... ...

Экспертиза болтового соединения

Болтовое соединение предназначено для обеспечения плотного прилегания двух или более соединяемых деталей. Чтобы выдержать нагрузку при движении, между соединенными деталями должна поддерживаться достаточная сила зажима, обеспечивающая их надежное соединение и нормальную работу.

Экспертиза болтового соединения– это исследования всех типов болтового соединения с целью установления их технического состояния, возможности эксплуатации в составе узла или соединения соприкасающихся поверхностей.

Соединения на высокопрочных болтах применяются, в ситуациях когда есть необходимость избежать монтажную сварку и при этом не уменьшить прочность этого соединения. Существует два вида болтовых соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением: фрикционные и фланцевые.

Фрикционные соединения – это соединения воспринимающие внешние усилия вследствие сопротивления сил трения, возникающих по контактным плоскостям соединяемых элементов от предварительного натяжения болтов.

Фланцевые соединения – это соединения воспринимающие внешние усилия вследствие сопротивления болтов растяжению; здесь несущая способность болтов используется наиболее полно.

Суть экспертизы болтового соединения заключается в анализе болтов примененных с целью стягивания конструкций их состояния, наличия зазоров, признаков недотянутого соединения, контроле натяжения , прочностных характеристик болтов, защиты от коррозии.

Порядок натяжения болтов должен исключать образование неплотностей в стягиваемых пакетах, контролируемых щупом толщиной 0,3 мм, а во фланцевых соединениях 0,1 мм. Гайки, затянутые до расчетного крутящего момента дополнительно ничем закреплять не следует. Натяжение болтов следует контролировать: при числе болтов в соединении до четырех – все болты, свыше четырех – 10 %, но не менее трех в каждом соединении. Фактический момент закручивания должен быть не менее расчетного значения, и не превышать его более чем на 15 % (в соответствии с СП 70.13330.2012) и 20 % (в соответствии с СП 46.13330.2012).

В процессе эксплуатации болтового соединения с приложением нагрузки болт растягивается в осевом направлении. Его витки переносят усилие на витки гайки, «сжимая» последнюю. Напряжения при этом распространяются неравномерно, и наиболее нагруженными оказываются первые витки соединения.

Схематично все восприятия нагрузок на болтовое соединение распределяются следующим образом:

  • первый виток болта или гайки — 32-35%;
  • второй виток — 20-24%;
  • третий виток — 12-15%;
  • четвертые витки — 10-12%

В процессе работы  болтовые соединение по резьбе испытывает несколько видов нагрузки:

  • растягивающие и сжимающие (осевые);
  • сдвигающие;
  • изгибающие;
  • дополнительные (ударные, вибрационные, термические).

Изгибающие напряжения болтовых соединений для крепежа наиболее опасны поскольку могут возникнуть аварийные процессе узлов и их элементов. Конструкторы стремятся исключить возможность их появления еще на этапе проектирования.

Рекомендуемые значения всегда содержат максимум и минимум. Верхнее ограничение необходимо, чтобы избежать пластической деформации и разрушения болта в процессе сборки. 

Этапы экспертизы болтовых соединений.

В предварительном этапе экспертизы болтовых соединений анализируются тип соединения, тип болтов, количество болтов, листы контроля натяжений, параметры натяжения указанные в проектной документации (КМ,КМД,КЖ). Составляется план обследования узлов конструкций (как правило выбираются произвольно до 10 узлов)

Контрольно-измерительный этап экспертизы заключается в непосредственном анализе болтового соединения конструкции. На данном этапе исследуются соединения соприкасающихся поверхностей с использованием оборудования. Натяжение контролируется динамометрическими ключами выборочно на узлах исследуемой конструкциями. Щупом 0,3 мм исследуются неплотности соединений. Толщиномером покрытий исследуются размер защитного покрытия конструкций. Исследуются признаки коррозии (её тип и глубина поражения конструкции).

Синтезирующий этап экспертизы болтовых соединений сопровождается анализом всех произведенных инструментальных и визуальных исследований.

По факту окончания всех проведенных работ составляется единое заключение экспертизы с обозначением всех проведенных работ, выполненных измерений и выводами по сформулированным вопросам.

Экспертиза болтовых соединений производится как на этапе сборки конструкции, так и в процессе эксплуатации.

Технологический процесс выполнения соединений на болтах с контролируемым натяжением предусматривает следующие операции:

– подготовку болтов, гаек и шайб ;

– подготовку контактных поверхностей ;

– сборку соединений ;

– натяжение болтов ;

– контроль выполнения соединений;

– герметизацию соединений и огрунтовку стыков;

– установку клейма бригадира и ответственного лица ;

– занесение результатов выполнения и контроля соединений в «Журнал выполнения монтажных соединений на болтах с контролируемым натяжением» (приложение А).

 Сборка соединений

Технологический процесс сборки соединений предусматривает:

– осмотр конструкций и проверку соответствия геометрических размеров собираемых элементов требованиям КМ и КМД;

– совмещение отверстий и фиксацию в проектном положении элементов и деталей соединения с помощью монтажных оправок;

– постановку болтов в свободные от оправок отверстия;

– натяжение поставленных болтов на усилие, предусмотренное в рабочей документации;

– извлечение оправок, постановку в освободившиеся отверстия болтов и натяжение их на расчетное усилие.

При сборке соединений не допускается:

– установка болтов в отверстия, образованные ручной газовой резкой или сваркой;

– применение в качестве сборочных болтов не указанных в КМ (КМД) диаметров и классов прочности;

– повторное натяжение высокопрочных болтов на проектное усилие.

Каждый болт устанавливается в соединение с двумя круглыми шайбами (одна ставится под головку болта, другая – под гайку). Высокопрочные болты с увеличенным размером головки под ключ, при разности номинальных диаметров отверстий и болтов до 4 мм, допускается устанавливать с одной шайбой под вращаемым элементом (гайкой или головкой болта).

В срезных соединениях допускается установка под гайкой двух шайб. Под головкой болта шайбу допускается не устанавливать.

Значения осевых усилий натяжения болтов Р, принятые в соответствии с СП 16.13330 (пункты 6.7 и 14.3.6) , а также моменты закручивания болтов диаметром от 16 до 30 мм, рассчитанные по формуле (1), приведены в таблице 4.

Контроль выполнения, сдача-приемка и герметизация болтовых соединений

Качество выполнения болтовых соединений проверяют посредством проведения пооперационного контроля. При пооперационном контроле проверяется:

– подготовка контактных поверхностей;

– натяжение болтов;

– плотность стянутого пакета.

Контроль фактической величины осевого усилия натяжения болтов осуществляют динамометрическими ключами по величине момента закручивания  .

Число болтов, подлежащих контролю осевого усилия (момента закручивания), должно составлять:

– при числе болтов в соединении до 5 штук – все болты;

– при числе болтов в соединении 6 штук и более – 15 % от числа болтов в со-

единении, но не менее 5 штук.

Плотность стяжки пакета контролируется щупом напротив затянутого болта в соответствии с требованиями.

Для заказа экспертизы болтового соединений необходимо предоставить:

  • заявка или техническое задание;
  • комплект чертежей КМ и КМД;
  • данные о болтах и проектного усилия натяжения;
  • образцы болтов по 5 шт. каждого;
  • сведения о покрытии (ЛКП) соединений;
  • журналы контроля;

По факту проведенных работ по экспертизе болтовых соединений устанавливаются пригодность к применению болтового соединения на исследуемой конструкции.

Типовые дефекты болтового соединения.

В ходе анализа любого типа болтового соединения на месте экспертом могут быть обнаружены разнообразные дефекты соединения к которым относятся:

  • ослабление натяжения;
  • разрушение поверхности болта в следствии коррозии;
  • избыточное натяжение болта с деформацией соприкасающейся поверхности;
  • отсутствие гайки, шайбы и других элементов;

Для увеличения коррозионной долговечности болтокомплектов необходимо использовать защитные покрытия. Коррозионная долговечность достигается или путем применения указанного покрытия, или в составе защиты от коррозии конструкции, в которой болтокомплекты используются.

Механическая прочность болтокомплекта обеспечивает экономически целесообразный срок службы в том случае, если болтокомплект соответствует требованиям стандартов и привилами монтажных работ.

Для заказа экспертизы болтовых соединений любой конструкции подготовьте задание или заявку и направьте на нашу электронную почту все материалы. Срок производства экспертизы составляет 20 рабочих дней по любым типам конструкций.