Is 50% Bolt Yield the Best Choice for Flange Torquing?

การขันทอร์คหน้าแปลนด้วยค่า bolt yield ที่ 50% คือทางเลือกที่ดีที่สุดใช่หรือไม่

ในงานขันทอร์คหน้าแปลน โดยทั่วไปช่างที่ทำการประกอบและขันทอร์คมักคิดว่า เราควรขันทอร์คที่ค่า bolt yield ที่ 50% คือทางเลือกที่ดีที่สุด

คำตอบคือ ไม่ใช่

เพราะตามความเชื่อเดิมที่เราเลือก ค่า bolt stress ที่ 50% bolt yield เนื่องจาก เราเลือกค่าจากโบลต์เพียงอย่างเดียว เพราะ เอกสารอ้างอิงเดิม ตารางทอร์ค ที่เราเคยใช้ดั้งเดิม ส่วนใหญ่จะมีการกำหนดค่าไว้ที่ 50% bolt yield

ยกตัวอย่าง ถ้าต้องการขันหน้าแปลน SA105 ขนาด 28″ Class 600 Series A / Bolt and Nut B7/2H, Gasket SPW Flex Gr with IR/OR

อ้างอิงตาม ASME PCC-1-2022 Appendix O ค่า Bolt Stress ควรมีค่าอยู่ระหว่าง 40-70% Bolt Yield B7 bolt yield = 105,000 psi ดังนั้นค่า bolt stress ควรอยู่ในช่วง 42,000-73,500 psi

เมื่อเราพิจารณาค่า ค่าสูงสุดของ bolt stress ก่อนที่หน้าแปลนจะเสียรูป (bolt stress limit prior to flange damage) เมื่อดูจากตาราง O-4.1-2 ค่าที่ได้ไม่ควรเกิน 47 ksi หรือ 47,000 ksi

จากตาราง O-4.2-1 สำหรับหน้าแปลนขนาด 28″ Class 600 ค่า bolt stress ที่ได้ควรมีค่าไม่เกิน 38 ksi หรือ 38,000 psi ซึ่งตรงกับไฮไลท์สีเขียวระบุว่า limit by max gasket stress ซึ่งหมายความว่าถ้าค่า เกินจากนี้อาจทำให้ gasket เกิดความเสียหายและอาจเกิดการรั่วไหลได้

ซึ่งเมื่อคำนวณกลับไปจะเห็นว่า หน้าแปลน ขนาด 28″ Class 600 Series A / Bolt and Nut B7/2H, Gasket SPW Flex Gr with IR/OR ค่า bolt stress ที่เลือกควรจะมีค่า เท่ากับ 38,000 psi ซึ่งเท่ากับ 36.19% bolt yield3

ในงานทอร์คหน้าแปลนค่า bolt stress ที่ได้เราจะนำไปคำนวณค่าทอร์ค จากสูตรการคำนวณด้านล่างจาก ASME PCC-1-2022 Appendix O ต่อไป