(1) Apakah perbezaan asas antara 304,304L, 316 dan316Lbahan?
304, 304L, 316 dan 316L ialah bahan keluli tahan karat yang biasa digunakan dalam sambungan bebibir (termasuk bebibir, elemen pengedap dan pengikat).
304, 304L, 316 dan 316L ialah kod gred keluli tahan karat piawaian bahan Amerika (ANSI atau ASTM), yang tergolong dalam siri 300 keluli tahan karat austenit. Gred yang sepadan dengan piawaian bahan domestik (GB/T) ialah 06Cr19Ni10 (304), 022Cr19Ni10 (304L), 06Cr17Ni12Mo2 (316), 022Cr17Ni12Mo2 (316L). Keluli tahan karat jenis ini biasanya secara kolektif dirujuk sebagai keluli tahan karat 18-8.
| Keluli bergalvani |
304, 304L, 316 dan 316L mempunyai sifat fizikal, kimia dan mekanikal yang berbeza disebabkan oleh unsur dan jumlah pengaloian yang berbeza. Berbanding dengan keluli tahan karat biasa, mereka mempunyai rintangan kakisan yang baik, rintangan haba dan prestasi pemprosesan. Rintangan kakisan 304L adalah serupa dengan 304, tetapi kerana kandungan karbon 304L lebih rendah daripada 304, keupayaannya untuk menahan kakisan antara butiran adalah lebih kuat. 316 dan 316L ialah keluli tahan karat yang mengandungi molibdenum. Oleh kerana penambahan molibdenum, rintangan kakisan dan rintangan haba adalah lebih baik daripada 304 dan 304L. Dengan cara yang sama, kerana kandungan karbon 316L lebih rendah daripada 316, ketahanannya terhadap kakisan kristal adalah lebih baik. Keluli tahan karat austenit 304, 304L, 316 dan 316L mempunyai kekuatan mekanikal yang rendah. Kekuatan hasil suhu bilik 304 ialah 205MPa dan 304L ialah 170MPa; kekuatan hasil suhu bilik 316 ialah 210MPa dan 316L ialah 200MPa. Oleh itu, bolt yang dibuat daripadanya tergolong dalam kelas bolt berkekuatan rendah.
Jadual 1 Kandungan karbon, % Kekuatan hasil pada suhu bilik, MPa Suhu operasi maksimum yang disyorkan, darjah
304 Kurang daripada atau sama dengan 0.08 205 816
304L Kurang daripada atau sama dengan 0.03 170 538
316 Kurang daripada atau sama dengan 0.08 210 816
316L Kurang daripada atau sama dengan 0.03 200 538
(2) Mengapa sambungan bebibir tidak boleh menggunakan bolt yang diperbuat daripada bahan seperti 304 dan 316?
Seperti yang dinyatakan dalam kuliah sebelumnya, sebab pertama untuk sambungan bebibir ialah permukaan pengedap kedua-dua bebibir dipisahkan disebabkan oleh tekanan dalaman, menyebabkan pengurangan yang sepadan dalam tegasan gasket; sebab kedua ialah daya bolt dilonggarkan disebabkan oleh kelonggaran rayapan gasket atau rayapan bolt itu sendiri pada suhu tinggi. , yang juga mengurangkan tekanan gasket, menyebabkan sambungan bebibir bocor dan gagal.
Dalam operasi sebenar, kelonggaran daya bolt tidak dapat dielakkan, dan daya bolt yang diketatkan awal akan sentiasa berkurangan dari semasa ke semasa. Terutamanya untuk sambungan bebibir di bawah suhu tinggi dan keadaan kitaran yang teruk, selepas 10,000 jam operasi, kehilangan beban bolt selalunya akan melebihi 50% dan akan reput apabila masa berterusan dan suhu meningkat.
Apabila bebibir dan bolt diperbuat daripada bahan yang berbeza, terutamanya apabila bebibir diperbuat daripada keluli karbon dan bolt adalah keluli tahan karat, pekali pengembangan haba bahan bolt dan bebibir adalah berbeza. Contohnya, pekali pengembangan haba keluli tahan karat pada 50 darjah (16.51×10-5/ darjah ) adalah lebih besar daripada pekali pengembangan haba keluli karbon (11.12×10-5/ darjah ). Selepas peranti menjadi panas, apabila pengembangan bebibir kurang daripada pengembangan bolt, selepas ubah bentuk diselaraskan, pemanjangan bolt berkurangan, menyebabkan daya bolt berkurangan. Kelonggaran boleh menyebabkan sendi bebibir bocor. Oleh itu, apabila menyambungkan bebibir peralatan suhu tinggi dan bebibir paip, terutamanya apabila pekali pengembangan terma bahan bebibir dan bolt berbeza, pekali pengembangan haba kedua-dua bahan harus sedekat mungkin.
Dapat dilihat daripada (1) bahawa kekuatan mekanikal keluli tahan karat austenit seperti 304 dan 316 adalah rendah. Kekuatan hasil suhu bilik 304 hanyalah 205MPa, dan 316 hanya 210MPa. Oleh itu, untuk meningkatkan keupayaan bolt untuk menahan kelonggaran dan keletihan, langkah-langkah diambil untuk meningkatkan daya bolt pemasangan. Sebagai contoh, dalam forum seterusnya, akan disebutkan bahawa apabila daya bolt pemasangan maksimum digunakan, tegasan bolt pemasangan diperlukan untuk mencapai 70% daripada kekuatan alah bahan bolt. , jadi adalah perlu untuk meningkatkan tahap kekuatan bahan bolt dan menggunakan bahan bolt keluli aloi kekuatan tinggi atau sederhana. Adalah jelas bahawa, sebagai tambahan kepada besi tuang, bebibir bukan logam atau gasket getah, untuk bebibir dengan tahap tekanan yang lebih tinggi atau gasket separa logam dan logam dengan tegasan gasket yang besar, bolt bahan berkekuatan rendah seperti 304 dan 316, disebabkan oleh daya bolt Tidak cukup untuk memenuhi keperluan pengedap.
Apa yang memerlukan perhatian khusus di sini ialah dalam piawaian bahan bolt keluli tahan karat Amerika, 304 dan 316 masing-masing mempunyai dua kategori, iaitu B8 Cl.1 dan B8 Cl.2 daripada 304 dan B8M Cl.1 dan B8M Cl.2 daripada 316. Cl .1 telah menjalani rawatan larutan pepejal karbida, manakala Cl.2 telah menjalani rawatan pengukuhan terikan sebagai tambahan kepada rawatan larutan pepejal. Walaupun tiada perbezaan asas dalam rintangan kakisan kimia antara B8 Cl.2 dan B8 Cl.1, kekuatan mekanikal B8 Cl.2 bertambah baik berbanding B8 Cl.1, seperti B8 Cl.2 dengan diameter 3 /4". Kekuatan alah bahan bolt ialah 550MPa, manakala kekuatan alah bahan bolt B8 Cl.1 bagi semua diameter hanya 205MPa, iaitu lebih daripada dua kali perbezaan. 06Cr19Ni10 (304) dan 06Cr17Ni12Mo2 (316) dalam domestik piawaian bahan bolt adalah berbeza daripada B8 Cl.1 bersamaan dengan B8M Cl.1. [Nota: Bahan bolt S30408 dalam GB/T 150.3 "Reka bentuk Kapal Tekanan Bahagian 3" bersamaan dengan B8 Cl.2; S31608 bersamaan dengan B8M Cl.1.
Memandangkan sebab di atas, GB/T 150.3 dan GB/T 38343 "Peraturan Teknikal untuk Pemasangan Sambungan Bebibir" menetapkan bahawa tidak disyorkan untuk menggunakan 304 (B8 Cl. 1) dan 316 (B8M Cl) biasa untuk bebibir peralatan tekanan dan sambungan bebibir paip. .1) Bahan bolt, terutamanya di bawah suhu tinggi dan keadaan kitaran yang teruk, hendaklah digantikan dengan B8 Cl.2 (S30408) dan B8M Cl.2 untuk mengelakkan daya bolt pemasangan rendah.
Perlu diingat bahawa apabila menggunakan bahan bolt berkekuatan rendah seperti 304 dan 316, walaupun semasa peringkat pemasangan, bolt mungkin melebihi kekuatan hasil bahan atau pecah kerana kekurangan kawalan tork. Sememangnya, jika kebocoran berlaku semasa ujian tekanan atau pada permulaan operasi, walaupun bolt terus diketatkan, daya bolt tidak akan meningkat dan kebocoran tidak akan dihalang. Di samping itu, bolt ini tidak boleh digunakan semula selepas dibongkar, kerana bolt telah berubah bentuk secara kekal dan saiz keratan rentas bolt menjadi lebih kecil, dan ia terdedah kepada berpusing dan pecah apabila dipasang semula.
