Importanța cuplului adecvat
Cuplul șuruburilor aplicat în timpul asamblării flanșei controlează direct efortul de compresiune asupra garniturii. Dacă cuplul este prea mic, garnitura nu se va etanșa corespunzător, ceea ce duce la scurgeri. Dacă cuplul este prea mare, garnitura poate fi zdrobită, șuruburile pot ceda sau flanșa se poate deforma. Consecvența tuturor șuruburilor este la fel de importantă; Cuplul neuniform produce compresie neuniformă a garniturii și trasee de scurgere localizate. O îmbinare cu flanșă strânsă corespunzător distribuie sarcina uniform pe întreaga circumferință.
Materiale și clase de șuruburi
Materialele de șuruburi trebuie să se potrivească cu condițiile de service ale flanșei. Cele mai comune grade de șuruburi includ:
| Grad șurub | Caietul de sarcini | Interval de temperatură | Aplicație tipică |
|---|---|---|---|
| Chrome-Moly | ASTM A193 B7 | -20 grade F până la 1100 grade F | Serviciu la temperatură înaltă |
| Inoxidabil 304 | ASTM A193 B8 | -300 grade F până la 800 grade F | Medii corozive |
| Inoxidabil 316 | ASTM A193 B8M | -300 grade F până la 800 grade F | Mediu cu-clorură |
| Scăzut-Temp | ASTM A320 L7 | -150 grade F până la 700 grade F | Serviciu criogenic |
| Puterea-înaltă | ASTM A193 B16 | -20 grade F până la 1200 grade F | Temperatură-înaltă, presiune-înaltă |
Piulițele trebuie să se potrivească cu materialul șuruburilor pentru compatibilitatea filetului conform ASTM A194. Limita de curgere a materialului șuruburilor determină solicitarea maximă admisă a șurubului, care nu trebuie să depășească 50-70% din curgere pentru a permite variațiile de asamblare și efectele termice.
Diagrama cuplului șuruburilor
Valorile cuplului variază în funcție de diametrul șurubului, pasul filetului, gradul materialului și starea de lubrifiere. Următorul tabel prezintă intervalele tipice de cuplu pentru șuruburi ASTM A193 B7 cu filete lubrifiate:
| Diametrul șurubului (in) | Fire per inch | Interval de cuplu (ft-lbs) |
|---|---|---|
| 1/2 | 13 | 50 - 75 |
| 5/8 | 11 | 100 - 140 |
| 3/4 | 10 | 170 - 230 |
| 7/8 | 9 | 260 - 350 |
| 1 | 8 | 380 - 500 |
| 1-1/8 | 8 | 520 - 680 |
| 1-1/4 | 8 | 700 - 920 |
| 1-1/2 | 8 | 1200 - 1600 |
Confirmați întotdeauna valorile cuplului cu recomandările producătorului garniturii. Tipul de lubrifiere afectează în mod semnificativ cuplul necesar pentru a atinge o anumită sarcină a șuruburilor, astfel încât starea de lubrifiere trebuie să fie consecventă pentru toate șuruburile din îmbinare.
Secvența de strângere
Secvența de strângere este critică pentru obținerea unei compresii uniforme a garniturii. Modelul de șuruburi-standard în cruce-de industrie începe la șurubul superior, apoi se deplasează la șurubul direct opus și continuă în sensul acelor de ceasornic până la următoarea pereche opusă. Cuplul trebuie aplicat în mai multe treceri: de obicei 30%, 60% și 100% din cuplul țintă. O trecere finală verifică dacă toate șuruburile ating valoarea maximă a cuplului fără ca niciun șurub să scadă sub minimul. Această abordare progresivă previne deformarea garniturii și asigură o compresie uniformă.
Calculul cuplului
Ecuația de bază a cuplului este T=K x D x F, unde T este cuplul, K este factorul piuliței (adimensional), D este diametrul nominal al șurubului și F este sarcina țintă a șurubului. Factorul piuliței K variază în funcție de tipul de lubrifiere și de starea filetului: valorile tipice sunt 0,12 pentru firele lubrifiate cu PTFE-, 0,15 pentru filetele acoperite cu moli{-și 0,20 pentru firele-primite (ne-lubrifiate). Sarcina țintă a șurubului trebuie să atingă solicitarea minimă a garniturii specificată de producătorul garniturii, menținând în același timp solicitarea șurubului sub 50-70% din limita de curgere.
Unelte cu cuplu
Cheile dinamometrice manuale sunt potrivite pentru șuruburi de dimensiuni mici și medii de până la aproximativ 1 inch diametru. Cheile dinamometrice hidraulice sunt necesare pentru diametre mari și cupluri mari, oferind un control precis și rezultate consistente. Cheile pneumatice cu impact trebuie folosite numai pentru rulare rapidă, niciodată pentru aplicarea cuplului final. Dispozitivele de pretensionare a șuruburilor oferă un control mai precis al sarcinii decât metodele cuplului prin măsurarea directă a alungirii șuruburilor. Toate sculele dinamometrice trebuie calibrate conform ISO 6789 sau ASME B107.300 la intervale regulate.
Greșeli comune
Supra-strângerea duce la strivirea garniturii, curgerea șuruburilor sau deformarea flanșei. Sub-cuplul are ca rezultat o solicitare insuficientă a garniturii și scurgeri. Omiterea secvenței de strângere produce o compresie neuniformă a garniturii și scurgeri localizate. Utilizarea uneltelor uzate sau deteriorate oferă valori inexacte ale cuplului. Ungerea incorectă sau utilizarea unui factor de piuliță greșit poate duce la sarcini prea mici sau prea mari ale șuruburilor. Urmând tabelul de cuplu recomandat și secvența de strângere pentru clasa de flanșă și tipul de garnitură este esențială pentru fiabilitatea îmbinării.
Aveți nevoie de asistență pentru cuplul șuruburilor?
Contactați echipa noastră de ingineri pentru ghidare expertă a cuplului șuruburilor cu flanșă cu următorul dvs. proiect.
