U přírubových spojů, které jsou tvořeny kombinací různých materiálů přírub a spojovacího materiálu (např.: kov/nerez, litina /nerez, litina/ kov, Al/kov), může vzniknout ve vlhkém prostředí vlivem rozdílnosti elektrických nábojů tzv. galvanický článek, který způsobí galvanickou (elektrochemickou korozi).
První ze série článků uvedených na portále #vakinfo.cz ¹ byl věnován vlivu zatížení závitů šroubů a matic při utahování na mazivo.
V druhém článku jsme psali o suchém mazání jako prevenci zakusování spojovacího materiálu při utahování.
Třetí část je zaměřena na celkovou konstrukci a provedení galvanicky izolačního spoje.
Tato konstrukce řeší požadavek na mazání spojovacího materiálu z důvodů nízkého součinitele tření a požadavek na izolační vlastnosti přírubového spoje jako celku.
Konstruktér se tak nemusí spoléhat na to, zda-li montážní pracovník spojovací materiál před utahováním namaže nebo nenamaže. Zda-li použil mazivo předepsané ve výpočtu utahovacího momentu.
Z pohledu montážního pracovníka je spoj jednodušší a rychlejší na montáž. Současně v případě demontáže stačí šrouby povolit bez nutnosti jejich odřezávání.
Izolační vlastnosti jednotlivých komponent byly ověřeny podle ČSN EN 60243-1, EN 62631-3-1,2.
Třecí vlastnosti jsou měřeny podle normy ČSN EN ISO 16047.
Řešení galvanicky izolačního přírubového spoje:
- izolační podložka
- podložka kovová ošetřená Power torque LF KOTE 450 R*
- matice
- šroub nebo závitová tyč ošetřená Power torque LF KOTE 450 R
- těsnění Power gasket DRS-2 Gi **
Suché mazivo Power torque LF KOTE 450 R
je za tepla vytvrzený dvouvrstvý mazný prostředek. Vytváří suchý, v povrchu pevně zakotvený, kluzný film s vysokou korozní, chemickou a galvanickou ochranou.
Dva v jednom – maže a galvanicky izoluje
- Poskytuje dlouhodobě stálý mazný účinek i při extrémním zatížení v tlaku ve šroubovém spoji
- Zabraňuje přenosu elektrického náboje mezi dvěma různými kovovými materiály (kombinace kov/nerez, litina /nerez, atd.)
- Zabraňuje „zakousnutí“- šroubové spoje, lze i po dlouhé době bezpečně povolit
Test součinitele tření Power torque LF KOTE 450 R
Součinitele tření jsou měřeny podle normy ČSN EN ISO 16047, která stanovuje podmínky pro provádění zkoušek točivého momentu a upínací síly, pro spojovací součásti.
Legenda grafu:
Pth je teoretický tlak v závitu
Pb je teoretický tlak pod maticí
Na grafech je vidět ustálený průběh tření jak v závitu, tak pod maticí. Vodorovná osa vyjadřuje teoretický tlak v závitu pth respektive pod maticí pb, který vlivem utahování narůstá.
Průběhy křivek potvrzují dlouhodobě stálý mazný účinek Power torque LF KOTE 450 R i při extrémním zatížení v tlaku ve šroubovém spoji.
Ověření elektrických vlastností Power torque LF KOTE 450 R
Měření průrazového napětí, odporu a elektrické pevnosti* podle ČSN EN 60243-1,ed.2.14
Elektrická pevnost Ep (kV/mm): 42,19
Odpor (GΩ): 23,5208
Průrazové napětí Up (V): 774p
Naměřené hodnoty Power torque LF KOTE 450 R zajištující galvanickou izolaci
*Test report EZU Praha s.p., číslo protokolu 503460-01/01
Izolační podložka PTFE
Teflon je nevodivý materiál zabraňuje přenosu elektrického náboje.
Těsnění Power gasket DRS-2 Gi
Speciálně navržené těsnění zabraňující přenosu elektrického náboje.
Ověření elektrických vlastnosti (Test report EZU Praha s.p., číslo protokolu 022426-01/01) těsnění Power gasket DRS-2 Gi
Měření elektrické pevnosti ČSN EN 60243-1,ed.2.2014,čl.9,10 a objemové a povrchové rezistivity ČSN EN 62631-3-1:2016,čl.5, ČSN EN 62631-3-2:2016, čl.5
elektrická pevnost Ep (kV/mm) : 2,84
objemová rezistivita p (Ω·m) : 3,87·10¹²
povrchová rezistivita σ (Ω) : 5,87·10¹⁴ (ČSN CLC/TR 60079-32-1, Výbušné atmosféry – Část 32-1: Návod na ochranu před účinky statické elektřiny, kap. 13.2.2)
Naměřené hodnoty Power gasket DRS-2 Gi zajištující galvanickou izolaci.
(odpor větší jak 1MΩ je považován za izolační prvek. Je třeba propojit izolovaný vodič se sousedními uzemněnými kovovými částmi.)
Porovnání stavu spojovacího materiálu po 3 letech provozu:
Nejčastější uplatnění můžeme nalézt ve:
- Vodárenství
- Energetice
- Přírubových spojích ve vlhkém prostředí
Jako typické aplikace lze například zmínit:
- přírubové spoje na potrubních trasách kombinující různé materiály spojovaných přírub
- montáž různých měřidel např. průtokoměrů, armatur, montážní vložky
- montáž armatur, které se musí z technologických důvodů často nebo pravidelně demontovat
Příklad použití Galvanicky izolačního přírubového spoje:
Pozn: Na adrese https://utahovacimoment.tesneni.cz/cs si uživatelé sami mohou spočítat potřebný utahovací moment ve šroubovém spoji pro mazivo POWER®torque LF kote 450 R.
Výsledkem je utahovací moment 𝑀𝑈 a kontrola šroubu z pohledu napětí v tahu σt [MPa], krutu τk [MPa] a redukovaného napětí.
