在法兰接头密封中当碳钢配用304材料螺栓

碳钢或不锈钢法兰在法兰接头密封处配用304材质螺栓时，在运行状态下经常会出现泄漏问题。在本文中，昌辉仪表对不推荐用于法兰接头密封的304和316材质螺栓进行了一定的分析。

1、304、304L、316、316L材料的基本区别是什么？

304、304L、316、316L是法兰接头（包括法兰、密封件和紧固件）常用的不锈钢材料。

304、304L、316、316L是美国材料标准（ANSI或ASTM）的不锈钢代号，属于奥氏体不锈钢的300系列。国内材料标准（GB/T）对应的牌号有（304)、（304L）、（316)、（316L）。通常这类不锈钢统称为18 -8 不锈钢。

参见表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、化学和机械性能。与普通不锈钢相比，它们具有良好的耐腐蚀性和耐热性。性和加工性能。304L的耐腐蚀性能与304相近，但由于304L的含碳量比304低，因此其耐晶间腐蚀能力更强。316、316L 是一种含钼不锈钢。由于添加了钼，其耐蚀性和耐热性优于304、304L。同理，由于316L的含碳量比316低，因此其抗晶体腐蚀能力更好。304、 304L、316、316L等奥氏体不锈钢的机械强度较低。304的室温屈服强度为304L；316的室温屈服强度为316L。因此，用它们制成的螺栓属于低强度螺栓。

表格1

螺栓材料的含碳量橡胶膨胀接头法兰处理，%室温屈服强度，MPa 推荐最高使用温度，℃ 304 ≤0.08 205 816

304L ≤0.03 170 538

316 ≤0.08 210 816

316L ≤0.03 200 538

2、法兰接头为什么不能用304、316等材质的螺栓？

前面讲讲，法兰接头首先由于内压使两个法兰的密封面分离，使垫片应力相应减小，其次，由于垫片在高温或高温下蠕变，螺栓力松弛。螺栓本身的蠕变。，也减少了垫片的应力，甚至法兰接头也不会漏气。

在实际操作中，螺栓力的松动在所难免，随着时间的推移，初始拧紧螺栓力始终会下降。特别是在高温和严酷循环条件下的法兰接头，在运行数小时后，螺栓载荷损失往往会超过50%，并且随着时间的延长和温度的升高而衰减。

当法兰与螺栓材质不同时，尤其是法兰为碳钢与螺栓为不锈钢时，螺栓与法兰材质的热膨胀系数不同，如不锈钢在50℃时的热膨胀系数(16. 51×10-5/℃) 大于碳钢的热膨胀系数(11.12×10-5/℃)。设备升温后，当法兰的膨胀量小于螺栓的膨胀量时，变形协调后，螺栓伸长率的降低引起螺栓力的松弛，可能导致法兰泄漏联合的。因此，当高温设备法兰和管道法兰连接时，特别是法兰和螺栓材料的热膨胀系数不同，