V posledních letech si mezi článkovými topnými tělesy zaslouženě získávají stále větší oblibu bimetalové radiátory s ocelovými rozdělovači a vnějším hliníkovým pláštěm. V souladu s evropskými technologiemi je vnitřní závit topných zařízení u většiny výrobců prováděn rýhováním.Vroubkovaný závit poskytuje odolné a bezpečné závitové spojení, o čemž svědčí mnohaleté úspěšné používání bimetalových radiátorů.
V souladu s GOST 31311-2005 „Vytápěcí zařízení. Všeobecné technické podmínky “(bod 8.2.) Závitové spoje topných zařízení se zkouší závitovými kalibry. Zároveň jednotliví výrobci radiátorů používající závitovou technologii, stejně jako neziskové oborové asociace, opakovaně navrhovali/aplikovali na různé státní úřady, resorty, služby s požadavkem dodatečně kontrolovat vnitřní závit hladkými měřidly.
Tento příspěvek pojednává o otázce platnosti těchto návrhů a vhodnosti zavedení takového dodatečného požadavku na příkladu závitu G1, který se používá na většině ohřívačů.
Nejprve se podívejme na základní požadavky na výrobu trubkových závitů.
- Parametry válcového trubkového závitu jsou určeny GOST 6357-81 „Základní standardy zaměnitelnosti. Válcový trubkový závit“, podle kterého:
Jmenovitý profil závitu a rozměry jeho prvků musí odpovídat těm, které jsou uvedeny na obrázku 1:
Kresba 1
d - vnější průměr vnějšího závitu (trubky); d1 - vnitřní průměr vnějšího závitu; d2 je střední průměr vnějšího závitu; D - vnější průměr vnitřního závitu (spojky); D1 - vnitřní průměr vnitřního závitu; D2 je střední průměr vnitřního závitu; P - stoupání závitu; H je výška původního trojúhelníku; H1 - pracovní výška profilu; R je poloměr zaoblení horní a spodní části závitu.
Rozměry výše uvedených čísel v milimetrech pro závity G1 jsou uvedeny v tabulce 1:
Tabulka 1
| Step R | Н | Н1 | R | |||
| 33 249 | 31 770 | 30, | 2 ,2177741,478515 | 0,317093 |
Současně je podle stejné GOST 6357-81 povoleno vyrobit závit s odchylkami od specifikovaných hodnot (tolerance), za předpokladu, že vlákno bude také odpovídat GOST 6357- 81.
Schémata tolerančních polí pro vnější a vnitřní závity jsou zobrazena na obrázku 2.
Odchylky se měří od jmenovitého (ideálního) profilu závitu ve směru kolmém k ose závitu.
Kresba 2
es - horní odchylka průměrů vnějších závitů; ES - horní odchylka průměrů vnitřního závitu; ei - nižší odchylka průměrů vnějších závitů; EI - nižší odchylka průměrů vnitřních závitů.
- tolerance průměru d, d2, D1, D2
Číselné hodnoty tolerancí průměrů vnějšího a vnitřního závitu musí odpovídat hodnotám uvedeným v tabulce 3:
Tabulka 3
| Označení velikosti závitu | Rozteč P, mm | OuVnitřní vlákno | |||||
| Průměry závitu | |||||||
| průměrný průměr vnějšího závitu | střední vnitřní průměr závitu | vnitřní průměr vnitřního závitu | |||||
| Td2 | TD2 | 1.1.||||||
| Třída B | Třída B | G1 | |||||
| 2 309 | 360 | 180 | 360 | 8360 | 640 | ||
Všimněte si, že podle tabulky 1 je hodnota H1 (pracovní výška profilu závitu) 1,478515 mm a podle tabulky 3 tolerance pro vnitřní průměr vnitřního závitu D1 a vnější průměr vnějšího závitu d je 640 um a 360 um.Na obrázku 3 jsou zobrazeny profily vnitřních a vnějších závitů G1, vyrobené s maximální povolenou odchylkou od jmenovitého profilu podle tabulky 3. Tyto profily závitů zároveň plně vyhovují požadavkům GOST 6357-81.
Kresba 3
Výkres jasně ukazuje, že v tomto případě se na závitovém spoji podílí pouze 32,4 % výšky profilu závitu.
Zvláštní je v tomto ohledu postoj některých výrobců topných zařízení, ale i specializovaných průmyslových sdružení, které považují za nepřijatelné uznat závit za vhodný, pokud je profil závitu pouze 38 % jmenovitého. překvapení. Tito výrobci a asociace zjevně jednoduše nechápou základní základy GOST 6357-81, pokud jde o to, jaký druh závitu (s jakými rozměry) je považován za vyrobený v souladu s tímto GOST.
Podle našeho názoru souvisí potřeba takto významných tolerancí s požadavkem odstavce 5.1.6 "SP 73.13330.2016 Vnitřní sanitární systémy budov" , podle kterého "při montáži sestav musí být závitové spoje utěsněny.použijte pásku FUM nebo lněný pramen podle GOST R 53484, impregnované červeným olovem nebo bílým nátěrem smíchaný s přírodním vysychajícím olejem, nebo se speciálními těsnícími pastami-tmely.
A nyní přejděme k hlavní problematice tohoto článku: jak účelné je zavést do regulační dokumentace týkající se kontroly závitu topných zařízení požadavek na povinné ověření vnitřního závitu hladkými kalibry.
Pojďme analyzovat návrh na ovládání vnitřního závitu topných zařízení s hladkým měřidlem:
Zvažme ideální možnost, když je vnitřní závit vyroben v nejpřísnějším souladu s GOST 6357-81, tzn. perfektní na jmenovitém profilu bez jakýchkoliv tolerancí. V tomto případě bude podle tabulky 2 vnitřní průměr závitu 30,291 mm.
Zkusme toto vlákno zkontrolovat měrkou s hladkým vývrtem.
V souladu s článkem 6.2. GOST 2533-88 Kalibry pro potrubní závity. Tolerance” rozměry průměrů hladkých kalibrů pro zkoušení vnějších a vnitřních závitů by měly být určeny podle vzorců uvedených v tabulce 4.
Tabulka 4
| Označení (číslo typu) ráže | Na mě a účel typ ráže | průměr ráže | |
| Nominální | Tolerance | ||
| pro interní závit | |||
| PR (23) | Měrka zástrčky s hladkým vývrtem |  |  |
| NE (24) | Hladký měřič zátky |  |  |
H1 a Z1 hodnoty jsou uvedeny v tabulce 5.
Tabulka 5
| Hodnota TD1 podle GOST 6357 | H1, µm | Z1 |
| 375 µm až 710 µm | 26 | 2 |
Z analýzy výše uvedených tabulek vyplývá, že průměr měrky s hladkým vývrtem bude:
- nominální hodnota: D1+ 52 µm=30,343 mm
- hodnota s horní mezní odchylkou: D1+ 52 µm + 13 µm=30,356 mm
- dolní limitní hodnota: D1+ 52µm - 13µm=30,330 mm
Všimněte si, že podle odstavce 2.3. Dodatek 2 "Pravidla pro použití kalibrů" k GOST 24939-81 "Měrky pro válcové závity" , "hladký průchozí kalibr musí volně vstupovat do kontrolovaného závitu působením své vlastní hmotnosti nebo určité síly."
V tomto ohledu dostáváme paradoxní obrázek, kdy hladký průchozí kalibr bez opotřebení, jehož minimální možný průměr je 30,330 mm, musí volně vstupovat do závitu ideálně vyrobeného v souladu s GOST 6357-81, jehož průměr je 30,291 mm ( nominální hodnota), což je v podstatě nemožné.
Při kontrole dokonale vyrobeného závitu podle GOST 6357-81 s hladkou měrkou bude tento závit rozpoznán jako neodpovídající GOST 6357-81, což je samo o sobě absurdní.
Toto částečně vysvětluje případy, kdy jsou závitové spoje vyrobené v souladu s GOST 6357-81 třídy A, vyžadující přesnější závitování z hlediska tolerancí (tolerance), odmítnuty při kontrole hladkou průchozí měrkou.
Vzhledem k výše uvedenému můžeme dojít k závěru, že zavedení dodatečného požadavku na kontrolu vnitřního závitu topných zařízení s měrkou s hladkým vývrtem nejenže nezajistí kontrolu nad provedením závitu v souladu s GOST 6357-81 , ale naopak povede k absurdní situaci, kdy budou topná zařízení plně v souladu s požadavky GOST uznána jako vadná.
Dále rozebereme návrh na ovládání vnitřního závitu topných zařízení hladkým nepřecházejícím měřidlem:
Zvažte možnost, kdy je vnitřní závit vyroben v plném souladu s GOST 6357-81, ale s maximální tolerancí stanovenou GOST - 640 mikronů (viz indikátor TD1 Tabulka 3). V tomto případě bude vnitřní průměr závitu 30,931 mm.
Zkusme toto vlákno zkontrolovat pomocí hladkého neběžícího měřidla.
Z analýzy dat uvedených v Tabulce 4 a Tabulce 5 vyplývá, že průměr hladkého neběžného měřidla bude:
- nominální hodnota: D1+ 640 µm=30,931 mm
- hodnota v horní mezní odchylce: D1+ 640 µm + 13 µm=30,944 mm
- hodnota v mezní dolní odchylce: D1+ 640 µm - 13 µm=30,918 mm
Všimněte si, že podle bodu 2.4. Dodatek 2 "Pravidla pro použití kalibrů" k GOST 24939-81 "Měrky pro válcové závity" , "hladké neprůchozí kalibry by neměly vstupovat do kontrolovaného závitu působením své vlastní hmotnosti nebo určité síly."
V tomto ohledu opět dostáváme paradoxní obrázek, kdy hladká NEprůchozí měrka, která nemá opotřebení, jejíž minimální možný průměr je 30,918 mm, by NEMĚLA volně vstupovat do závitu vyrobeného podle GOST 6357-81 s maximálními tolerancemi, jejichž průměr je 30,931 mm, což je v podstatě nemožné.
Při kontrole závitu vyrobeného v souladu s GOST 6357-81 s hladkou neprůchozí měrkou bude tento závit uznán jako nevyhovující GOST 6357-81, což je samo o sobě absurdní.
Vzhledem k výše uvedenému můžeme dojít k závěru, že zavedení dodatečného požadavku na kontrolu vnitřního závitu topných zařízení s hladkými neprůchozími kalibry nezajistí kontrolu nad provedením závitu v souladu s GOST 6357-81 .
Výše uvedená analýza tedy jednoznačně naznačuje, že použití hladkých kalibrů nejenže není schopno jednoznačně prokázat shodu nebo neshodu závitu s požadavky GOST 6357-81, ale může také vést k uznání závitu, který plně vyhovuje této GOST, jako vadný.
Obzvláště zajímavá jsou pravidla pro používání hladkých ráží. Jsou stanoveny v GOST 24939-81 "Měrky pro válcové závity" (Příloha 2 "Pravidla pro použití kalibrů" ).
Pro hladké kuželové měrky je tedy požadavek, aby měrka volně vstupovala do řízeného závitu působením své vlastní hmotnosti nebo určité síly, a pro hladkou zástrčkovou měrku je požadavek, aby toto měřidlo by neměl vstupovat do řízené řezby působením vlastní váhy nebo určité síly.
Zároveň ani Pravidla pro používání měřidel, ani GOST 24939-81, ani žádné jiné regulační dokumenty nestanoví, kdo a jak by měl určovat velikost této síly a jakým směrem by měla působit. měřidlo.
Z toho lze vyvodit jednoznačný závěr, podle kterého neexistuje jednotný způsob použití měřidel stanovený příslušnými regulačními právními akty.
Navíc je podle našeho názoru při projednávání požadavků na zkoušení závitu topných zařízení vhodné zvážit obdobné podmínky norem pro prvky topné soustavy přímo napojené na topná zařízení.
Takže v sekci „2. Normativní odkazy“ GOST 30815-2002 „Automatické termostaty pro topná zařízení systémů ohřevu vody pro budovy“ je uvedena GOST 6357-81, která se však v níže uvedeném textu nepoužívá. Možná z tohoto důvodu v novém vydání GOST 30815-2019 v seznamu regulačních odkazů zcela chybí GOST 6357-81.
Navíc GOST 6357 není uvedena ani v GOST 21345-2005 "Kuželové a válcové ventily"
V normách GOST 30815-2019 a GOST 21345-2005 pro prvky topných systémů přímo připojených k ohřívačům tedy neexistují žádné požadavky na zkoušení závitů pro shodu s GOST 6357-81.
V souvislosti s tím není jasné, jaký přesně cíl sledují autoři návrhů na ovládání závitu topných spotřebičů dodatečně hladkými měřidly, aniž by byla zřízena jakákoliv kontrola závitu prvků topného systému přímo napojených na topné spotřebiče.
Podle našeho názoru je naprosto zbytečné diskutovat o použití hladkých měřidel pro kontrolu vnitřních závitů topných zařízení za přítomnosti:
- nesrovnalosti v tomto článku mezi jmenovitým průměrem vnitřního závitu a jmenovitým průměrem běžného kalibru,
- chybějící jednotná schválená metodika pro použití ráží,
- absence jakýchkoliv požadavků na závity a způsoby jejich ovládání ve vztahu k prvkům topných systémů přímo napojených na topná zařízení.
Pro zjištění závislosti na tom, jak výsledky testování s hladkými měrkami ovlivňují pevnost závitového spojení topných zařízení, jsme navíc provedli sérii testů. Pro testování bylo vybráno osm vzorků tří typů radiátorových sekcí:
- hliník (AL),
- bimetalické s ocelovými vertikálními a horizontálními tepelně vodivými kanály (BM),
- hliníkové radiátory s ocelovými vertikálními teplovodnými kanály (ASVK).
Všechny vzorky byly testovány pomocí závitových (průchozích a průchozích) kalibrů a byly také dodatečně testovány s hladkými kalibry. Výsledky kontroly hladkými měrkami jsou uvedeny v tabulce 6.
Vzorky 7 a 8 byly vybrány tak, aby neprůchodný hladký kalibr volně bez námahy s malou vůlí vnikl do závitového otvoru sekcí chladiče. Vzorky byly přišroubovány šroubovacími zátkami doporučenými výrobcem radiátoru. V certifikované laboratoři byly provedeny zkoušky vzorků statické pevnosti v tahu do porušení.
Tabulka 6
Výsledky statické zkoušky tahem
| Číslo vzorku | Typ radiátoru | egamoeu testKontrola plynulým nesouměrným měřidlem | Bez zatížení, N | Limit proporcionality.Bar | |
| BM | negativní | pozitivní | 48 791 | 604,10 | |
| ASVK | pozitivní | pozitivní | 44 | 8525,71 | |
| ASVK | positive | positive | 35 309 | 444,65 | |
| BM | pozitivní | pozitivní 108 272 | 1249,13 | ||
| AL | pozitivní | pozitivní | 39 924 | 5020 5020.6 | |
| negativní | 102 473 | 1061,17 | |||
| pozitivní | negativní | 46 | 272 | ,178 | |
| pozitivní | negative52 987 | 619,63 |
Výsledky testu jsou potvrzeny oficiálními protokoly zkušebny, natáčením videa a focení.
Na příkladu vzorku č. 4 je jasně vidět, že při testování bimetalového radiátoru dochází k deformaci závitového spoje.
Při testování hliníkového radiátoru a radiátoru s ocelovým teplovodným kanálem došlo k destrukci v tělese radiátorové sekce.
Z uvedených údajů vyplývá, že závit otopného tělesa, který nebyl zkoušen hladkou (vzorek 1, 6) ani neprostupnou (vzorek 7, 8) měrkou, ale plně vyhovuje požadavky GOST - 6357, při zkoušce se závitovými měřidly tvoří takový závitový spoj, jehož mez proporcionální deformace mnohonásobně překračuje tlaky, které ostatní prvky topných systémů vydrží.
Je také příznačné, že radiátory, jejichž závity nebyly testovány žádným hladkým kalibrem, z hlediska jejich spolehlivosti a bezpečnosti z hlediska zničení závitového spoje, vykazovaly podobné a v některých případech dokonce lepší výsledky ve srovnání s těmito radiátory , jehož závity byly testovány s oběma běžnými kalibry.
Toto opět dokazuje, že kontrola závitu hladkými měrkami žádným způsobem neovlivňuje pevnost závitového spojení radiátoru a v důsledku toho bezpečnost a spolehlivost tohoto zařízení.
U vzorků č. 7 a č. 8 se navíc ukázalo lomové zatížení závitového spoje vyšší než zatížení destrukce tělesa hliníkové sekce chladiče a chladiče se svislým ocelovým kanálem . Zvláště významné je, že hliníkové radiátory s ocelovým vertikálním kanálem fungovaly hůře než běžné hliníkové radiátory.
Na základě všeho výše uvedeného v tomto článku můžeme učinit jednoznačný závěr, že v současnosti poskytované způsoby ovládání vnitřního závitu topných zařízení pouze se závitovými měřidly (článek 8.2. GOST 31311-2005) jsou více než dostačující pro výrobu spolehlivých a spotřebitelsky bezpečných topných zařízení.