B8 Class2 має високу міцність, тому він підходить для високотемпературних з’єднань, критичних до попереднього навантаження. Пояснення: міцність холодної обробки знижується при високій температурі. Class2 лише покращує міцність при кімнатній температурі та не зупиняє релаксацію повзучості.
Помилка 3: Коротке температурне випробування дорівнює тривалим умовам експлуатації, той самий матеріал прийнятний. Пояснення: повзучість залежить від часу, температури та навантаження разом. Короткий вплив тепла не гарантує довгострокової надійності.
7. FAQ
Q1: Ми вже встановили шпильки B8 на високотемпературних трубопроводах, як оцінити ризик? A1: Перевірте постійну робочу температуру та години безперервної роботи. Додайте регулярну перевірку попереднього натягу. Замініть на B7 під час наступного технічного обслуговування, якщо можливо.
Q2: з'єднання є корозійним і постійно працює при високій температурі. B7 не стійкий до корозії. A2: Оцініть рішення для покриття або перейдіть на відповідний високотемпературний корозійно-стійкий сплав, не використовуйте B8 для задоволення обох вимог.
