O metodama kontrole mjerača cilindričnih cijevnih navoja

Posljednjih godina bimetalni radijatori s čeličnim kolektorima i vanjskim aluminijskim kućištem zasluženo postaju sve popularniji među sekcijskim uređajima za grijanje.U skladu s europskim tehnologijama, unutarnji navoji grijaćih uređaja većine proizvođača izrađuju se metodom valjanja. Valjani navoji osiguravaju izdržljivu i sigurnu navojnu vezu, što dokazuje dugogodišnja uspješna uporaba bimetalnih radijatora.

U skladu s GOST 31311-2005 „Grijaći uređaji. Opći tehnički uvjeti" (točka 8.2.) navojni spojevi uređaja za grijanje ispituju se navojnim mjeračima. Istodobno, pojedini proizvođači radijatora koji koriste tehnologiju navoja, kao i neprofitna industrijska udruženja, više su puta predlagali/apelirali raznim državnim tijelima, odjelima i službama sa zahtjevom za dodatnom provjerom unutarnjih navoja s glatkim mjeračima.

U ovom se radu na primjeru G1 navoja koji se koristi na većini grijaćih uređaja ispituje opravdanost ovih prijedloga i svrsishodnost uvođenja takvog dodatnog zahtjeva.

Prvo, pogledajmo osnovne zahtjeve za izradu navoja za cijevi.

1. Parametri cilindričnih navoja cijevi određeni su GOST 6357-81 „Osnovni standardi zamjenjivosti. Cilindrični cijevni navoj”, prema kojem:

Nazivni profil navoja i dimenzije njegovih elemenata moraju odgovarati onima navedenima na crtežu 1:

Crtež 1

d je vanjski promjer vanjskog navoja (cijevi); d1 - unutarnji promjer vanjskog navoja; d2 - prosječni promjer vanjskog navoja; D je vanjski promjer unutarnjeg navoja (spojnice); D1 - unutarnji promjer unutarnjeg navoja; D2—prosječni promjer unutarnjeg navoja; P - korak navoja; H je visina izvornog trokuta; H1 - radna visina profila; R je polumjer zakrivljenosti vrha i dna navoja.

Dimenzije gornjih pokazatelja u milimetrima za navoj G1 prikazane su u tablici 1:

stol 1

Istodobno, prema istom GOST 6357-81, dopušteno je izrađivati ​​niti s odstupanjima od navedenih vrijednosti (tolerancije), podložno kojima će nit također biti u skladu s GOST 6357-81.

Sheme tolerancijskih polja za vanjske i unutarnje navoje prikazane su na crtežu 2.

Odstupanja se računaju od nominalnog (idealnog) profila navoja u smjeru okomitom na os navoja.

Crtež 2

es je gornje odstupanje promjera vanjskog navoja; ES - gornje odstupanje unutarnjih promjera navoja; ei donje odstupanje promjera vanjskog navoja; EI - donje odstupanje unutarnjih promjera navoja.

— dopuštena odstupanja promjera d, d2, D1, D2

Brojčane vrijednosti tolerancija za promjere vanjskih i unutarnjih navoja moraju odgovarati onima danim u tablici 3:

Tablica 3

Imajte na umu da je prema tablici 1 vrijednost H1 (radna visina profila navoja) jednaka 1,478515 mm, a prema tablici 3 tolerancije unutarnjeg promjera unutarnjeg navoja D1 i vanjskog promjera vanjski navoj d iznosi 640 μm, odnosno 360 μm. Crtež 3 prikazuje unutarnje i vanjske profile navoja G1, izrađene s najvećim dopuštenim odstupanjem od nominalnog profila u skladu s tablicom 3. Štoviše, ovi profili navoja u potpunosti su u skladu sa zahtjevima GOST 6357-81.

Crtež 3

Crtež jasno pokazuje da je u ovom slučaju samo 32,4% visine profila navoja uključeno u navojni spoj.

S tim u vezi posebno čudi stav nekih proizvođača grijaćih uređaja, kao i specijaliziranih industrijskih udruga, koji smatraju neprihvatljivim priznavanje navoja prihvatljivim ako je profil navoja samo 38% nominalne vrijednosti. Očigledno, ti proizvođači i udruge jednostavno ne razumiju elementarne osnove GOST 6357-81 u smislu koji se konac (s kojim dimenzijama) smatra izrađenim u skladu s ovim GOST-om.

Po našem mišljenju, potreba za takvim značajnim tolerancijama povezana je sa zahtjevom stavka 5.1.6 „SP 73.13330.2016 Unutarnji sanitarni sustavi zgrada”, prema kojem „Prilikom sastavljanja jedinica, navojni spojevi moraju biti zabrtvljeni.
Kao brtvilo za navojne spojeve na temperaturama transportiranog medija do 378 K (105 ° C), preporuča se koristiti FUM traku ili lanene niti prema GOST R 53484, impregnirane crvenom ili bijelom olovom., pomiješan s prirodnim uljem za sušenje, ili posebnim brtvenim pastama-brtvilima.”

Sada prijeđimo na razmatranje glavnog pitanja ovog članka: koliko je preporučljivo uključiti u regulatornu dokumentaciju koja se odnosi na kontrolu navoja grijaćih uređaja zahtjev za obaveznim pregledom unutarnjih navoja s glatkim mjeračima.

Analizirajmo prijedlog za nadzor unutarnjih navoja uređaja za grijanje pomoću glatkog prolaznog mjerača:

Razmotrimo idealnu opciju kada je unutarnji navoj izrađen u strogom skladu s GOST 6357-81, tj. idealno prema nazivnom profilu bez ikakvih tolerancija. U ovom slučaju, prema tablici 2, unutarnji promjer navoja bit će 30,291 mm.

Pokušajmo provjeriti ovu nit s glatkim mjeračem prolaza.

U skladu s točkom 6.2. GOST 2533-88 „Mjerila za cijevne navoje. Tolerancije" veličine promjera glatkih mjerača za ispitivanje vanjskih i unutarnjih navoja treba odrediti prema formulama danim u tablici 4.

Tablica 4

Oznaka (upišite broj) kalibar	Naziv i namjena tipa kalibra	Promjer kalibra
		Vjeroispovijest	Maksimalno odstupanje
	Mjerila za unutarnji navoj
PR (23)	Glatki prolazni mjerač utikača
NE (24)	Glatki mjerač utikača bez pokretanja

Vrijednosti pokazatelja H1 i Z1 date su u tablici 5.

Tablica 5

Iz analize podataka u gornjim tablicama proizlazi da će promjer glatkog prolaza biti jednak:

• nazivna vrijednost: D1+ 52 µm = 30,343 mm
• vrijednost s najvećim gornjim odstupanjem: D1+ 52 µm + 13 µm = 30,356 mm
• vrijednost s maksimalnim donjim odstupanjem: D1+ 52 µm - 13 µm = 30,330 mm

Imajte na umu da, prema klauzuli 2.3. Dodatak 2 "Pravila za korištenje mjerača" GOST 24939-81 "Mjerila za cilindrične navoje", "glatko kretanje mjerača mora slobodno ulaziti u kontrolirani navoj pod utjecajem vlastite težine ili određene sile."

S tim u vezi, dobivamo paradoksalnu sliku u kojoj glatki prolazni mjerač bez habanja, čiji je najmanji mogući promjer 30,330 mm, treba slobodno stati u navoj idealno izrađen prema GOST 6357-81, promjera što je 30,291 mm (nominalno), što je u principu nemoguće.

Stoga, kada se provjerava navoj koji je savršeno izrađen u skladu s GOST 6357-81 s glatkim prolazom, ovaj navoj će biti prepoznat kao nesukladan s GOST 6357-81, što je samo po sebi apsurdno.

Ovo djelomično objašnjava slučajeve kada se navojni spojevi izrađeni u skladu s GOST 6357-81 klase A, koji zahtijevaju preciznije narezivanje navoja u smislu dopuštenih odstupanja (tolerancija), odbijaju pri ispitivanju glatkim mjeračem prolaza.

Uzimajući u obzir gore navedeno, možemo zaključiti da uvođenje dodatnog zahtjeva za provjeru unutarnjih navoja grijaćih uređaja s glatkim prolaznim mjeračima ne samo da neće osigurati kontrolu nad izvođenjem navoja u skladu s GOST 6357-81, već , naprotiv, dovest će do apsurdne situacije kada će se oni napravljeni u potpunosti u skladu sa zahtjevima GOST uređaji za grijanje smatrati neispravnim.

Zatim analizirajmo prijedlog za nadzor unutarnjih navoja grijaćih uređaja pomoću glatkog neprolaznog mjerača:

Razmotrimo opciju kada je unutarnji navoj izrađen u potpunosti u skladu s GOST 6357-81, ali s maksimalnom tolerancijom koju daje GOST - 640 mikrona (vidi indikator TD1 Tablica 3). U tom će slučaju unutarnji promjer navoja biti 30,931 mm.

Pokušajmo provjeriti ovu nit s glatkim mjeračem zabrane.

Iz analize podataka danih u tablici 4. i 5. proizlazi da će promjer glatkog kolosjeka biti jednak:

• nazivna vrijednost: D1+ 640 µm = 30,931 mm
• vrijednost u najvećem gornjem odstupanju: D1+ 640 µm + 13 µm = 30,944 mm
• vrijednost u maksimalnom donjem odstupanju: D1+ 640 µm - 13 µm = 30,918 mm

Imajte na umu da, prema klauzuli 2.4. Dodatak 2 „Pravila za korištenje mjerača” GOST 24939-81 „Mjerila za cilindrične navoje”, „glatka mjerač ne smije ulaziti u kontrolirani navoj pod utjecajem vlastite težine ili određene sile.”

S tim u vezi, opet dobivamo paradoksalnu sliku u kojoj glatki, nehabani NON-pass mjerač, čiji je najmanji mogući promjer 30,918 mm, NE bi trebao slobodno stati u navoj izrađen prema GOST 6357-81 s maksimalnim tolerancijama , čiji je promjer 30,931 mm, što je u osnovi nemoguće.

Dakle, prilikom provjere navoja izrađenog u skladu s GOST 6357-81 s glatkim mjernim elementom koji ne ide, ovaj navoj će biti prepoznat kao nesukladan s GOST 6357-81, što je samo po sebi apsurdno.

Uzimajući u obzir gore navedeno, možemo zaključiti da uvođenje dodatnog zahtjeva za provjeru unutarnjih navoja grijaćih uređaja s glatkim nepropusnim mjeračima neće osigurati kontrolu nad izvođenjem navoja u skladu s GOST 6357-81.

Dakle, gornja analiza jasno pokazuje da uporaba glatkih mjerača ne samo da ne može nedvosmisleno utvrditi usklađenost ili neusklađenost navoja sa zahtjevima GOST 6357-81, već također može dovesti do prepoznavanja navoja koji u potpunosti je u skladu s ovim GOST-om kao neispravnim.

Posebno su zanimljiva sama pravila za korištenje glatkih mjerača. Oni su navedeni u GOST 24939-81 "Mjerila za cilindrične navoje" (Dodatak 2 "Pravila za korištenje mjerača").

Dakle, za glatko prolazno mjerilo čepa postoji zahtjev da mjerač mora slobodno ulaziti u kontrolirani navoj pod utjecajem vlastite težine ili određene sile, a za glatko neprolazno mjerilo postoji zahtjev da ovaj mjerač ne smije ulaziti u kontroliranu nit pod utjecajem vlastite težine ili određene čvrstoće.

U isto vrijeme, ni Pravila za uporabu kalibara, ni GOST 24939-81, ni bilo koji drugi regulatorni dokumenti ne određuju tko i kako treba odrediti veličinu ove sile iu kojem smjeru treba djelovati na kalibar.

Iz ovoga možemo izvući nedvosmislen zaključak, prema kojem ne postoji jedinstvena metodologija za korištenje kalibara utvrđena relevantnim propisima.

Osim toga, po našem mišljenju, kada se raspravlja o zahtjevima za ispitivanje navoja uređaja za grijanje, preporučljivo je razmotriti slične uvjete standarda za elemente sustava grijanja koji su izravno povezani s uređajima za grijanje.

Dakle, u odjeljku „2. Regulativne reference" GOST 30815-2002 "Automatski termostati za grijaće uređaje sustava grijanja vode u zgradama" GOST 6357-81 spominje se, međutim, ne koristi se dalje u tekstu. Možda je iz tog razloga, u novom izdanju GOST 30815-2019, GOST 6357-81 potpuno odsutan s popisa regulatornih referenci.

Osim toga, u GOST 21345-2005 "Konusni i cilindrični kuglasti ventili" GOST 6357 također se ne spominje.

Dakle, u standardima GOST 30815-2019 i GOST 21345-2005 za elemente sustava grijanja koji su izravno povezani s uređajima za grijanje, nema zahtjeva za ispitivanje niti za sukladnost s GOST 6357-81.

S tim u vezi, nije jasno koji točno cilj slijede autori prijedloga za kontrolu navoja grijaćih uređaja pomoću dodatnih glatkih mjerača bez uspostavljanja bilo kakve kontrole na navojima elemenata sustava grijanja koji su izravno povezani s grijaćim uređajima.

Po našem mišljenju, apsolutno je besmisleno voditi bilo kakvu raspravu o upotrebi glatkih mjerača za nadzor unutarnjih navoja grijaćih uređaja u prisutnosti:

• odstupanja između nazivnog promjera unutarnjeg navoja i nazivnog promjera glatkog otvora navedenog u ovom članku,
• nedostatak jedinstvene odobrene metodologije za korištenje kalibara,
• nepostojanje bilo kakvih zahtjeva za niti i metode njegove kontrole u odnosu na elemente sustava grijanja koji su izravno povezani s uređajima za grijanje.

Dodatno, kako bismo utvrdili ovisnost o utjecaju rezultata ispitivanja glatkim mjeračima na čvrstoću navojnih spojeva grijaćih uređaja, proveli smo niz ispitivanja. Za ispitivanje je odabrano osam uzoraka tri vrste sekcija radijatora:

• aluminij (AL),
• bimetalni sa čeličnim vertikalnim i horizontalnim kanalima za provođenje topline (BM),
• aluminijski radijatori s čeličnim vertikalnim kanalima za provođenje topline (ASVK).

Svi uzorci ispitani su navojnim (hodnim i nehodnim) mjeračima, a dodatno su ispitani i glatkim mjeračima. Rezultati ispitivanja s glatkim mjeračima prikazani su u tablici 6.

Uzorci 7 i 8 odabrani su tako da neprolazni glatki mjerač slobodno pristaje bez napora s blagim zazorom u navojnu rupu sekcija radijatora. Uzorci su pričvršćeni čepovima koje preporučuje proizvođač radijatora. Statička vlačna ispitivanja provodila su se do kvara uzoraka u ovlaštenom laboratoriju.

Tablica 6

Rezultati statičkog vlačnog ispitivanja

Rezultati ispitivanja potvrđuju se službenim protokolima ispitnog laboratorija, video i foto snimanjem.

Na primjeru uzorka br. 4 jasno je vidljivo da se pri ispitivanju bimetalnog radijatora javlja deformacija u navojnom spoju.

Prilikom ispitivanja aluminijskog radijatora i radijatora s čeličnim kanalom za provođenje topline došlo je do razaranja u tijelu radijatorskog dijela.

Iz navedenih podataka proizlazi da navoj radijatora grijanja koji nije ispitan s glatkim prolazom (uzorak 1, 6) ili neprolaznim (uzorak 7, 8) profilom, ali u potpunosti odgovara zahtjevima GOST - 6357, kada se testira s mjeračima navoja, tvori takav navojni spoj, čija granica proporcionalne deformacije mnogo puta premašuje vrijednosti tlaka koje drugi elementi sustava grijanja mogu izdržati.

Također je indikativno da su radijatori čiji navoji nisu ispitani nikakvim glatkim mjeračem, u pogledu pouzdanosti i sigurnosti u smislu razaranja navojnog spoja, pokazali slične, au nekim slučajevima i bolje rezultate u odnosu na radijatore čiji su navoji ispitani i glatki kalibri.

Ovo još jednom dokazuje da provjera navoja glatkim mjeračima ni na koji način ne utječe na čvrstoću navojnog spoja radijatora grijanja i, kao posljedicu, na sigurnost i pouzdanost ovog uređaja.

Štoviše, za uzorke br. 7 i br. 8 pokazalo se da je opterećenje loma navojnog spoja veće od opterećenja loma tijela aluminijske radijatorske sekcije i radijatora s vertikalnim čeličnim kanalom. Posebno je značajno da su aluminijski radijatori s čeličnom vertikalnom kanalicom pokazali lošije rezultate od klasičnog aluminijskog radijatora.

Na temelju svega navedenog u ovom članku, možemo nedvosmisleno zaključiti da su trenutno dostupne metode za nadzor unutarnjih navoja uređaja za grijanje koristeći samo mjerače navoja (točka 8.2. GOST 31311-2005) više nego dovoljne za proizvodnju uređaji za grijanje koji su pouzdani i sigurni za potrošače.