(1) 304와 304의 기본적인 차이점은 무엇입니까?304L, 316 및316L재료?
304, 304L, 316 및 316L은 플랜지 조인트(플랜지, 밀봉 요소 및 패스너 포함)에 일반적으로 사용되는 스테인리스강 재료입니다.
304, 304L, 316, 316L은 미국 재료 규격(ANSI 또는 ASTM)의 스테인리스 강 등급 코드로 오스테나이트계 스테인리스강 300 시리즈에 속합니다. 국내 소재규격(GB/T)에 해당하는 등급은 06Cr19Ni10(304), 022Cr19Ni10(304L), 06Cr17Ni12Mo2(316), 022Cr17Ni12Mo2(316L)이다. 이러한 유형의 스테인레스강을 일반적으로 18-8 스테인레스강이라고 통칭합니다.
| 아연 도금 강판 |
304, 304L, 316 및 316L은 합금 원소 및 양이 다르기 때문에 물리적, 화학적, 기계적 특성이 다릅니다. 일반 스테인레스 스틸과 비교하여 내식성, 내열성 및 가공 성능이 우수합니다. 304L의 내식성은 304와 비슷하지만 304L의 탄소 함량이 304보다 낮기 때문에 입계 부식에 대한 저항력이 더 강합니다. 316 및 316L은 몰리브덴 함유 스테인리스강입니다. 몰리브덴 첨가로 인해 304 및 304L보다 내식성 및 내열성이 우수합니다. 마찬가지로 316L의 탄소 함량은 316의 탄소 함량보다 낮기 때문에 결정 부식에 대한 저항성이 더 좋습니다. 304, 304L, 316 및 316L 오스테나이트계 스테인리스강은 기계적 강도가 낮습니다. 304의 실온 항복 강도는 205MPa이고 304L은 170MPa입니다. 316의 실온 항복 강도는 210MPa이고 316L은 200MPa입니다. 따라서 이들로 만든 볼트는 저강도 볼트에 속합니다.
표 1 탄소 함량, % 실온 항복 강도, MPa 권장 최대 작동 온도, 정도
304 0보다 작거나 같습니다.08 205 816
304L 0보다 작거나 같습니다.03 170 538
316 0보다 작거나 같습니다.08 210 816
316L 0보다 작거나 같습니다.03 200 538
(2) 플랜지 조인트에 304, 316 등의 재질의 볼트를 사용하면 안되는 이유는 무엇입니까?
이전 강의에서 언급했듯이 플랜지 조인트의 첫 번째 이유는 내부 압력으로 인해 두 플랜지의 밀봉 표면이 분리되어 가스켓 응력이 감소한다는 것입니다. 두 번째 이유는 고온에서 개스킷의 크리프 이완이나 볼트 자체의 크리프에 의해 볼트 힘이 완화되기 때문입니다. 이는 또한 개스킷의 응력을 감소시켜 플랜지 조인트가 누출되어 파손될 수 있습니다.
실제 작동에서는 볼트 힘의 완화가 불가피하며 초기 조임 볼트 힘은 시간이 지남에 따라 항상 감소합니다. 특히 고온 및 가혹한 사이클 조건의 플랜지 조인트의 경우 10,{1}}시간 작동 후 볼트 부하 손실은 종종 50%를 초과하며 시간이 지속되고 온도가 증가함에 따라 감소합니다.
플랜지와 볼트가 서로 다른 재질로 만들어진 경우, 특히 플랜지가 탄소강으로 만들어지고 볼트가 스테인레스강으로 만들어진 경우 볼트와 플랜지 재질의 열팽창 계수가 다릅니다. 예를 들어, 50도에서 스테인리스 강의 열팽창 계수(16.51×10-5/도)는 탄소강의 열팽창 계수(11.12×10-5/도)보다 큽니다. 장치가 가열된 후 플랜지의 팽창이 볼트의 팽창보다 작을 때 변형이 조정된 후 볼트 신장이 감소하여 볼트 힘이 감소합니다. 느슨하면 플랜지 조인트가 누출될 수 있습니다. 따라서 고온 장비 플랜지와 파이프 플랜지를 연결할 때, 특히 플랜지와 볼트 재료의 열팽창 계수가 다른 경우 두 재료의 열팽창 계수는 최대한 가까워야 합니다.
(1)에서 알 수 있듯이 304, 316 등 오스테나이트계 스테인리스강의 기계적 강도가 낮다. 304의 실온 항복 강도는 205MPa에 불과하고 316의 실온 항복 강도는 210MPa에 불과합니다. 따라서 이완과 피로에 저항하는 볼트의 능력을 향상시키기 위해 설치 볼트 힘을 증가시키는 조치가 취해집니다. 예를 들어, 후속 포럼에서는 최대 설치 볼트 힘을 사용할 때 설치 볼트 응력이 볼트 재료 항복 강도의 70%에 도달해야 한다고 언급됩니다. , 따라서 볼트 재질의 강도 수준을 향상시키고 고강도 또는 중강도 합금강 볼트 재질을 사용할 필요가 있습니다. 주철, 비금속 플랜지 또는 고무 가스켓 외에도 압력 수준이 더 높은 플랜지 또는 가스켓 응력이 큰 반금속 및 금속 가스켓의 경우 304 및 316과 같은 저강도 재료 볼트가 사용되는 것은 분명합니다. 볼트 힘이 씰링 요구 사항을 충족하기에 충분하지 않습니다.
여기서 특별한 주의가 필요한 것은 미국 스테인리스강 볼트 재질 규격에서 304와 316은 각각 304의 B8 Cl.1과 B8 Cl.2, 316의 B8M Cl.1과 B8M Cl.2라는 두 가지 범주로 되어 있다는 점이다. .1은 탄화물 고용처리를 받았고, Cl.2는 고용처리 외에 변형 강화 처리를 했습니다. B8 Cl.2와 B8 Cl.1의 화학적 내식성에 근본적인 차이는 없지만 직경 3의 B8 Cl.2와 같은 B8 Cl.1에 비해 B8 Cl.2의 기계적 강도가 크게 향상됩니다. /4". 볼트 재질의 항복강도는 550MPa인 반면 모든 직경의 B8 Cl.1 볼트 재질의 항복강도는 205MPa에 불과해 두 배 이상 차이가 난다. 국내 06Cr19Ni10(304)과 06Cr17Ni12Mo2(316) 볼트 재질 표준은 B8 Cl.1과 다릅니다. B8M Cl.1과 동일합니다. [참고: GB/T 150.3 "압력 용기 부품 3 설계"의 볼트 재질 S30408은 B8 Cl.2와 동일하며 S31608은 B8M과 동일합니다. Cl.1.
위의 이유를 고려하여 GB/T 150.3 및 GB/T 38343 "플랜지 조인트 설치에 대한 기술 규정"에서는 일반적인 304(B8 Cl. 1) 및 316(B8M Cl)을 사용하지 않는 것이 좋습니다. 압력 장비 플랜지 및 파이프 플랜지 조인트. .1) 특히 고온 및 가혹한 사이클 조건에서 볼트 재료는 B8 Cl.2(S30408) 및 B8M Cl.2로 교체하여 설치 볼트 힘이 낮아지는 것을 방지해야 합니다.
304, 316 등 강도가 낮은 볼트 재질을 사용하는 경우에는 설치 단계에서도 볼트가 재질의 항복강도를 초과하거나 토크 제어가 부족하여 파손될 수 있다는 점에 유의할 필요가 있습니다. 당연히 압력 시험 중이나 운전 시작 시 누출이 발생하면 볼트를 계속 조여도 볼트 힘이 증가하지 않아 누출을 방지할 수 없습니다. 또한, 이러한 볼트는 볼트가 영구적으로 변형되어 볼트의 단면 크기가 작아지고 재설치 시 비틀림 및 파손되기 쉽기 때문에 분해한 후에는 재사용할 수 없습니다.
