2023 4 de agosto Semana Recomendación de WBM News: Tensado sin problemas

Dave Read explica cómo se puede simplificar el tensado de uniones atornilladas de gran tamaño.

Las grandes uniones atornilladas son un sitio común en aplicaciones críticas para la seguridad en toda la industria del petróleo y el gas. Asegurar el correcto tensado de estas uniones es un proceso complicado pero imprescindible.

Al tensar conexiones atornilladas, el movimiento giratorio del apriete produce un alargamiento axial y una precarga del perno debido al plano inclinado de las roscas del perno. Esto conduce a una deformación de la rosca que reduce la precarga, la durabilidad y la reutilización del perno. La tensión de torsión debida a la fricción y deformación de la rosca también reduce la capacidad de carga axial del perno.

El tensado de uniones atornilladas de gran tamaño suele requerir el uso de herramientas eléctricas, hidráulicas o neumáticas, factor que añade costes adicionales y retrasos a cualquier proyecto. Al apretar un perno con un cilindro hidráulico, el perno se alarga y luego se aprieta la tuerca sin carga. Cuando se libera la presión hidráulica, el perno se contrae, lo que da como resultado que se logre la tensión adecuada en el perno. La desventaja de este proceso es que como la tuerca no se pretensó mientras se alargaba el perno, un porcentaje del alargamiento del perno se pierde en el asentamiento de la junta, lo que significa que sólo se pueden utilizar alrededor de dos tercios de la resistencia del perno.

Un nuevo enfoque

La tuerca tensora Heico-Tec tiene un diseño novedoso que elimina la necesidad de herramientas especializadas, ya que el usuario solo requiere una llave dinamométrica manual para lograr la tensión requerida, lo que resulta en ahorros de tiempo y dinero en comparación con herramientas especializadas. Y, como el producto cumple con todos los requisitos de DIN EN ISO 898-2, se puede utilizar fácilmente como reemplazo directo de cualquier tuerca hexagonal de la misma clase de resistencia y, al mismo tiempo, ofrece todas las ventajas de una tuerca apretada a mano con no es necesario realizar cálculos ni fórmulas que requieran mucho tiempo para determinar la idoneidad.

Con este producto, en lugar de girar la tuerca y apretar la rosca del perno principal grande, la fuerza se distribuye a muchos pernos de presión más pequeños. Como estos pernos de presión son más pequeños, todo lo que se necesita es una llave dinamométrica convencional para lograr la fuerza de pretensión requerida.

El diseño de Heico-Tec consta de un cuerpo de tuerca que se atornilla a la rosca principal como una tuerca convencional, pero no se aprieta. Varios pernos de presión con pasadores de presión asociados están dispuestos alrededor de la rosca principal dentro del cuerpo de la tuerca. Cuando los pernos de presión se aprietan uno por uno, empujan los pasadores de presión contra las piezas sujetas y al mismo tiempo alargan el perno. La fuerza de pretensión generada de esta manera es puramente axial y, por lo tanto, está libre de torsión o flexión perjudiciales. Una arandela de carga endurecida incorporada protege las piezas tensadas de las cargas de alta presión causadas por los pasadores de presión.

Como la tensión sobre el perno con Heico-Tec es puramente axial, no torsional, la fricción y la deformación de la rosca se reducen considerablemente, lo que garantiza que se pueda utilizar toda la capacidad de carga del perno. Además, la pérdida de alargamiento del perno que se produce por el asentamiento de la junta como resultado del uso de tensado hidráulico no está presente y se logra la capacidad total de la junta.

En el caso de las tuercas tensoras habituales con pernos de presión, los pernos de presión están dispuestos más cerca de la rosca del perno y tienen una cabeza hexagonal más pequeña. Esto da como resultado menos espacio para maniobrar y el uso de tales sistemas de tensión genera costos más altos debido a la necesidad de un casquillo y una llave especiales de pared delgada. Normalmente, este sistema de tensión no es tan fuerte como las tuercas hexagonales estándar y no puede reemplazar las tuercas hexagonales comerciales, a diferencia de Heico-Tec, que puede usarse como reemplazo directo.

La flexibilidad mecánica inherente del diseño significa que la junta atornillada funciona como si tuviera una mayor longitud de sujeción. Esto lo hace altamente resistente a las fuerzas de aflojamiento y, como el conjunto
no se daña al apretar y aflojar, es totalmente reutilizable y su mayor flexibilidad reduce la tensión dinámica de la unión atornillada y aumenta su vida útil.