О методама контроле мерилима цилиндричних цевних навоја

Последњих година биметални радијатори са челичним колекторима и спољним алуминијумским кућиштем с правом постају све популарнији међу уређајима за грејање у секцији.У складу са европским технологијама, унутрашњи навоји уређаја за грејање већине произвођача израђују се методом ваљања. Ваљани навоји обезбеђују издржљиву и безбедну навојну везу, о чему сведочи дугогодишња успешна употреба биметалних радијатора.

У складу са ГОСТ 31311-2005 „Уређаји за грејање. Општи технички услови“ (тачка 8.2.) навојне везе уређаја за грејање испитују се навојним мерачима. Истовремено, појединачни произвођачи радијатора који користе технологију навоја, као и непрофитна индустријска удружења, у више наврата су предлагали/апеловали на различите државне органе, одељења и службе са захтевом да додатно провере унутрашње навоје глатким мерилима.

У овом раду се испитује валидност ових предлога и упутност увођења оваквог додатног захтева на примеру навоја Г1, који се користи на већини грејних уређаја.

Прво, погледајмо основне захтеве за израду навоја за цеви.

1. Параметри навоја цилиндричних цеви су одређени ГОСТ 6357-81 „Основни стандарди заменљивости. Цилиндрични цевни навој”, према коме:

Називни профил навоја и димензије његових елемената морају одговарати онима наведеним на цртежу 1:

Цртеж 1

д је спољни пречник спољашњег навоја (цеви); д1 - унутрашњи пречник спољашњег навоја; д2 - просечан пречник спољашњег навоја; Д је спољни пречник унутрашњег навоја (спојнице); Д1 - унутрашњи пречник унутрашњег навоја; Д2—просечан пречник унутрашњег навоја; П - корак навоја; Х је висина првобитног троугла; Х1 - радна висина профила; Р је полупречник закривљености врха и дна навоја.

Димензије горе наведених индикатора у милиметрима за Г1 навој су приказане у табели 1:

Табела 1

Истовремено, према истом ГОСТ 6357-81, дозвољено је израђивати нити са одступањима од наведених вредности (толеранције), према којима ће навој такође бити у складу са ГОСТ 6357-81.

Шеме толеранцијских поља за спољашње и унутрашње навоје приказане су на цртежу 2.

Одступања се рачунају од номиналног (идеалног) профила навоја у правцу управном на осу навоја.

Цртеж 2

ес је горње одступање пречника спољашњих навоја; ЕС - горње одступање пречника унутрашњих навоја; еи је доње одступање пречника спољашњег навоја; ЕИ - ниже одступање пречника унутрашњих навоја.

— толеранције пречника д, д2, Д1, Д2

Нумеричке вредности толеранција за пречнике спољашњих и унутрашњих навоја морају одговарати онима датим у табели 3:

Табела 3

Имајте на уму да је, према табели 1, вредност Х1 (радна висина профила навоја) једнака 1,478515 мм, а у складу са табелом 3, толеранције унутрашњег пречника унутрашњег навоја Д1 и спољашњег пречника навоја спољни навој д је 640 μм и 360 μм, респективно. На цртежу 3 приказани су унутрашњи и спољашњи профили навоја Г1, израђени са максимално дозвољеним одступањем од номиналног профила у складу са табелом 3. Штавише, ови профили навоја у потпуности испуњавају захтеве ГОСТ 6357-81.

Цртеж 3

На цртежу се јасно види да је у овом случају само 32,4% висине профила навоја укључено у навојни спој.

С тим у вези, посебно изненађује позиција неких произвођача уређаја за грејање, као и специјализованих индустријских удружења, који сматрају да је неприхватљиво признати навој као прихватљив ако профил навоја износи само 38% номиналне вредности. Очигледно, ови произвођачи и удружења једноставно не разумеју елементарне основе ГОСТ 6357-81 у смислу који се навој (са којим димензијама) сматра направљеним у складу са овим ГОСТ-ом.

По нашем мишљењу, потреба за овако значајним толеранцијама је повезана са захтевом из става 5.1.6 „СП 73.13330.2016 Унутрашњи санитарни системи зграда”, према којем „Приликом склапања јединица, навојне везе морају бити заптивене.
Као заптивач за навојне спојеве на температурама транспортованог медија до 378 К (105°Ц), препоручује се употреба ФУМ траке или ланених нити у складу са ГОСТ Р 53484, импрегнираних црвеним оловом или белим оловом., помешан са природним уљем за сушење, или специјалним заптивним пастама-заптивним масама.”

Сада пређимо на главно питање овог чланка: колико је препоручљиво укључити у регулаторну документацију у вези са контролом навоја грејних уређаја захтев за обавезну инспекцију унутрашњих навоја са глатким мерилима.

Хајде да анализирамо предлог за праћење унутрашњих навоја уређаја за грејање помоћу глатког пролазног мерача:

Хајде да размотримо идеалну опцију када је унутрашњи навој направљен у строгом складу са ГОСТ 6357-81, тј. идеално према називном профилу без икаквих толеранција. У овом случају, према табели 2, пречник унутрашњег навоја биће 30,291 мм.

Хајде да покушамо да проверимо ову нит помоћу мерача глатког пролаза.

У складу са тачком 6.2. ГОСТ 2533-88 „Мерачи за навоје цеви. Толеранције" величине пречника глатких мерача за испитивање спољашњих и унутрашњих навоја треба одредити према формулама датим у табели 4.

Табела 4

Ознака (број типа) калибра	Назив и намена типа калибра	Пречник калибра
		Деноминација	Максимално одступање
	Мерачи унутрашњег навоја
ПР (23)	Глатки пролазни мерач утикача
НЕ (24)	Глатки мерач забране утикача

Вредности индикатора Х1 и З1 дате су у табели 5.

Табела 5

Из анализе података у горњим табелама произилази да ће пречник мерача глатког пролаза бити једнак:

• номинална вредност: Д1+ 52 µм = 30.343 мм
• вредност са максималном горњом девијацијом: Д1+ 52 µм + 13 µм = 30,356 мм
• вредност са максимално нижим одступањем: Д1+ 52 µм - 13 µм = 30.330 мм

Имајте на уму да, према тачки 2.3. Додатак 2 „Правила за употребу мерача“ ГОСТ 24939-81 „Мере за цилиндричне навоје“, „мерач за глатко кретање мора слободно да уђе у контролисан навој под утицајем сопствене тежине или одређене силе.

С тим у вези, добијамо парадоксалну слику у којој глатки пролазни мерач без хабања, чији је минимални могући пречник 30.330 мм, треба слободно да се уклапа у навој идеално направљен према ГОСТ 6357-81, пречника од што је 30.291 мм (номинално), што је у основи немогуће.

Дакле, приликом провере навоја савршено направљеног у складу са ГОСТ 6357-81 са глатким пролазним мерачем, овај навој ће бити препознат као несагласан са ГОСТ 6357-81, што је само по себи апсурдно.

Ово делимично објашњава случајеве када се навојни спојеви направљени у складу са ГОСТ 6357-81 класе А, који захтевају прецизније урезивање навоја у смислу дозвољених одступања (толеранције), одбацују када се испитују помоћу мерача глатког пролаза.

Узимајући у обзир горе наведено, можемо закључити да увођење додатног захтева за проверу унутрашњих навоја уређаја за грејање са глатким пролазним мерилима не само да неће обезбедити контролу над извођењем навоја у складу са ГОСТ 6357-81, већ , напротив, довешће до апсурдне ситуације када ће се уређаји за грејање направљени у потпуности са захтевима ГОСТ сматрати неисправним.

Затим, анализирајмо предлог за праћење унутрашњих навоја уређаја за грејање помоћу глатког непропусног мерача:

Хајде да размотримо опцију када је унутрашњи навој направљен у потпуности у складу са ГОСТ 6357-81, али са максималном толеранцијом коју обезбеђује ГОСТ - 640 микрона (погледајте индикатор ТД1 Табела 3). У овом случају, пречник унутрашњег навоја ће бити 30,931 мм.

Покушајмо да проверимо ову нит помоћу глатке мере забране кретања.

Из анализе података датих у табели 4 и табели 5 произилази да ће пречник глатког мерача без кретања бити једнак:

• номинална вредност: Д1+ 640 µм = 30.931 мм
• вредност у максималном горњем одступању: Д1+ 640 µм + 13 µм = 30.944 мм
• вредност у максималном доњем одступању: Д1+ 640 µм - 13 µм = 30.918 мм

Имајте на уму да, према тачки 2.4. Додатак 2 „Правила за употребу мерача“ ГОСТ 24939-81 „Мере за цилиндричне навоје“, „глатки мерач не сме да улази у контролисан навој под утицајем сопствене тежине или одређене силе.

С тим у вези, поново добијамо парадоксалну слику у којој глатки, нехабајући, непролазни мерач, чији је минимални могући пречник 30,918 мм, НЕ би требало слободно да се уклапа у навој направљен према ГОСТ 6357-81 са максималним толеранцијама , чији је пречник 30,931 мм , што је у основи немогуће.

Дакле, када се проверава навој направљен у складу са ГОСТ 6357-81 са глатким мерачем НЕГОДЕ, овај навој ће бити препознат као несагласан са ГОСТ 6357-81, што је само по себи апсурдно.

Узимајући у обзир горе наведено, можемо закључити да увођење додатног захтева за проверу унутрашњих навоја уређаја за грејање са глатким непролазним мерилима неће обезбедити контролу над извођењем навоја за усаглашеност са ГОСТ 6357-81.

Дакле, горња анализа јасно указује да употреба глатких мерача не само да није у стању да недвосмислено утврди усклађеност или неусаглашеност навоја са захтевима ГОСТ 6357-81, већ може довести и до препознавања навоја који у потпуности је у складу са овим ГОСТ-ом као неисправан.

Сама правила за коришћење глатких мерача су од посебног интереса. Они су наведени у ГОСТ 24939-81 „Мере за цилиндричне навоје“ (Додатак 2 „Правила за употребу мерача“).

Дакле, за глатки пролазни мерач чепа постоји захтев да мерач мора слободно да уђе у контролисани навој под утицајем сопствене тежине или одређене силе, а за глатку непропусну мерачу чепа постоји захтев да овај мерач не сме да уђе у контролисан навој под утицајем сопствене тежине или одређене чврстоће.

Истовремено, ни Правила за употребу калибара, ни ГОСТ 24939-81, ни било који други регулаторни документи не утврђују ко и како треба да одреди величину ове силе и у ком правцу треба да делује на калибар.

Из овога се може извести недвосмислен закључак према којем не постоји јединствена методологија употребе калибара утврђена релевантним прописима.

Поред тога, по нашем мишљењу, када се расправља о захтевима за испитивање навоја уређаја за грејање, препоручљиво је размотрити сличне услове стандарда за елементе система грејања директно прикључених на уређаје за грејање.

Дакле, у одељку „2. Регулаторне референце" ГОСТ 30815-2002 "Аутоматски термостати за уређаје за грејање система за грејање воде у зградама" помиње се ГОСТ 6357-81, али се даље не користи у тексту. Можда из тог разлога, у новом издању ГОСТ 30815-2019, ГОСТ 6357-81 је потпуно одсутан са листе регулаторних референци.

Поред тога, у ГОСТ 21345-2005 „Конични и цилиндрични куглични вентили“ ГОСТ 6357 такође се не помиње.

Дакле, у стандардима ГОСТ 30815-2019 и ГОСТ 21345-2005 за елементе система грејања директно повезаних са уређајима за грејање, не постоје захтеви за испитивање навоја за усаглашеност са ГОСТ 6357-81.

С тим у вези, није јасно који тачан циљ имају аутори предлога за контролу навоја грејних уређаја помоћу додатних глатких мерача без успостављања икакве контроле на навојима елемената система грејања директно повезаних са грејним уређајима.

По нашем мишљењу, апсолутно је бесмислено водити било какву дискусију о употреби глатких мерача за праћење унутрашњих навоја уређаја за грејање у присуству:

• неслагања између називног пречника унутрашњег навоја и називног пречника глатког отвора наведеног у овом члану,
• недостатак јединствене одобрене методологије за коришћење калибара,
• одсуство било каквих захтева за навоје и методе његове контроле у ​​односу на елементе система грејања директно повезаних на уређаје за грејање.

Додатно, у циљу утврђивања зависности како резултати испитивања глатким мерилима утичу на чврстоћу навојних спојева грејних уређаја, спровели смо серију испитивања. За испитивање је одабрано осам узорака три типа радијаторских секција:

• алуминијум (АЛ),
• биметални са челичним вертикалним и хоризонталним топловодним каналима (БМ),
• алуминијумски радијатори са челичним вертикалним топловодним каналима (АСВК).

Сви узорци су испитани са навојним (го и но-го) мерачима, а додатно су испитани глатким мерилима. Резултати испитивања са глатким мерилима приказани су у табели 6.

Узорци 7 и 8 су одабрани тако да се глатки мерач који не пролази слободно без напора уклопи са благим зазором у навојну рупу делова радијатора. Узорци су зашрафљени чеповима које је препоручио произвођач радијатора. Испитивања статичког затезања вршена су све док узорци нису отказали у сертификованој лабораторији.

Табела 6

Резултати испитивања статичког затезања

Резултати испитивања су потврђени званичним протоколима лабораторије за испитивање, видео и фото снимањем.

На примеру узорка број 4, јасно је видљиво да приликом испитивања биметалног радијатора долази до деформације у навојном споју.

Приликом тестирања алуминијумског радијатора и радијатора са челичним топлотним каналом, дошло је до уништења у телу дела радијатора.

Из датих података произилази да навој радијатора за грејање који није испитан са глатким пролазним (узорак 1, 6) или непроходним (узорак 7, 8) мерачем, али у потпуности испуњава захтеве из ГОСТ - 6357, када се тестира помоћу мерача навоја, формира такав навојни спој, чија граница пропорционална деформација вишеструко премашује вредности притиска које могу да издрже други елементи система грејања.

Индикативно је и то да су радијатори чији навоји нису испитани никаквим глатким мерачем, у погледу поузданости и безбедности у погледу разарања навојног споја, показали сличне, ау неким случајевима и боље резултате у поређењу са оним радијаторима чији су навоји испитивани оба. глатки калибри.

Ово још једном доказује да провера навоја са глатким мерилима ни на који начин не утиче на чврстоћу навојне везе радијатора грејања и, као последицу, сигурност и поузданост овог уређаја.

Штавише, за узорке бр. 7 и бр. 8 испоставило се да је оптерећење квара навојне везе веће од оптерећења тела алуминијумске радијаторске секције и радијатора са вертикалним челичним каналом. Посебно је значајно да су алуминијумски радијатори са челичним вертикалним каналом показали лошије резултате од конвенционалног алуминијумског радијатора.

На основу свега наведеног у овом чланку, можемо недвосмислено закључити да су тренутно предвиђене методе за праћење унутрашњих навоја уређаја за грејање помоћу само мерача навоја (тачка 8.2. ГОСТ 31311-2005) више него довољне за производњу грејних уређаја који су поуздани и безбедни за потрошаче.уређаји.