V posledných rokoch si medzi článkovými vykurovacími zariadeniami zaslúžene získavajú čoraz väčšiu obľubu bimetalové radiátory s oceľovými rozdeľovačmi a vonkajším hliníkovým plášťom. V súlade s európskymi technológiami sa vnútorný závit vykurovacích zariadení u väčšiny výrobcov vykonáva vrúbkovaním.Vrúbkovaný závit poskytuje odolné a bezpečné závitové spojenie, o čom svedčí dlhoročné úspešné používanie bimetalových radiátorov.
V súlade s GOST 31311-2005 „Vykurovacie zariadenia. Všeobecné technické podmienky “(bod 8.2.) Závitové spoje vykurovacích zariadení sa skúšajú závitovými kalibrami. Zároveň jednotliví výrobcovia radiátorov používajúci závitovú technológiu, ako aj neziskové priemyselné asociácie opakovane navrhovali / podávali žiadosti rôznym vládnym orgánom, rezortom, službám s požiadavkou dodatočnej kontroly vnútorného závitu hladkými mierkami.
Tento príspevok rozoberá otázku platnosti týchto návrhov a vhodnosti zavedenia takejto dodatočnej požiadavky na príklade závitu G1, ktorý sa používa na väčšine ohrievačov.
Najprv sa pozrime na základné požiadavky na výrobu rúrkových závitov.
- Parametre valcového potrubného závitu určuje GOST 6357-81 „Základné normy zameniteľnosti. Valcový rúrkový závit“, podľa ktorého:
Nominálny profil závitu a rozmery jeho prvkov musia zodpovedať tým, ktoré sú uvedené na obrázku 1:
Kresba 1
d - vonkajší priemer vonkajšieho závitu (potrubia); d1 - vnútorný priemer vonkajšieho závitu; d2 je stredný priemer vonkajšieho závitu; D - vonkajší priemer vnútorného závitu (spojka); D1 - vnútorný priemer vnútorného závitu; D2 je stredný priemer vnútorného závitu; P - stúpanie závitu; H je výška pôvodného trojuholníka; H1 - pracovná výška profilu; R je polomer zaoblenia hornej a dolnej časti závitu.
Rozmery vyššie uvedených čísel v milimetroch pre závity G1 sú uvedené v tabuľke 1:
Tabuľka 1
| Step R | Н | Н1 | R | |||
| 33 249 | 31 770 | 30, | 2 ,2177741,478515 | 0,317093 |
Súčasne je podľa rovnakého GOST 6357-81 povolené vyrábať vlákno s odchýlkami od špecifikovaných hodnôt (tolerancií), na základe ktorých bude vlákno spĺňať aj GOST 6357- 81.
Schémy tolerančných polí pre vonkajšie a vnútorné závity sú zobrazené na obrázku 2.
Odchýlky sa merajú od nominálneho (ideálneho) profilu závitu v smere kolmom na os závitu.
Kresba 2
es - horná odchýlka priemerov vonkajších závitov; ES - horná odchýlka priemerov vnútorného závitu; ei - nižšia odchýlka priemerov vonkajších závitov; EI - nižšia odchýlka priemerov vnútorného závitu.
- tolerancie priemeru d, d2, D1, D2
Číselné hodnoty tolerancií vonkajších a vnútorných priemerov závitu musia zodpovedať hodnotám uvedeným v tabuľke 3:
Tabuľka 3
| Označenie veľkosti závitu | Rozteč P, mm | Vnútorné vlákno | |||||
| Priemery závitu | |||||||
| priemer vonkajšieho závitu | priemerný vonkajší priemer závitu | stredný priemer vnútorného závitu | vnútorný priemer vnútorného závitu | ||||
| Tolerancie, µm | |||||||
| Td | Td2 | TD2 | 1.1.|||||
| Trieda A | Trieda B | Trieda B | |||||
| G1 | G12 309 | 360 | 180 | 360 | 080360 | 640 | |
Všimnite si, že podľa tabuľky 1 je hodnota H1 (pracovná výška profilu závitu) 1,478515 mm a podľa tabuľky 3 sú tolerancie pre vnútorný priemer vnútorného závitu D1 a vonkajší priemer vonkajšieho závitu d je 640 um a 360 um.Na obrázku 3 sú znázornené profily vnútorných a vonkajších závitov G1, vyrobené s maximálnou povolenou odchýlkou od menovitého profilu v súlade s tabuľkou 3. Zároveň tieto profily závitov plne zodpovedajú požiadavkám GOST 6357-81.
Kresba 3
Výkres jasne ukazuje, že v tomto prípade sa závitového spoja týka iba 32,4 % výšky profilu závitu.
V tejto súvislosti je mimoriadne dôležitý postoj niektorých výrobcov vykurovacích zariadení, ako aj špecializovaných priemyselných združení, ktoré považujú za neprijateľné uznať závit za vhodný, ak je profil závitu len 38 % nominálnej hodnoty. prekvapenie. Zdá sa, že títo výrobcovia a združenia jednoducho nerozumejú základným základom GOST 6357-81, pokiaľ ide o to, aký druh závitu (s akými rozmermi) sa považuje za vyrobený v súlade s týmto GOST.
Podľa nášho názoru potreba takýchto významných tolerancií súvisí s požiadavkou odseku 5.1.6 "SP 73.13330.2016 Vnútorné sanitárne systémy budov" , podľa ktorého "pri montáži zostáv musia byť závitové spoje utesnené.použiť pásku FUM alebo ľanový povraz podľa GOST R 53484, impregnovaný červeným olovom alebo bielou farbou zmiešané s prírodným sušiacim olejom, alebo so špeciálnymi tesniacimi pastami-tmelmi.
A teraz prejdime k hlavnej problematike tohto článku: aké účelné je zaviesť do regulačnej dokumentácie týkajúcej sa kontroly závitu vykurovacích zariadení požiadavku na povinné overenie vnútorného závitu hladkými kalibrami.
Poďme analyzovať návrh na ovládanie vnútorného závitu vykurovacích zariadení s hladkou dierou:
Zoberme si ideálnu možnosť, keď je vnútorný závit vyrobený v najprísnejšom súlade s GOST 6357-81, t.j. perfektné na nominálnom profile bez akýchkoľvek tolerancií. V tomto prípade podľa tabuľky 2 bude vnútorný priemer závitu 30,291 mm.
Skúsme toto vlákno skontrolovať mierkou s hladkým vývrtom.
V súlade s článkom 6.2. GOST 2533-88 Meradlá pre potrubné závity. Tolerancie” rozmery priemerov hladkých kalibrov na skúšanie vonkajších a vnútorných závitov by sa mali určiť podľa vzorcov uvedených v tabuľke 4.
Tabuľka 4
| Označenie (číslo typu) kaliber | typ kaliber | priemer kaliberu | |
| Nominálna | Tolerancia | ||
| pre interné závit | |||
| PR (23) | Ukazovateľ zástrčky s hladkým vývrtom |  |  |
| NIE (24) | Ukazovateľ hladkej zátky |  |  |
H1 a Z1 hodnoty sú uvedené v tabuľke 5.
Tabuľka 5
| Hodnota TD1 podľa GOST 6357 | H1, µm | Z1 |
| 375 µm až 710 µm | 26 | 52 |
Z analýzy vyššie uvedených tabuliek vyplýva, že priemer hladkého meracieho prístroja bude:
- nominálna hodnota: D1+ 52 µm=30,343 mm
- hodnota s hornou medznou odchýlkou: D1+ 52 µm + 13 µm=30,356 mm
- dolná limitná hodnota: D1+ 52µm - 13µm=30,330 mm
Upozorňujeme, že podľa odseku 2.3. Dodatok 2 "Pravidlá používania kalibrov" k GOST 24939-81 "Meradlá pre valcové závity" , "hladký priechod meradla musí voľne vstúpiť do riadeného závitu pôsobením svojej vlastnej hmotnosti alebo určitej sily."
V tomto ohľade dostávame paradoxný obraz, v ktorom hladký priechodný kaliber bez opotrebenia, ktorého minimálny možný priemer je 30,330 mm, musí voľne vstúpiť do závitu ideálne vyrobeného v súlade s GOST. 6357-81, ktorého priemer je 30,291 mm ( nominálna hodnota ), čo je v podstate nemožné.
Pri kontrole závitu dokonale vyrobeného podľa GOST 6357-81 s mierkou hladkého otvoru sa tento závit rozpozná ako nezodpovedajúci GOST 6357-81, čo je samo o sebe absurdné.
Toto čiastočne vysvetľuje prípady, keď sú závitové spojenia vyrobené v súlade s GOST 6357-81 triedy A, vyžadujúce presnejšie závitovanie z hľadiska tolerancií (tolerancií), zamietnuté pri kontrole hladkou mierkou.
Vzhľadom na vyššie uvedené môžeme konštatovať, že zavedenie dodatočnej požiadavky na kontrolu vnútorného závitu vykurovacích zariadení s mierkami s hladkým otvorom nielenže nezabezpečí kontrolu nad vykonávaním závitu v súlade s GOST 6357-81 , ale naopak povedie k absurdnej situácii, keď sa vykurovacie zariadenia vykonajú v plnom súlade s požiadavkami GOST, budú uznané za chybné.
Ďalej rozoberieme návrh na ovládanie vnútorného závitu vykurovacích zariadení hladkou neprechádzajúcou mierkou:
Zvážte možnosť, keď je vnútorný závit vyrobený v úplnom súlade s GOST 6357-81, ale s maximálnou toleranciou stanovenou GOST - 640 mikrónov (pozri indikátor TD1 Tabuľka 3). V tomto prípade bude vnútorný priemer závitu 30,931 mm.
Skúsme skontrolovať toto vlákno hladkou nehybnou mierkou.
Z analýzy údajov uvedených v tabuľke 4 a tabuľke 5 vyplýva, že priemer hladkého nechodiaceho meradla bude:
- nominálna hodnota: D1+ 640 µm=30,931 mm
- hodnota v hornej limitnej odchýlke: D1+ 640 µm + 13 µm=30,944 mm
- hodnota v limite dolná odchýlka: D1+ 640 µm - 13 µm=30,918 mm
Upozorňujeme, že podľa bodu 2.4. Dodatok 2 „Pravidlá používania meradiel“ k GOST 24939-81 „Meradlá pre valcové závity“, „hladký nechodiaci kalibr by nemal vnikať do riadeného závitu pôsobením vlastnej hmotnosti alebo určitej sily.“
V tomto ohľade opäť dostávame paradoxný obraz, v ktorom by hladká NEPRIECHODOVÁ miera, ktorá nemá opotrebovanie, ktorej minimálny možný priemer je 30,918 mm, NESMIE voľne vstupovať do závitu vyrobeného podľa GOST 6357-81 s maximálnymi toleranciami, ktorých priemer je 30,931 mm, čo je v podstate nemožné.
Pri kontrole závitu vyrobeného v súlade s GOST 6357-81 s hladkou neprechádzajúcou mierkou bude tento závit uznaný ako nevyhovujúci GOST 6357-81, čo je samo osebe absurdné.
Vzhľadom na vyššie uvedené môžeme dospieť k záveru, že zavedenie dodatočnej požiadavky na kontrolu vnútorného závitu vykurovacích zariadení s hladkými nechodiacimi meradlami nezabezpečí kontrolu nad vykonávaním závitu v súlade s GOST 6357-81 .
Vyššie uvedená analýza teda jednoznačne naznačuje, že použitie hladkých kalibrov nielenže nie je schopné jednoznačne preukázať súlad alebo nesúlad závitu s požiadavkami GOST 6357-81, ale môže viesť aj k uznaniu vlákna, ktoré plne vyhovuje tejto GOST, ako chybné.
Pravidlá používania hladkých kalibrov sú obzvlášť zaujímavé. Sú stanovené v GOST 24939-81 "Mieradlá pre valcové závity" (Príloha 2 "Pravidlá používania kalibrov" ).
Pre hladkú zástrčkovú mierku je teda požiadavka, aby mierka voľne vstupovala do riadeného závitu pôsobením vlastnej hmotnosti alebo určitej sily, a pre hladkú zástrčkovú mierku je požiadavka, aby táto mierka by nemal vstúpiť do riadeného rezbárstva pôsobením vlastnej váhy alebo určitej sily.
Zároveň ani Pravidlá pre používanie meradiel, ani GOST 24939-81, ani žiadne iné regulačné dokumenty nestanovujú, kto a ako by mal určiť veľkosť tejto sily a akým smerom by mala pôsobiť meradlo.
Z toho môžeme vyvodiť jednoznačný záver, podľa ktorého neexistuje jednotný spôsob používania meradiel ustanovený príslušnými regulačnými právnymi aktmi.
Okrem toho je podľa nášho názoru vhodné pri diskusii o požiadavkách na skúšanie závitu vykurovacích zariadení zvážiť podobné podmienky noriem pre prvky vykurovacej sústavy priamo napojené na vykurovacie zariadenia.
Takže v časti „2. Normatívne referencie“ GOST 30815-2002 „Automatické termostaty pre vykurovacie zariadenia systémov ohrevu vody pre budovy“ Spomína sa GOST 6357-81, v texte nižšie sa však nepoužíva. Možno z tohto dôvodu v novom vydaní GOST 30815-2019 v zozname regulačných odkazov úplne chýba GOST 6357-81.
Okrem toho, GOST 6357 nie je uvedený ani v GOST 21345-2005 "Guľové kužeľové a valcové ventily"
V normách GOST 30815-2019 a GOST 21345-2005 pre prvky vykurovacích systémov priamo pripojené k ohrievačom teda neexistujú žiadne požiadavky na testovanie závitov na zhodu s GOST 6357-81.
V súvislosti s tým nie je jasné, aký presne cieľ sledujú autori návrhov na riadenie závitu vykurovacích zariadení dodatočne hladkými meradlami bez zavedenia akejkoľvek kontroly závitu prvkov vykurovacieho systému priamo napojených na vykurovacie zariadenia.
Podľa nášho názoru je absolútne zbytočné diskutovať o použití hladkých meradiel na kontrolu vnútorných závitov vykurovacích zariadení v prítomnosti:
- rozpory v tomto článku medzi menovitým priemerom vnútorného závitu a menovitým priemerom meradla s vnútorným závitom,
- chýbajúca jednotná schválená metodika používania kalibrov,
- neexistencia akýchkoľvek požiadaviek na závity a spôsoby ich riadenia vo vzťahu k prvkom vykurovacích systémov priamo napojených na vykurovacie zariadenia.
Okrem toho, aby sme zistili závislosť toho, ako výsledky testovania s hladkými meradlami ovplyvňujú pevnosť závitového spojenia vykurovacích zariadení, vykonali sme sériu testov. Na testovanie bolo vybraných osem vzoriek troch typov radiátorových sekcií:
- hliník (AL),
- bimetalické s oceľovými vertikálnymi a horizontálnymi teplovodivými kanálikmi (BM),
- hliníkové radiátory s oceľovými vertikálnymi teplovodivými kanálmi (ASVK).
Všetky vzorky boli testované pomocou závitových (priechodných a priechodných) mierok a boli tiež dodatočne testované s hladkými mierkami. Výsledky kontroly hladkými mierkami sú uvedené v tabuľke 6.
Vzorky 7 a 8 boli zvolené tak, aby nepriechodný hladký kaliber voľne bez námahy s malou vôľou vošiel do závitového otvoru článkov chladiča. Vzorky boli zaskrutkované skrutkovými zátkami odporúčanými výrobcom radiátora. V certifikovanom laboratóriu boli vykonané skúšky vzoriek statickej pevnosti v ťahu až do porušenia.
Tabuľka 6
Výsledky statickej skúšky ťahom
| Číslo vzorky | Typ radiátora | Kontrola hladkým nechodiacim meradlom | Zaťaženie pri medzier, N | Hranica proporcionality.Bar | |
| 1 | BM | negatívne | pozitívne | 48 791 | 604,10 |
| ASVK | pozitívne | pozitívne | 4 | 48 | 525,71|
| ASVK | positive | positive | 35 309 | 444,65 | |
| BM | positive | positive 108 272 | 1249,13 | ||
| pozitívne | pozitívne | 39 924 | 5020. | 6 | BM |
| 102 473 | 1061,17 | 7 | BM | ||
| negatívne | 46 | 272 | ,178 | BM | |
| 52 987 | 619,63 |
Výsledky testu sú potvrdené oficiálnymi protokolmi testovacieho laboratória, natáčaním videa a fotenia.
Na príklade vzorky č.4 je jasne vidieť, že pri skúšaní bimetalového radiátora dochádza k deformácii závitového spojenia.
Pri testovaní hliníkového radiátora a radiátora s oceľovým teplovodivým kanálom došlo k deštrukcii v telese radiátorovej časti.
Z uvedených údajov vyplýva, že závit vykurovacieho telesa, ktorý nebol odskúšaný hladkochodovým (vzorka 1, 6) ani neprechodovým (vzorka 7, 8) mierkou, ale plne vyhovuje požiadavky GOST - 6357, pri skúške so závitovými kalibrami tvorí taký závitový spoj, ktorého hranica proporcionálnej deformácie mnohonásobne prekračuje tlaky, ktoré znesú ostatné prvky vykurovacích systémov.
Svedčí o tom aj to, že radiátory, ktorých závity neboli testované žiadnym hladkým kalibrom, z hľadiska ich spoľahlivosti a bezpečnosti z hľadiska zničenia závitového spoja, vykazovali podobné a v niektorých prípadoch dokonca lepšie výsledky v porovnaní s týmito radiátormi , ktorého závity boli testované s oboma bežnými kalibrami.
Toto opäť dokazuje, že kontrola závitu hladkými mierkami žiadnym spôsobom neovplyvňuje pevnosť závitového spojenia vykurovacieho telesa a v dôsledku toho bezpečnosť a spoľahlivosť tohto zariadenia.
U vzoriek č. 7 a č. 8 sa navyše ukázalo, že medzné zaťaženie závitového spoja bolo vyššie ako zaťaženie deštrukciou telesa hliníkovej časti chladiča a chladiča s vertikálnym oceľovým kanálom . Zvlášť významné je, že hliníkové radiátory s oceľovým vertikálnym kanálom fungovali horšie ako bežný hliníkový radiátor.
Na základe všetkého uvedeného v tomto článku môžeme urobiť jednoznačný záver, že v súčasnosti poskytované metódy ovládania vnútorného závitu vykurovacích zariadení iba pomocou závitových meradiel (článok 8.2. GOST 31311-2005) sú viac ako postačujúce na výrobu spoľahlivých a spotrebiteľsky bezpečných vykurovacích zariadení.