Requisitos técnicos para pernos de alta resistencia

Los pernos fabricados con acero de alta resistencia, o aquellos que requieren una gran fuerza de pretensado, se denominan pernos de alta resistencia. Estos pernos se utilizan principalmente para la conexión de puentes, vías férreas y equipos de alta y ultra alta presión. Su fractura suele ser frágil. Los pernos de alta resistencia empleados en equipos de ultra alta presión requieren una gran pretensión para garantizar el sellado del contenedor.

Las propiedades mecánicas y los métodos de cálculo de los pernos comunes y los de alta resistencia son diferentes. Los pernos de alta resistencia se tensan inicialmente aplicando una precarga P en su interior, y luego se genera resistencia por fricción en la superficie de contacto entre las piezas conectadas para soportar la carga externa, mientras que los pernos comunes soportan directamente la carga externa. La conexión con pernos de alta resistencia presenta las ventajas de una construcción sencilla, un buen rendimiento mecánico y la posibilidad de desmontaje. Es un método de conexión muy prometedor debido a sus ventajas de reemplazo, resistencia a la fatiga y ausencia de aflojamiento bajo cargas dinámicas.

1. Contenido y ámbito de aplicación. Este requisito técnico especifica los requisitos técnicos para los conectores de pernos de alta resistencia para estructuras de acero en el proceso de fabricación, instalación e inspección de maquinaria y equipos móviles. Los contenidos no especificados en este requisito técnico se implementarán de acuerdo con las normas nacionales pertinentes. Este requisito técnico se aplica a las estructuras de acero de maquinaria móvil que requieren conexiones de pernos de alta resistencia. Este requisito técnico se aplica al control de calidad y a los métodos de construcción en la planta de fabricación y en la instalación en obra.

2. Tratamiento de la superficie articular

(1) Para conexiones de pernos de alta resistencia de tipo fricción, las superficies de unión deben estar en contacto estrecho y tener coeficientes de fricción suficientes. Cuando los planos de diseño no especifican los requisitos de tratamiento para la superficie de unión, el tratamiento se llevará a cabo de acuerdo con las siguientes regulaciones: se realizará un granallado o chorro de arena en la superficie de unión de los pernos de alta resistencia para eliminar impurezas como óxido y aceite en la superficie, y cumplirá con el estándar Sa2.5, la rugosidad es de 50~75 μm, y su coeficiente de fricción no debe ser inferior a 0.40. Cuando existan regulaciones en los planos, se deberán seguir las regulaciones en los planos. (2) Se tomarán medidas de protección para la superficie de fricción de las uniones de pernos de alta resistencia tratadas para evitar la contaminación con suciedad y aceite. Está estrictamente prohibido hacer cualquier marca en la superficie de fricción de la conexión de pernos de alta resistencia. Durante el almacenamiento en la fábrica, durante el transporte y el almacenamiento en el sitio de instalación, se deben tomar precauciones especiales para evitar la contaminación de la superficie de conexión. La unidad de instalación debe prestar especial atención a la limpieza de la placa de conexión del perno de alta resistencia y la superficie de contacto del cuerpo principal, así como a las características de la superficie de fricción. No está permitido utilizar una amoladora para lijar la superficie de contacto de la placa de conexión ni la superficie de contacto del cuerpo principal.

3. Inspección del coeficiente antideslizante de la superficie de fricción del perno de alta resistencia.

La inspección del coeficiente antideslizante tomará como unidad el lote de fabricación de la estructura de acero, y cada 2000t de un solo proyecto se considerará un lote de fabricación, y aquellos menores a 2000t se considerarán un lote. Cada proceso de tratamiento de superficie debe ser inspeccionado. Tres juegos de piezas de prueba por lote. Si la conexión se difunde a empresas externas, cada empresa correspondiente realizará la inspección del coeficiente antideslizante. (1) La pieza de prueba utilizada para la prueba del coeficiente antideslizante debe ser procesada por la fábrica o la empresa de difusión. La pieza de prueba y el elemento de la estructura de acero representado deben ser del mismo material, producidos en el mismo lote, adoptar el mismo proceso de tratamiento de superficie de fricción y tener el mismo estado de superficie, y aplicar el mismo lote de pares de conexión de pernos de alta resistencia del mismo nivel de rendimiento, y almacenarlos bajo las mismas condiciones ambientales. La prueba del coeficiente antideslizante se lleva a cabo de acuerdo con el método de prueba de GB50205 "Código para la aceptación de la calidad de construcción de ingeniería de estructuras de acero". (2) El valor mínimo de la inspección del coeficiente antideslizante debe ser igual o superior al valor especificado en el diseño. Si no se cumple dicho valor, se debe volver a tratar la superficie de fricción del componente. Tras el tratamiento, se vuelve a inspeccionar la superficie de fricción del componente.

4. Conexión e instalación de pernos de alta resistencia de tipo fricción para estructuras de acero.

(1) Preparativos antes de la instalación (2) Seleccione pernos, tuercas y arandelas calificados. El período de garantía del coeficiente de torsión del acoplamiento es de seis meses a partir de la fecha de entrega. (3) Los pernos, tuercas y arandelas no califican si se cumplen las siguientes condiciones y su uso está prohibido. a. El origen (fabricante) es desconocido; b. Aquellos cuyas propiedades mecánicas son desconocidas; c. Aquellos cuyo coeficiente de torsión k es desconocido; d. Grietas, marcas, rebabas, dobleces, óxido, desgaste de la rosca, manchas de aceite, humedad o defectos; e. Aquellos sin un informe de prueba de rendimiento; f. Mezclados con otros lotes de pernos; g. Pernos con longitud insuficiente, es decir, la cabeza del perno no expone la cara del extremo de la tuerca después del apriete. Generalmente, la longitud que sobresale de la cara del extremo de la tuerca es preferiblemente de 2 a 3 roscas. h. El coeficiente de torsión del par de conexión excede el período de garantía. Preste especial atención a la impermeabilización durante el transporte y el almacenamiento. (4) Antes de la construcción de pernos de alta resistencia con cabezas hexagonales grandes, se debe volver a inspeccionar el coeficiente de torsión del par de conexión de pernos de alta resistencia según el lote de fábrica. Cada lote debe ser inspeccionado en 8 conjuntos, y el coeficiente de torsión promedio de los 8 conjuntos debe estar dentro del rango de 0,110~0,150. La desviación estándar debe ser menor o igual a 0,010. El método de reinspección del coeficiente de torsión se lleva a cabo de acuerdo con las disposiciones de GB50205 "Código para la aceptación de la calidad de construcción de ingeniería de estructuras de acero". La instalación de los pernos de alta resistencia debe realizarse dentro de un corto período de tiempo después de la prueba.