가이드 / 강도 등급과 재질

ASTM A193 B7, B16, L7 스터드: 압력 설비에는 어느 등급인가

2026년 10월 10일

압력 설비의 스터드는 배관이 열, 냉기, 반복 하중을 받는 동안 플랜지, 밸브 본체, 펌프 케이싱을 붙잡고 있습니다. 바이어가 스터드를 설계할 일은 드물지만, 알맞은 등급을 고르고 주문서에 알맞은 규격을 적어야 합니다. A193 B7, B16, A320 L7은 선반에서는 비슷해 보입니다. 온도 범위와 시험이 다르며, 잘못된 것을 고르면 로트가 반품되거나 현장에서 파손이 납니다.

이 가이드는 세 가지를 비교하고, B7M을 설명하며, 너트와 나사를 다루고, 견적 요청에 넣을 내용을 나열합니다.

규격 요약

ASTM A193은 고온 또는 고압 용도의 합금강 및 스테인리스강 볼팅을 다루며, 여러 등급 중에 B7, B7M, B16을 포함합니다. ASTM A320은 저온 용도의 합금강 및 스테인리스 볼팅을 다루고 등급 중에 L7이 있습니다. ASTM A194는 양쪽의 너트를 다룹니다.

배관 플랜지용 스터드는 머리가 없고 양끝 또는 전체 길이에 나사를 낸 막대입니다. 치수는 플랜지 볼팅에 대해 ASME B16.5를 따르고, 나사 형상은 ASME B1.1을 따르며, 직경 1인치 이상의 일반적인 나사 계열은 2A 끼워맞춤의 인치당 8산입니다.

B7, B16, L7이란

B7. 보통 4140 또는 4142 계열의 크롬 몰리브덴강을 담금질하고 뜨임한 것입니다. 일반 고압 용도의 표준 스터드입니다. A193은 직경 2.5인치까지 최소 인장강도 125 ksi (860 MPa), 최소 항복 105 ksi (720 MPa)를 정하며, 직경이 클수록 낮은 값이 적용됩니다. 최대 경도는 35 HRC입니다.

B7M. 같은 강을 더 낮은 경도, 약 99 HRB 또는 235 HBW까지 뜨임하여, NACE MR0175와 ISO 15156에 따른 사워 환경에서 황화물 응력 균열에 견디게 한 것입니다. 경도가 낮아 강도도 낮으며, 설계가 이를 감안해야 합니다.

B16. 크롬 몰리브덴 바나듐강입니다. 바나듐은 B7이 이완되기 시작하는 온도에서 크리프 저항을 줍니다. 증기나 뜨거운 공정 배관처럼 B7이 한계에 이르는 온도를 넘는 고온 용도에 선택합니다.

L7. A320의 등급으로, B7처럼 담금질과 뜨임을 한 4140 계열 강에 저온, 보통 영하 101 °C (영하 150 °F)에서 규격에 명시된 최소 에너지 값의 샤르피 V노치 충격 시험 요구가 더해집니다. 일반적인 크기에서는 B7과 같은 강도 수준을 갖습니다.

비교

	B7	B7M	B16	L7 (A320)
강종	Cr-Mo	Cr-Mo	Cr-Mo-V	Cr-Mo
최소 인장강도, 2.5 in까지	125 ksi (860 MPa)	100 ksi (690 MPa) 일반값	125 ksi (860 MPa)	125 ksi (860 MPa)
경도 상한	35 HRC	약 99 HRB	약 35 HRC	약 35 HRC
충격 시험	요구 안 함	요구 안 함	요구 안 함	저온에서 요구
일반적인 용도	일반 고압	사워 환경	고온, 크리프	저온
일반적인 너트 (A194)	2H	2HM	4 또는 7	4 또는 7

수치는 일반적인 값이며 규격이 우선합니다. 스터드가 굵어질수록 강도가 떨어지므로 직경 범위는 표를 확인하십시오.

온도와 각 등급의 이유

스터드는 뜨거우면 강도를, 차가우면 인성을 잃습니다.

• 고온 용도. B7은 일반적인 탄소강 플랜지 용도를 감당합니다. 섭씨 수백 도를 넘으면 스터드가 이완될 수 있는데, 하중을 받으며 천천히 늘어나 개스킷의 압축이 사라진다는 뜻입니다. B16이 이에 견디며, 매우 뜨거운 용도에서는 오스테나이트계나 니켈 합금이 대신합니다. 이에 대해서는 Inconel과 Monel 파스너를 참조하십시오.
• 저온 용도. 탄소강은 차가워지면 인성을 잃습니다. 상온에서 질긴 스터드도 영하 50 °C에서는 취성 파괴를 일으킬 수 있습니다. L7은 충격 시험으로 인성을 입증하며 저온 배관과 극저온 작업에 알맞고, 가장 낮은 온도에는 다른 등급을 씁니다.
• 사워 환경. 황화수소는 단단한 강을 깨뜨립니다. B7M은 이를 위해 존재하며, 경도 상한이 위험을 낮춥니다. 엔지니어링 승인 없이 한 접합부에서 B7과 B7M을 섞지 마십시오.

너트, 나사, 길이

너트는 접합부의 절반입니다. A193과 A320 스터드는 A194 너트와 함께 쓰며, 등급은 강도로, 저온 용도에서는 충격으로 맞춥니다. 너트가 같은 공장에서 오더라도 주문서에 너트 등급을 적으십시오.

나사는 도면이 정한 공차 등급으로 절삭하거나 전조합니다. 많은 플랜지 스터드는 2A이고 너트는 2B로, 헐거운 끼워맞춤이 됩니다. 플랜지 두께와 개스킷에 따라 달라지므로 맞춤 스터드 길이와 나사부 길이는 흔합니다. 스터드는 끝에서 끝까지 재며, 각 끝의 나사부 길이는 도면의 일부입니다. 나사 게이지 검사가 그 점검을 설명합니다.

코팅과 마킹

압력용 스터드는 무처리, 아연 또는 용융 아연도금, 마찰을 줄이고 부식을 막는 불소수지 코팅으로 공급됩니다. 어느 선택이든 토크와 예압의 관계 및 너트 끼워맞춤이 달라지므로 코팅과 너트 탭 가공을 명시하십시오. 아연도금 스터드의 경우 너트는 아연층을 허용하도록 오버사이즈로 탭 가공합니다.

각 스터드에는 등급과 제조사 마크가 표시됩니다. 위치와 방법은 규격이 정합니다. 스터드에 히트 번호가 필요하다면 마킹이 한 공정을 더하므로 말씀해 주십시오.

시험과 성적서

압력용 볼팅은 보통 완전한 인증을 요구합니다.

• 화학 성분과 히트 번호가 있는 바 소재의 밀 시트.
• 기계 시험 결과: 인장, 항복, 연신율, 단면 수축률.
• 경도 결과.
• L7의 경우 시험 온도와 에너지 값이 있는 충격 시험 결과.
• 열처리 기록.

EN 10204 type 3.1 형식의 재료 시험 성적서가 일반적인 요청입니다. 각 시험이 무엇을 보여 주는지는 파스너 시험을 읽어 보십시오. 제3자가 시험에 입회해야 한다면 주문 전에 밝히십시오.

선택 방법

1. 최저 설계 온도가 약 영하 30 °C 아래입니까? L7, 또는 가장 낮은 온도 조건에 엔지니어가 지정하는 등급을 고르십시오.
2. 사워 환경입니까? B7M과 2HM 너트를 고르고 강도를 확인하십시오.
3. 고온이고 크리프나 이완이 우려됩니까? B16 또는 니켈 합금을 검토하십시오.
4. 일반 용도입니까? B7과 2H 너트.

확신이 서지 않으면 등급만이 아니라 설계 조건을 엔지니어에게 보내십시오.

주문 사례 두 가지

정유 공장 정기 보수용 플랜지 스터드 40세트, 1-1/8 in 8UN, 길이 7 in, B7과 2H 너트. 공장은 바 소재를 길이에 맞게 자르고, 양끝을 2A로 나사 가공한 뒤 스터드를 담금질하고 뜨임하거나, 열처리된 바 소재를 구입합니다. 각 세트는 밀 시트, 경도 결과, 너트 시험 결과와 함께 출하됩니다. 주문에는 가동 중단에 맞춘 날짜가 걸려 있으므로, 바이어는 발주 전에 리드타임을 확인하고 크기별 분할 출하를 요청합니다.

영하 40 °C의 냉장 시설용 3/4 in L7 스터드 수백 개. 공장은 L7 시험 온도에서 샤르피 시험을 통과할 수 있는 바 소재가 필요하므로, 충격 결과가 있는 인증 바 소재를 쓰고 열처리한 로트에서 시료를 시험합니다. 충격 시험은 비용과 며칠을 더합니다. 바이어는 성적서에 충격 에너지 값을 요청하고 너트가 저온용으로 올바른 등급인지 확인합니다.

압력 볼팅 주문에서 흔한 실수

• 규격이나 판 없이 “B7 스터드”처럼 등급 이름만으로 주문함. A193에는 여러 등급이 있고 너트 등급도 맞아야 합니다.
• 너트 등급을 빠뜨려, 스터드에 맞지 않는 등급의 너트가 도착함.
• 승인 없이 한 플랜지에서 B7과 B7M을 섞음.
• 아연도금 스터드용 너트의 코팅 여유를 잊음.
• 각 끝을 치수 지정하지 않고 스터드 전체 길이에서 나사부 길이를 지정함.
• 스터드가 둘 이상의 히트에서 오는데 한 성적서가 한 주문의 모든 스터드를 포괄한다고 가정함.

규격, 등급, 너트, 치수, 성적서를 명시한 짧은 구매 사양서가 이 대부분을 없앱니다.

수령 시 서류와 마킹 확인

스터드가 도착하면 현장으로 보내기 전에 네 가지를 확인하십시오. 각 스터드나 묶음의 마킹이 성적서의 등급과 제조사 마크에 일치합니다. 너트 마킹이 주문한 2H나 4 같은 등급에 일치합니다. 성적서의 로트 번호나 히트 번호가 상자의 것과 일치합니다. 시료의 치수, 전체 길이와 각 끝의 나사부 길이를 포함해, 도면에 일치합니다. 이런 짧은 수령 검사는 몇 분이면 끝나며, 플랜지를 닫기 전에 잘못된 등급이나 길이를 잡아냅니다.

압력 시스템 감사나 사고 검토가 수년 뒤에 요청할 수 있으므로, 접합부의 수명 동안 성적서를 프로젝트 파일에 보관하십시오.

견적 요청 체크리스트

• 규격과 등급: A193 B7, B7M, B16 또는 A320 L7, 중요하다면 판도.
• 너트 등급과 스터드당 수량.
• 직경, 나사 계열과 공차 등급, 전체 길이, 각 끝의 나사부 길이.
• 코팅과 토크 또는 마찰 요구 사항.
• 성적서와 마킹, 히트 번호와 충격 데이터 포함.
• 수량과 납기.

도면대로 만드는 스터드는 보통 너트를 포함한 세트 단위로 견적합니다. 맞춤 부품 견적에 대한 일반 지침은 맞춤 파스너 견적 요청 체크리스트를 참조하십시오. 목록이 준비되면 견적 요청을 보내십시오. 스터드를 제작하고 인증할 수 있는 최대 세 곳의 제조사에 전달합니다.

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