W zastosowaniach przemysłowych, gdzie połączenia gwintowane stosowane są przede wszystkim w celu łączenia armatury przemysłowej (zaworów, kołnierzy, kompensatorów mieszkowych itp.), precyzyjny dobór materiałów ma wpływ nie tylko na trwałość poszczególnych komponentów, ale także na bezpieczeństwo pracowników obsługujących instalację. Niewłaściwe połączenie może prowadzić do awarii, przestojów, a także uszczerbku na zdrowiu osób z obsługi.
Jednym z kluczowych wyzwań w projektowaniu i utrzymaniu infrastruktury przemysłowej jest prawidłowy dobór elementów złącznych. W przypadku śrub dwustronnych wykonanych w standardzie ASTM A193 B7 i A193 B8/B8M norma jasno precyzuje, jaki rodzaj nakrętki należy zastosować dla konkretnego gatunku śruby. Żeby nieco ułatwić ten wybór przygotowałem niniejszy cykl artykułów, który może się okazać pomocny w przypadku ewentualnych wątpliwości związanych wyborem i doborem materiałów do połączeń gwintowanych.
W tym artykule przedstawiamy najważniejsze różnice między tymi nakrętkami, ich kompatybilnością z określonymi typami śrub oraz środowiskami pracy, w jakich sprawdzą się najlepiej.
Czym różnią się nakrętki ASTM A194 2H i klasy 8?
| Cecha | ASTM A194 2H (dla A193 B7) | Klasa 8 (dla A193 B8/B8M) |
| Materiał | Hartowana stal węglowa | Stal nierdzewna AISI 304 / 316 |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 150–175 ksi | 80–126 ksi |
| Temperatura pracy | do 649°C | do 450°C |
| Odporność na korozję | Niska, wymaga powłok | Wysoka, naturalna odporność |
| Zastosowanie | Wysokotemperaturowe, wysokociśnieniowe | Środowiska korozyjne |
Nakrętki klasy 2H są produkowane zgodnie z normą ASTM A194, która odnosi się do stalowych nakrętek przeznaczonych do zastosowań wysokociśnieniowych i wysokotemperaturowych. Z kolei A194 Gr 8 to oznaczenie zgodne z europejską normą ISO 898-2, gdzie materiałem bazowym jest stal nierdzewna – najczęściej AISI 304 lub 316.
Zgodność materiałowa – A194 Gr 2H z A193 Gr B7, A194 Gr 8 z A193 Gr B8
- Nakrętki ASTM A194 2H są przeznaczone do pracy ze śrubami ASTM A193 klasy B7, wykonanymi z hartowanej stali stopowej. Zestaw A194 Gr 2H + A193 Gr B7 zapewnia dużą wytrzymałość mechaniczną i odporność temperaturową – pożądaną w przypadku rurociągów, kotłów, turbin.
- Nakrętki ASTMA A194 Gr 8 przeznaczone są do stosowania ze śrubami A193 Gr B8 lub B8M, czyli wykonanymi ze stali nierdzewnej (AISI 304 / 316). Ten zestaw gwarantuje dobrą odporność na rdzę i środki chemiczne — niezbędną w przemyśle morskim i chemicznym.
Warunki pracy — kiedy która nakrętka sprawdzi się lepiej?
| Warunki pracy | Lepszy wybór |
| 🔥 Wysoka temperatura i ciśnienie | ASTM A194 2H + A193 Gr B7 |
| 🌧 Wilgoć, chemikalia, środowiska morskie | A194 Gr 8 + A193 B8/B8M |
| ⚖ Projekt z ograniczeniem wagowym | A194 Gr 8 |
| ⚙ Krytyczne naprężenia, dynamiczne obciążenia | ASTM A194 2H |
Najczęstsze błędy w doborze
- Użycie nakrętki A194 Gr 8 ze śrubą A193 Gr B7 – różne właściwości mechaniczne mogą prowadzić do uszkodzeń gwintu lub rozciągnięcia nakrętki.
- Zastosowanie nakrętek A194 Gr 2H w środowisku korozyjnym bez powłok – szybka degradacja materiału pod wpływem czynników środowiskowych
- Brak kontroli oznaczeń i certyfikacji – niewłaściwe oznaczenie może prowadzić do użycia niewłaściwego komponentu.
Rekomendacje projektowe
- Dla środowisk termicznie agresywnych: Zawsze zestaw A194 Gr 2H + A193 B7.
- Dla środowisk korozyjnych, wilgotnych, chemicznych: A194 Gr 8 +A193 Gr B8 lub B8M.
- Przy doborze kieruj się zasadą: dopasuj właściwości mechaniczne i odporność środowiskową do wymagań aplikacji.
Warto również pamiętać, że nakrętki A194 Gr 2H można pokrywać powłokami antykorozyjnymi (np. ocynkiem ogniowym, fluorkiem cynku, molibdenem). To nieco zwiększa ich odporność na środowiska wilgotne, choć nadal nie dorównują nierdzewce.
Z kolei w środowiskach, gdzie istotna jest nie tylko odporność na korozję, ale też na kwasy (np. przemysł chemiczny), najlepszym wyborem będzie B8M (stal 316) + klasa 8, które gwarantują wytrzymałość w kontakcie z chlorkami, solankami czy detergentami przemysłowymi.
Dobór odpowiedniej nakrętki do śruby ASTM A193 to decyzja, która ma wpływ nie tylko na trwałość mechanicznego połączenia, ale przede wszystkim na bezpieczeństwo użytkowników i niezawodność całej instalacji. ASTM A194 Gr 2H i nakrętki klasy 8 to dwa różne podejścia, dedykowane zupełnie różnym środowiskom pracy.
Zanim zdecydujesz, którą nakrętkę zastosować, zadaj sobie trzy pytania:
- W jakim środowisku pracuje instalacja?
- Jakie są wymagania dotyczące temperatury, ciśnienia i odporności chemicznej?
- Czy komponenty są zgodne pod względem norm i parametrów mechanicznych?
Odpowiedź na te pytania pozwoli uniknąć błędów, które mogą kosztować znacznie więcej niż sam zakup nakrętek. A odpowiedni dobór to inwestycja w trwałość i bezpieczeństwo.