W połączeniach kołnierzowych, gdzie kluczowe znaczenie ma zarówno szczelność, jak i wytrzymałość złącza, śruby dwustronne stanowią podstawowy element konstrukcyjny. Jednak ich prawidłowe zastosowanie nie byłoby możliwe bez odpowiednich nakrętek wysokich, których konstrukcja i parametry techniczne muszą być ściśle dopasowane do geometrii i obciążeń całego układu. Zgodnie z PN-68/H-74302, śruby dwustronne są przeznaczone do pracy w układach kołnierzowych, natomiast odpowiadające im nakrętki określa norma PN-68/H-74303.
Znaczenie nakrętek wysokich w połączeniach kołnierzowych
Połączenia kołnierzowe projektowane zgodnie z katalogiem KER (Katalog Elementów Rurociągowych) wymagają precyzyjnie dobranych komponentów. Wśród nich nakrętki sześciokątne wysokie odgrywają fundamentalną rolę – umożliwiają równomierne dokręcenie śruby oraz właściwe prowadzenie osiowe trzpienia w otworze kołnierza. Ich wysoka forma oraz dodatkowe podtoczenia wpływają pozytywnie na geometrię kontaktu i rozkład naprężeń w połączeniu, co przekłada się bezpośrednio na jego trwałość i bezpieczeństwo pracy.
Typy nakrętek wg PN-68/H-74303
Norma wyróżnia dwa podstawowe typy nakrętek wysokich stosowanych w połączeniach kołnierzowych:
- Nakrętki typ N (N-M) – sześciokątne nakrętki wysokie z podtoczeniem centrującym, przeznaczone do współpracy bezpośrednio ze śrubami dwustronnymi wg PN-68/H-74302. Podtoczenie zapewnia precyzyjne prowadzenie śruby w osi otworu kołnierza, zwiększając stabilność układu.
- Nakrętki typ T (T-M) – sześciokątne nakrętki wysokie również z podtoczeniem, lecz przeznaczone do współpracy z tuleją wyrównawczą wg PN-68/H-74304. Tego typu rozwiązania stosuje się w przypadku złącz wymagających dodatkowej korekcji geometrii połączenia.
Materiały wykorzystywane w produkcji nakrętek wysokich
Zgodnie z wymaganiami branż przemysłowych i energetycznych, do produkcji nakrętek N-M i T-M wykorzystuje się stal węglową i stopową o zróżnicowanych parametrach wytrzymałościowych. Do najczęściej stosowanych gatunków należą:
- C35, C35E, C35T – stale konstrukcyjne ogólnego zastosowania, dobre do typowych warunków pracy,
- C45E – stal o podwyższonej wytrzymałości mechanicznej, zalecana dla aplikacji narażonych na wysokie naprężenia,
- 42CrMo4 – stal stopowa do pracy w podwyższonej temperaturze i przy większym obciążeniu,
- 21CrMoV5-7 – materiał przeznaczony do eksploatacji w warunkach wysokotemperaturowych, np. w przemyśle energetycznym i petrochemicznym.
Dodatkowo producenci oferują wykonania zgodne z indywidualną specyfikacją zamawiającego, co pozwala dopasować materiał do konkretnych wymogów aplikacyjnych.
Problem norm i ich aktualność
Po wejściu Polski do Unii Europejskiej wiele polskich norm, w tym PN-68/H-74303, zostało wypartych przez normy europejskie (EN) lub międzynarodowe (ISO, DIN, ASME). W praktyce oznacza to, że nowoczesne oprogramowanie inżynierskie rzadko zawiera biblioteki opierające się na starszych normach krajowych, co skutkuje ich marginalizacją. Młodzi projektanci, kierując się dostępnością narzędzi, częściej wybierają rozwiązania z katalogów DIN czy ASME, pomijając wartościowe opracowania z katalogu KER.
Warto jednak zaznaczyć, że nakrętki wysokie wg PN-68/H-74303 wciąż pozostają doskonale sprawdzonym rozwiązaniem, o potwierdzonych parametrach wytrzymałościowych i precyzyjnie określonych warunkach stosowania. Dla projektantów i wykonawców korzystających z dokumentacji KER, wybór tych nakrętek to wciąż standard przemysłowy.
Nakrętki wysokie do połączeń kołnierzowych, zgodne z normą PN-68/H-74303, pozostają istotnym elementem w wielu dziedzinach przemysłu, w tym energetyce, chemii, instalacjach przesyłowych i konstrukcjach stalowych. Mimo zmieniających się standardów projektowych, ich właściwości mechaniczne, konstrukcyjne oraz długoletnie doświadczenie eksploatacyjne przemawiają za tym, by nadal brać je pod uwagę jako niezawodne i efektywne rozwiązanie w konstrukcjach opartych na śrubach dwustronnych.
