Blog Kontakt

Elementy rurociągowe

Połączenia kołnierzowe – (śruby z łbem sześciokątnym, śruby dwustronne, nakrętki) wg DIN, ASME i ASTM

30 października 2022

Połączenia kołnierzowe (śruby z łbem sześciokątnym, śruby dwustronne, nakrętki) wg DIN, ASME i ASTM

Śruby używane do mocowania elementów konstrukcyjnych i połączeń kołnierzowych w systemach rurowych możemy podzielić na trzy główne typy:

  • Śruby z gwintem i z łbem;
  • Śruby dwustronne bez łba;
  • Nakrętki,

Śruby dwustronne stosowane są m.in w poniższych gałęziach przemysłu:

  • Przemysł naftowo-gazowego
  • Przemysł chemiczny i petrochemiczny
  • Na morzu
  • Wytwarzanie energii
  • Przemysł jądrowy
  • Inżynieria morska
  • Konstrukcje budowlane
  • Zastosowanie podmorskie
  • Turbiny, armatura przemysłowa
  • Energia wiatrowa
  • Energia słoneczna
  • Przemysł lotniczy
  • Środowisko

Śruby dzielimy z uwzględnieniem o wiele większej ilości kryteriów. Tutaj przed zagubieniem się w terminologii pomaga nam standaryzacja American Society of Mechanical Engineers, czyli ASME. Normy ASME obejmują normy wymiarowe dla:

  • Śrub dwustronnych, śrub i nakrętek calowych ASME b1.1 Zunifikowane calowe gwinty śrubowe.
    • ASME B18.2.1 Śruby i wkręty kwadratowe i sześciokątne, w tym ciężkie śruby sześciokątne (calowe)
    • ASME B18.2.2 Nakrętki kwadratowe i sześciokątne, w tym ciężkie nakrętki sześciokątne (calowe)
    • ASME B18.22.1 Podkładki zwykłe (calowe)
    • ASME B18.21.1: Podkładki zabezpieczające/podkładka sprężysta (calowe)
  • Śrub dwustronnych, śrub i nakrętek metrycznych (z oznaczeniem zakończonym literą M)
    • ASME B1.13M Gwint metryczny
    • ASME B18.2.3.5M Śruba sześciokątna metryczna (metryczne)
    • ASME B18.2.3.6M Metryczna ciężka śruba sześciokątna (metryczne)
    • ASME B18.2.4.1M Nakrętka sześciokątna metryczna metryczne
    • ASME B18.2.4.6M Metryczna ciężka nakrętka sześciokątna (metryczne)
    • ASME B18.21.2M Podkładki zabezpieczające/podkładki sprężyste ( metryczne)
    • ASME B18.22M Podkładki zwykłe (metryczne)

Szczególnie ważnym aspektem są serie gwintów, które ostatecznie będą determinować zastosowanie śrub. W przypadku normy ASME B1.1 wyróżnić można:

  • Gwinty grubozwojne UNC
    • Przydatne w masowej produkcji nakrętek śrubowych. Gwintowanie zgrubne ma większą głębokość gwintu, dzięki temu jest pomocne w szybkim montażu i demontażu oraz tam, gdzie istnieje ryzyko korozji lub ryzyko uszkodzenia gwintu podczas użytkowania.
  • Gwinty drobnozwojne UNF
    • Seria drobnych gwintów ma mniejszą głębokość gwintu i mniejszy skok gwintu, dlatego jest stosowana tam, gdzie wymagana jest wysoka precyzja
  • Gwinty wysoce grubozwojne UNEF
    • Seria gwintów bardzo drobnozwojnych ma o wiele mniejszą głębokość gwintu i większą liczbę zwojów na cal. Jest stosowana w urządzeniach, w których wymagana jest bardzo dokładna regulacja podczas gwintowania, takich jak śruby regulacyjne, nakrętki mocujące łożyska itp.
  • Gwinty o stałym skoku UN
    • Tam, gdzie gwinty zgrubne, drobnoziarniste i bardzo drobnozwojne nie spełniają wymagań projektowych, stosuje się gwintowanie o stałym skoku. UN obejmuje 8 serii o stałych skokach: 4, 6, 8, 12, 16, 20, 28 oraz 32 zwoje na cal. Oznaczamy je wtedy wedle następującego schematu: UN8, czyli 8 zwojów na cal, UN12 – 12 zwojów na cal, UN16 – 16 zwojów na cal itd. Aby uzyskać jednorodną serię gwintów, zwykle dla śrub dwustronnych większych niż 1”, seria 8-UN jest używana jako zamiennik serii z gwintem grubozwojnym. Podobnie dla śrub dwustronnych/śrub większych niż 1,2”, seria 12-UN jest używana jako zamiennik serii z gwintem drobnozwojnym, a dla śrub dwustronnych/śrub większych niż 2”, seria 16-UN jest używana jako zamiennik serii z bardzo drobnym gwintem.

Inną organizacją standaryzującą, której normami możemy posługiwać się mówiąc o śrubach jest ASTM, czyli American Society for Testing and Materials. Standardy materiałowe ASTM to między innymi:

  • ASTM A193 gr. B7. – śruba dwustronna/śruba ze stali węglowej;
  • ASTM A194 gr. 2H – Nakrętka ze stali węglowej;
  • ASTM A320 gr. B8/A193 gr. B8. – śruba dwustronna /śruba ze stali nierdzewnej;
  • ASTM gr. 8A – Nakrętka ze stali nierdzewnej;
  • ASTM A193 gr. B16. – śruba dwustronna/śruba ze stali stopowej;
  • ASTM A1994 gr. 16 – Nakrętka ze stali stopowej; 

Schemat określania szczegółowej specyfikacji śruby dwustronnej lub śruby z nakrętką prezentuje się następująco: 

Śruba dwustronna lub Śruby CS zgodnie z ASTM A198 gr. B7.

Każda śruba dwustronna lub śruba powinna być wyposażona w dwie (lub jedną dla śruby ) sześciokątną nakrętkę zgodną z ASTM 194 gr. 2H i dwie podkładki oznaczone MS. Standardem wymiarowym śrub dwustronnych, śrub i nakrętek są odpowiednio ASME B18.2.23.5M i B18.2.3.6M dla metrycznych (na przykład M16 i M20 itp.) oraz ASME B18.2.1 i B18.2.2 odpowiednio dla calowych (na przykład ¾”, ⅝”, 1” itp.). 

Przykład szczegółowej specyfikacji dla śruby SS lub śruby z nakrętką

SS śruby dwustronne lub śruby z pełnym gwintem wg. ASTM A320 gr. B8 Cl.2 lub ASTM A93 Gr.B8. Każda śruba dwustronna i śruba powinna być wyposażona w dwie( lub jedną dla śruby) ciężkie nakrętki sześciokątne zgodne z ASTM A194 Gr. 8A i dwie podkładki oznaczone SS. Standardem wymiarowym śrub dwustronnych, śrub i nakrętek są odpowiednio ASME B18.2.3.5M i B18.2.4.5M dla metrycznych (na przykład M16,M20 itd.) oraz ASME B18.2.1 i B18.2.2 odpowiednio dla serii calowych (dla przykład ¾”, ⅝”, 1” itp.).

Wymagania dotyczące podkładki dla połączeń śrubowych kołnierzowych:

Zwykle, podkładka nie jest wymagana w przypadku połączeń kołnierzowych stalowych, ale w przypadku połączenia kołnierza stalowego z kołnierzem z miękkiego materiału (na przykład kołnierz aluminiowy lub kołnierz z PVC lub HDPE), należy użyć podkładki, w przeciwnym razie miękki kołnierz ulegnie zniekształceniu.

Tam, gdzie nakrętka może się obracać lub poluzować, należy użyć podkładki sprężystej, aby działała sprężynowo na nakrętkę i zapobiegała jej obracaniu się.

Materiały stosowane do produkcji śrub:

ASTM A193 :

B5, B6, B6, B7, B7M, B16,

CLASS 1: B8, B8C, B8M, B8P, B8T, B8LN, B8MLN

CLASE 1A: B8A, B8CA, B8MA, B8PA, B8TA, B8LNA, B8MLNA, B8NA, B8MNA, B8MLCuNA

CLASS 1B: B8N, B8MN, B8MLCuN

CLASS 1C: B8R, B8RA, B8S, B8SA

CLASS 1D: B8, B8M, B8P, B8LN ,B8MLN ,B8N, B8MN ,B8R ,B8S

CLASS 2 : B8 ,B8C, B8P, B8T, B8N, B8M, B8MN, B8MLCuN

CLASS 2B: B8M2, B8

CLASS 2C: B8M3

ASTM A320 :

L7, L7M,L43

Classe 1: B8, B8C, B8M, B8P,B8F, B8T, B8LN, B8MLN,

Classe 1A: B8A, B8CA, B8MA, B8PA,B8FA, B8TA, B8LNA,B8MLNA

Classe 2: B8, B8C, B8P, B8F, B8T:

ASTM A194

2H, 2HM, 7M , 3, 4, 7, 16, 6, 6F, 8, 8C, 8M, 8T, 8F, 8P, 8N, 8MN, 8LN, 8MLN, 8MLCuN,9C, 8A, 8CA, 8MA, 8TA, 8FA, 8PA, 8NA, 8MNA, 8LNA, 8MLNA, 8MLCuNA, 8R, 8RA, 8S, 8SA.

ASTM A105

ASTM A307 B

ASTM A350 LF2

ASTM A437 B4B (UNS S42200)

ASTM A453 660 A-B-C-D (UNS S66286/W.Nr.1.4980)

ASTM A182 F51 (UNS S31803/W.Nr.1.4462)

ASTM A182 F53 (UNS S32750/W.Nr.1.4468)

ASTM A182 F55 (UNS S32760/W.Nr.1.4496)

ASTM A182 F44 (UNS S31254/W.Nr.1.4547)

ASTM A182 F310 (UNS S31000/W.Nr.1.4805)

ASTM A182 F904L (UNX n08904/W.Nr.1.4539)

ASTM A540 B21,B22,B23,B24.

ASTM A564 630 (UNS S17400)

ASTM F467 Titanium Gr.2,5.

INCONEL® ALLOY C-276 (UNS N10276/W.Nr.2.4819)

INCONEL® ALLOY 625 (ASTM B446/UNS N06625/W.Nr.2.4856)

INCONEL® ALLOY 718 (ASTM B637/UNS N07718/W.Nr.2.4668)

INCONEL® ALLOY 600 (ASTM B166/UNS N06600/W.Nr.2.4816)

INCONEL® ALLOY 601 (ASTM B166/UNS N06601/W.Nr.2.4851)

INCONEL® ALLOY 925 (ASTM B805/UNS N09925)

INCOLOY® ALLOY 20 (ASTM B473/UNS N08020)

INCOLOY® ALLOY 800H (ASTM B408/UNS N08800)

INCOLOY® ALLOY 825 (ASTM B425UNS N08825/W.Nr.2.4858)

MONEL® ALLOY 400 (ASTM F467/UNS N04400/W.Nr.2.4360)

MONEL® ALLOY K-500 (ASTM F467UNS N05500/W.Nr.2.4375)

NIMONIC®80A (ASTM B637/UNS N07080/W2.4952)

NITRONIC® 50 XM-19 (UNS S20910/W.Nr.1.3964)

NITRONIC®60 (UNS S21800)

WASPALOY® (AMS 5708/UNS N07001/W.Nr.2.4654)

EN 10269

C35E (W.Nr.1.1181)

C45E (W.Nr.1.1191)

25CrMo4 (W.Nr.1.7218)

42CrMo4 (W.Nr.1.7725)

40CrMoV4-6 (W.Nr.17711)

41NiCrMo7-3-2 (W.Nr.1.6563)

20CrMoVTiB4-10 (W.Nr.1.7729)

34CrNiMo6 (W.Nr.1.6582)

30CrNiMo8 (W.Nr.1.6580)

X22CrMoV12-1 (W.Nr.1.4923)

X19CrMoNbVN11-1 (W.Nr.1.4913)

X5CrNi18-10 (W.Nr.1.4301)

X2CrNiMo17-12-2 (W.Nr.1.4404)

X5CrNiMo17-12-2 (W.Nr.1.4401) X6NiCrTiMoVB25-15-2 (W.Nr.1.4980)

POWŁOKI OCHRONNE

Obróbka powierzchni

Cynkowanie ogniowe –ASTM A153 – ISO 1461- UNI 3740 – BS 729

Cynkowanie elektrolityczne (z opcjonalnym usuwaniem kruchości wodorowej) – (kolor Biały – Żółty) – UNI 4721 – ASTM B633

Ptfe – powłoka fluorowęglowa – Xylan 1070 / Xylan 1024 niebieski / zielony / czerwony / żółty

Powłoka fluorowęglowa z wypełniaczem ceramicznym – Xylar 1 lub Xylar 2 i Xylan 1070

Srebrzenie – ASTM B254 – B700

Trawienie i pasywacja – ASTM A380

GEOMET 321 lub 500 – ASTM F1136

Elektroniklowanie mniej niklowane – ASTM B733

Niklowanie – ASTM B689

Elektrocynkowanie/niklowanie – ASTM B841

Powłoka z fosforanu cynku / fosforanu manganu (z opcjonalnym usuwaniem kruchości wodorowej) – ASTM F1137

Wróć do listy wpisów

Możliwość komentowania została wyłączona.