Instructivo Torque de Pernos para Evaluación de Carcasas (PDF)

INSTRUCTIVO TORQUE DE PERNOS PARA EVALUACIÓN DE CARCASAS M6-RS/ IT-M6-12 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 1. OBJETIVO. 1.1. Establecer los parámetros necesarios para realizar la fijación y torqueado de pernos en lo...

INSTRUCTIVO TORQUE DE PERNOS PARA EVALUACIÓN DE CARCASAS M6-RS/ IT-M6-12 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 1. OBJETIVO. 1.1. Establecer los parámetros necesarios para realizar la fijación y torqueado de pernos en los servicios realizados en Centros de Servicios David Brown Santasalo S.A. 2. ALCANCE. 2.1. Este documento establece los métodos apropiados para torqueado de pernos haciendo uso de llaves dinamométricas manuales (Llaves de torque) y herramientas hidráulicas para ejercer el par de apriete necesario para la fijación de pernos, haciendo uso de tablas de referencias según descripción y grado de pernos, considerando también la secuencia de apriete. 3. DOCUMENTOS DE REFERENCIAS. Este procedimiento se basa en los siguientes documentos: 3.1. ASTM Designation: A-307-00 Standard Specification for Carbon Steel Bolts and Studs, 60 000 PSI Tensile Strength. 3.2. ASTM Designation: A325-00 Standard Specification for Structural Bolts, Steel, Heat Treated, 120/105 ksi Minimum Tensile Strength. 3.3. ASTM Designation: A325/M-00 Standard Specification for High-Strength Bolts for Structural Steel Joints [Metric]. 3.4. ASTM Designation: A490-00 Standard Specification for Heat-Treated Steel Structural Bolts, 150 ksi Minimum Tensile Strength. 3.5. ASTM Designation: A490/M-00 Standard Specification for High-Strength Steel Bolts, Classes 10.9 and 10.9.3, for Structural Steel Joints [Metric]. 3.6. DIN 6914 Clase 8.8/10.9/12.9 Tornillos Estructurales. 3.7. DIN 931 a 933 CLASS 8.8/10.9/12.9 tornillos hexagonales. 3.8. DIN 912 CLASS 8.8/10.9/12.9 tornillos Allen. 3.9. ISO 9001:2015 “Sistemas de gestión de la calidad”.  INSTRUCTIVO TORQUE DE PERNOS PARA EVALUACIÓN DE CARCASAS M6-RS/ IT-M6-15 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 4. RESPONSABILIDADES. 4.1 Es responsabilidad del personal técnico aplicar el par de apriete de acuerdo con los requisitos de este documento. 4.2 Es responsabilidad del personal técnico reportar en los registros que correspondan, los valores de torque aplicado. 4.3 Es responsabilidad del encargado del departamento de calidad y sistema de gestión integrado de David Brown Santasalo S.A, el control y actualización de este documento. 4.4 Será responsabilidad de servicios externos contratados según requerimientos de clientes, entregar a David Brown Santasalo S.A reportes de las actividades realizadas para el torqueado de pernos. 5. DEFINICIONES. 5.1. Apriete con torque y precarga: La magnitud de precarga creada al aplicar torque depende en gran medida de los efectos de la fricción. En lo fundamental, hay tres diferentes “componentes del torque”: - Torque para estirar el perno. - Torque para superar la fricción en las roscas del perno y la tuerca. - Torque para superar la fricción en el refrentado de la tuerca (superficie de contacto). 5.2. Alargamiento (Elongación): Mide el cambio de longitud en función de un porcentaje del tamaño original. 5.3. Barra: Esto describe la barra de acero aleado y al carbono que se produce a partir de palanquillas laminadas en caliente o fundidas con dimensiones de sección transversal que tienen una dimensión relativamente constante. 5.4. Carga de sujeción: También llamada carga inicial o precarga, se crea cuando se aplica tensión en un perno y da como resultado una fuerza y medidas iguales de la compresión de dos partes. Se calcula comúnmente como el 75% de la carga de prueba mínima. 5.5. Carga de compresión: La carga que tiende a comprimir o acortar el miembro. El valor de la resistencia a la compresión puede depender del grado de distorsión. 5.6. Ductilidad (sujetadores roscados externamente): La medida de la capacidad de un sujetador para deformarse antes del punto de fractura. Se fabrican piezas de prueba maquinadas para evaluar el alargamiento y la reducción del área del metal. Cuanto menor sea la relación entre su límite elástico mínimo especificado y su resistencia a la tracción mínima especificada, mayor será la ductilidad del sujetador.  INSTRUCTIVO TORQUE DE PERNOS PARA EVALUACIÓN DE CARCASAS M6-RS/ IT-M6-15 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 5.7. Espesor promedio del recubrimiento: Se determina como el valor obtenido por métodos analíticos o el valor medio de un número específico de mediciones de espesor locales que se distribuyen uniformemente sobre la superficie significativa. 5.8. Fuerza de sujeción: Es la fuerza (libras o kg) necesaria para mantener unido el molde durante la inyección y la aplica la unidad de sujeción de una máquina de moldeo por inyección. Es una de las partes más ignoradas del proceso de moldeo por inyección. 5.9. Newton-metro (Nm): Es una unidad de medida que cuantifica el esfuerzo de torsión, o más conocido como par motor, en el Sistema Internacional de Unidades, o SI. Un newton·metro, o Nm, es equivalente a la torsión que resulta de un newton de fuerza aplicado perpendicularmente al final de un momento de fuerza de un metro. Esta unidad también tiene sus equivalentes en libras- pie (lb-ft). 5.10. Perno de anclaje: Varilla o barra de acero con un extremo destinado a ser empotrado en concreto y el otro extremo roscado y proyectado para anclar material al concreto. El extremo vaciado en concreto puede ser un gancho recto, doblado, una cabeza forjada o un accesorio soldado para resistir las fuerzas impuestas sobre el perno de anclaje. 5.11. Recocido: Describe el proceso de calentamiento y enfriamiento del acero para suavizar la dureza causada por la fabricación o el tratamiento térmico previo. 5.12. Resistencia a la tracción: La carga máxima aplicada a la tracción que un sujetador puede soportar antes de la fabricación. 5.13 Par de apriete: Se considera el par de apriete como la fuerza mediante la cual se debe apretar un perno, tuerca o cualquier elemento. Supone el punto exacto de tensión que va a soportar un perno, provocando la completa sujeción de las piezas en cuestión. 5.14. Pernos de alta resistencia: Un término que se usa comercialmente para denotar pernos ASTM A325 o A490 que se usan principalmente en aplicaciones de construcción. 5.15. Propiedades mecánicas: Las características del sujetador que se relacionan con su reacción a las cargas aplicadas; estas propiedades pueden ser las de la materia prima básica o resultar del proceso de fabricación. 5.16. Perno: Un sujetador con cabeza y rosca externa diseñado para ensamblarse con una tuerca. 5.17. Perno hexagonal: Esto se refiere a un perno fabricado según ANSI B18.2.1 y tiene diferentes tolerancias que el tornillo de cabeza hexagonal. 5.18. Símbolos de identificación de grado: Marcas permanentes que indican la especificación utilizada para fabricar un sujetador. Esto indicaría el material apropiado, las propiedades mecánicas y otros criterios utilizados para producir el perno. 5.19. Torque: Es una medida de cuánta fuerza actuando sobre un objeto causa que ese objeto gire.  INSTRUCTIVO TORQUE DE PERNOS PARA EVALUACIÓN DE CARCASAS M6-RS/ IT-M6-15 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 6. REQUISITOS DE PERSONAL. 6.1. El personal técnico que llevará a cabo las tareas y/o actividades para la aplicación de par de apriete durante el proceso de torque de pernos deberá estar calificado y con las competencias técnicas necesarias considerando los riesgos y peligros a los cuales estará expuesto, descritos según programa de capacitación SST&MA (Seguridad, Salud en el trabajo y Medio ambiente) / herramientas críticas. 7. EQUIPO Y MATERIALES INVOLUCRADOS. 7.1. Llave Dinamométrica (Llave de torque). Es una herramienta manual que se utiliza para ajustar el par de apriete de elementos roscados. Esta herramienta puede ser con cuadrante de 1/2pulg, 3/4pulg, 1pulg y su rango de apriete pueden ser variable (Por ejemplo: 10-80 lb-ft, 50-250 lb-ft, 120-600 lb-ft, 200-1000 lb-ft, 40-360 N.m, 300-1800 N.m. 7.2. Llave de torque hidráulico. Llaves de torque hidráulicas en conjunto con bombas hidráulicas, generan los más altos torques o par de apriete para uniones empernadas críticas. 7.3. Bomba hidráulica. Es una máquina generadora que transforma la energía con la que es accionada (generalmente energía mecánica) en energía del fluido incompresible que mueve. Se emplea en conjunto con accionamientos eléctricos para incrementar la fuerza necesaria en la aplicación del torque requerido cuando las herramientas manuales dificultan el proceso. 7.4. Lubricación. La lubricación reduce la fricción durante el apretado, reduce la falla del perno durante la instalación y alarga la vida de servicio del perno. La variación en los coeficientes de fricción afecta la cantidad de precarga obtenida a un torque especificado. Una fricción más alta da como resultado menos conversión de torque a precarga. Para establecer con exactitud el valor de torque requerido debe conocerse el valor del coeficiente de fricción suministrado por el fabricante del lubricante. Los compuestos lubricantes o antiaferramiento deben aplicarse a la superficie de contacto de la tuerca y a las roscas macho. 8. CONDICIÓN DE LA SUPERFICIE. 8.1. Se obtienen resultados satisfactorios cuando las superficies de asiento de los pernos y sus tuercas (si aplica) se encuentran sin imperfecciones o irregularidades que pudieran deformar el perno durante el proceso de aplicación de torque. 8.2. Se deberá inspeccionar las superficies de asiento de los pernos y sus tuercas (si aplica) antes del montaje de los pernos. 8.3. La limpieza puede completarse usando detergentes, solventes orgánicos, soluciones decapantes, removedores de pintura, vapor desengrasante, chorro de arena o granalla.  INSTRUCTIVO TORQUE DE PERNOS PARA EVALUACIÓN DE CARCASAS M6-RS/ IT-M6-15 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 9. CALIBRACIÓN Y VERIFICACIÓN DEL EQUIPO. 9.1. Antes de ser utilizados las herramientas y equipos, deberán ser inspeccionadas de acuerdo con lo descrito en el manual M7-ES (ESTANDAR DE SEGURIDAD) y se deberá registrar según Check List aplicable para cada herramienta o equipo. 9.2. Las verificaciones y/o calibraciones se realizarán según programa de mantención de equipos críticos y programa de calibración (M6/RS-R10-FICHA DE CALIBRACIONES). 10. PROCEDIMIENTO PARA APLICAR UNA SECUENCIA DE TORQUE. 10.1. Deberá aplicarse según sea el caso para cada maquina o equipo según lo descrito en especificaciones técnicas de ensamble. Al aplicar torque es normal apretar solamente un perno a la vez, y esto puede causar carga puntual y dispersión de la carga. Para evitar esto, el torque se aplica en etapas de acuerdo con un patrón predeterminado. A continuación, se muestran los patrones para la secuencia de torque según la cantidad de pernos: Figura 1. Figura 2. Figura 3. Figura 4. Figura 1, 2, 3 y 4. Patrón de secuencia de torque. 10.2. Antes de iniciar la aplicación del torque y su secuencia, se deberá ajustar (dar) a las herramientas a utilizar (Manuales o eléctricas) el torque que se desea aplicar.  INSTRUCTIVO TORQUE DE PERNOS PARA EVALUACIÓN DE CARCASAS M6-RS/ IT-M6-15 REV.00 (FECHA 23/01/2023) Paso 1: Asegúrese que todos los pernos se muevan libremente en los agujeros. Paso 2: Utilice el lubricante y trabador de rosca recomendado por el fabricante de la máquina. Paso 3: Apriete a mano los pernos o la tuerca de los pernos. Paso 4: Numere todos los pernos consecutivamente de forma diametralmente opuesta. Paso 5: Apriete los pernos consecutivamente empezando por la primera vuelta el 25% del valor del par final especificado. Paso 6: Realice una segunda vuelta al 50% y finalmente una tercera del 100% o como lo recomiende el fabricante de la máquina u equipo de torque. Paso 7: Ejecute un pase final en cada perno trabajando en sentido de las agujas del reloj desde el perno 1, hasta el torque completo final. Paso 8: Marcar con una “X” en la parte superior del perno, cada vez que se compruebe su torque. Paso 9: Dependiendo del fabricante marcar una línea entre la cabeza del perno y la base donde se encuentra, para verificar visualmente que no se haya desenroscado. Paso 10: Se deberá hacer uso de tablas de descripción del torque especifico a aplicar a los pernos según el fabricante. También se podrán hacer uso de tablas determinadas para torque según tipos y grados de pernos. NOTA: Sí la aplicación del torque es realizada mediante herramientas hidráulicas, se deberá seguir los pasos del 1 al 7 y realizar los ajustes correspondientes del sistema hidráulico. Además, se deberá seguir las instrucciones de operación y seguridad establecida por el fabricante. 11. REGISTRO. 11.1. Todos los valores de torque aplicados deberán ser registrados en M6-RS/ R3-B1-12 REV.00 (FECHA 23/01/2023) - REGISTRO DE APLICACIÓN DEL PAR DE APRIETE (TORQUE DE PERNOS) ó en los reportes operacionales R7 (REPORTE DE ARMADO) correspondientes según sea el caso de la maquina o equipo intervenido por parte de David Brown Santasalo S.A. (Ver anexo).  INSTRUCTIVO TORQUE DE PERNOS PARA EVALUACIÓN DE CARCASAS M6-RS/ IT-M6-15 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 12. TABLAS SUGERIDAS PARA APLICACIÓN DE TORQUE. 12.1. Cuando sea aplicable el torque con herramientas manuales (Llaves de torque – Llaves dinamometricas) las tablas 1, 2 y 3 son sugeridas. Tabla 1. Valores de torque según grado y tamaño de perno (En pulgadas).  INSTRUCTIVO TORQUE DE PERNOS PARA EVALUACIÓN DE CARCASAS M6-RS/ IT-M6-15 REV.00 (FECHA 23/01/2023) Tabla 2. Valores de torque según grado y tamaño de perno (En milímetros).  INSTRUCTIVO TORQUE DE PERNOS PARA EVALUACIÓN DE CARCASAS M6-RS/ IT-M6-15 REV.00 (FECHA 23/01/2023) Tabla 3. Valores de torque según grado y tamaño de perno (En pulgadas).  INSTRUCTIVO TORQUE DE PERNOS PARA EVALUACIÓN DE CARCASAS M6-RS/ IT-M6-15 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 12.2. Cuando sea aplicable el torque mediante proceso de tensionado con herramientas electricas mediante el uso de hidráulica, las tablas 4 y 5 son sugeridas. Tabla 4. Valores de presión para aplicación de troque en proceso de tensionado de pernos.  INSTRUCTIVO TORQUE DE PERNOS PARA EVALUACIÓN DE CARCASAS M6-RS/ IT-M6-15 REV.00 (FECHA 23/01/2023) Tabla 5. Valores de presión para aplicación de troque en proceso de tensionado de pernos.  INSTRUCTIVO TORQUE DE PERNOS PARA EVALUACIÓN DE CARCASAS M6-RS/ IT-M6-15 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 12.3. Cuando sea aplicable el torque con bombas electricas mediante el uso de hidráulica, los calibradores de presión para manometro mostrados en figura 5 y 6 son sugeridos. Figura 5. Calibradores de presión para aplicación de troque de pernos (ft-lbs).  INSTRUCTIVO TORQUE DE PERNOS PARA EVALUACIÓN DE CARCASAS M6-RS/ IT-M6-15 REV.00 (FECHA 23/01/2023) Figura 6. Calibradores de presión para aplicación de troque de pernos (N.m).  INSTRUCTIVO TORQUE DE PERNOS PARA EVALUACIÓN DE CARCASAS M6-RS/ IT-M6-15 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 13. ANEXOS. 13.1. REGISTRO DE APLICACIÓN DEL PAR DE APRIETE (TORQUE DE PERNOS) - M6-RS/R3- B1-12 REV.00 (FECHA 12/01/2023)