استد بولت

استدبولت

از پرکاربردترین نوع اتصالات در خطوط انتقال سیالات مختلف استاد بولت تا استد بولت ها هستند. از استد بولت در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی و آب و فاضلاب استفاده بسیار زیادی می شود. استاد بولت ها معمولا با دنده اینچی تولید شده و از استاندارد ASTM A193 تبعیت می کنند.
جایگاه استد بولت ها در دو طرف دنده می باشد و بنا به کاربری که دارند و محلی که از انها استفاده می شود آبکاری های مختلفی از گالوانیزه ، داکرومات و … روی انها انجام می شود.
استد بولت ها قابلیت اتصاف مهره در دو طرف را دارا هستند.

متریال بکار رفته در ساختار استاد بولت ها طبق استاندارد A193 معمولا B7, B8 و B16 می باشد که خود کلاس ۷ به دو زیر شاخه و کلاس ۸ به چهار زیر شاخه دسته بندی میشود. مهره بکار رفته در اتصال استاد بولت ها نیز طبق استاندارد A194 بوده و نسبت به مهره های متریک سنگین تر ضخیم تر و گوشت بیشتری نیز دارند.

از آنجا که از استد بولت ها بیشتر در اتصالات فلنج ها استفاده میشود تعیین طول استد بولت با در نظر گرفتن اجزای اتصال خورنده محاسبه میشود که علاوه بر آنها باید طول محاسبه شده فضای لازم برای بستن دو مهره در دو طرف را نیز فراهم نماید. علاوه بر این پیشنهاد مهندسی میشود که همیشه مهره بصورت کامل بر روی استد بولت سوار شده و حتی بخشی از استاد بولت نیز از مهره بیرون بماند. طول استد بولت ها نیز دارای استاندارد تولید می باشد که با قطر های مختلف تغییر می کند.

مشخصات فنی استاد بولت A193

استاندارد A193 شامل استد بولت از آلیاژ فولاد و استنلس استیل برای شیر ها، فلنج ها و اتصالات لوله میشود که در دما و یا فشار بالا مورد استفاده قرار میگیرند. متریال بکار رفته در هر یک از گرید های تشکیل دهنده استاد بولت ها با این استاندارد طی عملیات سخت کاری بطور دقیقی حرارت می بینند تا مقاومت حرارتی بالایی داشته باشند. بلافاصله بعد از حرارت دیدن و فورج شدن این متریال ها بسرعت سرد شده تا استقامت دمایی آنها در محیطهای سرد و گرم بالا باشد. متریال بکار رفته در هر یک از گرید های استاد بولت استاندارد

استاد بولت B8Mاستاد بولت B8استاد بولت B7عنصر
ماکسیمم ۰٫۰۸%ماکسیمم ۰٫۰۸%۰٫۳۷ – ۰٫۴۹%کربن
ماکسیمم ۲%ماکسیمم ۲%۰٫۶۵ – ۱٫۱۰%منگنز
۰٫۰۴۵%۰٫۰۴۵%۰٫۰۳۵%حداکثر فسفر
۰٫۰۳۰%۰٫۰۳۰%۰٫۰۴۰%حداکثر گوگرد
حداکثر ۱%حداکثر ۱%۰٫۱۵ – ۰٫۳۵%سیلیکن
۱۶٫۰ – ۱۸٫۰%۱۸٫۰ – ۲۰٫۰%۰٫۷۵ – ۱٫۲۰%کروم
۱۰٫۰ – ۱۴٫۰%۸٫۰ – ۱۱٫۰%نیکل
۲٫۰۰ – ۳٫۰۰%۰٫۱۵ – ۰٫۲۵%مولیبدنیت

 

تفاوت استاد بولت گرید B7 و B16

هر دو گرید B7 و B16 استاد بولت ها از آلیاژ فولاد با کربن متوسط ساخته شده اند که عملیات سخت کاری حرارتی در چند مرحله بر روی آنها صورت گرفته است. از نظر متریال، مواد تشکیل دهنده هر دو گرید تشابه بسیار دارند با این تفاوت که استاد بولت گرید B16 در ساختار خود حدود ۰٫۳% منگنز کمتر و بجای آن ۰٫۳% وانادیوم و درصد بسیار قلیلی آلومینیوم دارد.

هر دو گرید استاد بولت B7 و B16 تا دمای کاری ۴۵۰ درجه سانتی گراد سختی، تنسایل، بار گواه و تنش تسلیم کاملا برابری دارند و این بدان معناست که در صورتیکه دمای کاری استادبولت حداکثر تا ۴۵۰ درجه سانتی گراد بالا می رود با توجه به پایین تر بودن قابل توجه قیمت گرید B7 نسبت به گرید B16 استفاده از گرید B7 استاد بولت ها کاملا توجیه پذیر است. این در حالی است که در دماهای بالاتر از ۴۵۰ درجه سانتی گراد تنسایل استادبولت B7 نسبت به گرید B16 به شدت افت می کند و در دماهای نزدیک به ۶۵۰ درجه سانتی گراد تنسایل استادبولت B16 حدود ۲٫۵ برابر بیشتر از استاد بولت B7 می باشد

سختی و تنسایل گرید های مختلف استاد بولت

از آنجا که از استد بولت ها معمولا در فشار بالا و شرایط دمایی سرد و گرم استفاده میشود گرید های مختلف آن چه از نظر ترکیب شیمیایی و عملیات سخت کاری گرم و سرد متفاوت بوده و انتخاب استاد بولت مناسب باید با در نظر گرفتن فشار و بار وارده به آن و دمایی که استاد بولت در آن بسته می شود صورت گیرد. به عنوان مثال تفاوت در انتخاب استاد بولت گرید B7 و B16 در صنعت معمولا مقاومت حرارتی متفاوت آنهاست بطوریکه در دمای بالاتر از ۴۵۰ درجه سانتی گراد استد بولت B16 طول عمر بالاتری از استد بولت B7 دارد.

حداقل افزایش طول %حداقل تنش تسلیم ksiحداقل تنسایل ksiسایزinگرید استاد بولت
۱۶۱۰۵۱۲۵تا ۲-۱/۲B7
۱۶۹۵۱۱۵تا ۲ ۵/۸ – ۴B7
۱۸۷۵۱۰۰۴ ۱/۸ – ۷B7
۳۰۳۰۷۵تمام سایز هاB8 Class 1
۳۰۳۰۷۵تمام سایز هاB8M Class 1
۱۲۱۰۰۱۲۵تا ۳/۴B8 Class 2
۱۵۸۰۱۱۵۷/۸-۱B8 Class 2
۲۰۶۵۱۰۵۱-۱/۸ – ۱-۱/۴B8 Class 2
۲۸۵۰۱۰۰۱-۳/۸ – ۱-۱/۲B8 Class 2
۲۰۸۰۱۰۰۷/۸-۱B8M Class 2
۲۵۶۵۹۵۱-۱/۸ – ۱-۱/۴B8M Class 2
۳۰۵۰۹۰۱-۳/۸ – ۱-۱/۲B8M Class 2

 

استاد بولت و اتصالات فلنج ها

فلنج ها متناسب با قطر لوله اتصال و فشار سیال داخل آنها دریل کاری شده تا با اتصال پیچ و مهره و یا استاد بولت در صورت انتخاب متریال مناسب حداکثر مقاومت در برابر فشار سیال و ضربه حاصل از قطع و وصل شدن سیال توسط چک ولو را داشته باشند.

طبق استاندارد ASME B16.5 برای اتصال فلنج ها هم می توان از پیچ و مهره شش گوش استفاده نمود و هم از استاد بولت. هم پیچ ها و هم استاد بولت ها در دو شکل نیم دنده و تمام دنده تولید می شوند که حالت تمام دنده به دلیل عدم تمرکز تنش و یکنواختی پخش بار سرتاسر پیچ یا استاد بولت گزینه مناسب تری به نظر می آید.

استفاده از استاد بولت در اتصال فلنج ها به استفاده از پیچ شش گوش ترجیح دارد، چراکه، نه تنها در زمان اتصال راحت تر است بلکه گاهی در اتصال مستقیم پمپ ها بدلیل سطح برآمده و به اصطلاح Curve بودن سطوح استفاده از پیچ شش گوش ممکن نیست و تنها گزینه ممکن استد بولت ها هستند.

استاد بولت استنلس استیل B8 Class1

استاد بولت های گرید B8 در ساختار خود ۸-۱۱ درصد کروم دارند و در برابر رطوبت و خوردگی مقاوم هستند. این گرید استاد بولت همراه با مهره A194 G8 و واشر SS304 بسته شده و در سایزهای ۱/۴ الی ۴ اینچ تولید میشود. 

اضافه میشود که استنلس استیل B8 از استیل ۳۰۴ تشکیل شده که در قیاس با استیل ۳۱۶ مقاومت خوردگی کمتری در برابر رطوبت دارد

استد بولت B8M

تفاوت استاد بولت B8 و B8M در نوع استنلس استیل آنها می باشد. گرید B8 از استنلس استیل ۳۰۴ و گرید B8M از استنلس استیل ۳۱۶ که توسط آهنربا جذب نشده و به استیل نگیر معروف است ساخته شده. استاد بولت B8 و B8M کارایی بسیار نزدیکی دارند هرچند مه مقاومت در برابر عوامل خورنده در استد بولت B8M بیشتر می باشد. از نظر ترکیب شیمیایی گرید B8M دو درصد نیکل بیشتر و ۲ درصد کروم کمتر در ساختارش نسبت به گرید B8 دارد.

استاد بولت گالوانیزه و داکرومات

استاد بولت ها معمولا از متریال با مقاومت در برابر حرارت بالا تولید میشوند اما غیر از استاندارد B8 و B8M که استنلس استیل هستند موارد دیگر از فولاد نورد شده و آلیاژ فولاد بوده و در برابر رطوبت مقاومت چندانی ندارند. البته همانطور که میدانید استفاده از استاد بولت در صنایع آب و فاضلاب و نفت و گاز به این معنا نیست که خود استاد بولت در معرض این سیالات است. اما استفاده از آنها در شرایط محیطی مختلف اسیدی، مرطوب، آمونیاکی و غیره استفاده از آبکاری گالوانیزه و یا داکرومات و آبکاری های مختلف را برای محافظت سطحی استد بولت الزامی میکند.

نمونه پیچ های داکرومات شده در شرکت پارس پوشش در زیر قابل مشاهده است