شناخت استاد بولت ها و زمینه استفاده از آن

      امروزه استاد بولت ها که در انواع و سایز های گوناگونی تولید و مورد استفاده قرار می گیرند به کمک صنعت و صنعتگران شتافته اند. بسیاری از صنایع به وابسته انواع استادبولت ها می باشند. شاید اگر استادبولتها نبود قطعات سنگین فلزی در صنایع نفت و گاز یا دیگر صنایع برای اتصال دچار مشکل می شدند.

در زبان فارسی دو کلمه ی Bolt و Screw هر دو به پیچ ترجمه شده اند. اما در زبان انگلیسی به طور کلی پیچ هایی که به همراه مهره بسته می شوند را Bolt می گویند.

      استاد بولت از اتصالات اصلی در صنایع نفت و پتروشیمی است. در خطوط انتقال مایعات از قبیل نفت و گاز طبیعی نقش بسزایی دارد. گویی مادر اتصالات اصلی به حساب می آید.

استاد بولتها در فرایند و عملیات حرارتی پیچیده ای ساخته می شوند تا حداکثر توان در سختی را دارا بوده و مقاومت آن در سرما و گرما حفظ شود.

این پیچ ها به سبب استفاده در صنایع حساسی مانند پتروشیمی و نفت از استانداردهای بالایی برخوردار هستند. شاید شباهت ظاهری به پیچ های معمولی داشته باشند اما از نظر ساختاری و سختی کاملا با هم متفاوت هستند.

      استاد بولت متشکل از یک پیچ سر تا سر رزوه بوده که با دو مهره در بالا و پایین خود بر روی فلنج ها و قطعات سنگین فلزی بسته می شود. این پیچ کاربردی در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرد که در پیشبرد این صنایع بسیار حائز اهمیت است.

به غیر از صنایع نفت و گاز و پتروشیمی در صنایع دیگری از جمله صنایع ساختمانی، صنایع معدن، صنایع سیمان، صنایع تولید ماشین آلات و خودرو سازی مورد استفاده قرار می گیرد.

      از استاد بولت ها برای متصل کردن فلنج ها به یکدیگر استفاده می شود. فلنج دو صفحه ی دیسکی شکل است که با انواع پیچ و مهره و استاد بولتها به یکدیگر متصل می شوند. فلنج ها اتصالاتی هستند که خطوط لوله های انتقال را به یکدیگر متصل کرده و شیر آلات را به لوله های جوش داده شده مرتبط می سازند. فلنج ها می توانند از جنس استیل، پلی اتیلن یا فولاد باشند که با در نظر گرفتن مقاومتشان در برابر فشار ماده ی درون لوله می توانند متغیر باشند.

      این پیچ ها انواع مختلفی دارند. از جمله آنها می توان به فولاد، گالوانیزه و استیل اشاره کرد. طول و قطر استاد بولت بسته به نوع فلنج و درجه فشار قابل تحمل آنها بستگی دارد. بر روی فلنج ها تعدادی سوراخ تعبیه شده است که تعداد و مقدار استاد بولتها را معین می کند.

استاد بولتها بسته به نوع فلز مورد استفاده شان دارای گرید های مشخص همان فلز می باشند. گریدها شناسنامه ی پیچ ها محسوب می شوند. از جمله ی این گریدها میتوان به B8M , B7, B7M , L7 , L7M , B6 ، B8 وB16 اشاره کرد. همچنین ISO، DIN و NMG  استانداردهای شاخص استاد بولتها هستند.

      این قطعه به تنهایی در اتصال لوله ها قرار نمی گیرد. این پیچ ها که دارای متعلقاتی همچون فلنچ ها که در دو طرف لوله قرار می گیرند و واشرها که در بین دو لوله و پایین دو فلنج جایگذاری می شوند محاسبه می شود. به این ترتیب برای تعیین طول این پیچ دو ضخامت واشر میانی و طول مهره ی استاد بولت طول نهایی آن را مشخص می کند.

      میزان سرعت و فشار مایع یا گاز درون لوله ها باید مورد محاسبه قرار بگیرد تا  مشخص شود مقاومت این پیچ ها در برابر فشار و سختی تا چه میزان است. گاهی فشار و سرعت سیال (مواد درون لوله) آنقدر زیاد است که به لوله ضربه وارد میکند. بنابراین بار وارد شده بر استاد بولت و همواره ضریب امنیتی در کار لحاظ شده و بار از نوع دینامیک دسته بندی می شود.

      همان گونه که در بالا اشاره شد به دلیل حرکت مواد درون لوله مسلما بر روی استاد بولت افزایش و کاهش فشار وجود دارد. از این جهت دستورالعمل مهندسی به این طریق است که باید طول آن به گونه ای باشد که پس از تکمیل اتصال و قرار گرفتن و محکم کردن مهره بر روی استاد بولت حداقل دو دنده از هر طرف مهره بیرون باشد. به بیان واضح تر باید به اندازه ی ۴ گام از کل طول اتصال بلندتر باشد.

      استاد بولت های فولادی گرید B7  و B16 هر دو از فولاد پر کربن ساخته می شوند. که برای سختی بیشتر بر روی آنها عملیات انجماد و احتراق انجام میشود. هر دو پیچ  فولادی مشخصات مشابهی با یکدیگر دارند. اما تفاوت اصلی آنها مقاومتشان در برابر حرارت است. استاد بولت گرید (مدل)B7 تا دمای 450 درجه ی سانتیگراد را تحمل می کند و خواص فیزیکی خود را حفظ می نماید. در حالی که استاد بولت B16 دمای بالاتر از۴۵۰ درجه ی سانتیگراد را که مخصوصا در شرایط کاری صنایع نفت و گاز به وجود می آید را متحمل شده و خواص فیزیکی خود را از دست نمی دهد.

      جنس استاد بولت ها با یک حرف و یک یا دو عدد که در قسمت تخت آنها درج شده است شناسایی و مورد استفاده قرار می گیرند.  گرید L که در کنارش عدد ۷ قرار گرفته از دسته ی استاد بولتهای فولادی است. این دسته از استاد بولتها بی رقیب، قدرتمند و سرآمد همه ی استاد بولتها هستند. آنها قادر به تحمل ۶۰- درجه سرما در محیط های سرد هستند. استاد بولتهایی که با حرف B و عدد ۸ نشان داده میشوند از نوع استیل می باشند. استاندارد کشور آمریکا یعنی ASTM A193 وجه مشترک تمامی این استاد بولتها است.

      هر مهره ای که قرار است بر روی استاد بولت متصل شود باید دقیقا گرید برابر با هم را داشته باشند‌. مهره ی مربوطه دارای دنده های درشت همانند خود پیچ است. به عنوان مثال برای B7 که فولادی می باشد باید از مهره ی استاندارد A194 گرید B7 استفاده میشود.