4.11. При сборке соединений отверстия в деталях конструкций должны быть совмещены и детали зафиксированы от смещения сборочными пробками (не менее двух), а пакеты плотно стянуты болтами. В соединениях с двумя отверстиями сборочную пробку устанавливают в одно из них.

4.12. В собранном пакете болты заданного в проекте диаметра должны пройти в 100 % отверстий. Допускается прочистка 20 % отверстий сверлом, диаметр которого равен диаметру отверстия, указанному в чертежах. При этом в соединениях с работой болтов на срез и соединенных элементов на смятие допускается чернота (несовпадение отверстий в смежных деталях собранного пакета) до 1 мм - в 50 % отверстий, до 1,5 мм - в 10 % отверстий.

В случав несоблюдения этого требования с разрешения организации - разработчика проекта отверстия следует рассверлить на ближайший больший диаметр с установкой болта соответствующего диаметра.

В соединениях с работой болтов на растяжение, а также в соединениях, где болты установлены конструктивно, чернота не должна превышать разности диаметров отверстия и болта.

4.13. Запрещается применение болтов и гаек, не имеющих клейма предприятия-изготовителя и маркировки, обозначающей класс прочности.

4.14. Под гайки болтов следует устанавливать не более двух круглых шайб (ГОСТ 11371-78).

Допускается установка одной такой же шайбы под головку болта.

В необходимых случаях следует устанавливать косые шайбы (ГОСТ 10906-78).

Резьба болтов не должна входить в глубь отверстия более чем наполовину толщины крайнего элемента пакета со стороны гайки.

4.15. Решения по предупреждению самоотвинчивания гаек - постановка пружинной шайбы (ГОСТ 6402-70) или контргайки - должны быть указаны в рабочих чертежах.

Применение пружинных шайб не допускается при овальных отверстиях, при разности диаметров отверстия и болта более 3 мм, а также при совместной установке с круглой шайбой (ГОСТ 11371-78).

Запрещается стопорение гаек путем забивки резьбы болта или приварки их к стержню болта.

4.16. Гайки и контргайки следует закручивать до отказа от середины соединения к его краям.

4.17. Головки и гайки болтов, в том числе фундаментных, должны после затяжки плотно (без зазоров) соприкасаться с плоскостями шайб или элементов конструкций, а стержень болта выступать из гайки не менее чем на 3 мм.

4.18. Плотность стяжки собранного пакета надлежит проверять щупом толщиной 0,3 мм, который в пределах зоны, ограниченной шайбой, не должен проходить между собранными деталями на глубину более 20 мм.

4.19. Качество затяжки постоянных болтов следует проверять остукиванием их молотком массой 0,4 кг, при этом болты не должны смещаться.

Монтажные соединения на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением1

4.20. К выполнению соединений на болтах с контролируемым натяжением могут быть допущены рабочие, прошедшие специальное обучение, подтвержденное соответствующим удостоверением.

4.21. В сдвигоустойчивых соединениях соприкасающиеся поверхности деталей должны быть обработаны способом, предусмотренным в проекте.

С поверхностей, подлежащих, а также не подлежащих обработке стальными щетками, необходимо предварительно удалить масляные загрязнения.

Состояние поверхностей после обработки и перед сборкой следует контролировать и фиксировать в журнале (см. обязательное приложение 5).

До сборки соединений обработанные поверхности необходимо предохранять от попадания на них грязи, масла, краски и образования льда. При несоблюдении этого требования или начале сборки соединения по прошествии более 3 сут после подготовки поверхностей их обработку следует повторить.

4.22. Перепад поверхностей (депланация) стыкуемых деталей свыше 0,5 и до 3 мм должен быть ликвидирован механической обработкой путем образования плавного скоса с уклоном не круче 1:10.

При перепаде свыше 3 мм необходимо устанавливать прокладки требуемой толщины, обработанные тем же способом, что и детали соединения. Применение прокладок подлежит согласованию с организацией - разработчиком проекта.

4.23. Отверстия в деталях при сборке должны быть совмещены и зафиксированы от смещения пробками. Число пробок определяют расчетом на действие монтажных нагрузок, но их должно быть не менее 10 % при числе отверстий 20 и более и не менее двух - при меньшем числе отверстий.

В собранном пакете, зафиксированном пробками, допускается чернота (несовпадение отверстий), не препятствующая свободной без перекоса постановке болтов. Калибр диаметром на 0,5 мм больше номинального диаметра болта должен пройти в 100 % отверстий каждого соединения.

Допускается прочистка отверстий плотно стянутых пакетов сверлом, диаметр которого равен номинальному диаметру отверстия, при условии, что чернота не превышает разницы номинальных диаметров отверстия и болта.

Применение воды, эмульсий и масла при прочистке отверстий запрещается.

4.24. Запрещается применение болтов, не имеющих на головке заводской маркировки временного сопротивления, клейма предприятия-изготовителя, условного обозначения номера плавки, а на болтах климатического исполнения ХЛ (по ГОСТ 15150-69) - также и букв «ХЛ».

4.25. Перед установкой болты, гайки и шайбы должны быть подготовлены.

4.26. Заданное проектом натяжение болтов следует обеспечивать затяжкой гайки или вращением головки болта до расчетного момента закручивания, либо поворотом гайки на определенный угол, либо другим способом, гарантирующим получение заданного усилия натяжения.

Порядок натяжения должен исключать образование неплотностей в стягиваемых пакетах.

4.27. Динамометрические ключи для натяжения и контроля натяжения высокопрочных болтов необходимо тарировать не реже одного раза в смену при отсутствии механических повреждений, а также после каждой замены контрольного прибора или ремонта ключа.

4.28. Расчетный момент закручивания М , необходимый для натяжения болта, следует определять по формуле

М = КР d , Hм (кгс×м), (1)

где К - среднее значение коэффициента закручивания, установленное для каждой партии болтов в сертификате предприятия-изготовителя либо определяемое на монтажной площадке с помощью контрольных приборов;

Р - расчетное натяжение болта, заданное в рабочих чертежах, Н (кгс);

d - номинальный диаметр болта, м.

4.29. Натяжение болтов по углу поворота гайки следует производить в следующем порядке:

затянуть вручную все болты в соединении до отказа монтажным ключом с длиной рукоятки 0,3 м;

повернуть гайки болтов на угол 180 ± 30°.

Указанный метод применим для болтов диаметром 24 мм при толщине пакета до 140 мм и числе деталей в пакете до 7.

4.30. Под головку высокопрочного болта и высокопрочную гайку должны быть установлены по одной шайбе по ГОСТ 22355-77. Допускается при разности диаметров отверстия и болта не более 4 мм установка одной шайбы только под элемент (гайку или головку болта), вращение которого обеспечивает натяжение болта.

4.31. Гайки, затянутые до расчетного крутящего момента или поворотом на определенный угол, дополнительно ничем закреплять не следует.

4.32. После натяжения всех болтов в соединении старший рабочий-сборщик (бригадир) обязан в предусмотренном месте поставить клеймо (присвоенный ему номер или знак).

4.33. Натяжение болтов следует контролировать:

при числе болтов в соединении до 4 - все болты, от 5 до 9 - не менее трех болтов, 10 и более - 10 % болтов, но не менее трех в каждом соединении.

Фактический момент закручивания должен быть не менее расчетного, определенного по формуле (1), и не превышать его более чем на 20 %. Отклонение угла поворота гайки допускается в пределах  30°.

При обнаружении хотя бы одного болта, не удовлетворяющего этим требованиям, контролю подлежит удвоенное число болтов. В случае обнаружения при повторной проверке одного болта с меньшим значением крутящего момента или с меньшим углом поворота гайки должны быть проконтролированы все болты с доведением момента закручивания или угла поворота гайки каждого до требуемой величины.

Щуп толщиной 0,3 мм не должен входить в зазоры между деталями соединения.

4.34. После контроля натяжения и приемки соединения все наружные поверхности стыков, включая головки болтов, гайки и выступающие из них части резьбы болтов должны быть очищены, огрунтованы, окрашены, а щели в местах перепада толщин и зазоры в стыках зашпатлеваны.

4.35. Все работы по натяжению и контролю натяжения следует регистрировать в журнале выполнения соединений на болтах с контролируемым натяжением.

4.36. Болты во фланцевых соединениях должны быть натянуты на усилия, указанные в рабочих чертежах, вращением гайки до расчетного момента закручивания. Контролю натяжения подлежат 100 % болтов.

Фактический момент закручивания должен быть не менее расчетного, определенного по формуле (1), и не превышать его более чем на 10 %.

Зазор между соприкасаемыми плоскостями фланцев в местах расположения болтов не допускается. Щуп толщиной 0,1 мм не должен проникать в зону радиусом 40 мм от оси болта.

Как известно, в зависимости от конструкции, назначения, способа соединения материалов, области применения и других факторов различают контактные соединения: болтовые, сварные, паяные и выполненные обжатием (опрессованные и скрученные).
К контактным соединениям можно отнести дистанционные распорки проводов.

При эксплуатации контактных соединений, выполненных сваркой, причинами возникновения в них дефектов могут являться: отклонения от заданных параметров, подрезы, пузыри, каверны, непровары, наплывы, трещины, шлаковые и газовые включения (раковины), незаделанные кратеры, пережог проволок жилы, несоосность соединенных проводников, неправильный выбор наконечников, отсутствие защитных покрытий на соединениях и т.п.
Технология термической сварки не обеспечивает надежную работу сварных соединителей проводов больших сечений (240 мм2 и более). Это связано с тем, что из-за недостаточного разогрева в процессе сварки соединяемых проводов и неравномерного сближения их концов происходит пережог наружных повивов проводов, непровар, в месте сварки появляются усадочные раковины и шлаки. В результате снижается механическая прочность сварного соединения. При механических нагрузках менее расчетных возникает обрыв (перегорание) провода в петле анкерной опоры, что приводит к аварийным отключениям ВЛ при малом сроке их эксплуатации. Если в сварном соединении происходит обрыв отдельных проводников провода, то это приводит к увеличению переходного сопротивления контакта и повышению его температуры.
Скорость развития дефекта в этом случае будет существенно зависеть от ряда факторов: значения тока нагрузки, натяжения провода, ветровых и вибрационных воздействий и т.п.
На основании проведенных экспериментов было установлено, что:

1. уменьшение активного сечения провода на 20 - 25 % за счет обрыва отдельных проводников может быть не выявлено при проведении ИК-контроля с вертолета, что связано с малым коэффициентом излучения провода, удаленностью тепловизора от трассы на 50 - 80 м, влиянием ветра, солнечной радиацией и другими факторами;
2. при отбраковке дефектных контактных соединений, выполненных сваркой, с помощью тепловизора или пирометра необходимо иметь в виду, что скорость развития дефекта этих соединений намного выше, чем у болтовых контактных соединений с нажатием;
3. дефекты выполненных сваркой контактных соединений, выявленные тепловизором при обследовании ВЛ с вертолета, необходимо классифицировать как опасные, если их избыточная температура равна 5 °С;
4. стальные втулки, не удаленные со сварного участка проводов, могут создавать ложное впечатление о возможном нагреве за счет высокого коэффициента излучения отожженной поверхности.

В контактных соединениях, выполненных опрессовкой, наблюдаются неправильный подбор наконечников или гильз, неполный ввод жилы в наконечник, недостаточная степень опрессовки, смещение стального сердечника в соединителе провода и т.п. Как известно, одним из способов контроля опрессованных соединителей является измерение их сопротивления постоянному току.
Критерием идеального контактного соединения служит равенство его сопротивления сопротивлению эквивалентного участка целого провода. Опрессованный соединитель считается пригодным к эксплуатации, если его сопротивление не более чем в 1,2 раза превышает эквивалентный участок целого провода. При опрессовании соединителя его сопротивление резко падает, но с увеличением давления оно стабилизируется и изменяется незначительно.
Сопротивление соединителя весьма чувствительно к состоянию контактной поверхности прессуемых проводов. Появление оксидов алюминия на контактных поверхностях ведет к резкому увеличению контактного сопротивления соединителя и повышенному тепловыделению.
Незначительные изменения переходного сопротивления контактного соединения в процессе их опрессования, а также связанное с этим малое тепловыделение в контактном соединении указывают на недостаточную эффективность выявления в них дефектов непосредственно после монтажа с помощью приборов инфракрасной техники. В процессе эксплуатации опрессованных контактных соединений наличие в них дефектов будет способствовать более интенсивному образованию оксидных пленок и повышать переходное сопротивление, что может привести к появлению локальных нагревов. Поэтому можно считать, что ИК-контроль новых опрессованных контактных соединений не позволяет выявлять дефекты опрессовки и должен проводиться для соединителей, проработавших определенный срок (1 год и более).
Основными характеристиками опрессованных соединителей являются степень опрессовки и механическая прочность. С увеличением механической прочности соединителя его контактное сопротивление уменьшается. Максимум механической прочности соединителя соответствует минимуму электрического контактного сопротивления.

Контактные соединения, выполненные с помощью болтов, чаще всего имеют дефекты из-за отсутствия шайб в месте соединения медной жилы с плоским выводом из меди или сплава алюминия, отсутствия тарельчатых пружин, непосредственного подсоединения алюминиевого наконечника к медным выводам оборудования в помещениях с агрессивной или влажной средой, в результате недостаточной затяжки болтов и др.
Болтовые контактные соединения алюминиевых шин на большие токи (3000 А и выше) недостаточно стабильны в эксплуатации. Если контактные соединения на ток до 1500 А требуют подтяжки болтов 1 раз в 1 - 2 года, то аналогичные соединения на токи 3000 А и выше нуждаются в ежегодной переборке с непременной зачисткой контактных поверхностей. Необходимость в такой операции связана с тем, что в многоамперных шинопроводах (сборные шины электростанций и т.п.), выполненных из алюминия, более интенсивно протекает процесс образования оксидных пленок на поверхности контактных соединений.
Процессу образования оксидных пленок на поверхности болтовых контактных соединений способствуют различные температурные коэффициенты линейного расширения стальных болтов и алюминиевой шины. Поэтому при прохождении по шинопроводу тока КЗ, при работе его с переменной токовой нагрузкой в нем при большой протяженности в результате вибрационных воздействий происходит деформация (уплотнение) контактной поверхности алюминиевой шины. В этом случае усилие, стягивающее две контактные поверхности ошиновки, ослабевает, имевшийся между ними слой смазки испаряется и т.д.
Из-за образования оксидных пленок площадь соприкосновения контактов, т.е. число и размер контактных площадок (число точек), через которые проходит ток, уменьшаются и, вместе с тем, увеличивается плотность тока, которая может достигать тысяч ампер на квадратный сантиметр, вследствие чего сильно растет нагрев этих точек.
Температура последней точки достигает температуры плавления материала контакта, и между контактными поверхностями образуется капля жидкого металла. Температура капли, повышаясь, доходит до кипения, пространство вокруг контактного соединения ионизируется, и появляется опасность многофазного замыкания в РУ. Под действием магнитных сил дуга может перемещаться вдоль шин РУ со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Опыт эксплуатации показывает, что наряду с многоамперными шинопроводами недостаточной надежностью обладают и одноболтовые контактные соединения. Последние, в соответствии с ГОСТ 21242-75, допускаются к применению на номинальный ток до 1 ООО А, однако повреждаются уже при токах 400 - 630 А. Повышение надежности одноболтовых контактных соединений требует принятия ряда технических мер по стабилизации их электрического сопротивления.
Процесс развития дефекта в болтовом контактном соединении, как правило, протекает достаточно длительно и зависит от ряда факторов: тока нагрузки, режима работы (стабильная нагрузка или переменная), воздействия химических реагентов, ветровых нагрузок, усилий затяжки болтов, стабилизации давления контактов и др.
Переходное сопротивление болтового контактного соединения зависит от продолжительности токовой нагрузки. Переходное сопротивление контактных соединений постепенно повышается до определенного момента, после чего происходит резкое ухудшение контактной поверхности контактного соединения с интенсивным тепловыделением, свидетельствующим об аварийном состоянии контактного соединения.
Аналогичные результаты были получены специалистами фирмы “Инфраметрикс” (США) при тепловых испытаниях болтовых контактных соединений. Повышение температуры нагрева в процессе испытаний носило постепенный характер в течение года, а затем наступал период резкого повышения тепловыделения.

Отказы контактных соединений, выполненных скруткой, возникают в основном из-за дефектов монтажа. Неполная скрутка проводов в овальных соединителях (менее 4,5 витков) приводит к вытягиванию провода из соединителя и его обрыву. Неочищенные провода создают высокое переходное сопротивление, в результате чего происходит перегрев провода в соединителе с его возможным выгоранием. Неоднократно отмечались случаи выдергивания грозозащитного троса АЖС-70/39, скрученного на меньшее количество оборотов, из овального соединителя марки СОАС-95-3 воздушных линий 220 кВ.

Рис. Фотография места крепления дистанционной распорки с изломом проводников в результате вибрационных воздействий (а) и схема протекания токов нагрузки в двухпроводной фазе ОРУ или ВЛ при изломе проводников в месте крепления дистанционных распорок (б)

Дистанционные распорки.

Неудовлетворительная конструкция некоторых исполнений дистанционных распорок, воздействие вибрационных усилий и другие факторы могут приводить к перетиранию проводников провода или их излому (рис. 34). В этом случае через дистанционную распорку будет протекать ток, значение которого будет определяться характером и степенью развития дефекта.

Анализ результатов тепловизионного контроля контактных соединений

Сварные контактные соединения.

При тепловизионном контроле контактных соединений оценка их состояния в соответствии с “Объемом и нормами испытаний электрооборудования” может производиться по коэффициенту дефектности или по значению избыточной температуры. Эксперименты, проведенные Южтехэнерго выявили недостаточную эффективность тепловизионного метода для обнаружения дефекта в сварном контактном соединении на ранней стадии развития, особенно при контроле контактных соединений проводов ВЛ с вертолета. Для сварных контактных соединений предпочтительным является оценка их состояния по значению избыточной температуры.

Опрессованные контактные соединения.

В свое время в качестве критериев оценки состояния опрессованных контактных соединений на ОРУ и ВЛ использовались значения коэффициентов дефектности, т.е. отношение измеренного сопротивления или падения напряжения на соединителе к сопротивлению идентичного участка целого провода.
С появлением приборов И КТ оценка состояния опрессованных контактных соединений может осуществляться по значению избыточной температуры или по коэффициенту дефектности.
Возникает вопрос о степени эффективности каждого из этих способов оценки состояния опрессованных контактных соединений. Для решения этой задачи в Мосэнерго были проведены нагрузочные испытания участка провода марки АСУ-400 с исправным и дефектным соединителями.
Предварительно были определены коэффициенты дефектности на постоянном токе (Кх - 9) и по падению напряжения (К2 = 5). Результаты нагрузочных испытаний (табл. 1) показали, что для опрессованных соединителей наиболее предпочтителен способ оценки контактных соединений по значению избыточной температуры.

Так, при токе (0,3 - 0,4)/ном значения избыточной температуры составляют 7-16 °С, что достаточно уверенно фиксируется прибором ИКТ.
Результаты проведенных экспериментов хорошо согласуются с рекомендациями “Объема и норм испытаний электрооборудования”. При оценке состояния опрессованных контактных соединений по значениям коэффициентов дефектности необходимо иметь в виду, что на начальной стадии изготовления (при монтаже) контактных соединений имеет коэффициент дефектности 0,8 - 0,9.

Отказ опрессованного контактного соединения развивается постепенно и во многом зависит от соблюдения технологии обжатия и развиваемого при этом давления. Оптимальным считается условие, при котором максимальная степень обжатия соответствует минимальному значению контактного сопротивления контактного соединения.

Болтовые контактные соединения.

Как в отечественной, так и в зарубежной практике наиболее широкое распространение получила оценка состояния болтового контактного соединения по значению избыточной температуры.
Процесс развития дефекта в болтовом контактном соединении был исследован фирмой “Инфраметрикс” (США) на действующем присоединении при токе нагрузки 200 А. Эксперимент показал, что процесс развития дефекта при отсутствии внешних климатических, вибрационных и иных факторов и стабильной во времени нагрузке может протекать весьма длительно.
По результатам испытаний фирма предложила следующие предельные значения избыточной температуры при номинальном токе:
а) < 10 °С - нормальная периодичность тепловизионного контроля;
б) 10 - 20 °С - учащенный тепловизионный контроль;
в) 20 - 40 °С - тепловизионный контроль через каждый месяц;
г) > 40 °С - аварийный нагрев.
Предложенная фирмой система оценки состояния болтовых контактных соединений по температуре нагрева, в принципе, не отличается от регламентированной “Объемом и нормами испытаний электрооборудования”.


Рис. 2. Зависимость избыточной температуры болтового контактного соединителя от тока нагрузки:
1 - при сокращении площади соприкосновения контактных поверхностей на 40 %; 2 - то же, на 80 %

Влияние температуры нагрева болтовых контактных соединений на степень развития дефекта было исследовано Южтехэнерго. С этой целью были проведены нагрузочные испытания болтовых контактных соединений при имитации у них сокращения на 40 и 80 % плошали соприкосновения контактных поверхностей (рис. 35). Была подтверждена возможность выявления дефектов подобного рода при тепловизионном контроле и показано, что дефекты на ранней стадии развития могут отчетливо выявляться при токах нагрузки (0,3 - 0,4)/ном.
Циклические долговременные испытания болтовых контактных соединений показывают, что стабильность их контактного переходного сопротивления во многом определяется конструкцией крепежной арматуры (наличием пружинных шайб и т.п.). При проведении тепловизионного контроля выявление контактных соединений с повышенным нагревом требует принятия определенных стабилизационных мер, например вывода из работы или временного снижения нагрузки. В последнем случае ток /доп, допустимый для данного дефектного контактного соединения, может быть определен из соотношения

Примечание. Данные, приведенные в таблице, применяют в том случае, если для конкретных видов оборудования не установлены другие нормы.
где /нагр, ΔTизм - ток и превышение температуры измеренного контактного соединения соответственно; ΔTнорм - превышение температуры контактного соединения, регламентированное “Объемом и нормами испытаний электрооборудования”, в зависимости от рода покрытия контактных поверхностей и среды, в которой они находятся.
Опенка теплового состояния электрооборудования и токоведущих частей в зависимости от условий их работы и конструкции может осуществляться: по нормированным температурам нагрева (превышениям температуры), избыточной температуре, коэффициенту дефектности, динамике изменения температуры во времени, с изменением нагрузки, путем сравнения измеренных значений температуры в пределах фазы и между фазами со значениями температуры на заведомо исправных участках.
Предельные значения температуры нагрева для /ном и ее превышения приведены в табл. 16.

Для контактов и болтовых контактных соединений нормативами, приведенными в табл. 16, следует пользоваться при токах нагрузки (0,6 - 1,0)/ном после соответствующего пересчета. Пересчет превышения измеренного значения температуры к нормированному осуществляется по соотношению

где ΔTном - превышение температуры при /ном; ΔTраб - то же, при г
раб-
Тепловизионный контроль электрооборудования и токоведущих частей при токах нагрузки 0,3/ном и ниже не способствует выявлению дефектов на ранней стадии их развития.
Для контактов и болтовых контактных соединений при токах нагрузки (0,3 - 0,6)/ном оценка их состояния проводится по избыточной температуре. В качестве норматива используется значение температуры, пересчитанное на 0,5/ном.
Для пересчета используется соотношение

где ΔT0,5 - избыточная температура при токе нагрузки 0,5/ном.
При оценке состояния контактов и болтовых контактных соединений по избыточной температуре при токе нагрузки 0,5/ном различают следующие области по степени неисправности:

1. избыточная температура 5-10 °С. Начальная степень неисправности, которую следует держать под контролем и принимать меры по ее устранению во время проведения ремонта, запланированного по графику;
2. избыточная температура 10 - 30 °С. Развившийся дефект. Следует принять меры по устранению неисправности при ближайшем выводе электрооборудования из работы;
3. избыточная температура более 30 °С. Аварийный дефект. Требует немедленного устранения.

Оценку состояния сварных и выполненных обжатием контактного соединения рекомендуется производить по избыточной температуре или коэффициенту дефектности.
При оценке теплового состояния токоведущих частей различают следующие степени неисправности, исходя из приведенных значений коэффициента дефектности:
Не более 1,2................................................ Начальная степень неисправности,Вперёд

Типы болтов. На болтах обычно соединяют металлические, реже железобетонные конструкции. Для соединения металлических конструкций применяют следующие типы болтов: нормальной, грубой, повышенной точности и высокопрочные с соответствующими гайками и шайбами.

Болты грубой точности штампуют из круглой углеродистой стали диаметром не более 20 мм. Их ставят в отверстия с зазором 2-3 мм. Такие болты имеют повышенную деформативность и в многоболтовых соединениях плохо работают на срез, поэтому не допускается применение их в соединениях со знакопеременными усилиями. Болты грубой точности применяют, как правило, в узлах с опиранием одного элемента на другой, с передачей через опорный столик, а также в соединениях, где они не работают или работают только на растяжение.

Болты повышенной точности обрабатывают обточкой на токарном станке с допуском + 0,1 мм. Такие болты изготовляют диаметром 10-48 мм и длиной до 300 мм.

Высокопрочные болты (иначе их называют фрикционными) предназначены для передачи усилий, действующих на соединение, посредством трения. Такие болты изготовляют из высокопрочных сталей и термически обрабатывают в готовом виде. Болты ставят в отверстия, на 2-3 мм превышающие диаметр болта, но гайки затягивают тарировочным ключом. Такие соединения просты, но достаточно надежны и применяются в ответственных сооружениях.

Диаметры для болтов повышенной точности назначают равными номинальным диаметрам болтов. Отверстия для таких болтов имеют только плюсовые отклонения, что обеспечивает установку болта без затруднений. В отличие от болтов нормальной и грубой точности рабочая часть стержня болта повышенной точности не имеет нарезки, что обеспечивает достаточно полное заполнение отверстия и хорошую работу на срез. Чтобы отличить высокопрочные болты от других, на их головку наносят выпуклую маркировку.

Сборка соединений. Сборка болтовых соединений включает в себя следующие операции: подготовка стыкуемых поверхностей, совмещение отверстий под болты, предварительное стягивание соединяемых деталей стыка, рассверливание отверстий (при необходимости) до проектного размера, установка болтов и окончательная сборка.

Подготовка стыкуемых поверхностей заключается в очистке сопрягаемых элементов от ржавчины, грязи, масла и пыли. Кроме того, выправляют неровности, вмятины, погнутости, а также удаляют напильником или зубилом заусенцы на кромках деталей и отверстий. Особенно тщательно эти операции выполняют при соединении деталей на высокопрочных болтах, где плотное примыкание всех стыкуемых элементов является одним из основных условий надежности работы болтового соединения.

Соединяемые поверхности очищают сухим кварцевым или металлическим песком с помощью пескоструйной установки; обжигом газовыми горелками, стальными щетками, химической обработкой.

Пескоструйная очистка эффективнее других способов, так как обеспечивает высокий коэффициент трения стыкуемых поверхностей, однако этот способ наиболее трудоемок.

Наиболее часто применяют огневой способ обработки с использованием универсальных горелок, которые работают как на природном газе, так и на кислородно-ацетиленовой смеси, и создают температуру 1600-1800 °С, что обеспечивает сжигание жировых пятен и отслаивание окалины и ржавчины.

Один из способов очистки болтов, гаек и шайб заключается в том, что их погружают в бак с кипящей водой, а затем в емкость, заполненную неэтилированным бензином с 10-15% минерального масла. После испарения бензина на поверхности метизов остается тонкая сплошная пленка смазки.

Точность совмещения отверстий монтажных деталей достигается с помощью проходных оправок, представляющих собой стержень с цилиндрическими частями. Диаметр оправок должен быть на 0,2-0,5 мм меньше диаметра отверстия.

Для фиксации взаимного расположения монтируемых элементов и предупреждения их сдвига 1/10 общего числа отверстий заполняют пробками, диаметром равным диаметру отверстий. Длина пробок должна превышать суммарную толщину соединяемых элементов. После постановки пробок оправки выбивают. Пакеты соединяемых элементов стягивают постоянными или временными болтами, которые ставят через каждое третье отверстие, но не реже чем через 500 мм.

Отверстия сверлят ручными пневматическими и электрическими машинами.

Пневматические машины бывают прямые, применяемые для работы в местах, где нет ограничений по габаритам, и угловые, приспособленные для работы в стесненных местах. Пневматическими установками рассверливают отверстия диаметром до 20 мм.

Электрические машины работают от сети переменного тока напряжением 220 В. На открытом воздухе такие машины применяют в комплекте с защитно-отключающим устройством, а в закрытых сухих помещениях - заземляют, монтажник работает электрическими инструментами в перчатках и стоя на резиновом коврике. Наиболее безопасны машины - с двойной изоляцией; их можно применять без дополнительных мер защиты и при работе на открытом воздухе.

После рассверливания отверстий, свободных от сборочных болтов, болты вывинчивают, а на их место ставят постоянные болты.

Гайки всех болтов (постоянных и временных) закручивают ручными ключами (обычными или трещоточными). При этом один рабочий удерживает головку болта от вращения, а второй затягивает гайку. На болтах нормальной и повышенной точности устанавливают шайбы - одну под головку болта и не более двух - под гайку. При большом числе болтов в одном соединении применяют электрические гайковерты. Болты устанавливают от середины стыка к краям. Со стороны гайки должно оставаться не меньше одной нитки резьбы с полным профилем. Качество затяжки проверяют, постукивая болты молотком массой 0,3-0,4 кг. При этом болты не должны смещаться и дрожать.

От самоотвинчивания гайки предохраняют контргайками или пружинными шайбами. Однако при динамических и вибрационных нагрузках этих мер недостаточно, поэтому в процессе эксплуатации следует систематически контролировать состояние монтажных соединений и подтягивать гайки на ослабевших болтах.

Соединения на высокопрочных болтах бывают сдвигоустойчивые и с несущими болтами. В сдвигоустойчивых соединениях болты непосредственно не участвуют в передаче усилий: все усилия, приложенные к сопрягаемым элементам, воспринимаются только за счет сил трения, возникающих между плоскостями сдвига. В соединении с несущими болтами наряду с силами трения между плоскостями сдвига в передаче усилий участвуют и сами болты, что позволяет повысить несущую способность одного болта в 1,5-2 раза по сравнению с болтом в сдвигоустойчивых соединениях.

Поверхности соединяемых элементов в этих случаях обрабатывают, как под обычные болтовые соединения. Перед постановкой болтов, шайб и гаек удаляют консервирующую смазку. Для этого их в решетчатой таре опускают в кипящую воду, а затем в емкость со смесью 15% минерального масла и 85% неэтилированного бензина.

При сборке, монтаже металлоконструкций особое внимание уделяют натяжению соединяемых элементов. Существует несколько способов определения усилий натяжения болтов. На строительной площадке часто применяют метод косвенной оценки усилий натяжения через крутящий момент, которых необходимо приложить к гайке.

Крутящий момент М определяют из выражения: М = КР·а, где Р - Усилие натяжения болта, Н; d - номинальный диаметр болта, мм; К - коэффициент закручивания болта.

Натяжение болтов контролируют выборочно: при числе болтов в соединении до 5 - все болты, при 6-20 - не менее 5 болтов и при большем числе - не менее 25 % болтов в соединении. Если при контроле обнаруживается, что хотя бы один болт не удовлетворяет установленным требованиям, то проверяют все болты. Головки проверенных болтов окрашивают, а все соединения зашпаклевывают по контуру.

Проверка состояния болтовых соединений

Болтовые соединения следует осмотреть, простукивая молотком узлы крепления. Все болтовые соединения должны быть плотно закреплены гайками и контргайками. Углы стопорных пластин должны быть загнуты и фиксировать гайки болтов, исключая их раскручивание. В случае слабого крепления закрепить их гаечными ключами. Почистить от грязи и льда и смазать узлы крепления (болтовые, шарнирные соединения), рабочий шибер, контрольные линейки, болты, оси и «пальцы». Для смазывания используют отработанное машинное или трансформаторное масло, смазку ЦИАТИМ-201 (ЦИАТИМ-202), ЦИАТИМ-221 или ЖТКЗ-65.

Проверка наличия и состояния закруток

Наличие и состояние закруток проверяют визуальным осмотром с простукиванием узлов крепления слесарным молотком. Закрутки должны быть установлены (согласно утвержденным монтажным чертежам) из оцинкованной проволоки диаметром 4 мм на осях межостряковой, рабочей, контрольных тягах, шарнира шибера, а также узлах крепления внешнего замыкателя и планок гарнитуры электропривода с внешним замыкателем и 3 мм на планке крепления контрольных тяг.

При изломе закрутки или ее несоответствии монтажному чертежу она заменяется на новую. Эксплуатация узлов крепления без закруток не допускается.