A hengeres csőmenetek mérőeszközeivel történő vezérlés módszereiről

Az elmúlt években az acél kollektoros és külső alumíniumházas bimetál radiátorok joggal váltak egyre népszerűbbé a szekcionált fűtőberendezések körében.Az európai technológiáknak megfelelően a legtöbb gyártó fűtőberendezéseinek belső menetei hengerlési módszerrel készülnek. A hengerelt menetek tartós és biztonságos menetes csatlakozást biztosítanak, amit a bimetál radiátorok sokéves sikeres használata bizonyít.

A GOST 31311-2005 „Fűtőberendezések. Általános műszaki feltételek" (8.2. pont) a fűtőberendezések menetes csatlakozásait menetmérővel tesztelik. Ugyanakkor az egyes menetes technológiát alkalmazó radiátorgyártók, valamint a non-profit ipari szövetségek többször is javasoltak/fellebbeztek különböző kormányzati szervekhez, osztályokhoz és szolgálatokhoz azzal a követelménnyel, hogy a belső meneteket sima idomokkal is ellenőrizzék.

Ez a cikk megvizsgálja ezeknek a javaslatoknak az érvényességét, és egy ilyen további követelmény bevezetésének célszerűségét a G1 menet példáján keresztül, amelyet a legtöbb fűtőberendezésen használnak.

Először nézzük meg a csőmenetek készítésének alapvető követelményeit.

1. A hengeres csőmenetek paramétereit a GOST 6357-81 „A felcserélhetőség alapvető szabványai” határozza meg. Hengeres csőmenet”, amely szerint:

A névleges menetprofilnak és elemeinek méreteinek meg kell felelniük az 1. rajzon feltüntetetteknek:

1. rajz

d a külső menet (cső) külső átmérője; d1 - a külső menet belső átmérője; d2 - a külső menet átlagos átmérője; D a belső menet külső átmérője (tengelykapcsolók); D1 - a belső menet belső átmérője; D2 – a belső menet átlagos átmérője; P - menetemelkedés; H az eredeti háromszög magassága; H1 - a profil munkamagassága; R a menet felső és alsó görbületi sugara.

A fenti mutatók méretei milliméterben a G1 menethez az 1. táblázatban láthatók:

Asztal 1

Ugyanakkor ugyanazon GOST 6357-81 szerint megengedett a megadott értékektől (tűrések) eltérésekkel rendelkező szálak elkészítése, amelyektől függően a menet a GOST 6357-81 szabványnak is megfelel.

A külső és belső menetek tűrésmezőinek sémája a 2. rajzon látható.

A névleges (ideális) menetprofiltól való eltéréseket a menettengelyre merőleges irányban számoljuk.

2. rajz

es a külső menetátmérők felső eltérése; ES - a belső menetátmérők felső eltérése; ei a külső menetátmérők kisebb eltérése; EI - a belső menet átmérőjének kisebb eltérése.

— d, d2, D1, D2 átmérőtűrések

A külső és belső menetek átmérőjének tűréseinek számszerű értékeinek meg kell felelniük a 3. táblázatban megadottaknak:

3. táblázat

Vegye figyelembe, hogy az 1. táblázat szerint a H1 (a menetprofil munkamagassága) értéke 1,478515 mm, és a 3. táblázat szerint a belső menet belső átmérőjének D1 és külső átmérőjének tűrései. a d külső menet 640 μm, illetve 360 ​​μm . A 3. ábra a G1 belső és külső menetprofilokat mutatja, amelyek a névleges profiltól való legnagyobb megengedett eltéréssel készültek a 3. táblázat szerint. Ezen túlmenően ezek a menetprofilok teljes mértékben megfelelnek a GOST 6357-81 követelményeinek.

3. rajz

A rajzon jól látható, hogy ebben az esetben a menetprofil magasságának csak 32,4%-a vesz részt a menetes csatlakozásban.

Ebben a tekintetben különösen meglepő egyes fűtőberendezés-gyártók, valamint a szakosodott ipari szövetségek álláspontja, amelyek elfogadhatatlannak tartják, hogy egy menetet elfogadhatónak ismerjenek el, ha a menetprofil a névleges értéknek csak 38%-a. Úgy tűnik, ezek a gyártók és egyesületek egyszerűen nem értik a GOST 6357-81 alapvető alapjait abból a szempontból, hogy melyik menetet (milyen méretekkel) tekintik ennek a GOST-nak megfelelően készültnek.

Véleményünk szerint az ilyen jelentős tűrések szükségessége összefügg az 5.1.6 „SP 73.13330.2016 Épületek belső szaniterrendszerei” bekezdés követelményével, amely szerint „Az egységek összeszerelésekor a menetes csatlakozásokat tömíteni kell.
Tömítőanyagként a szállított közeg 378 K (105°C) hőmérsékletig tartó menetes csatlakozásaihoz vörös ólommal vagy fehér ólommal impregnált FUM szalag vagy lenszálak használata javasolt a GOST R 53484 szerint., természetes szárítóolajjal, vagy speciális tömítőpasztákkal-tömítőanyagokkal keverve.”

Most folytassuk e cikk fő kérdését: mennyire tanácsos a fűtőberendezések meneteinek szabályozására vonatkozó szabályozási dokumentációba belefoglalni a belső menetek sima idomokkal történő kötelező ellenőrzésére vonatkozó követelményt.

Elemezzük a fűtőberendezések belső meneteinek sima áteresztő idom segítségével történő felügyeletére vonatkozó javaslatot:

Tekintsük az ideális megoldást, ha a belső menetet szigorúan a GOST 6357-81 szerint készítik, azaz. ideális esetben a névleges profilnak megfelelően, tűrés nélkül. Ebben az esetben a 2. táblázat szerint a belső menet átmérője 30,291 mm lesz.

Próbáljuk meg ellenőrizni ezt a szálat egy sima áteresztőképességgel.

A 6.2. GOST 2533-88 „Mérmérők csőmenetekhez. A külső és belső menetek vizsgálatához használt sima idomszer átmérőjének tűréshatárait a 4. táblázatban megadott képletek szerint kell meghatározni.

4. táblázat

Kijelölés (típusszám) kaliber	A kalibertípus neve és célja	Kaliber átmérő
		Megnevezés	Maximális eltérés
	Belső menetmérők
PR (23)	Sima áteresztő dugómérő
NEM (24)	Sima, nem megy dugós mérő

A H1 és Z1 mutatók értékeit az 5. táblázat tartalmazza.

5. táblázat

A fenti táblázatokban szereplő adatok elemzéséből az következik, hogy a sima átmérőjű átmérője egyenlő lesz:

• névleges érték: D1+ 52 µm = 30,343 mm
• érték maximális felső eltéréssel: D1+ 52 µm + 13 µm = 30,356 mm
• érték maximális kisebb eltéréssel: D1+ 52 µm - 13 µm = 30,330 mm

Vegye figyelembe, hogy a 2.3. A GOST 24939-81 „Mérmérők hengeres menetekhez” 2. függeléke „A mérőeszközök használatának szabályai” „a sima átmérőjűnek szabadon kell belépnie a szabályozott menetbe saját súlya vagy bizonyos erő hatására”.

Ezzel kapcsolatban paradox képet kapunk, amelyben egy sima, kopásmentes átmenő idomnak, amelynek minimális lehetséges átmérője 30,330 mm, szabadon illeszkednie kell a GOST 6357-81 szerint ideálisan elkészített menetbe, amelynek átmérője ami 30,291 mm (névleges), ami alapvetően lehetetlen.

Így a GOST 6357-81 szabványnak megfelelően tökéletesen elkészített menet sima átmérőjű ellenőrzésekor a szálat úgy ismerjük el, hogy nem felel meg a GOST 6357-81 szabványnak, ami önmagában abszurd.

Ez részben megmagyarázza azokat az eseteket, amikor a GOST 6357-81 A osztálynak megfelelően készült menetes csatlakozások, amelyek a megengedett eltérések (tűrések) tekintetében pontosabb menetezést igényelnek, sima átmérőjű vizsgálatkor elutasításra kerülnek.

A fentiek figyelembevételével megállapíthatjuk, hogy egy további követelmény bevezetése a fűtőberendezések belső meneteinek ellenőrzésére sima átmenő idomokkal nemcsak nem biztosítja a menetek végrehajtásának ellenőrzését a GOST 6357-81 szerint, hanem , éppen ellenkezőleg, abszurd helyzethez vezet, amikor a GOST követelményeinek teljes mértékben megfelelő fűtőberendezéseket hibásnak tekintik.

Ezután elemezzük azt a javaslatot, amely a fűtőberendezések belső meneteinek sima átmenő mérőeszközzel történő felügyeletére vonatkozik:

Tekintsük azt a lehetőséget, amikor a belső menet a GOST 6357-81 szabványnak teljes mértékben megfelel, de a GOST által biztosított maximális tűréshatárral - 640 mikron (lásd a TD1 mutatót a 3. táblázatban). Ebben az esetben a belső menet átmérője 30,931 mm lesz.

Próbáljuk meg ellenőrizni ezt a szálat egy sima no-go mérővel.

A 4. táblázatban és az 5. táblázatban megadott adatok elemzéséből az következik, hogy egy sima, nem-menő idomszer átmérője egyenlő lesz:

• névleges érték: D1+ 640 µm = 30,931 mm
• érték a maximális felső eltérésben: D1+ 640 µm + 13 µm = 30,944 mm
• érték a maximális alsó eltérésben: D1+ 640 µm - 13 µm = 30,918 mm

Vegye figyelembe, hogy a 2.4. A GOST 24939-81 „Mérmérők hengeres menetekhez” 2. függeléke „A mérőeszközök használatának szabályai” „a sima, nem járó idomszer nem léphet be a szabályozott menetbe saját súlya vagy bizonyos erő hatására.”

Ezzel kapcsolatban ismét egy paradox képet kapunk, amelyben egy sima, kopásmentes NON-átmérő, amelynek minimális lehetséges átmérője 30,918 mm, NEM szabad szabadon illeszkednie a GOST 6357-81 szerint, maximális tűréssel készült menetbe. , melynek átmérője 30.931 mm , ami alapvetően lehetetlen.

Így a GOST 6357-81 szerint készült szál sima NEM GOING idomszerrel történő ellenőrzésekor ez a szál nem felel meg a GOST 6357-81 szabványnak, ami önmagában abszurd.

A fentiek figyelembevételével arra a következtetésre juthatunk, hogy a fűtőberendezések belső meneteinek ellenőrzésére vonatkozó további követelmény bevezetése sima át nem menő idomokkal nem biztosítja a menetek végrehajtásának ellenőrzését a GOST 6357-81 szabványnak való megfelelés érdekében.

Így a fenti elemzés egyértelműen azt jelzi, hogy a sima idomok használata nemcsak hogy nem képes egyértelműen megállapítani, hogy egy menet megfelel-e vagy nem felel meg a GOST 6357-81 követelményeinek, hanem egy olyan menet felismeréséhez is vezethet, amely teljes mértékben megfelel ennek a GOST-nak, mivel hibás.

Maguk a sima mérőeszközök használatának szabályai különösen érdekesek. Ezeket a GOST 24939-81 „Mérmérők hengeres menetekhez” (2. függelék „A mérőeszközök használatának szabályai”) tartalmazza.

Így a sima átmenő dugós idomszerhez az a követelmény, hogy a mérőeszköznek szabadon be kell lépnie a szabályozott menetbe saját súlya vagy bizonyos erő hatására, a sima át nem menő dugós idomszerhez pedig az, hogy ez a mérőeszköz nem léphet be a szabályozott menetbe saját súlya vagy bizonyos erőssége hatására.

Ugyanakkor sem a kaliberek használatára vonatkozó szabályok, sem a GOST 24939-81, sem más szabályozó dokumentumok nem határozzák meg, hogy kinek és hogyan kell meghatároznia ennek az erőnek a nagyságát, és milyen irányban kell hatnia a kaliberre.

Ebből egyértelmű következtetést vonhatunk le, miszerint a kaliberek alkalmazására nincs egységes, a vonatkozó szabályozás által meghatározott módszertan.

Ezen túlmenően véleményünk szerint a fűtőberendezések meneteinek vizsgálatára vonatkozó követelmények tárgyalásakor célszerű figyelembe venni a fűtőberendezésekhez közvetlenül csatlakoztatott fűtőrendszerelemekre vonatkozó szabványok hasonló feltételeit.

Tehát a „2. Szabályozási hivatkozások" GOST 30815-2002 "Automatikus termosztátok az épületek vízmelegítő rendszereinek fűtőberendezéseihez" GOST 6357-81 szerepel, azonban a szövegben nem szerepel tovább. Talán emiatt a GOST 30815-2019 új kiadásában a GOST 6357-81 teljesen hiányzik a szabályozási hivatkozások listájából.

Ezenkívül a GOST 21345-2005 „Kúpos és hengeres golyóscsapok” szabványban a GOST 6357 szintén nem szerepel.

Így a GOST 30815-2019 és a GOST 21345-2005 szabványokban a fűtőberendezésekhez közvetlenül csatlakoztatott fűtőrendszerek elemeire vonatkozóan nincsenek követelmények a menetek GOST 6357-81-nek való megfelelés vizsgálatára.

Ezzel kapcsolatban nem világos, hogy a fűtőberendezések meneteinek további sima mérőeszközökkel történő vezérlésére irányuló javaslatok szerzői pontosan milyen célt követnek anélkül, hogy a fűtőberendezésekhez közvetlenül csatlakoztatott fűtőrendszerek elemeinek meneteit egyáltalán ellenőriznék.

Véleményünk szerint teljesen értelmetlen vitát folytatni a sima mérőeszközök használatáról a fűtőberendezések belső menetének ellenőrzésére a következők jelenlétében:

• a belső menet névleges átmérője és a sima furat e cikkben meghatározott névleges átmérője közötti eltérések,
• a kaliberek használatára vonatkozó egységes jóváhagyott módszertan hiánya,
• a fűtőberendezésekhez közvetlenül csatlakoztatott fűtési rendszerek elemei tekintetében a menetekre és a szabályozási módszerekre vonatkozó követelmények hiánya.

Ezen túlmenően annak megállapítására, hogy a sima mérőeszközökkel végzett vizsgálatok eredményei hogyan befolyásolják a fűtőberendezések menetes csatlakozásainak szilárdságát, egy sor tesztet végeztünk. Háromféle radiátorszakaszból nyolc mintát választottak ki tesztelésre:

• alumínium (AL),
• bimetál acél függőleges és vízszintes hővezető csatornákkal (BM),
• alumínium radiátorok acél függőleges hővezető csatornákkal (ASVK).

Minden mintát menetes (go- és no-go) idomszerekkel teszteltek, és ezenkívül sima idomszerekkel is tesztelték. A sima mérőeszközökkel végzett vizsgálatok eredményeit a 6. táblázat tartalmazza.

A 7. és 8. mintát úgy választottuk ki, hogy a nem áthaladó sima idomszer erőfeszítés nélkül, enyhe holtjátékkal szabadon illeszkedjen a radiátorrészek menetes furatába. A mintákat a radiátor gyártója által ajánlott csavarokkal csavaroztuk be. A statikus szakítószilárdsági vizsgálatokat addig végezték, amíg a minták meghibásodtak egy minősített laboratóriumban.

6. táblázat

Statikus szakítóvizsgálati eredmények

A vizsgálati eredményeket a vizsgálólaboratórium hivatalos jegyzőkönyvei, videó- ​​és fényképfelvételek igazolják.

A 4. számú minta példáján jól látható, hogy bimetál radiátor tesztelésekor a menetes csatlakozásban deformáció lép fel.

Alumínium radiátor és acél hővezető csatornás radiátor tesztelésekor a radiátorrész testében roncsolás történt.

A megadott adatokból az következik, hogy nem sima átmenő (1., 6. minta) vagy át nem menő (7., 8. minta) idomszerrel nem tesztelt, de teljes mértékben megfelel a fűtőtest menete. A GOST - 6357 követelményei, menetmérőkkel tesztelve, olyan menetes csatlakozást képeznek, amelynek arányos deformációjának határa sokszor meghaladja a fűtési rendszerek más elemei által ellenálló nyomásértékeket.

Az is jelzésértékű, hogy azok a radiátorok, amelyek menetét nem vizsgálták sima idomszerrel, a megbízhatóság és a menetes csatlakozás tönkremenetelének biztonsága tekintetében hasonló, sőt esetenként jobb eredményeket mutattak azokhoz képest, amelyek menetét mindketten megvizsgálták. sima kaliberek.

Ez ismét bizonyítja, hogy a menetek sima idomokkal történő ellenőrzése semmilyen módon nem befolyásolja a fűtőtest menetes csatlakozásának szilárdságát, és ennek következtében a készülék biztonságát és megbízhatóságát.

Ezenkívül a 7. és 8. számú minta esetében a menetes csatlakozás meghibásodási terhelése nagyobbnak bizonyult, mint az alumínium radiátor szakasz és a függőleges acélcsatornás radiátor házának meghibásodási terhelése. Különösen jelentős, hogy az acél függőleges csatornás alumínium radiátorok rosszabb eredményeket mutattak, mint a hagyományos alumínium radiátorok.

Ebben a cikkben a fentiek alapján egyértelmű következtetést vonhatunk le, hogy a fűtőberendezések belső meneteinek felügyeletére jelenleg rendelkezésre álló módszerek csak menetmérőkkel (GOST 31311-2005 8.2. pont) több mint elegendőek a fűtőberendezések gyártásához. a fogyasztók számára megbízható és biztonságos fűtőberendezések.