在法蘭接頭密封中當碳鋼配用304材料螺栓

碳鋼或不銹鋼法蘭在法蘭接頭密封處配用304材質螺栓時，在運行狀態下經常會出現泄漏問題。在本文中，昌輝儀表對不推薦用于法蘭接頭密封的304和316材質螺栓進行了一定的分析。

1、304、304L、316、316L材料的基本區別是什么？

304、304L、316、316L是法蘭接頭（包括法蘭、密封件和緊固件）常用的不銹鋼材料。

304、304L、316、316L是美國材料標準（ANSI或ASTM）的不銹鋼代號，屬于奧氏體不銹鋼的300系列。國內材料標準（GB/T）對應的牌號有（304)、（304L）、（316)、（316L）。通常這類不銹鋼統稱為18 -8 不銹鋼。

參見表1，304、304L、316和316L因合金元素和添加量不同而具有不同的物理、化學和機械性能。與普通不銹鋼相比，它們具有良好的耐腐蝕性和耐熱性。性和加工性能。304L的耐腐蝕性能與304相近，但由于304L的含碳量比304低，因此其耐晶間腐蝕能力更強。316、316L 是一種含鉬不銹鋼。由于添加了鉬，其耐蝕性和耐熱性優于304、304L。同理，由于316L的含碳量比316低，因此其抗晶體腐蝕能力更好。304、 304L、316、316L等奧氏體不銹鋼的機械強度較低。304的室溫屈服強度為304L；316的室溫屈服強度為316L。因此，用它們制成的螺栓屬于低強度螺栓。

表格1

螺栓材料的含碳量橡膠膨脹接頭法蘭處理，%室溫屈服強度，MPa 推薦最高使用溫度，℃ 304 ≤0.08 205 816

304L ≤0.03 170 538

316 ≤0.08 210 816

316L ≤0.03 200 538

2、法蘭接頭為什么不能用304、316等材質的螺栓？

前面講講，法蘭接頭首先由于內壓使兩個法蘭的密封面分離，使墊片應力相應減小，其次，由于墊片在高溫或高溫下蠕變，螺栓力松弛。螺栓本身的蠕變。，也減少了墊片的應力，甚至法蘭接頭也不會漏氣。

在實際操作中，螺栓力的松動在所難免，隨著時間的推移，初始擰緊螺栓力始終會下降。特別是在高溫和嚴酷循環條件下的法蘭接頭，在運行數小時后，螺栓載荷損失往往會超過50%，并且隨著時間的延長和溫度的升高而衰減。

當法蘭與螺栓材質不同時，尤其是法蘭為碳鋼與螺栓為不銹鋼時，螺栓與法蘭材質的熱膨脹系數不同，如不銹鋼在50℃時的熱膨脹系數(16. 51×10-5/℃) 大于碳鋼的熱膨脹系數(11.12×10-5/℃)。設備升溫后，當法蘭的膨脹量小于螺栓的膨脹量時，變形協調后，螺栓伸長率的降低引起螺栓力的松弛，可能導致法蘭泄漏聯合的。因此，當高溫設備法蘭和管道法蘭連接時，特別是法蘭和螺栓材料的熱膨脹系數不同，