یکی از انواع انکر بولت هایی که در صنایع نفت، گاز . پتروشیمی کاربرد دارد، استاد بولت است. این نوع بولت وظیفه اتصالات در خطوط انتقال سیالات مختلف را بر عهده دارد و در انواع مختلفی تولید و عرضه می شود. در این مطلب به سراغ معرفی این قطعه فولادی مقاوم رفته و شما را با استاندارد، ابعاد و مشخصات آن آشنا می کنیم. پس تا انتهای این مطلب همراه ما باشید.

استاد بولت چیست؟

استاد بولت و یا استد بولت یکی از انواع پرکاربرد انکر بولت ها است. این نوع خاص از انکر بولت از یک میله تمام دنده ایجاد شده که در دو سر خود مهره ۶ گوش (آچارخور) دارد. شایان ذکر است که برخلاف پیچ های معمولی، این میله ها سر ندارند و به همین علت هم به آن ها پیچ بی سر نیز می گویند. در حقیقت این مهره با چفت و بست شدن، باعث تحکیم و اتصال قطعات مختلف به همدیگر می شوند.

این نوع پیچ خاص به دلیل مشخصات فنی، استاندارد و ویژگی های خاص خود که در ادامه به آن ها می پردازیم، کاربردهای مختلفی در صنایع گوناگون دارد. این انکر بولت اما بیشترین کاربرد را در صنایع پتروشیمی و به منظور اتصالات فلنج و همچنین انتقال خطوط سیالات ارائه می دهد. با این وجود این قطعه حیاتی و اتصال دهنده قوی را در صنایع دیگر مانند ساختمان سازی، پل سازی و … نیز مورد استفاده قرار می دهند. با استفاده از مدرن ترین و پیشرفته ترین فناوری روز دنیا، امروزه ما شاهد انواع و اقسام استد بولت ها هستیم که هر یک کاربرد ویژه ای از خود ارائه می دهند. بنابراین بد نیست برای آشنایی بیشتر با این بولت توانا، با انواع مختلف آن آشنا شویم.

انواع استاد بولت

استاد بولت بر اساس شکل ظاهری نوع رزوه به انواع مختلفی تقسیم بندی می شود. انواع استد بولت عبارتند از:

استاد بولت با رزوه پیوسته 

نوع رزوه به کار رفته در این نوع استد بولت یکسان است و رد شکل ظاهری آن هیچ پخ یا صافی مشاهده نمی شود.

استاد بولت با سر ضربه ای

قسمت میانی استد بولت با سر ضربه ای بدون رزوه است و طول سر رزوه‌ای که مهره داخل آن پیچ می شود، کمی بلندتر از سر دیگر آن است. سر کوتاه‌تر این نوع استند بولت را داخل قطعه مورد نظر فرو کرده و مهره را در سر دیگر آن می بندند.

استاد بولت دو سر

قسمت میانی بدنه استادبولت بدون رزوه است. همچنین دو انتهای آن، طول کاملاً یکسان و مشابهی دارند.

استاد بولت دو سر با ساقه لاغر

همانطور که از نامش مشخص است، دو سر بدون رزوه این نوع بولت قطر کمتری داشته و لاغرتر است.

استاد بولت های فلنج 

این نوع خاص از استد بولت دو سر تخت و پخ دارد و رزوه در سرتاسر آن قطر یکسانی دارد. علت نامگذاری این نوع بولت به این دلیل است که از آن عمدتاً در فلنج ها استفاده می شود.

استاد بولت اتصالی

این نوع استادبولت از یک سمت بدون رزوه است و تنها سر دیگر آن که مهره داخلش قرار می گیرد، رزوه دارد. به این ترتیب برای قرار دادن پیچ استاد بولت اتصالی داخل یک قطعه، سر بدون رزوه آن را جوش می دهند.

کاربردهای استاد بولت

همانطور که پیشتر نیز اشاره کردیم، استادبولت ها کاربردهای متفاوتی دارند اما یکی از رایج ترین کاربردهای آن استفاده در صنایع پتروشیمی است. به همین دلیل هم این نوع بولت را به نام پیچ صنایع نفت و پتروشیمی می نامند. یکی دیگر از کاربردهای آن خطوط انتقال سیالات و فلنج ها است. فلنج‌ها خود یک اتصال دهنده قوی بین لوله وشیرآلات است و از لحاظ ظاهری شبیه به دیسک است. در صنایعی که نیاز به استفاده از فلنج است، از استاد بولت به عنوان نیروی پشتیبان فلنج و مهر و موم کننده مفصل آن کمک می گیرند. به دلیل قدرت و توانایی بالای استد بولت ها در اتصال قطعات و اجزای مختلف به یکدیگر، از این بولت می توان در صنایع ساختمان سازی، خطوط تولید ماشین آلات و صنایع خودرو سازی و صنعت سیمان و آب و فاضلاب نیز بهره برد.

استاندارد استاد بولت

استادبولت ها همانطور که از لحاظ ظاهری با یکدیگر متفاوت هستند، استاندارد و مشخصات فنی متفاوتی نیز دارند. در واقع استانداردها و مشخصات گوناگون این بولت هاست که آن ها را برای کاربردهای مختلف مناسب می سازد. این پیچ ها در استانداردهای امپریال (Imperial) و متریک (Metric) ساخته و عرضه می شوند و شما می توانید بر حسب نیاز خود، بولت مناسب را خریداری کنید. با این وجود رایج ترین استاندارد استد بولت، استاندارد ASME B16.5 است که بر حسب اینچ اندازه گیری می شود. جالب است بدانید هر کدام از اجزای تشکیل دهنده پیچ استاد بولت نیز استاندارد مخصو به خود را دارند. برای مثال ابعاد مهره های اینچی طبق استاندارد  ASME B18.2.2 و روزه مهره ها در استاندارد ASME B18.1.1 است. به علاوه واشر ها طبق استاندارد مرجع  ASTM A 193 و ASTM F 436 تولید می شوند.

ابعاد و مشخصات استاد بولت

نحوه محاسبه استاد بولت در اتصالات لوله به این صورت است که طول هر استد بولت را براساس فاصله اولین و آخرین رزوه آن محاسبه می کنند. به معنای دیگر پخی های پیش از رزوه این بولت ها در طول آن ها محاسبه نمی شود. توجه به این نکته الزامیست که در این اندازه گیری، پخی های پیش از رزوه دو سر هر میله محاسبه نمی شود. اندازه طول این میله های اینچی توسط استاندارد ASME B16.5 مشخص می شود. یکی از پرکاربردترین رزروه ها از لحاظ اندازه، رزوه به شکل V است که زاویه ۶۰ دارد. از سوی دیگر رزوه های درشت را UNC و رزوه های کوچکتر را UNF می نامند. در واقع رزوه ریز یا UNF را زمانی به کار می برند که کار حساس است و یا به اعمال گشتاور بیشتری نیاز دارند.

آشنایی با کدهای درج شده روی استاد بولت

حتماً تا به حال متوجه کدهای درج شده روی سر تخت استاد بولت ها شده اید. اما این کدها چه معنایی دارند؟

این کدهای درج شده در واقع گرید استد بولت ها را به ما نشان می دهند. گریدها معمولاً با حروف B شروع می شوند. البته اگر حروف L را دیدید، به این معنی است که آن بولت گرید فولادی و استیل دارد. اگر حروف L با عدد ۷ همراه بود، نشان دهنده این است که استد بولت فولادی است و مقاومت خوبی در محیط های سرد تا -۶۰ درجه و همچنین ضربه از خود نشان می دهد. از سوی دیگر گریدهایی که با حرف B شروع می شوند، تنوع بیشتری دارند. به علاوه عدد ۸ نشان دهنده بول استیل و اعداد ۷ و ۱۶ نشان دهنده بولت فولادی با مقاومت کششی بالا است. اما بولت فولادی B7 و  B16چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟ در ادامه به پاسخ این سوال می رسیم.

تفاوت استاد بولت فولادی B7 و  B16

گرید b7 استاد بولت خود انواع مختلفی دارد که یکی از آن ها استاد بولت b7m است. این مدل استد بولت جزو پرفروش‌ترین و رایج ترین مدل این بولت هاست چراکه قابلیت استفاده در دماهای متوسط و بالا را دارد. به همین دلیل هم از این نوع انکر بولت در اتصالات لوله های نفتی استفاده می شود.

استادبولت  b16نیز مشابه گرید b7 در  صنایع نفت و گاز و در دمای بالا و حتی بالای ۴۵۰ درجه مورد استفاده قرار می گیرد. به علاوه از نظر سختی و تنسایل هر دو گرید مشابه یکدیگر هستند. اما تفاوت اصلی آن ها در میزان مصرف منگنز در مواد تشکیل دهنده است. در ساخت استادبولت   b16 منگنز، وانادیوم و آلومینیوم کمتری به کار برده می شود. یکی دیگر از تفاوت های آن ها در میزان مقاومت در برابر حرارت است. همانطور که پیشتر هم گفتیم استاد بولت  b16توانایی مقاومت در برابر حرارت بالای ۴۵۰ درجه را دارد، اما این مقدار در  گرید b7کمتر است و در دمای بالاتر از ۴۵۰ درجه خواص فیزیکی خود را از دست می دهد.

تعیین بار وارده شده بر استاد بولت

از استادبولت ها بیشتر در لوله کشی و خطوط انتقال سیالات در پتروشیمی استفاده می کنند. بنابراین با توجه به حرکت سیالات در لوله ها، کم و زیاد شدن فشار و یا قطع و وصل شدن مکرر آن ها، نوع بار وارده بر پیچ استاد بولت از نوع دینامیکی است. بنابراین هنگام محاسبه فشار و بار وارد بر استد بولت باید توجه کرد که این نیرو به صورت دینامیکی محاسبه و ضریب امنیتی لحاظ شود.

قرار گرفتن مهره بر روی استاد بولت

در نحوه نصب استاد بولت به این موضوع اشاره کردیم که ابتدا بده رزوه ای استد بولت داخل سطح قرار گرفته و سپس مهره روی آن سوار می شود. بنابراین باید به این نکته اشاره کرد که مهره باید گریدی کاملاً مشابه استد بولت داشته باشد. بنابراین بهتر است با گرید مهره های اتصال استاد بولت نیز آشنا شویم.

گرید مهره اتصال استاد بولت

مهره های استاد بولت طبق استاندارد  ASTM A 194  مشخص می شوند و شامل مهره های فولاد آلیاژی، فولاد کربنی و استیل های مارتنسیتیک و استنیتیک می شود. مهره هایی که با این گرید ها ساخته می شوند برای استفاده در دما و فشار بالا مناسب و کاربردی هستند.

مقاومت محیطی استاد بولت های گرید های مختلف

گریدهای مختلف استاد بولت، نشان دهنده میزان مقاومت و رفتار آن ها در شرایط محیطی است. بنابراین می توان نتیجه گرفت که مقاومت محیطی گرید های مختلف با یکدیگر متفاوت است. برای مثال استاد بولت b7m در دماهای متوسط و بالا تا حداکثر ۴۵۰ درجه استفاده می ‌شود. استاد بولت  b8 اما از استیل ۳۰۴ ساخته شده و در برابر خوردگی و رطوبت مقاوم است. این نوع بولت را در دمایی بین ۲۰۰ تا ۵۷۵ درجه سانتی‌ گراد استفاده می کنند. از سوی دیگر استاد بولت b16 یکی از مقاوم ترین گریدها در برابر محیط و دما است و می تواند دمای بالاتر از ۴۵۰ درجه را نیز تحمل کند.

نکات مهم در انتخاب و خرید استاد بولت

ما با استاد بولت ها آشنا شدیم و اهمیت آن ها در صنایع مختلف را درک کردیم. بنابراین بهتر است نکاتی که حین خرید این بولت ها باید به آن توجه کنیم را هم بشناسیم. یکی از نکات مهم دقت در ابعاد و قطر استد بولت ها است. برای مثال اگر از استد بولت در فلنج استفاده می کنید، باید به این نکته توجه کنید که نوع و کلاس فشار فلنج تعیین کننده قطر و طول این بولت ها است. گریدها و متریال های مختلفی در ساخت این نوع انکر بولت ها مورد استفاده قرار می گیرند و شما باید بر حسب نیاز پروژه خود آن ها را انتخاب کنید. چراکه برخی گریدها محدودیت استفاده در دماهای خاصی را دارند. به علاوه باید به شکل ظاهری استاد بولت ها نیز توجه شود چراکه هرکدام از انواع استادبولت ها کاربرد و همچنین شرایط نصب متفاوتی دارند.

در آخر

امروزه به صورت گسترده از استاد بولت ها در در اتصالات لوله و فلنج و به طور کلی صنایع پتروشیمی استفاده می کنند. این اتصال دهنده استحکام و پایداری سازه را بالا برده و ایمنی را افزایش می دهند. در این مطلب به سراغ معرفی استد بولت ها رفتیم، قطعاتی که وجودشان برای ساخت لوله کشی و خطوط انتقال سیالات اهمیت ویژه ای دارد. اگر شما نیز تجربه یا نظری در این زمینه دارید می توانید آن را با ما به اشتراک بگذارید.