Az előjel nélküli törések komoly káresemények forrásai lehetnek
A csavarfej hirtelen, minden ok nélkül elszakad. A következmények kiszámíthatatlan károkat okozhatnak az épületekben, vagy a lezuhanó alkatrészek veszélyeztethetik az emberek életét. Az ok az úgynevezett hidrogén okozta rideg törés, amely gyakran az összeszerelést követően később következik be.
Hidrogén okozta rideg törés
Az ipari könnyűszerkezetes építés során az időjárási körülményeknek nem kitett acél profillemezeket edzett acélból készült csavarokkal rögzítik. Bizonyos körülmények között azonban fennáll a hidrogén okozta rideg törés veszélye, amelynél a csavarfej mindenféle látható ok nélkül egyszer csak leszakad. Ma már tudjuk, hogy három egymással összefüggő befolyásoló tényező felelős ezért:
- a kritikus hidrogénterhelés
- a kritikus anyagállapot
- és a kritikus feszültségi állapot
A csavarfejek rideg törése hatékonyan elkerülhető tömítő alátétek használatával.
A könnyűszerkezetes építési módon készült ipari és kereskedelmi épületek általában acélvázas szerkezetekből állnak, melyek burkolása különböző vastagságú trapézprofilokkal történik. A profillemezeket gyakran közvetlenül az acéltartókra csavarozzák önfúró vagy önmetsző csavarokkal. A teherhordó elemeket – mint például a teherhordó trapézlemezek – betétedzett, horganyzott szénacélból készült csavarokkal rögzítik. Ezeken a helyeken nincs szükség a jobb minőségű csavarra – például a korrózióálló nemesacélra – mivel a teherhordó trapézlemez általában hőszigetelő réteggel és csapadékvíz elleni szigeteléssel is rendelkezik, így ezek a csavarkötések tartósan védettek az időjárás hatásaival szemben.
Azonban az építkezéseken a dolgok sokszor nem az eredeti tervek szerint történnek. A szállítási késések, a tervezés változásai vagy a nehéz időjárási viszonyok gyakran nem kívánt késésekhez vezetnek az egyes összeszerelési fázisok között. Ez konkrétan azt jelenti, hogy az acélcsavarok napokig vagy hetekig ki vannak téve az időjárás hatásainak, bár az anyag nincs erre optimalizálva, így veszélyessé válhatnak, ha ezeket a csavarokat szereléskor túl nagy meghúzási nyomatékkal csavarják be, vagy ferdén hajtják be. Ekkor a csavarkötés meghibásodása látható deformációk vagy korróziós pontok nélkül következik be, ezért nem lehet megjósolni a csavar elszakadásának idejét, az akár hónapokkal a szerelési munkák befejezése után is bekövetkezhet. Ezen események súlyos következménye lehet a leállított építkezés, a magas reklamációs költségek és az imázs károsodása, valamint nem zárható ki a leeső alkatrészek miatti élet- és balesetveszély sem.
A berlini kongresszusi terem részleges összeomlása az egyik leglátványosabb káresemény, amely a hidrogén okozta rideg törésnek tudható be. 1980-ban a csarnok főbejárata feletti tető 600 tonnás déli gerince beomlott. Sokan megsérültek, a balesetben egy 27 éves férfi életét vesztette. A balesetért a szakértők az építkezés alatt elkövetett tervezési hibák egész sorát okolták.
Hogyan történik a hidrogén okozta rideg törés?
Milyen befolyásoló tényezők és elkerülési intézkedések vannak?
A hidrogén által indukált rideg törések előfeltételei:
- hidrogén utánpótlás jelenléte a gyártási folyamat, valamint a csavar építkezésen történő felhasználása során
- az anyagminőség
- a csavar mechanikai igénybevétele
A hidrogén által kiváltott rideg törés kockázata csak akkor áll fenn, ha a fenti változók mindegyike kritikus kölcsönhatásban van.
Optimalizálás a gyártási folyamatban – EJOT gyár
A gyártáshoz kapcsolódó hidrogén okozta rideg törés kockázata csökkenthető többek között az anyagok kiválasztásával, a pontos folyamatparaméterekkel és a gyártás közbeni ellenőrzésekkel. A galvanikusan felvitt cinkrétegek esetében a technika mai állása szerint (pl. DIN EN ISO 4042) soha nem zárható ki teljesen a hidrogén okozta rideg törés miatti veszély. Ráadásul a működés közben rendelkezésre álló hidrogén pontos mennyiségéről általában nem lehet nyilatkozni. Egyszerűen fogalmazva, a hidrogén felszabadulása minimálisra csökken a gyártási folyamat és a felületkezelés során. A hőkezelés alatt ügyelnek az optimális mag- és élkeménységre, valamint az anyag megfelelő szívósságára. Ezenkívül a hidrogénterhelést tovább csökkenti az alacsony hidrogéntartalmú izzítás. A kockázat további minimalizálása érdekében a szállítás előtt a csavarokat terhelési próbának is alávetik.
A beépítési optimalizálás az építkezésen
A hidrogén okozta károsodás kockázatának csökkentésére hatékony intézkedés a tömítő alátétek használata. Az EJOT a JA, JZ és JT önfúró és önmetsző csavarok esetében a megfelelő és előre összeszerelt tömítő alátétekkel ellátott változatokat ajánlja.
Fokozott védelem összeszerelés közben és után
A tömítő alátétek csökkentik a mechanikai igénybevételt és korlátozzák a csavarokra ható előfeszítő erőt és húzófeszültséget. A tömítőtárcsa látható összenyomása a csavarozás során lehetővé teszi az önfúró csavar szabályozott meghúzását. Alkalmazásával hatékonyan elkerülhető a csavarfej elszakadása vagy a csavarmenet túlhúzása az összeszerelés során. A profillemezek védő felületi rétegei - melyek a csavarozási folyamat során megsérülhettek - a tömítő alátétekkel biztonságosan letakarhatók. A vulkanizált műanyagot magas időjárás- és UV-állóság jellemzi. A becsavarási pont így az építési munkák befejezéséig védett az időjárás hatásaitól. A tömítő alátétek nagyobb érintkezési felülete segít elosztani az egy pontra ható erőt.
