Verifica del serraggio di bulloni critici

La verifica del serraggio di bulloni critici controlla che viti e bulloni delle giunzioni importanti siano serrati con la coppia e il precarico corretti, per garantire giunzioni sicure e affidabili nel tempo. In molte strutture e macchine, componenti sono uniti da bulloni, e la tenuta della giunzione dipende dalla forza con cui il bullone è serrato, cioè dal suo precarico. Un serraggio insufficiente può far allentare la giunzione sotto carico o vibrazione, uno eccessivo può danneggiare il bullone; in entrambi i casi la giunzione può cedere, con conseguenze gravi nelle applicazioni critiche. Per questo il serraggio dei bulloni importanti va eseguito in modo controllato e verificato, misurando la coppia applicata o il precarico raggiunto. Questa pagina spiega come si verifica il serraggio dei bulloni critici.

Questa pagina appartiene all’area Ispezione, corrosione e sicurezza strutturale ed è una guida al controllo del serraggio delle giunzioni bullonate.

Perché il serraggio è critico

Una giunzione bullonata tiene unite le parti grazie alla forza con cui il bullone le stringe insieme: serrando il bullone, questo si allunga leggermente e genera una forza di trazione, il precarico, che preme le parti l’una contro l’altra. È questo precarico, non semplicemente il bullone, a garantire la tenuta della giunzione: un precarico adeguato mantiene le parti serrate, evita che si separino o scorrano sotto carico, e impedisce al bullone di allentarsi per le vibrazioni. Il valore del precarico è quindi decisivo. Se è troppo basso, la giunzione può aprirsi, scorrere o allentarsi progressivamente sotto le sollecitazioni, fino a cedere. Se è troppo alto, il bullone può essere sovraccaricato, snervarsi o rompersi. Esiste quindi un precarico corretto, definito in progetto, che va raggiunto e mantenuto. Nella pratica il precarico non si misura direttamente in modo semplice, ma si controlla applicando una coppia di serraggio definita, legata al precarico attraverso l’attrito. Nelle applicazioni critiche, dove un cedimento avrebbe conseguenze gravi, come strutture, flange in pressione, componenti di sicurezza e collegamenti soggetti a carichi elevati o a fatica, il serraggio va eseguito in modo controllato e verificato, e in alcuni casi ricontrollato periodicamente, perché i bulloni possono allentarsi nel tempo. Controllare il serraggio è quindi essenziale per la sicurezza e l’affidabilità delle giunzioni.

Come si controlla il serraggio

Il metodo più comune è il serraggio a coppia controllata, con chiavi dinamometriche: la chiave applica al bullone una coppia definita, corrispondente al precarico voluto secondo il calcolo di progetto, e ne segnala il raggiungimento. La chiave dinamometrica va tarata, perché la precisione della coppia è essenziale. Il legame tra coppia e precarico dipende però dall’attrito nella filettatura e sotto la testa, che varia con la lubrificazione, lo stato delle superfici e le condizioni: per questo il serraggio a coppia ha un’incertezza intrinseca, e nelle applicazioni più critiche si usano metodi che controllano meglio il precarico. Il metodo coppia-angolo combina una coppia iniziale con una rotazione angolare definita, ottenendo un controllo migliore del precarico. In casi molto critici si misura direttamente l’allungamento del bullone, che è proporzionale al precarico, con metodi dedicati come la misura a ultrasuoni della lunghezza del bullone. Per verificare il serraggio già eseguito, si può controllare che il bullone regga una coppia di prova senza ruotare, o usare tecniche di misura del precarico. Il serraggio dei bulloni importanti va eseguito seguendo le procedure e le sequenze previste, con strumenti tarati, e i valori vanno documentati. Nelle applicazioni soggette a allentamento, il serraggio va ricontrollato periodicamente. Verificando il serraggio con strumenti tarati e metodi adeguati alla criticità, si garantisce che le giunzioni bullonate abbiano il precarico corretto e restino sicure e affidabili nel tempo.

Metodo	Controllo
Coppia controllata	Chiave dinamometrica tarata
Coppia-angolo	Precarico più preciso
Allungamento del bullone	Misura diretta del precarico

Affidabilità del controllo

Per un controllo del serraggio affidabile contano gli strumenti tarati, il metodo adatto alla criticità, le procedure corrette e la ripetizione dove serve. Il serraggio a coppia va eseguito con chiavi dinamometriche tarate, ricordando che il legame tra coppia e precarico dipende dall’attrito e ha un’incertezza. Nelle applicazioni più critiche conviene usare il metodo coppia-angolo o misurare direttamente l’allungamento del bullone, che controllano meglio il precarico. Il serraggio va eseguito seguendo le procedure e le sequenze previste, e i valori vanno documentati. Dove i bulloni possono allentarsi, il serraggio va ricontrollato periodicamente. Grazie a un controllo eseguito con strumenti tarati e metodi proporzionati alla criticità, si garantisce che le giunzioni bullonate raggiungano e mantengano il precarico corretto, restando sicure e affidabili sotto i carichi e le vibrazioni previste, e prevenendo cedimenti dalle conseguenze potenzialmente gravi.

• È il precarico a tenere la giunzione.
• Precarico troppo basso o alto è pericoloso.
• Si controlla applicando una coppia definita.
• La coppia dipende dall’attrito e ha un’incertezza.
• Nei casi critici si misura l’allungamento del bullone.

Dall’applicazione allo strumento: cosa serve in pratica

Questo tema appartiene all’area Ispezione, corrosione e sicurezza strutturale del ramo Applicazioni di misura e controllo, ed è collegato all’ispezione di ponti e opere civili e ai controlli periodici sugli impianti.

Nel catalogo le chiavi dinamometriche e gli strumenti per la coppia fanno capo a forza, coppia, tensione e banchi prova, e gli spessimetri a ultrasuoni a controlli non distruttivi e spessimetri di materiale, nel Catalogo prodotti. Se devi verificare il serraggio di bulloni critici, il modulo di richiesta consente di ricevere un’indicazione mirata.