Sobre els mètodes de control mitjançant calibres de rosques de tubs cilíndrics
En els darrers anys, els radiadors bimetàl·lics amb col·lectors d'acer i una carcassa externa d'alumini s'han fet cada cop més populars entre els dispositius de calefacció seccional.D'acord amb les tecnologies europees, els fils interns dels dispositius de calefacció de la majoria de fabricants es fan mitjançant el mètode de laminació. Els fils enrotllats proporcionen una connexió roscada duradora i segura, com ho demostren molts anys d'ús exitós dels radiadors bimetàl·lics.
D'acord amb GOST 31311-2005 "Dispositius de calefacció. Condicions tècniques generals" (clàusula 8.2.) Les connexions roscades dels dispositius de calefacció s'assagen amb calibres de rosca. Al mateix temps, els fabricants de radiadors individuals que utilitzen tecnologia roscada, així com les associacions de la indústria sense ànim de lucre, han proposat / apel·lat repetidament a diversos organismes, departaments i serveis governamentals amb l'obligació de comprovar addicionalment les rosques internes amb calibres suaus.
Aquest article examina la validesa d'aquestes propostes i la conveniència d'introduir aquest requisit addicional utilitzant l'exemple del fil G1, que s'utilitza a la majoria de dispositius de calefacció.
Primer, mirem els requisits bàsics per fer fils de canonada.
- Els paràmetres de les rosques de canonades cilíndriques estan determinats per GOST 6357-81 "Normes bàsiques d'intercanviabilitat. Rosca de canonada cilíndrica”, segons la qual:
El perfil nominal de rosca i les dimensions dels seus elements han de correspondre a les indicades en el dibuix 1:
Dibuix 1
Les dimensions dels indicadors anteriors en mil·límetres per a la rosca G1 es mostren a la taula 1:
Taula 1
| Pas P | N | H1 | R | |||
| 2,309 | 33,249 | 31,770 | 30,291 | 2,217774 | 1,478515 | 0,317093 |
Al mateix temps, segons el mateix GOST 6357-81, es permet fer fils amb desviacions dels valors especificats (toleràncies), subjecte als quals el fil també compleix amb GOST 6357-81.
Els esquemes de camps de tolerància per a rosques externes i internes es mostren al dibuix 2.
Les desviacions es compten des del perfil de rosca nominal (ideal) en la direcció perpendicular a l'eix de la rosca.
Dibuix 2
— toleràncies de diàmetre d, d2, D1, D2
Els valors numèrics de les toleràncies per als diàmetres de rosques exteriors i interiors han de correspondre als indicats a la taula 3:
Taula 3
| Designació de la mida del fil | Pas P, mm | Rosca exterior | Rosca interna | ||||
| Diàmetres de rosca | |||||||
| diàmetre exterior de la rosca mascle | diàmetre mitjà de la rosca exterior | diàmetre mitjà de rosca interna | diàmetre interior de rosca femella | ||||
| Toleràncies, micres | |||||||
| Td | Td2 | TD2 | TD1 | ||||
| Classe A | Classe B | Classe A | Classe B | ||||
| G1 | 2,309 | 360 | 180 | 360 | 180 | 360 | 640 |
Tingueu en compte que, segons la taula 1, el valor de H1 (alçada de treball del perfil de rosca) és igual a 1,478515 mm i, d'acord amb la taula 3, les toleràncies sobre el diàmetre intern de la rosca interna D1 i el diàmetre exterior de la rosca externa d són 640 μm i 360 μm, respectivament. El dibuix 3 mostra els perfils de rosca interna i externa G1, fets amb la màxima desviació permesa del perfil nominal d'acord amb la taula 3. A més, aquests perfils de rosca compleixen totalment els requisits de GOST 6357-81.
Dibuix 3
El dibuix mostra clarament que en aquest cas només el 32,4% de l'alçada del perfil de rosca està implicada en la connexió roscada.
En aquest sentit, sorprèn especialment la posició d'alguns fabricants d'aparells de calefacció, així com d'associacions especialitzades del sector, que consideren inacceptable reconèixer una rosca com a acceptable si el perfil de la rosca només és del 38% del valor nominal. Pel que sembla, aquests fabricants i associacions simplement no entenen els fonaments elementals de GOST 6357-81 pel que fa a quin fil (amb quines dimensions) es considera fet d'acord amb aquest GOST.
Segons la nostra opinió, la necessitat d'aquestes toleràncies tan significatives s'associa amb el requisit del paràgraf 5.1.6 "SP 73.13330.2016 Sistemes sanitaris interns d'edificis", segons el qual "En muntar unitats, les connexions roscades s'han de segellar.
Com a segellador per a connexions roscades a temperatures del medi transportat fins a 378 K (105 ° C), es recomana utilitzar cinta FUM o fils de lli d'acord amb GOST R 53484, impregnats amb plom vermell o plom blanc., barrejat amb oli dessecant natural, o pastes-segellants especials.”
Passem ara a considerar el tema principal d'aquest article: com és aconsellable incloure a la documentació reguladora sobre el control de fils dels dispositius de calefacció un requisit per a la inspecció obligatòria de fils interns amb calibres llisos.
Analitzem la proposta de control de les rosques internes dels dispositius de calefacció mitjançant un calibre de pas suau:
Considerem l'opció ideal quan el fil intern es fa d'acord amb GOST 6357-81, és a dir. idealment segons el perfil nominal sense cap tolerància. En aquest cas, segons la Taula 2, el diàmetre de la rosca interna serà de 30,291 mm.
Intentem comprovar aquest fil amb un calibre de pas suau.
D'acord amb la clàusula 6.2. GOST 2533-88 "Calibres per a rosques de canonades. Les mides de diàmetre de les toleràncies dels calibres llisos per provar rosques externes i internes s'han de determinar segons les fórmules que es donen a la taula 4.
Taula 4
| Designació (número de tipus) calibre | Nom i finalitat del tipus de calibre | Diàmetre del calibre | |
| Denominació | Desviació màxima | ||
| Calibres de rosca interna | |||
| PR (23) | Calibre d'endoll de pas suau |  |  |
| NO (24) | Indicador d'endoll llis sense passar |  |  |
Els valors dels indicadors H1 i Z1 es mostren a la taula 5.
Taula 5
| Valor TD1 segons GOST 6357 | H1, µm | Z1 |
| de 375 µm a 710 µm | 26 | 52 |
De l'anàlisi de les dades de les taules anteriors, es dedueix que el diàmetre del calibre de pas suau serà igual a:
- valor nominal: D1+ 52 µm = 30,343 mm
- valor amb desviació superior màxima: D1+ 52 µm + 13 µm = 30,356 mm
- valor amb desviació màxima inferior: D1+ 52 µm - 13 µm = 30,330 mm
Tingueu en compte que, d'acord amb la clàusula 2.3. Apèndix 2 "Normes per a l'ús de calibres" a GOST 24939-81 "Calibres per a fils cilíndrics", "un calibre de funcionament suau ha d'entrar lliurement al fil controlat sota la influència del seu propi pes o d'una força determinada".
En aquest sentit, obtenim una imatge paradoxal en què un calibre de pas suau i sense desgast, el diàmetre mínim possible del qual és de 30,330 mm, hauria d'encaixar lliurement en un fil idealment fet d'acord amb GOST 6357-81, el diàmetre de que és de 30,291 mm (nominal), que bàsicament impossible.
Per tant, quan es comproveu un fil perfectament fet d'acord amb GOST 6357-81 amb un calibre suau, es reconeixerà que aquest fil no compleix amb GOST 6357-81, que en si mateix és absurd.
Això explica en part els casos en què les connexions roscades realitzades d'acord amb la classe A GOST 6357-81, que requereixen un roscat més precís en termes de desviacions permeses (toleràncies), es rebutgen quan es prova amb un calibre de pas suau.
Tenint en compte l'anterior, podem concloure que la introducció d'un requisit addicional per comprovar les rosques internes dels dispositius de calefacció amb calibres de pas suaus no només no garantirà el control de l'execució de rosques d'acord amb GOST 6357-81, sinó que , per contra, donarà lloc a una situació absurda quan es considerin defectuosos aquells fets d'acord amb els requisits dels dispositius de calefacció GOST.
A continuació, analitzem la proposta de control de les rosques internes dels dispositius de calefacció mitjançant un calibre suau de no pas:
Considerem l'opció quan la rosca interna es fa d'acord amb GOST 6357-81, però amb la tolerància màxima proporcionada per GOST: 640 micres (vegeu l'indicador TD1 Taula 3). En aquest cas, el diàmetre de la rosca interna serà de 30,931 mm.
Intentem comprovar aquest fil amb un indicador de no-go suau.
De l'anàlisi de les dades que es mostren a la taula 4 i a la taula 5, es desprèn que el diàmetre d'un calibre llis sense passar serà igual a:
- valor nominal: D1+ 640 µm = 30,931 mm
- valor en la desviació màxima superior: D1+ 640 µm + 13 µm = 30,944 mm
- valor en la desviació màxima inferior: D1+ 640 µm - 13 µm = 30,918 mm
Tingueu en compte que, d'acord amb la clàusula 2.4. Apèndix 2 "Normes per a l'ús de calibres" a GOST 24939-81 "Calibres per a fils cilíndrics", "un calibre llis sense passar no hauria d'entrar en un fil controlat sota la influència del seu propi pes o d'una força determinada".
En aquest sentit, tornem a obtenir una imatge paradoxal en què un calibre sense desgast llis i sense desgast, el diàmetre mínim possible del qual és de 30,918 mm, NO hauria d'encaixar lliurement en una rosca feta segons GOST 6357-81 amb toleràncies màximes. , el diàmetre del qual és de 30,931 mm , cosa bàsicament impossible.
Per tant, quan es comproveu un fil fet d'acord amb GOST 6357-81 amb un calibre llisa NO GOING, es reconeixerà que aquest fil no compleix amb GOST 6357-81, que en si mateix és absurd.
Tenint en compte l'anterior, podem concloure que la introducció d'un requisit addicional per comprovar les rosques internes dels dispositius de calefacció amb calibres llisos i sense pas no garantirà el control de l'execució de les rosques per complir amb GOST 6357-81.
Així, l'anàlisi anterior indica clarament que l'ús de calibres llisos no només no és capaç d'establir sense ambigüitats el compliment o incompliment d'un fil amb els requisits de GOST 6357-81, sinó que també pot conduir al reconeixement d'un fil que compleix totalment amb aquest GOST com a defectuós.
Les regles per a l'ús de calibres suaus són d'especial interès. S'estableixen a GOST 24939-81 "Calibres per a fils cilíndrics" (apèndix 2 "Normes per a l'ús de calibres").
Així, per a un calibre d'endoll de pas suau, hi ha un requisit que el calibre ha d'entrar lliurement al fil controlat sota la influència del seu propi pes o d'una força determinada, i per a un calibre d'endoll llis que no passa, hi ha un requisit que aquest calibre no ha d'entrar al fil controlat sota la influència del seu propi pes o d'una certa força.
Al mateix temps, ni les Regles per a l'ús de calibres, ni el GOST 24939-81, ni cap altre document regulador estableix qui i com ha de determinar la magnitud d'aquesta força i en quina direcció ha d'actuar sobre el calibre.
D'això en podem extreure una conclusió inequívoca, segons la qual no hi ha una metodologia única d'ús de calibres establerta per la normativa corresponent.
A més, segons la nostra opinió, quan es discuteixen els requisits per provar els fils dels dispositius de calefacció, s'aconsella tenir en compte condicions similars de les normes per als elements del sistema de calefacció connectats directament als dispositius de calefacció.
Així, a la secció “2. Referències normatives" GOST 30815-2002 "Terròstats automàtics per a dispositius de calefacció de sistemes de calefacció d'aigua als edificis" S'esmenta GOST 6357-81, però no s'utilitza més en el text. Potser per aquest motiu, a la nova edició de GOST 30815-2019, GOST 6357-81 està completament absent de la llista de referències normatives.
A més, a GOST 21345-2005 "Vàlvules de bola còniques i cilíndriques" GOST 6357 tampoc s'esmenta.
Per tant, a les normes GOST 30815-2019 i GOST 21345-2005 per a elements de sistemes de calefacció connectats directament a dispositius de calefacció, no hi ha requisits per provar fils per complir amb GOST 6357-81.
En aquest sentit, no està clar quin objectiu exacte persegueixen els autors de les propostes per controlar els fils dels dispositius de calefacció mitjançant calibres llisos addicionals sense establir cap control sobre els fils dels elements dels sistemes de calefacció connectats directament als dispositius de calefacció.
Segons la nostra opinió, és absolutament inútil discutir l'ús de calibres suaus per controlar els fils interns dels dispositius de calefacció en presència de:
- les discrepàncies entre el diàmetre nominal de la rosca interna i el diàmetre nominal del forat llis especificat en aquest article,
- manca d'una metodologia aprovada unificada per a l'ús de calibres,
- l'absència de requisits per a fils i mètodes de control en relació als elements dels sistemes de calefacció connectats directament als dispositius de calefacció.
A més, per tal d'establir la dependència de com els resultats de les proves amb calibres llisos afecten la força de les connexions roscades dels dispositius de calefacció, vam realitzar una sèrie de proves. Es van seleccionar vuit mostres de tres tipus de seccions de radiadors per a la prova:
- alumini (AL),
- bimetàl·lic amb canals termoconductors verticals i horitzontals d'acer (BM),
- radiadors d'alumini amb canals termoconductors verticals d'acer (ASVK).
Totes les mostres es van provar amb indicadors roscats (anar i no anar) i, a més, es van provar amb indicadors llisos. Els resultats de les proves amb indicadors llisos es mostren a la taula 6.
Les mostres 7 i 8 es van seleccionar de manera que el calibre llis que no passava s'adaptava lliurement sense esforç amb un lleuger retrocés al forat roscat de les seccions del radiador. Les mostres es van cargolar amb taps de rosca recomanats pel fabricant del radiador. Es van realitzar proves de tracció estàtiques fins que les mostres fallaven en un laboratori certificat.
Taula 6
Resultats de la prova de tracció estàtica
| Número de mostra | Tipus de radiador | Comprovació amb un indicador de pas suau | Comprovació amb un indicador de no-go suau | Càrrega de ruptura, N | Límit de proporcionalitat. Bar |
| 1 | BM | negatiu | positivament | 48 791 | 604,10 |
| 2 | ASVK | positivament | positivament | 41 884 | 525,71 |
| 3 | ASVK | positivament | positivament | 35 309 | 444,65 |
| 4 | BM | positivament | positivament | 108 272 | 1249,13 |
| 5 | AL | positivament | positivament | 39 924 | 502,09 |
| 6 | BM | negatiu | positivament | 102 473 | 1061,17 |
| 7 | BM | positivament | negatiu | 46 272 | 563,17 |
| 8 | BM | positivament | negatiu | 52 987 | 619,63 |
Els resultats de les proves es confirmen pels protocols oficials del laboratori d'assaigs, vídeos i fotografies.
Utilitzant l'exemple de la mostra núm. 4, és clarament visible que quan es prova un radiador bimetàl·lic, es produeix una deformació a la connexió roscada.
Quan es va provar un radiador d'alumini i un radiador amb un canal conductor de calor d'acer, es va produir una destrucció al cos de la secció del radiador.
De les dades proporcionades es dedueix que la rosca d'un radiador de calefacció, que no s'ha provat amb un calibre de pas suau (mostra 1, 6) o no pas (mostra 7, 8), però compleix totalment amb la Els requisits de GOST - 6357, quan es prova amb calibres de rosca, forma una connexió roscada, el límit la deformació proporcional de la qual moltes vegades supera els valors de pressió que altres elements dels sistemes de calefacció poden suportar.
També és indicatiu que els radiadors les rosques dels quals no es van provar amb cap calibre llis, pel que fa a la fiabilitat i la seguretat en termes de destrucció de la connexió roscada, van mostrar resultats similars, i en alguns casos, millors en comparació amb aquells radiadors les rosques dels quals es van provar tant calibres suaus.
Això demostra una vegada més que comprovar les rosques amb calibres llisos no afecta de cap manera la força de la connexió roscada del radiador de calefacció i, com a conseqüència, la seguretat i fiabilitat d'aquest dispositiu.
A més, per a les mostres núm. 7 i núm. 8, la càrrega de fallada de la connexió roscada va resultar ser superior a la càrrega de fallada del cos de la secció del radiador d'alumini i del radiador amb un canal d'acer vertical. És especialment significatiu que els radiadors d'alumini amb canal vertical d'acer van mostrar pitjors resultats que un radiador d'alumini convencional.
Basant-nos en tot l'anterior en aquest article, podem arribar a una conclusió inequívoca que els mètodes proporcionats actualment per controlar els fils interns dels dispositius de calefacció que només utilitzen calibres de fil (clàusula 8.2. GOST 31311-2005) són més que suficients per a la producció de dispositius de calefacció que siguin fiables i segurs per als consumidors.
