ASTM A193 B7 vs A320 L7: คู่มือการเลือกสำหรับงานอุณหภูมิต่ำ vs อุณหภูมิสูง

บทนำ: เมื่อใดควรใช้ B7 vs L7

การเลือกวัสดุสลักเกลียวที่เหมาะสมสำหรับข้อต่อแบบโบลต์ในงานบริการที่สำคัญเป็นการตัดสินใจที่ส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งาน เกรดที่ถูกระบุโดยทั่วไปสองเกรดคือ ASTM A193 B7 และ ASTM A320 L7 แม้ว่าทั้งสองจะเป็นตัวยึดเหล็กโครเมียม-โมลิบดีนัม (Cr-Mo) แต่ถูกออกแบบมาสำหรับช่วงอุณหภูมิที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน B7 ถูกปรับให้เหมาะสมสำหรับงานอุณหภูมิสูง ในขณะที่ L7 มีไว้สำหรับงานอุณหภูมิต่ำ (ไครโอเจนิก) การใช้เกรดผิดอาจนำไปสู่การแตกแบบเปราะ การคลายตัวของความเค้น หรือความล้มเหลวก่อนกำหนด คู่มือนี้นำเสนอการเปรียบเทียบโดยตรงเพื่อช่วยให้วิศวกรจัดซื้อและผู้จัดการโครงการตัดสินใจอย่างมีข้อมูล

การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมี

องค์ประกอบทางเคมีของ B7 และ L7 มีความคล้ายคลึงกัน แต่มีความแตกต่างสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสุดขั้ว ทั้งสองมีพื้นฐานมาจากเหล็ก AISI 4140/4142 แต่ L7 มีการควบคุมฟอสฟอรัสและกำมะถันที่เข้มงวดกว่าเพื่อเพิ่มความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ

ฟอสฟอรัสและกำมะถันที่ต่ำกว่าใน L7 ช่วยลดความเสี่ยงของการเปราะจากการอบคืนตัวและปรับปรุงความเหนียวที่รอยบากที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ B7 ซึ่งมีสิ่งเจือปนที่อนุญาตสูงกว่าเล็กน้อย เป็นที่ยอมรับสำหรับงานอุณหภูมิสูงซึ่งไม่จำเป็นต้องกังวลเรื่องความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ

สมบัติเชิงกลที่อุณหภูมิสุดขั้ว

ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงของ B7

ASTM A193 B7 เป็นเหล็กกล้าผสมที่ผ่านการชุบแข็งและอบคืนตัว มีความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำ 125 ksi (860 MPa) และความต้านทานแรงครากขั้นต่ำ 105 ksi (724 MPa) สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 2.5 นิ้ว ข้อได้เปรียบหลักคือความต้านทานต่อการคลายตัวและการคืบที่อุณหภูมิสูง B7 ถูกใช้ทั่วไปในข้อต่อหน้าแปลนที่อุณหภูมิสูงถึงประมาณ 450°C (840°F) ตาม ASME B16.5 และ ASME VIII เหนืออุณหภูมินี้ การคืบจะมีความสำคัญ และแนะนำให้ใช้เกรดโลหะผสมที่สูงกว่า เช่น B16 หรือ B8 (สเตนเลส)

ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำของ L7

ASTM A320 L7 ยังผ่านการชุบแข็งและอบคืนตัว โดยมีข้อกำหนดความแข็งแรงเช่นเดียวกับ B7 (ความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำ 125 ksi, ความต้านทานแรงครากขั้นต่ำ 105 ksi) อย่างไรก็ตาม L7 ถูกทดสอบแรงกระแทกที่ -101°C (-150°F) เพื่อให้แน่ใจว่ามีความเหนียวแบบ Charpy V-notch (CVN) อย่างน้อย 20 ft·lbf (27 J) โดยเฉลี่ย โดยไม่มีค่าใดต่ำกว่า 15 ft·lbf (20 J) ทำให้ L7 เหมาะสำหรับงานไครโอเจนิกที่อุณหภูมิต่ำถึง -101°C เกรด L7 มักถูกระบุสำหรับงานอุณหภูมิต่ำ เช่น โรงงาน LNG ถังไครโอเจนิก และท่อส่งในสภาพอากาศหนาวเย็น

ตัวอย่างการใช้งาน: หน้าแปลนอุณหภูมิสูง vs ถังไครโอเจนิก

หน้าแปลนอุณหภูมิสูง (B7)

ในโรงกลั่นน้ำมันและโรงงานปิโตรเคมี สลักเกลียว B7 เป็นมาตรฐานสำหรับข้อต่อหน้าแปลนในงานร้อน ตัวอย่างเช่น หน้าแปลนเครื่องปฏิกรณ์ไฮโดรทรีตเตอร์ที่ทำงานที่ 400°C (752°F) โดยทั่วไปจะใช้สลักเกลียว B7 กับนัตหกเหลี่ยมหนัก A194 2H สลักเกลียวต้องรักษาแรงขันไว้และต้านทานการคลายตัวของความเค้นเมื่อเวลาผ่านไป อุณหภูมิอบคืนตัวของ B7 (โดยทั่วไปสูงกว่า 600°C) ช่วยให้มั่นใจถึงความเสถียรที่อุณหภูมิเหล่านี้

ถังไครโอเจนิก (L7)

ถังเก็บ LNG และถังขนส่งทำงานที่อุณหภูมิต่ำถึง -162°C (-260°F) แม้ว่า L7 จะถูกทดสอบแรงกระแทกที่ -101°C แต่ก็มักได้รับการยอมรับสำหรับอุณหภูมิที่ต่ำกว่าเนื่องจากส่วนเผื่อความปลอดภัยในรหัสการออกแบบ ตัวอย่างเช่น ASME VIII Division 1 อนุญาตให้ใช้ L7 สำหรับอุณหภูมิต่ำถึง -101°C สำหรับอุณหภูมิที่ต่ำกว่า อาจใช้ L7M (ที่มีความแข็งต่ำกว่า) หรือเกรดสเตนเลส เช่น B8 (304) ในโรงงานเอทิลีนไครโอเจนิก สลักเกลียว L7 ใช้ยึดช่องคนและฝาปิดหัวฉีด ซึ่งการแตกแบบเปราะเป็นข้อกังวลหลัก

ข้อกำหนดการรับรอง (PED, NACE)

ทั้ง B7 และ L7 สามารถจัดหาได้พร้อมใบรับรองวัสดุ EN 10204 3.1 ซึ่งจำเป็นสำหรับการปฏิบัติตาม PED 2014/68/EU สำหรับ NACE MR0175/ISO 15156 (งานบริการเปรี้ยว) โดยทั่วไปไม่แนะนำให้ใช้ B7 เนื่องจากความแข็ง (สูงถึง 35 HRC) และความไวต่อการแตกร้าวเนื่องจากความเค้นจากซัลไฟด์ (SSC) อย่างไรก็ตาม B7M (ที่มีความแข็งควบคุม ≤22 HRC) เป็นรุ่นที่สอดคล้องกับ NACE สำหรับงานบริการเปรี้ยวที่อุณหภูมิสูง L7 ก็ไม่นิยมใช้ในงานบริการเปรี้ยวเช่นกัน L7M (≤22 HRC) เป็นทางเลือกสำหรับอุณหภูมิต่ำ ควรตรวจสอบกับข้อกำหนดของโครงการเสมอ

กล่องคำตอบด่วน

B7 สำหรับอุณหภูมิสูง, L7 สำหรับอุณหภูมิต่ำ ใช้ ASTM A193 B7 สำหรับงานที่อุณหภูมิสูงกว่า -20°C ถึง ~450°C ใช้ ASTM A320 L7 สำหรับงานที่อุณหภูมิต่ำถึง -101°C สำหรับสภาพแวดล้อมเปรี้ยว ให้ระบุ B7M หรือ L7M ที่มีความแข็ง ≤22 HRC

โซลูชัน LOKRON

LOKRON (Suzhou Fulida) จัดหาสลักเกลียว ASTM A193 B7 และ ASTM A320 L7 พร้อมการตรวจสอบย้อนกลับได้อย่างสมบูรณ์และเอกสาร EN 10204 3.1 ผลิตภัณฑ์ของเราได้รับการรับรองตาม PED 2014/68/EU, NACE MR0175/ISO 15156 และ API 20E/20F เรานำเสนอความยาวพิเศษ สารเคลือบ (เช่น PTFE, Xylan) และบรรจุภัณฑ์สำหรับโครงการทั่วโลก ติดต่อเราเพื่อขอใบเสนอราคา

คำถามที่พบบ่อย

1. ฉันสามารถใช้ B7 ในงานอุณหภูมิต่ำได้หรือไม่?

ไม่ได้ B7 ไม่ได้ผ่านการทดสอบแรงกระแทกและอาจเปราะที่อุณหภูมิต่ำ ใช้ L7 สำหรับการใช้งานที่ต่ำกว่า -20°C

2. ความแตกต่างระหว่าง L7 และ L7M คืออะไร?

L7M มีความแข็งสูงสุด 22 HRC (เทียบกับ 35 HRC สำหรับ L7) และเหมาะสำหรับงานบริการเปรี้ยวตาม NACE MR0175 ที่อุณหภูมิต่ำ

3. B7 และ L7 สามารถใช้แทนกันได้หรือไม่?

ไม่ได้ ออกแบบมาสำหรับช่วงอุณหภูมิที่แตกต่างกัน การใช้ B7 ในงานไครโอเจนิกเสี่ยงต่อการแตกแบบเปราะ การใช้ L7 ในงานอุณหภูมิสูงอาจทำให้เกิดการคลายตัว

4. ควรใช้นัตอะไรกับ B7 และ L7?

สำหรับ B7 ใช้นัต A194 2H สำหรับ L7 ใช้นัต A194 4 หรือ 7 (ผ่านการทดสอบแรงกระแทก) สำหรับงานบริการเปรี้ยว ใช้ A194 2HM หรือ 7M

5. B7 และ L7 ต้องการสารเคลือบเพื่อป้องกันการกัดกร่อนหรือไม่?

ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน สารเคลือบเช่น การชุบสังกะสี PTFE หรือ Xylan เป็นเรื่องปกติ อย่างไรก็ตาม หลีกเลี่ยงการเปราะจากไฮโดรเจนในตัวยึดความแข็งแรงสูง ใช้การชุบเชิงกลหรือระบุกระบวนการที่ลดการเปราะ

สรุป

การเลือกระหว่าง ASTM A193 B7 และ A320 L7 ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในการทำงาน B7 โดดเด่นในการใช้งานที่อุณหภูมิสูงถึง 450°C ในขณะที่ L7 ให้ความเหนียวที่เชื่อถือได้ที่อุณหภูมิต่ำถึง -101°C ควรพิจารณาการทดสอบแรงกระแทก ขีดจำกัดความแข็งสำหรับงานบริการเปรี้ยว และข้อกำหนดการรับรองเสมอ LOKRON นำเสนอทั้งสองเกรดพร้อมเอกสารครบถ้วนและการปฏิบัติตามข้อกำหนดระดับโลก