确保螺栓安全的十个诀窍

对于螺栓应用,并非尺寸越大越好。与之类似,相对于低等级螺栓,高等级螺栓并不意味着性能提升。

1:尺寸和等级——“选择螺栓尺寸和等级的正确组合”

对于螺栓应用,并非尺寸越大越好。与之类似,相对于低等级螺栓,高等级螺栓并不意味着性能提升。二者相结合才是关键所在。

boltscience.com网站创始人Bill Eccles表示:“如果所有人都能选择合适的螺栓尺寸和材质,则无需额外的螺栓安全解决方案。”

Eccles解释,螺栓尺寸和强度等级能给螺栓负荷带来正反两面的影响。如果能找到理想的组合方式,且正确旋紧螺栓接头,则该负荷便成为确保螺栓连接牢靠的重要因素。他说:“你可以选择尺寸较大但强度等级较低的螺栓,或选择尺寸较小但强度等级较高的螺栓。这两种方案都可能合适。”当考虑此类关键设计选择时遇到问题,Nord-Lock工程师可提供有用帮助。

2:螺栓松脱——“为接头营造弹性力,消除螺栓松脱的问题”

螺纹松弛是螺栓松脱的主要原因之一。螺纹松弛有三大原因:粗糙或不规则的表面沉降;松弛,即聚合物或合成物等质地变得紧凑;蠕变,即在应力和高温作用下,材料发生位移或变形。这三个原因均能造成预紧力损失,导致螺栓接头出现问题。

今天,螺栓接头要承受更高的温度和负荷,而越来越多的设备组件采用合成材料、塑料和铝材制造,这也是螺纹松弛问题日益增多的原因。

Nord-lock瑞士公司的销售工程师Robin Senn认为,解决该问题需要从连个方面入手:“为避免螺纹松弛,螺丝表面需要平滑坚硬,还应提高螺栓连接处的弹性,例如采用Nord-Lock X-系列垫圈或Superbolt多顶推预紧器。”

Superbolt多顶推预紧器以及Nord-Lock的多功能楔形制锁技术能提高接头的弹性,将螺纹松弛效应降至最低。

3:螺栓润滑——“选择正确的润滑方式”

对于螺栓连接,怎样强调润滑的作用都不为过。润滑能将摩擦不均降至最低。同时降低扭矩符合比率。润滑还能领安装和拆除操作更轻松,延长螺栓寿命。

Nord-Lock美国公司的现场应用工程师Hidenori Araki建议,应在螺栓头部或螺母以及螺栓的螺丝部分涂抹润滑油。

他表示:“对于螺栓润滑,根据应用选择合适的润滑方式至关重要。应考虑的部分参数包括:化学成分、健康和环境影响、工作温度范围以及摩擦系数,并应向润滑剂生产商咨询建议使用方式。”

4:设计/维护保养——“注重生命周期成本”

在项目设计阶段,一个常见的难题为,到底应该选择低成本解决方案保持当前成本最低,还是应该选择高质量解决方案实现长期成本节省?

西门子工业涡轮机公司研发项目管理办公室主任Martin Lindbäck认为:“初期成本不应成为考虑的唯一重点。在项目初期做出明智投资,可在后期带来大幅成本节省。这种方式还有助提升客户满意度。”

西门子公司为其价值数百万欧元的燃气涡轮机选择螺栓安全解决方案时,正是采用注重长期成本节省的策略,并利用了Nord-Lock生产的防松垫圈和Superbolt预紧器。最后,不仅在安装阶段节省了成本,在涡轮机的寿命周期内,维护保养成本也得到大幅节省。

5:涂层——“涂层可令螺栓连接更牢靠”

涂层厚度可能仅数微米,但却能以多种方式提高紧固件的性能,包括抵御腐蚀、减少摩擦、提升外观价值。目前有多种涂层解决方案可供选择,其中镀锌处理最具成本效益且最简单。如果该方式不能达到满意效果,还可采用锌合金。如果还需要更多保护,建议采用多层锌屑处理。

对于具体应用,到底该选择哪种涂层?Nord-Lock全球油气应用工程师Csaba Madru认为,部分涂层的特性应优先考虑:“首先应根据腐蚀防护等级选择涂层,而由于润滑剂可补偿摩擦性能方面的不足,因此之后再根据所需的摩擦特性选择,最后才考虑外观效果。”

6:正品——“投资于货真价实的产品,否则将付出惨痛代价”

无论运动鞋还是智能手机,廉价的仿冒品无处不在。螺栓产品亦不例外。

如果选择正品,例如Nord-Lock防松垫圈,您得到的产品经过长时间市场考验,确保具有卓越性能和品质。

您可通过激光标签鉴别正宗的Nord-Lock产品。如果您不确定所购产品是否正宗,请联络本地的注册销售办事处,我们的工作人员将帮助您验货。

Nord-Lock技术中心经理Frida Cullin表示:“与很多产品一样,螺栓解决方案也是一分钱一分货。购买正品的价格虽高,但由于产品性能可靠,能减少维护保养/维修成本,因此带来长期的成本节省。”

7:品质——“与专业经验深厚的企业合作”

紧固解决方案不计其数。即使某些方案应用广泛,仍可能无法达到特定温度或压力范围内的要求。因此,选择合作伙伴帮助您实现材料高度稳定性并选择理想紧固方案至关重要。

Bolt Securing的Peter Fjordman表示:“产品召回或品牌形象受损可能影响重大。例如,当我们看到通风系统渗漏造成事故的报道时,我会心想,是不是该公司选择的紧固解决方案不当。”

Fjordman认为:“要想实现高品质标准,便需要与行业经验深厚的企业合作,而相比快速获利,这类企业更加注重品质。”

Nord-Lock是业内值得信赖的企业,拥有多项品质认证,还拥有高标准应用技术认证,例如海上、能源和运输应用。

8:腐蚀——“应在设计螺栓连接的初期考虑腐蚀因素”

有人说,人生只有两件事能确定,即死亡和纳税。其实还可以加上第三件:腐蚀。任何钢铁材料制成的金属产品只要接触到氧气和水,最终都会生锈分解。DÖRKEN MKS-Systeme致力开发微涂层抗腐蚀系统,该公司的Christian Rabe表示:“在一定时间内,腐蚀不可避免,但有方法延缓腐蚀恶化。”

其中一种方法为阴极保护,即牺牲锌等次要金属延缓腐蚀,另一种方法为非阴极保护。

Rabe指出,抵御腐蚀没有简单的答案,他开玩笑道:“唯一的办法就是让容易腐蚀的设备处于异常干燥的沙漠气候环境下。”

Nord-Lock提供多种保护涂层和表面处理,还提供多个等级的不锈钢和镍合金。

9:重复使用——“如果必须重复使用螺栓,务必使用润滑剂”

是否重复使用螺栓是经常遇到的问题。较之携带各类尺寸和等级的备件,现场作业时重复使用紧固件尤其便利。此外,重复使用成本更低。

但是,我们很难确定使用过的紧固件是否受损,如果受损则可能导致问题的出现。判断螺栓能否重复使用需要视情况而定,Nord-Lock的应用工程师Lena Kalmykova建议进行目视检查:“如果发现腐蚀的迹象,在可能的情况下应避免重复使用。如果能看到螺纹损坏,亦应避免重复使用。”

Kalmykova称:“但有些情况下可能别无选择,而需要重复使用受损螺栓作为临时解决方案。如果必须重复使用,请务必使用润滑剂。润滑剂能在一定程度上抵御腐蚀。如果螺纹受损,在有机会安装新螺栓之前,润滑剂还有助达到必要的夹预紧力。”

10:预紧力和紧固——“选择正确的工具和操作顺序”

预紧力水平决定螺栓连接处的承受能力。因此,应当判断螺栓连接需要达到的预紧力水平,然后通过适当的紧固方法和紧固顺序达到该预紧力。

预紧力必须达到适当水平才能避免夹紧部位移动或分离,但应在材料的模量极限之内,避免嵌入对接表面和螺纹剥离。

Nord-Lock法国公司高级技术专家Zouhair Chaib认为,区分螺丝的静态和动态承受能力亦至关重要;螺丝能承受较高静态负荷,但能承受的动态负荷较低。因此,应保持较高的预紧力水平,从而减少动态负荷对连接处的影响。

Chaib表示:“紧固时,应选择理想的工具,并按照合理顺序完成紧固操作,确保达到设计工程师要求的预紧力水平。”

Nord-Lock工程师均为行业专家,能提供与螺栓连接相关的全面解决方案,包括设计、产品挑选和现场支持。

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