Высокопрочные болты и их натяжение

Для того чтобы обеспечить необходимую степень натяжения болтов высокой прочности, закручивание гайки нельзя производить сообразуясь с углом поворота. Натяжение должно происходить только по крутящему моменту.

Обычно затяжка болтов происходит в два захода. Сначала, используя гайковерт, болт затягивается на величину от 50%, до 90% от расчетного усилия, что должно обеспечить необходимую плотность прилегания стыкуемых элементов. Вторым заходом болты дотягивают до требуемой величины натяжения, для этого используют специальные динамометрические ключи, которые позволяют контролировать натяжение болта по крутящему моменту. При этом вторым заходом нельзя использовать инструменты динамического действия, т. е. нельзя применять редкоударные и ударно-импульсные гайковерты.

Стоит отметить, что первоначальное натяжение болтов происходит в момент монтажа соединений и для этого используются импульсно-ударные гайковерты.

При натяжении болта необходимо удерживать его головку от проворачивания, которое должно прекратиться по мере натяжения болта, если этого не происходит, то, как сам болт, так и гайка должны быть заменены.

Дотяжка болтов до расчетной величины натяжения происходит после проверки геометрии конструкции либо ее определенной части, что происходит в соответствии со  СНиП 3.06.04-91, кроме этого, проверяется плотность сжатия всего пакета. Погрешность точности создания крутящего момента ни в коем разе не должна быть больше 15%.

Для донатяжения рекомендуется использовать особые ключи, точнее гидродинамические ключи КЛЦ. Использование ключей данного типа обеспечивает регистрацию величины крутящего момента с погрешностью не более 4%. Кроме этого, возможно применение ручных динамических ключей рычажного типа.  

В тоже время натяжение болтов с использованием ключей-мультипликаторов, для которых характерно несоосное вращение валов недопустимо.

Для определения величины прикладываемого крутящего момента используют следующую формулу:

М_кр = KPd

Здесь К - обозначает коэффициент закручивания;

Р - обозначает величину контролируемого натяжения, которая не учитывает потери релаксации, кН;

d - обозначает диаметр резьбы используемого болта в мм.

Величины Р и М_кр, характерные для высокопрочных болтов производства Воронежского, Курганского заводов и завода в Улан-Удэ можно узнать ознакомившись с таблицей 2, болты соответствуют ГОСТ 22353 - ГОСТ 22356.

Таблица 2

В случае если натяжение болта осуществлялось путем закручивания головки, величина самого крутящего момента должна быть увеличена на 5%.

Если были использованы болты, выполненные по ГОСТ 22353 - ГОСТ 22356 производства других заводов или они имеют специальное антикоррозийное покрытие тогда коэффициент закручивания определяется отдельно для каждого конкретного случая согласно ГОСТ 22356 либо приложения А данного СТП. В данном случае полученные значения не должны выходить за рамки определенные п. 1.9 ГОСТ 22356, а это величины в пределах от минимум 0,14 до максимум 0,2.

Натяжение болтов должно начинаться с мест, где наблюдается наиболее плотное прилегание стыкуемых элементов, и продолжаться в направлении менее плотного прилегания. Донатяжение болтов происходит от центра конструкции к ее краям. При этом болты, которые находятся в непосредственной близости от монтажных пробок, после удаления последних должны дотягиваться.

Все динамометрические ключи должны проходить периодическую тарировку, которая осуществляется согласно приложению К. Результаты тарировки в обязательном порядке заносятся в соответствующий журнал, предназначенный для учета всех выполненных соединений с контролируемым натяжением болтов.

В состав комплекта, предназначенного для натяжения болтов высокой прочности, диаметр которых равен 22, 24 или 27 мм входят и ключи КЛЦ. Комплект оборудования согласно приложения И включает в себя гидродинамометрические ключи КЛЦ-110, их здесь два и один ключ КЛЦ-160. Также в комплекте есть пневмогидро насос НПГ-250 и тарировочное устройство типа УТ-1.   

Стоит отметить, что работы по натяжению болтов могут выполнять только специально подготовленные рабочие, которые должны изучить характеристики и принцип работы оборудования, усвоить правила эксплуатации оборудования и технологию натяжения и сдавшие экзамен на право допуска к подобным работам. Для обучения рабочих используются требования СТП и соответствующие инструкции по эксплуатации используемого оборудования.

Все технологические процессы, а именно подготовка инструмента к работе, его хранение и содержание, непосредственно натяжение болтов должны проходить в полном соответствии с соответствующими инструкциями по их эксплуатации.

Тарирование КЛЦ-ключей проводится непосредственно перед их первым применением и затем после натяжение 1000 и 2000 болтов. После этого тарирование необходимо проводить каждый раз после натяжения 5000 болтов либо в случае замены таких составных элементов ключа как гидроцилиндр или цепной барабан.

Тарирование ручных ключей должно проводиться каждые 4 часа беспрерывной работы, но при этом не менее двух раз за смену. Для этого используется способ подвески контрольного груза. В любом случае к тарированию допускается только подготовленный персонал, и оно должно проводиться при непосредственном присутствии ответственного лица.

При тарировании погрешность крутящего момента должна быть не более 5%. Если погрешность превысила допустимые значения сам ключ, а также тарировочное устройство осматриваются и все обнаруженные неисправности устраняются. Если после этого погрешность выходит за пределы нормы, ключи должны быть подвергнуты обработке и последующему ремонту.

В процессе натяжения высокопрочных болтов должно быть обеспечено приложение к болту рассчитанного по указанной выше формуле крутящего момента. При этом величина создаваемого крутящего момента должна контролироваться в момент поворота ключа. Стоит отметить, что затяжка болтов должна происходить плавно без каких-либо рывков. Как только крутящий момент достигнет требуемой величины, натяжка прекращается.

Для обеспечения работы таких ключей как ключи КЛЦ-110 и КЛЦ-160  в ограниченном пространстве в комплекте предусмотрено наличие противомоментных упоров, приложение И. п. И.1.1.