Gli elementi di fissaggio resistenti al calore non vengono selezionati allo stesso modo dei normali bulloni. Nelle fornaci, nei motori, nelle turbine, nelle caldaie, nei sistemi di scarico e nelle apparecchiature elettriche, gli elementi di fissaggio sono esposti a calore, ossidazione, vibrazioni, cicli termici e perdita di precarico.

Un bullone standard in acciaio al carbonio può resistere bene a temperatura ambiente. Metti lo stesso bullone vicino alla porta del forno o alla flangia di scarico del motore e il risultato potrebbe essere diverso. La forza può diminuire. I fili potrebbero gripparsi. Il rivestimento potrebbe bruciarsi. I dadi potrebbero allentarsi dopo ripetuti riscaldamenti e raffreddamenti.

Per gli acquirenti, il punto di partenza più sicuro è semplice: definire la temperatura operativa e l’ambiente di servizio prima di scegliere il materiale di fissaggio.

Perché il calore modifica le prestazioni degli elementi di fissaggio

L'alta temperatura influisce sugli elementi di fissaggio in diversi modi. Le preoccupazioni più importanti sono il mantenimento della resistenza, la resistenza al creep, la resistenza all'ossidazione e la stabilità del giunto.

Quando la temperatura aumenta, alcuni materiali perdono resistenza. Nel servizio a lungo termine, lo scorrimento può deformare lentamente l'elemento di fissaggio sotto carico. Il ciclo termico può anche ridurre il precarico poiché il bullone, il dado, la rondella, la guarnizione e le parti collegate possono espandersi a velocità diverse.

Per le attrezzature portanti, gli acquirenti dovrebbero valutarle idonee elementi di fissaggio ad alta resistenza e confermare se il grado di resistenza è valido per la temperatura di servizio effettiva.

Materiali comuni per elementi di fissaggio resistenti al calore

Elementi di fissaggio in acciaio legato

L'acciaio legato è ampiamente utilizzato nelle apparecchiature a pressione, nelle flange, nelle valvole e nei sistemi di alimentazione. Qualità come ASTM A193 B7 e relativi materiali di bullonatura sono comuni nei servizi ad alta temperatura o alta pressione.

L'acciaio legato solitamente offre elevate prestazioni meccaniche, ma potrebbe richiedere protezione dalla corrosione o trattamento superficiale controllato. In ambienti caldi e umidi è necessario considerare l'ossidazione e la ruggine.

Elementi di fissaggio in acciaio inossidabile

Gli elementi di fissaggio in acciaio inossidabile vengono selezionati quando la corrosione e il calore sono entrambi problemi. Gradi come 304 e 316 sono comuni, ma non sono sempre la scelta migliore per apparecchiature a temperature molto elevate.

Per una maggiore resistenza al calore e all'ossidazione, gli acquirenti possono prendere in considerazione gradi inossidabili resistenti al calore come 310, 321 o 347, a seconda delle specifiche del progetto. Questi materiali vengono spesso utilizzati laddove contano la resistenza all'ossidazione e la stabilità termica.

Gli acquirenti possono confrontare elementi di fissaggio in acciaio inossidabile quando si seleziona il materiale per un servizio caldo e corrosivo.

Elementi di fissaggio in lega di nichel

Le leghe di nichel vengono utilizzate quando la temperatura, la corrosione e le esigenze meccaniche sono severe. Sono comuni nelle turbine, nelle fornaci, nelle apparecchiature chimiche, nei sistemi di scarico, nella produzione di energia e nei servizi petrolchimici.

Sono più costosi dell'acciaio al carbonio o dell'acciaio inossidabile standard. Potrebbero anche richiedere tempi di consegna più lunghi. Ma in condizioni di servizio gravose, le leghe di nichel possono ridurre il rischio di ossidazione, scorrimento viscoso e guasti precoci.

Selezione specifica dell'applicazione

Fornaci

Gli elementi di fissaggio del forno possono essere soggetti a continui problemi di calore, incrostazioni, ossidazione e accesso alla manutenzione. Il materiale deve essere selezionato per la stabilità della temperatura e la resistenza all'ossidazione.

Le preoccupazioni comuni includono:

• Sequestro del filo dopo un lungo servizio
• Ossidazione su teste e filetti esposti
• Perdita di forza sotto calore prolungato
• Difficoltà a rimuovere gli elementi di fissaggio durante la manutenzione

Motori e sistemi di scarico

I motori creano calore e vibrazioni. Gli elementi di fissaggio vicino ai collettori di scarico, ai sistemi turbo o alle staffe di montaggio potrebbero allentarsi o gripparsi se il materiale e il rivestimento non sono corretti.

L'acquirente deve verificare il ciclo termico, le vibrazioni, il metodo di bloccaggio della filettatura e i requisiti antigrippaggio.

Attrezzatura di potenza

Le apparecchiature elettriche utilizzano spesso imbullonature in flange, valvole, turbine, caldaie, supporti di tubi e sistemi di pressione. Potrebbe essere necessario che le specifiche degli elementi di fissaggio rispettino ASTM, ASME, EN, DIN o gli standard di progetto.

Per gli assemblaggi di apparecchiature complete, gli acquirenti possono esaminarli per intero prodotti di fissaggio gamma e definire insieme bulloni, dadi, rondelle, prigionieri e barre filettate.

Limiti di rivestimento e finitura superficiale

I rivestimenti devono essere controllati attentamente nelle applicazioni ad alta temperatura. La zincatura, l'ossido nero, lo zinco lamellare, PTFE e la zincatura a caldo non si comportano allo stesso modo a caldo.

Alcuni rivestimenti sono utili per la corrosione a temperatura normale ma potrebbero non essere adatti in prossimità di forni, motori o linee di processo a caldo. Il rivestimento può anche influenzare la coppia e il precarico.

Per le opzioni di protezione della superficie, rivedere vari elementi di fissaggio rivestiti prima dell'approvazione.

Corrispondenza di dado, rondella e filettatura

La scelta degli elementi di fissaggio resistenti al calore dovrebbe includere l'assemblaggio completo. Un bullone corretto con il dado sbagliato potrebbe comunque fallire.

Controlla:

1. Materiale del bullone o del perno
2. Materiale e grado del dado
3. Materiale e durezza della rondella
4. Passo e impegno della filettatura
5. Requisiti di lubrificazione o antigrippaggio
6. Temperatura operativa e di picco
7. Condizione di ciclo termico
8. Certificati e rapporti di prova richiesti

Per lunghezze non standard, filettature speciali o parti basate su disegno, utilizzare elementi di fissaggio personalizzati non standard.

Lista di controllo RFQ per elementi di fissaggio resistenti al calore

Una richiesta di offerta chiara dovrebbe includere:

Consiglio finale

La scelta degli elementi di fissaggio resistenti al calore dovrebbe essere basata sulle reali condizioni di servizio. Non scegliere solo in base alla dimensione, al grado o all'aspetto.

Confermare la temperatura, il carico, il rischio di ossidazione, l'esposizione alla corrosione, il ciclo termico, il comportamento della filettatura, la corrispondenza di dadi, rondelle e documenti prima della produzione. Nelle apparecchiature ad alta temperatura, il materiale corretto previene qualcosa di più del semplice cedimento degli elementi di fissaggio. Aiuta a proteggere l'intero assieme.