Poradniki / Klasy i materiały

Śruby dwustronne ASTM A193 B7, B16 i L7: jaki gatunek do urządzeń ciśnieniowych

10 października 2026

Śruby dwustronne w urządzeniach ciśnieniowych trzymają razem kołnierze, korpusy zaworów i obudowy pomp, podczas gdy rurociąg poddawany jest ciepłu, zimnu i cyklom. Kupujący rzadko musi projektować śrubę, ale musi wybrać właściwy gatunek i wpisać właściwą normę w zamówieniu. A193 B7, B16 i A320 L7 wyglądają na półce podobnie. Różnią się zakresem temperatur i badaniami, a niewłaściwy powoduje odrzuconą partię lub awarię w terenie.

Ten poradnik porównuje te trzy, wyjaśnia B7M, omawia nakrętki i gwinty i wymienia, co zawrzeć w RFQ.

Normy w skrócie

ASTM A193 obejmuje śruby ze stali stopowej i nierdzewnej do pracy w wysokiej temperaturze lub przy wysokim ciśnieniu. Zawiera B7, B7M i B16 wśród wielu gatunków. ASTM A320 obejmuje śruby ze stali stopowej i nierdzewnej do pracy w niskiej temperaturze, z L7 wśród gatunków. ASTM A194 obejmuje nakrętki do obu.

Śruba dwustronna do kołnierza rurowego to pręt z gwintem na obu końcach lub na całej długości, bez łba. Wymiary wynikają z ASME B16.5 dla śrub kołnierzowych, kształt gwintu z ASME B1.1, a zwykła seria gwintów dla 1 cala i większych to 8 zwojów na cal z pasowaniem 2A.

Czym są B7, B16 i L7

B7. Stal chromowo-molibdenowa, zwykle typu 4140 lub 4142, hartowana i odpuszczana. To standardowa śruba dwustronna do ogólnej pracy przy wysokim ciśnieniu. A193 podaje minimalną wytrzymałość na rozciąganie 125 ksi (860 MPa) i minimalną granicę plastyczności 105 ksi (720 MPa) dla średnic do 2.5 cala, z niższymi wartościami przy większych średnicach. Maksymalna twardość to 35 HRC.

B7M. Ta sama stal, ale odpuszczona do niższej twardości, do około 99 HRB lub 235 HBW, aby przeciwstawić się pękaniu siarczkowemu naprężeniowemu w środowisku kwaśnym wg NACE MR0175 i ISO 15156. Przy niższej twardości wytrzymałość jest niższa i projekt musi to uwzględnić.

B16. Stal chromowo-molibdenowo-wanadowa. Wanad daje odporność na pełzanie w temperaturach, w których B7 zaczyna się odprężać. To wybór dla pracy w wysokiej temperaturze, takiej jak para i gorące rurociągi procesowe, do temperatur powyżej limitu B7.

L7. Z A320, stal typu 4140 hartowana i odpuszczana jak B7, z dodatkowym wymaganiem próby udarności Charpy’ego z karbem V w niskiej temperaturze, zwykle minus 101 °C (minus 150 °F), przy minimalnej energii podanej w normie. Ma te same poziomy wytrzymałości co B7 w popularnych rozmiarach.

Porównanie

	B7	B7M	B16	L7 (A320)
Rodzaj stali	Cr-Mo	Cr-Mo	Cr-Mo-V	Cr-Mo
Min. wytrzymałość na rozciąganie, do 2.5 in	125 ksi (860 MPa)	100 ksi (690 MPa) typowo	125 ksi (860 MPa)	125 ksi (860 MPa)
Limit twardości	35 HRC	Około 99 HRB	Około 35 HRC	Około 35 HRC
Próba udarności	Niewymagana	Niewymagana	Niewymagana	Wymagana w niskiej temperaturze
Typowe zastosowanie	Ogólne wysokie ciśnienie	Środowisko kwaśne	Wysoka temperatura, pełzanie	Niska temperatura
Zwykła nakrętka (A194)	2H	2HM	4 lub 7	4 lub 7

Wartości są typowe, a rozstrzyga norma. Proszę sprawdzić tabelę dla zakresu średnic, bo wytrzymałość spada wraz z grubością śruby.

Temperatura i powód każdego gatunku

Śruby dwustronne tracą wytrzymałość na gorąco i ciągliwość na zimno.

• Praca na gorąco. B7 radzi sobie ze zwykłym zastosowaniem kołnierzy ze stali węglowej. Powyżej kilkuset stopni Celsjusza śruba może się odprężać, co oznacza, że powoli wydłuża się pod obciążeniem, a uszczelka traci docisk. B16 się temu opiera, a przy bardzo wysokiej temperaturze przejmują stopy austenityczne lub niklu. Zob. elementy złączne z Inconelu i Monelu.
• Praca na zimno. Stal węglowa traci ciągliwość w miarę ochładzania. Śruba ciągliwa w temperaturze pokojowej może pęknąć kruchym pęknięciem przy minus 50 °C. L7 dowodzi ciągliwości próbą udarności i jest właściwym wyborem dla zimnych rurociągów i prac kriogenicznych, z innymi gatunkami dla najzimniejszych.
• Środowisko kwaśne. Siarkowodór powoduje pękanie twardej stali. B7M istnieje właśnie na to, z limitem twardości utrzymującym ryzyko na niskim poziomie. Proszę nie mieszać B7 i B7M w jednym połączeniu bez zgody inżyniera.

Nakrętki, gwinty i długości

Nakrętka to połowa połączenia. Śruby dwustronne A193 i A320 pracują z nakrętkami A194, a klasy są dopasowane wytrzymałością i, dla pracy na zimno, udarnością. Proszę wpisać klasę nakrętki w zamówieniu, nawet jeśli nakrętki pochodzą z tego samego zakładu.

Gwinty są nacinane lub walcowane do klasy podanej na rysunku. Wiele śrub kołnierzowych to 2A, a nakrętka to 2B, co daje pasowanie z luzem. Niestandardowe długości śrub i długości gwintu są powszechne, bo grubość kołnierza i uszczelka się zmieniają. Śruba jest mierzona od końca do końca, a długość gwintu na każdym końcu jest częścią rysunku. Sprawdzanie gwintów sprawdzianami wyjaśnia kontrole.

Powłoki i oznakowanie

Śruby ciśnieniowe dostarcza się gołe, cynkowane lub ocynkowane ogniowo albo z powłokami z fluoropolimerów, które zmniejszają tarcie i chronią przed korozją. Każdy wybór zmienia zależność momentu od napięcia wstępnego i pasowanie nakrętki, więc proszę podać powłokę i gwintowanie nakrętki. Przy śrubach ocynkowanych nakrętka jest gwintowana z nadwymiarem, aby pomieścić warstwę cynku.

Każda śruba jest oznaczona gatunkiem i znakiem producenta. Normy określają gdzie i jak. Jeśli potrzebne są numery wytopu na śrubach, proszę to napisać, bo oznakowanie dodaje operację.

Badania i certyfikaty

Śruby ciśnieniowe zwykle wymagają pełnej certyfikacji:

• Świadectwo hutnicze pręta z analizą chemiczną i numerem wytopu.
• Wyniki badań mechanicznych: rozciąganie, granica plastyczności, wydłużenie, przewężenie.
• Wyniki twardości.
• Dla L7 wyniki próby udarności z temperaturą próby i wartościami energii.
• Zapisy obróbki cieplnej.

Zwykłym żądaniem jest protokół badań materiału w formie EN 10204 typ 3.1. Proszę przeczytać badania elementów złącznych, aby zobaczyć, co pokazuje każda próba. Jeśli strona trzecia ma być świadkiem badań, proszę o tym napisać przed zamówieniem.

Jak wybierać

1. Minimalna temperatura projektowa poniżej około minus 30 °C? Proszę wybrać L7 lub gatunek wskazany przez inżyniera dla najzimniejszego przypadku.
2. Środowisko kwaśne? Proszę wybrać B7M z nakrętkami 2HM i sprawdzić wytrzymałość.
3. Wysoka temperatura, obawa o pełzanie lub odprężanie? Proszę rozważyć B16 lub stop niklu.
4. Zastosowanie ogólne? B7 z nakrętkami 2H.

W razie wątpliwości proszę przesłać inżynierowi warunki projektowe, a nie tylko gatunek.

Dwa przykładowe zamówienia

Czterdzieści kompletów śrub kołnierzowych, 1-1/8 in 8UN, długość 7 in, B7 z nakrętkami 2H, na postój remontowy rafinerii. Zakład tnie pręt na długość, gwintuje oba końce do 2A i hartuje i odpuszcza śruby albo kupuje pręt po obróbce cieplnej. Każdy komplet jest wysyłany ze świadectwem badań huty, wynikami twardości i wynikami badań nakrętek. Zamówienie ma termin związany z postojem, więc kupujący potwierdza czas realizacji przed zamówieniem i prosi o dostawy częściowe według rozmiaru.

Kilkaset śrub L7, 3/4 in, dla chłodni przy minus 40 °C. Zakład potrzebuje pręta, który przejdzie próbę Charpy’ego w temperaturze próby L7, więc używa pręta z certyfikatem i wynikami udarności, a potem bada próbkę z partii po obróbce cieplnej. Badanie udarności dodaje koszt i kilka dni. Kupujący prosi o wartości energii udarności na certyfikacie i sprawdza, czy nakrętki są właściwej klasy do niskiej temperatury.

Częste błędy w zamówieniach śrub ciśnieniowych

• Zamawianie samą nazwą gatunku, takie jak “śruby B7”, bez normy i wydania. A193 ma kilka gatunków, a klasa nakrętki musi pasować.
• Pominięcie klasy nakrętki, więc nakrętki przychodzą w złej klasie dla śruby.
• Mieszanie B7 i B7M w jednym kołnierzu bez zgody.
• Zapomnienie o naddatku na powłokę w nakrętkach do śrub ocynkowanych.
• Określanie długości gwintu od całkowitej długości śruby zamiast wymiarowania każdego końca.
• Zakładanie, że jeden certyfikat obejmuje wszystkie śruby w zamówieniu, gdy pochodzą z więcej niż jednego wytopu.

Krótka specyfikacja zakupowa podająca normę, gatunek, nakrętkę, wymiary i certyfikaty usuwa większość z nich.

Kontrola dokumentacji i oznakowania przy odbiorze

Gdy śruby przyjadą, proszę sprawdzić cztery rzeczy, zanim trafią w teren. Oznakowanie na każdej śrubie lub wiązce zgadza się z gatunkiem i znakiem producenta na certyfikacie. Oznakowanie nakrętek zgadza się z zamówioną klasą, taką jak 2H lub 4. Numery partii lub wytopu na certyfikacie zgadzają się z tymi na pudełkach. Wymiary próbki, w tym długość całkowita i długość gwintu na każdym końcu, zgadzają się z rysunkiem. Taka krótka kontrola odbiorcza zajmuje minuty i wychwytuje zły gatunek lub złą długość, zanim kołnierz zostanie zamknięty.

Proszę przechowywać certyfikaty w aktach projektu przez cały okres życia połączenia, bo audyt układu ciśnieniowego lub przegląd zdarzenia może o nie zapytać po latach.

Lista kontrolna do RFQ

• Norma i gatunek: A193 B7, B7M, B16 lub A320 L7, i wydanie, jeśli ma znaczenie.
• Klasa nakrętki i ilość na śrubę.
• Średnica, seria gwintu i klasa, długość całkowita i długość gwintu na każdym końcu.
• Powłoka i wszelkie wymagania dotyczące momentu lub tarcia.
• Certyfikaty i oznakowanie, w tym numery wytopu i dane udarności.
• Ilość i termin dostawy.

Śruby dwustronne wykonywane według rysunku zwykle wycenia się za komplet z nakrętkami. Ogólne wskazówki dotyczące wyceny części na zamówienie znajdą Państwo w liście kontrolnej RFQ dla elementów złącznych na zamówienie. Gdy lista jest gotowa, prześlij zapytanie RFQ, a przekażemy je maksymalnie trzem producentom, którzy mogą wykonać i certyfikować śruby dwustronne.

Najczęściej zadawane pytania

Czytaj dalej

• SAE J429 Grade 5 a Grade 8: parametry śrub calowych dla kupujących
• Martenzytyczne i PH elementy złączne ze stali nierdzewnej: 410, 416 i 17-4