การปิดผนึกข้อต่อหน้าแปลน - เหตุใดจึงไม่แนะนําให้ใช้วัสดุ 304 สําหรับสลักเกลียว?

การปิดผนึกข้อต่อหน้าแปลน - เหตุใดจึงไม่แนะนําให้ใช้วัสดุ 304 สําหรับสลักเกลียว?
ยินดีต้อนรับที่จะติดต่อเรา WhatsApp
14 พ.ย. 2565

การปิดผนึกข้อต่อหน้าแปลน - เหตุใดจึงไม่แนะนําให้ใช้วัสดุ 304 สําหรับสลักเกลียว?

เมื่อใช้เหล็กกล้าคาร์บอนหรือหน้าแปลนสแตนเลสกับสลักเกลียววัสดุ 304 ในการปิดผนึกข้อต่อหน้าแปลนปัญหาการรั่วไหลมักเกิดขึ้นระหว่างการใช้งาน การบรรยายนี้จะทําให้การวิเคราะห์เชิงคุณภาพของเรื่องนี้

(1) อะไรคือความแตกต่างพื้นฐานระหว่างวัสดุ 304, 304L, 316 และ 316L?

304, 304L, 316 และ 316L เป็นเกรดสแตนเลสที่ใช้กันทั่วไปในข้อต่อหน้าแปลนรวมถึงหน้าแปลนองค์ประกอบการปิดผนึกและตัวยึด

304, 304L, 316 และ 316L เป็นการกําหนดเกรดสแตนเลสของ American Standard for Materials (ANSI หรือ ASTM) ซึ่งเป็นของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก 300 ชุด เกรดที่สอดคล้องกับมาตรฐานวัสดุในประเทศ (GB / T) คือ 06Cr19Ni10 (304), 022Cr19Ni10 (304L), 06Cr17Ni12Mo2 (316), 022Cr17Ni12Mo2 (316L) เหล็กกล้าไร้สนิมชนิดนี้มักเรียกรวมกันว่าสแตนเลส 18-8

ดูตารางที่ 1, 304, 304L, 316 และ 316L มีคุณสมบัติทางกายภาพเคมีและทางกลที่แตกต่างกันเนื่องจากการเพิ่มองค์ประกอบและปริมาณการผสม เมื่อเทียบกับสแตนเลสธรรมดาพวกเขามีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีทนความร้อนและประสิทธิภาพการประมวลผล ความต้านทานการกัดกร่อนของ 304L คล้ายกับ 304 แต่เนื่องจากปริมาณคาร์บอนของ 304L ต่ํากว่า 304L ความต้านทานต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนจึงแข็งแกร่งกว่า 316 และ 316L เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีโมลิบดีนัม เนื่องจากการเติมโมลิบดีนัมความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานความร้อนจึงดีกว่า 304 และ 304L ในทํานองเดียวกันเนื่องจากปริมาณคาร์บอนของ 316L ต่ํากว่า 316 ความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนของผลึกจึงดีกว่า เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกเช่น 304, 304L, 316 และ 316L มีความแข็งแรงเชิงกลต่ํา ความแข็งแรงของผลผลิตอุณหภูมิห้อง 304 คือ 205MPa, 304L คือ 170MPa; ความแข็งแรงของผลผลิตอุณหภูมิห้อง 316 คือ 210MPa และ 316L คือ 200MPa ดังนั้นสลักเกลียวที่ทําจากพวกมันจึงเป็นของสลักเกลียวเกรดความแข็งแรงต่ํา

ตารางที่ 1 ปริมาณคาร์บอน, % ความแข็งแรงของผลผลิตอุณหภูมิห้อง, MPa อุณหภูมิบริการสูงสุดที่แนะนํา, °C

304 ≤0.08 205 816

304L ≤0.03 170 538

316 ≤0.08 210 816

316L ≤0.03 200 538

(2) ทําไมข้อต่อหน้าแปลนจึงไม่ใช้สลักเกลียวของวัสดุเช่น 304 และ 316?

ดังที่ได้กล่าวไว้ในการบรรยายก่อนหน้านี้ข้อต่อหน้าแปลนจะแยกพื้นผิวการปิดผนึกของหน้าแปลนทั้งสองเนื่องจากการกระทําของความดันภายในส่งผลให้ความเค้นของปะเก็นลดลงและประการที่สองการผ่อนคลายของแรงสลักเกลียวเนื่องจากการคลายการคืบของปะเก็นหรือการคืบของสลักเกลียวเองที่อุณหภูมิสูง นอกจากนี้ยังช่วยลดความเครียดของปะเก็นเพื่อให้ข้อต่อหน้าแปลนรั่วและล้มเหลว

ในการใช้งานจริงการคลายแรงของสลักเกลียวเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้และแรงสลักเกลียวขันเริ่มต้นจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไปเสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับข้อต่อหน้าแปลนภายใต้อุณหภูมิสูงและสภาวะรอบที่รุนแรงหลังจาก 10,000 ชั่วโมงของการทํางานการสูญเสียโหลดสลักเกลียวมักจะเกิน 50% และจะลดทอนลงตามความต่อเนื่องของเวลาและการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ

เมื่อหน้าแปลนและสลักเกลียวทําจากวัสดุที่แตกต่างกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อหน้าแปลนทําจากเหล็กกล้าคาร์บอนและสลักเกลียวทําจากสแตนเลสค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน 2 ของวัสดุของสลักเกลียวและหน้าแปลนแตกต่างกันเช่นค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของสแตนเลสที่ 50 ° C (16.51 × 10-5 / ° C) มีขนาดใหญ่กว่าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของเหล็กกล้าคาร์บอน (11.12×10-5 / °C) หลังจากที่อุปกรณ์ถูกทําให้ร้อนขึ้นเมื่อการขยายตัวของหน้าแปลนมีขนาดเล็กกว่าการขยายตัวของสลักเกลียวหลังจากประสานการเสียรูปแล้วการยืดตัวของสลักเกลียวจะลดลงทําให้แรงของสลักเกลียวลดลง หากมีการหลวมอาจทําให้เกิดการรั่วซึมในข้อต่อหน้าแปลน ดังนั้นเมื่อเชื่อมต่อหน้าแปลนอุปกรณ์อุณหภูมิสูงและหน้าแปลนท่อโดยเฉพาะอย่างยิ่งค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของวัสดุหน้าแปลนและสลักเกลียวแตกต่างกันค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของวัสดุทั้งสองควรใกล้เคียงที่สุด

จะเห็นได้จาก (1) ความแข็งแรงเชิงกลของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกเช่น 304 และ 316 อยู่ในระดับต่ําและความแข็งแรงของผลผลิตอุณหภูมิห้อง 304 มีเพียง 205MPa และ 316 มีเพียง 210MPa เท่านั้น ดังนั้นเพื่อปรับปรุงความสามารถในการป้องกันการผ่อนคลายและป้องกันความเมื่อยล้าของสลักเกลียวจึงใช้มาตรการเพื่อเพิ่มแรงสลักเกลียวของสลักเกลียวติดตั้ง ตัวอย่างเช่นเมื่อใช้แรงสลักเกลียวติดตั้งสูงสุดในฟอรัมติดตามผลจําเป็นต้องมีความเค้นของสลักเกลียวติดตั้งถึง 70% ของความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุสลักเกลียว เพื่อให้ต้องปรับปรุงเกรดความแข็งแรงของวัสดุโบลต์และใช้วัสดุสลักเกลียวเหล็กโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงหรือมีความแข็งแรงปานกลาง เห็นได้ชัดว่ายกเว้นเหล็กหล่อหน้าแปลนที่ไม่ใช่โลหะหรือปะเก็นยางสําหรับปะเก็นกึ่งโลหะและโลหะที่มีหน้าแปลนหรือปะเก็นเกรดแรงดันสูงที่มีความเค้นมากขึ้นสลักเกลียวที่ทําจากวัสดุที่มีความแข็งแรงต่ําเช่น 304 และ 316 เนื่องจากแรงสลักเกลียวไม่เพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการในการปิดผนึก

สิ่งที่ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษที่นี่คือในมาตรฐานวัสดุสลักเกลียวสแตนเลสอเมริกัน 304 และ 316 มีสองประเภทคือ B8 Cl.1 และ B8 Cl.2 ของ 304 และ B8M Cl.1 และ B8M Cl.2 ของ 316 Cl.1 เป็นสารละลายที่เป็นของแข็งที่ได้รับการบําบัดด้วยคาร์ไบด์ในขณะที่ Cl.2 ผ่านการบําบัดเสริมความแข็งแรงของความเครียดนอกเหนือจากการรักษาสารละลายที่เป็นของแข็ง แม้ว่าจะไม่มีความแตกต่างพื้นฐานในการต้านทานสารเคมีระหว่าง B8 Cl.2 และ B8 Cl.1 แต่ความแข็งแรงเชิงกลของ B8 Cl.2 นั้นดีขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับ B8 Cl.1 เช่น B8 Cl.2 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3/4 " ความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุสลักเกลียวคือ 550MPa ในขณะที่ความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุสลักเกลียว B8 Cl.1 ของเส้นผ่านศูนย์กลางทั้งหมดมีเพียง 205MPa เท่านั้น ความแตกต่างระหว่างทั้งสองมากกว่าสองเท่า มาตรฐานวัสดุสลักเกลียวในประเทศ 06Cr19Ni10 (304), 06Cr17Ni12Mo2 (316) และ B8 Cl.1 เทียบเท่ากับ B8M Cl.1 [หมายเหตุ: วัสดุสลักเกลียว S30408 ใน GB / T 150.3" การออกแบบภาชนะรับความดันส่วนที่สาม" เทียบเท่ากับ B8 Cl.2 S31608 เทียบเท่ากับ B8M Cl.1

จากเหตุผลข้างต้น GB / T 150.3 และ GB / T38343" ข้อบังคับทางเทคนิคสําหรับการติดตั้งข้อต่อหน้าแปลน" กําหนดว่าหน้าแปลนของอุปกรณ์ความดันและข้อต่อหน้าแปลนท่อไม่แนะนําให้ใช้ 304 (B8 Cl.1) และ 316 (B8M Cl. ตามปกติ 1) สลักเกลียวของวัสดุโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุณหภูมิสูงและสภาวะรอบที่รุนแรงควรเปลี่ยนด้วย B8 Cl.2 (S30408) และ B8M Cl.2 เพื่อหลีกเลี่ยงแรงสลักเกลียวในการติดตั้งต่ํา

เป็นที่น่าสังเกตว่าเมื่อใช้วัสดุสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงต่ําเช่น 304 และ 316 แม้ในระหว่างขั้นตอนการติดตั้งเนื่องจากแรงบิดไม่ได้ถูกควบคุมสลักเกลียวอาจเกินความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุหรือแม้กระทั่งแตกหัก ตามธรรมชาติแล้วหากการรั่วไหลเกิดขึ้นระหว่างการทดสอบแรงดันหรือการเริ่มใช้งานแม้ว่าสลักเกลียวจะยังคงแน่นอยู่แรงสลักเกลียวจะไม่เพิ่มขึ้นและไม่สามารถหยุดการรั่วไหลได้ นอกจากนี้สลักเกลียวเหล่านี้ไม่สามารถนํากลับมาใช้ใหม่ได้หลังจากถอดประกอบเนื่องจากสลักเกลียวได้รับการเสียรูปถาวรและขนาดหน้าตัดของสลักเกลียวมีขนาดเล็กลงและมีแนวโน้มที่จะแตกหักหลังจากติดตั้งใหม่

 
แท็ก:ข้อมูลอุตสาหกรรมการบําบัดน้ํา

ใช้ร่วมกัน:

ถามคําถามของคุณ

การเชื่อมโยงที่เกี่ยวข้อง

ระบบรีเวิร์สออสโมซิส ถังเก็บน้ําสแตนเลส น้ํายาปรับสภาพน้ํา ตัวเรือนเมมเบรน เครื่องกําเนิดโอโซน เครื่องฆ่าเชื้อ uv ไส้กรอง ถัง frp ถังกรอง ถังเก็บน้ํา การแยกเกลือออกจากน้ําทะเล เมมเบรน ro อุปกรณ์กรองพิเศษ อุปกรณ์ uf โรงบําบัดน้ํา การบําบัดน้ํา โรงบําบัด ro เครื่องทําน้ําให้บริสุทธิ์ ระบบน้ํา ro อุปกรณ์น้ําบริสุทธิ์ เครื่องกรองน้ํารีเวิร์สออสโมซิส ระบบ uf เมมเบรน uf ปั๊มน้ํา ระบบทําน้ําให้บริสุทธิ์