บทนำเกี่ยวกับมาตรฐาน ASTM A194
ASTM A194 เป็นข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับนัตเหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าผสม และเหล็กกล้าไร้สนิม ที่ออกแบบมาสำหรับงานบริการแรงดันสูงหรืออุณหภูมิสูง หรือทั้งสองอย่าง ครอบคลุมเกรดต่างๆ ที่ออกแบบมาให้เข้ากับสลักเกลียวและสตัดที่สอดคล้องภายใต้มาตรฐานเช่น ASTM A193 และ ASTM A320 การเลือกเกรดนัตที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญในการรับประกันความสมบูรณ์ของรอยต่อ ป้องกันการเสียดสี และเป็นไปตามข้อกำหนดของรหัส เช่น ASME B16.5, ASME PCC-1 และ PED 2014/68/EU
บทความนี้นำเสนอการเปรียบเทียบอย่างเป็นระบบของเกรด ASTM A194 ที่พบบ่อยที่สุด: 2H, 8, 8M, 7, 7M และ 16 เราจะตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติเชิงกล ช่วงความแข็ง ขีดจำกัดอุณหภูมิ และการใช้งานทั่วไป คู่มือการเลือกจะช่วยให้วิศวกรจัดซื้อและผู้จัดการโครงการเลือกเกรดที่เหมาะสมสำหรับสภาวะการบริการของตน
เกรด 2H: คุณสมบัติและการใช้งาน
เกรด 2H เป็นเกรดนัตเหล็กกล้าคาร์บอนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดภายใต้ ASTM A194 ออกแบบมาสำหรับงานสลักเกลียวความแข็งแรงสูงทั่วไป และมักใช้กับสตัด ASTM A193 เกรด B7 และสลักเกลียวเหล็กกล้าคาร์บอนหรือโลหะผสมต่ำอื่นๆ
องค์ประกอบทางเคมี
นัตเกรด 2H ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีปริมาณคาร์บอนขั้นต่ำ 0.40% (สำหรับขนาดสูงสุด 4 นิ้ว) และอาจมีแมงกานีส ฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ และซิลิคอน องค์ประกอบที่แน่นอนเป็นไปตาม ASTM A194 ตารางที่ 2
คุณสมบัติเชิงกล
- ความแข็ง: 248–352 HB (บริเนล) หรือ 24–38 HRC (ร็อกเวลล์ C)
- แรงพิสูจน์: 175,000 psi (สำหรับขนาด 1/4 ถึง 4 นิ้ว)
- ช่วงอุณหภูมิ: -20°F ถึง 1000°F (-29°C ถึง 538°C) สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน อย่างไรก็ตาม สำหรับอุณหภูมิสูงกว่า 750°F ผู้ใช้ควรพิจารณาการลดลงของความแข็งแรง
การใช้งาน
นัตเกรด 2H ใช้ในถังรับความดัน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน หน้าแปลนท่อ วาล์ว และงานสลักเกลียวโครงสร้างทั่วไปในโรงกลั่น โรงงานเคมี และการผลิตไฟฟ้า เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ไม่กัดกร่อนหรือกัดกร่อนเล็กน้อยเมื่อเคลือบหรือชุบสังกะสี
เกรด 8: คุณสมบัติและการใช้งาน
เกรด 8 เป็นนัตเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก (Type 304) ที่มีความต้านทานการกัดกร่อนดีเยี่ยมและความแข็งแรงที่ดีที่อุณหภูมิสูง มักใช้กับสลักเกลียว ASTM A193 เกรด B8
องค์ประกอบทางเคมี
นัตเกรด 8 ทำจากเหล็กกล้าไร้สนิม Type 304 (18% Cr, 8% Ni) องค์ประกอบเป็นไปตามข้อกำหนดของ ASTM A194 ตารางที่ 2
คุณสมบัติเชิงกล
- ความแข็ง: สูงสุด 183 HB (สำหรับขนาดสูงสุด 1 นิ้ว)
- แรงพิสูจน์: 80,000 psi (สำหรับขนาด 1/4 ถึง 1 นิ้ว)
- ช่วงอุณหภูมิ: -425°F ถึง 1500°F (-253°C ถึง 816°C) สำหรับหลายสภาพแวดล้อม แต่จำกัดโดยวัสดุสลักเกลียว
การใช้งาน
นัตเกรด 8 ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน เช่น กระบวนการทางเคมี การแปรรูปอาหาร ยา และการใช้งานทางทะเล นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับงานบริการที่อุณหภูมิต่ำถึง -425°F
เกรด 8M: คุณสมบัติและการใช้งาน
เกรด 8M เป็นนัตเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก (Type 316) ที่มีโมลิบดีนัมเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูเข็มและร่อง ใช้กับสลักเกลียว ASTM A193 เกรด B8M
องค์ประกอบทางเคมี
นัตเกรด 8M ทำจากเหล็กกล้าไร้สนิม Type 316 (16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo)
คุณสมบัติเชิงกล
- ความแข็ง: สูงสุด 183 HB (สำหรับขนาดสูงสุด 1 นิ้ว)
- แรงพิสูจน์: 80,000 psi (สำหรับขนาด 1/4 ถึง 1 นิ้ว)
- ช่วงอุณหภูมิ: คล้ายกับเกรด 8 แต่มีความต้านทานต่อคลอไรด์และกรดรีดิวซ์ที่ดีขึ้น
การใช้งาน
นัตเกรด 8M เป็นที่นิยมในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ น้ำทะเล และสื่อที่มีฤทธิ์รุนแรงอื่นๆ พบได้ทั่วไปในน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง โรงงานเคมี และโรงงานเยื่อกระดาษและกระดาษ
เกรดที่พบน้อยกว่า: 7, 7M และ 16
เกรด 7
เกรด 7 เป็นนัตเหล็กกล้าผสมต่ำที่มีความแข็งแรงสูงกว่า 2H มักใช้กับสลักเกลียว ASTM A193 เกรด B7 หรือ B16 สำหรับงานบริการอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง
- ความแข็ง: 248–352 HB
- แรงพิสูจน์: 175,000 psi (เหมือนกับ 2H แต่มีคุณสมบัติที่อุณหภูมิสูงดีกว่า)
- ช่วงอุณหภูมิ: สูงถึง 1000°F (538°C)
เกรด 7M
เกรด 7M เป็นนัตเหล็กกล้าผสมต่ำที่มีความแข็งควบคุมสำหรับงานบริการเปรี้ยว (NACE MR0175/ISO 15156) ใช้กับสลักเกลียว ASTM A193 เกรด B7M
- ความแข็ง: 248–352 HB (แต่มีความแข็งสูงสุด 22 HRC สำหรับงานบริการเปรี้ยว)
- แรงพิสูจน์: 150,000 psi (ลดลงเพื่อหลีกเลี่ยงการเปราะจากไฮโดรเจน)
- ช่วงอุณหภูมิ: -20°F ถึง 1000°F
เกรด 16
เกรด 16 เป็นนัตเหล็กกล้าผสมต่ำที่มีความเหนียวและทนทานต่อแรงกระแทกที่ดีขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ ใช้กับสลักเกลียว ASTM A320 เกรด L7 สำหรับงานบริการอุณหภูมิต่ำ
- ความแข็ง: 248–352 HB
- แรงพิสูจน์: 175,000 psi
- ช่วงอุณหภูมิ: -150°F ถึง 1000°F (-101°C ถึง 538°C)
ตารางเปรียบเทียบ: คุณสมบัติเชิงกล ความแข็ง ช่วงอุณหภูมิ
| เกรด | ประเภทวัสดุ | ความแข็ง (HB) | แรงพิสูจน์ (psi) | ช่วงอุณหภูมิ (°F) | สลักเกลียวที่เข้ากันโดยทั่วไป |
|---|---|---|---|---|---|
| 2H | เหล็กกล้าคาร์บอน | 248–352 | 175,000 | -20 ถึง 1000 | A193 B7, B16 |
| 8 | เหล็กกล้าไร้สนิม (304) | ≤183 | 80,000 | -425 ถึง 1500 | A193 B8 |
| 8M | เหล็กกล้าไร้สนิม (316) | ≤183 | 80,000 | -425 ถึง 1500 | A193 B8M |
| 7 | เหล็กกล้าผสมต่ำ | 248–352 | 175,000 | -20 ถึง 1000 | A193 B7, B16 |
| 7M | เหล็กกล้าผสมต่ำ (เปรี้ยว) | 248–352 (สูงสุด 22 HRC) | 150,000 | -20 ถึง 1000 | A193 B7M |
| 16 | เหล็กกล้าผสมต่ำ (อุณหภูมิต่ำ) | 248–352 | 175,000 | -150 ถึง 1000 | A320 L7 |
คู่มือการเลือกสำหรับสภาวะการบริการต่างๆ
งานบริการอุณหภูมิสูงทั่วไป
สำหรับสภาพแวดล้อมที่ไม่กัดกร่อนสูงถึง 1000°F นัตเกรด 2H กับสลักเกลียว A193 B7 เป็นตัวเลือกมาตรฐาน หากต้องการความแข็งแรงสูงขึ้น อาจใช้เกรด 7
สภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน
สำหรับงานบริการที่มีการกัดกร่อน ให้เลือกเกรด 8 (304) หรือเกรด 8M (316) ขึ้นอยู่กับสารกัดกร่อน เกรด 8M เป็นที่นิยมสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์
งานบริการเปรี้ยว (NACE MR0175)
สำหรับงานน้ำมันและก๊าซที่มี H₂S ให้ใช้นัตเกรด 7M กับสลักเกลียว A193 B7M ต้องควบคุมความแข็งให้ ≤22 HRC เพื่อป้องกันการแตกร้าวจากซัลไฟด์
งานบริการอุณหภูมิต่ำ
สำหรับอุณหภูมิต่ำกว่า -20°F ให้ใช้นัตเกรด 16 กับสลักเกลียว A320 L7 วัสดุเหล่านี้มีความเหนียวต่อแรงกระแทกที่ดีขึ้น
งานบริการที่อุณหภูมิเย็นจัด
สำหรับอุณหภูมิต่ำกว่า -150°F เกรดเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก (8 หรือ 8M) เหมาะสมเนื่องจากมีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำดีเยี่ยม
โซลูชัน LOKRON
LOKRON (Suzhou Fulida) จัดหานัต ASTM A194 ครบช่วง รวมถึงเกรด 2H, 8, 8M, 7, 7M และ 16 พร้อมการตรวจสอบย้อนกลับได้อย่างสมบูรณ์และใบรับรอง EN 10204 3.1 นัตของเราผลิตตามมาตรฐานมิติที่แม่นยำ (ASME B18.2.2) และมีให้เลือกทั้งแบบหัวหกเหลี่ยมหนักและการกำหนดค่าอื่นๆ นอกจากนี้เรายังมีตัวยึดตามสั่งตามข้อกำหนด ASTM, DIN, EN และ ISO ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดได้รับการสนับสนุนโดยระบบคุณภาพ ISO 9001 และ IATF 16949 ของเรา และเราปฏิบัติตามข้อกำหนด PED 2014/68/EU และ NACE MR0175/ISO 15156
คำถามที่พบบ่อย
1. ความแตกต่างระหว่าง ASTM A194 เกรด 2H และเกรด 7 คืออะไร?
เกรด 2H เป็นเหล็กกล้าคาร์บอน ในขณะที่เกรด 7 เป็นเหล็กกล้าผสมต่ำที่มีความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงดีกว่า ทั้งสองมีแรงพิสูจน์เท่ากัน แต่เกรด 7 มักใช้สำหรับงานอุณหภูมิสูงหรือเมื่อต้องการความต้านทานการคืบที่ดีขึ้น
2. ฉันสามารถใช้นัตเกรด 8 กับสลักเกลียวเกรด B7 ได้หรือไม่?
ไม่แนะนำ เนื่องจากนัตเกรด 8 มีแรงพิสูจน์ต่ำกว่า (80,000 psi) เมื่อเทียบกับสลักเกลียวเกรด B7 (ขั้นต่ำ 125,000 psi) นัตอาจเสียหายก่อนที่สลักเกลียวจะถึงความจุสูงสุด ควรจับคู่เกรดนัตกับเกรดสลักเกลียวตามแนวทางปฏิบัติมาตรฐานเสมอ
3. 'M' ในเกรด 7M และ 8M หมายถึงอะไร?
'M' หมายถึงเกรดที่ปรับเปลี่ยน สำหรับเกรด 7M หมายถึงความแข็งที่ควบคุมสำหรับงานบริการเปรี้ยว สำหรับเกรด 8M หมายถึงการเติมโมลิบดีนัมเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน
4. นัต ASTM A194 สามารถใช้แทนกับมาตรฐานอื่นเช่น DIN หรือ ISO ได้หรือไม่?
ไม่ได้ นัต ASTM A194 มีมิติและคุณสมบัติเชิงกลเฉพาะ สำหรับงานเมตริก ให้ใช้ ISO 898-2 หรือ DIN 934 อย่างไรก็ตาม LOKRON สามารถจัดหานัตตามมาตรฐานทั้งอิมพีเรียลและเมตริก
5. ฉันต้องการเอกสารพิเศษสำหรับการปฏิบัติตาม PED หรือไม่?
ใช่ สำหรับงานอุปกรณ์รับความดันภายใต้ PED 2014/68/EU ต้องจัดหานัตพร้อมใบรับรองการตรวจสอบ EN 10204 Type 3.1 LOKRON จัดเตรียมเอกสารครบถ้วนสำหรับตัวยึดที่ได้รับการรับรองทั้งหมด
สรุป
การเลือกเกรดนัต ASTM A194 ที่ถูกต้องเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับรอยต่อแบบสลักเกลียวที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ เกรด 2H เป็นตัวหลักสำหรับงานทั่วไป ในขณะที่เกรด 8 และ 8M ให้ความต้านทานการกัดกร่อน เกรด 7, 7M และ 16 ตอบสนองความต้องการเฉพาะสำหรับอุณหภูมิสูง งานบริการเปรี้ยว และอุณหภูมิต่ำ จับคู่เกรดนัตกับเกรดสลักเกลียวเสมอและพิจารณาสภาพแวดล้อมการทำงาน LOKRON มีนัตที่ผ่านการรับรองครบช่วงพร้อมคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญเพื่อช่วยให้คุณตัดสินใจได้ถูกต้อง
ต้องการสลักเกลียวรับรอง PED?
LOKRON จัดหาสลักเกลียวและนัตที่ได้รับการรับรองพร้อมเอกสาร EN 10204 3.1 ครบถ้วน
ขอใบเสนอราคา