En los últimos años, los radiadores bimetálicos con colectores de acero y una carcasa externa de aluminio han ganado merecidamente cada vez más popularidad entre los dispositivos de calefacción por secciones. De acuerdo con las tecnologías europeas, la rosca interna de los dispositivos de calefacción para la mayoría de los fabricantes se realiza mediante moleteado.La rosca moleteada proporciona una conexión roscada duradera y segura, como lo demuestran muchos años de uso exitoso de radiadores bimetálicos.
De acuerdo con GOST 31311-2005 “Aparatos de calefacción. Condiciones técnicas generales ”(cláusula 8.2.) Las conexiones roscadas de los dispositivos de calefacción se prueban con calibres roscados. Al mismo tiempo, los fabricantes de radiadores individuales que utilizan tecnología roscada, así como las asociaciones industriales sin fines de lucro, han propuesto/aplicado repetidamente a varias agencias, departamentos y servicios gubernamentales con el requisito de verificar adicionalmente la rosca interna con calibres suaves.
Este documento analiza la cuestión de la validez de estas propuestas y la conveniencia de introducir un requisito adicional de este tipo en el ejemplo del hilo G1, que se utiliza en la mayoría de los calentadores.
Primero, veamos los requisitos básicos para hacer roscas de tubería.
- Los parámetros de una rosca de tubería cilíndrica están determinados por GOST 6357-81 “Estándares básicos de intercambiabilidad. Rosca de tubería cilíndrica" , según la cual:
El perfil nominal de la rosca y las dimensiones de sus elementos deben corresponder a los indicados en el Dibujo 1:
Dibujo 1
d - diámetro exterior de la rosca exterior (tubo); d1 - diámetro interno de la rosca externa; d2 es el diámetro medio de la rosca exterior; D - diámetro exterior de la rosca interna (acoplamiento); D1 - diámetro interno de la rosca interna; D2 es el diámetro medio de la rosca interior; P - paso de rosca; H es la altura del triángulo original; H1 - altura de trabajo del perfil; R es el radio de redondeo de la parte superior e inferior de la rosca.
Las dimensiones de las cifras anteriores en milímetros para roscas G1 se muestran en la Tabla 1:
Tabla 1
| Paso R | Н | Н1 | R | |||
| 2,309 | 33,249 | 31,770 | 30,291 | 2 .217774 | 1.478515 | 0.317093 |
Al mismo tiempo, de acuerdo con el mismo GOST 6357-81, se permite hacer un hilo con desviaciones de los valores especificados (tolerancias), sujeto a lo cual el hilo también cumplirá con GOST 6357- 81.
Los esquemas de campos de tolerancia para roscas externas e internas se muestran en el Dibujo 2.
Las desviaciones se miden desde el perfil nominal (ideal) de la rosca en la dirección perpendicular al eje de la rosca.
Dibujo 2
es - desviación superior de los diámetros de rosca externos; ES - desviación superior de los diámetros internos de la rosca; ei - menor desviación de los diámetros de las roscas externas; EI - menor desviación de los diámetros internos de las roscas.
- tolerancias de diámetro d, d2, D1, D2
Los valores numéricos de las tolerancias de los diámetros de rosca exterior e interior deben corresponder a los indicados en la Tabla 3:
Tabla 3
| Denominación del tamaño de la rosca | Paso P, mm | Rosca exterior | Rosca interna | ||||
| Diámetros de rosca | |||||||
| diámetro de rosca exterior | diámetro medio de rosca exterior | diámetro interno medio de la rosca | diámetro interno de la rosca interna | ||||
| Tolerancias, µm | |||||||
| Td | Td2 | TD2 | TD1 | ||||
| Clase A | Clase B | Clase A | Clase B | ||||
| G1 | 2,309 | 360 | 180 | 360 | 180 | 360 | 640 |
Tenga en cuenta que, según la Tabla 1, el valor de H1 ( altura de trabajo del perfil de la rosca) es de 1,478515 mm, y, según la Tabla 3, las tolerancias para el diámetro interno de la rosca interna D1 y la externa diámetro de la rosca exterior d son 640 µm y 360 µm, respectivamente.El dibujo 3 muestra perfiles de roscas internas y externas G1, hechos con la desviación máxima permitida del perfil nominal de acuerdo con la Tabla 3. Al mismo tiempo, estos perfiles de rosca cumplen completamente con los requisitos de GOST 6357-81.
Dibujo 3
El dibujo muestra claramente que en este caso solo el 32,4 % de la altura del perfil de la rosca está involucrado en la conexión roscada.
En este sentido, es de particular interés la posición de algunos fabricantes de dispositivos de calefacción, así como de asociaciones industriales especializadas, que consideran inaceptable reconocer una rosca como adecuada si el perfil de la rosca es solo el 38% del nominal. sorpresa. Aparentemente, estos fabricantes y asociaciones simplemente no entienden los fundamentos elementales de GOST 6357-81 en términos de qué tipo de hilo (con qué dimensiones) se considera hecho de acuerdo con este GOST.
En nuestra opinión, la necesidad de tales tolerancias significativas está relacionada con el requisito del párrafo 5.1.6 "SP 73.13330.2016 Sistemas sanitarios internos de edificios" , según el cual "al ensamblar ensamblajes, las conexiones roscadas deben sellarse.use cinta FUM o hilo de lino según GOST R 53484, impregnado con plomo rojo o blanqueado mezclado con aceite secante natural, o con pastas selladoras-sellantes especiales.
Y ahora pasemos al tema principal de este artículo: qué tan conveniente es introducir en la documentación reglamentaria sobre el control del hilo de los dispositivos de calefacción el requisito de verificación obligatoria del hilo interno con calibres lisos.
Analicemos la propuesta para controlar la rosca interna de los dispositivos de calefacción con calibre de calibre liso:
Consideremos la opción ideal cuando el hilo interno se realiza en la más estricta conformidad con GOST 6357-81, es decir. perfecto en el perfil nominal sin ninguna tolerancia. En este caso, según la Tabla 2, el diámetro interior de la rosca será de 30.291 mm.
Intentemos comprobar este hilo con un calibre de diámetro interior liso.
De conformidad con el apartado 6.2. GOST 2533-88 Calibres para roscas de tuberías. Las dimensiones de las tolerancias de los diámetros de los calibres lisos para probar roscas externas e internas deben determinarse mediante las fórmulas indicadas en la Tabla 4.
Mesa 4
| Designación (número de tipo) calibre | Nombre y propósito de el tipo calibre | diámetro del calibre | |
| Nominal | Tolerancia | ||
| Gages para rosca | |||
| PR (23) | Calibre de tapón de orificio liso |  |  |
| NO (24) | Calibre de tapón liso |  |  |
Los valores de H1 y Z1 se muestran en la Tabla 5.
Tabla 5
| Valor de TD1 según GOST 6357 | H1, µm | Z1 |
| 375 µm a 710 µm | 26 | 52 |
Del análisis de las tablas anteriores, se deduce que el diámetro de un calibre de diámetro interior liso será:
- valor nominal: D1+ 52 µm=30,343 mm
- valor con desviación del límite superior: D1+ 52 µm + 13 µm=30,356 mm
- valor límite inferior: D1+ 52µm - 13µm=30.330mm
Tenga en cuenta que, de acuerdo con el párrafo 2.3. Apéndice 2 "Reglas para el uso de calibres" de GOST 24939-81 "Calibres para roscas cilíndricas" , "un calibre liso debe entrar libremente en la rosca controlada bajo la acción de su propio peso o de una cierta fuerza" .
En este sentido, obtenemos una imagen paradójica, en la que un calibre de paso suave que no tiene desgaste, cuyo diámetro mínimo posible es de 30.330 mm, debe entrar libremente en una rosca idealmente hecha de acuerdo con GOST 6357-81, cuyo diámetro es de 30.291 mm (denominación), lo cual es básicamente imposible.
Así, al comprobar una rosca perfectamente realizada según GOST 6357-81 con un calibre de diámetro interior liso, se reconocerá que esta rosca no corresponde a GOST 6357-81, lo que en sí mismo es absurdo.
Esto explica en parte los casos en que las conexiones roscadas realizadas de acuerdo con GOST 6357-81 clase A, que requieren un roscado más preciso en términos de tolerancias (tolerancias), se rechazan al verificar con un calibre de paso suave.
Dado lo anterior, podemos concluir que la introducción de un requisito adicional para verificar la rosca interna de los dispositivos de calefacción con calibres de diámetro interior liso no solo no proporcionará control sobre la ejecución de la rosca de acuerdo con GOST 6357-81 , pero, por el contrario, conducirá a una situación absurda cuando se realice en pleno cumplimiento de los requisitos de GOST, los dispositivos de calefacción se reconocerán como defectuosos.
A continuación, analizaremos la propuesta para controlar la rosca interna de los dispositivos de calentamiento con galga lisa no transitable:
Considere la opción cuando la rosca interna esté hecha de acuerdo con GOST 6357-81, pero con la tolerancia máxima estipulada por GOST - 640 micrones (consulte el indicador TD1 Tabla 3). En este caso, el diámetro interior de la rosca será de 30.931 mm.
Intentemos revisar este hilo con un calibre suave que no avanza.
Del análisis de los datos proporcionados en la Tabla 4 y la Tabla 5, se deduce que el diámetro de un calibre fijo liso será:
- valor nominal: D1+ 640 µm=30,931 mm
- valor en desviación del límite superior: D1+ 640 µm + 13 µm=30,944 mm
- valor en desviación límite inferior: D1+ 640 µm - 13 µm=30.918 mm
Nótese que, según el ítem 2.4. Apéndice 2 "Reglas para el uso de calibres" de GOST 24939-81 "Calibres para roscas cilíndricas" , "un calibre liso que no pasa no debe ingresar en el hilo controlado bajo la acción de su propio peso o una cierta fuerza" .
En este sentido, volvemos a tener un cuadro paradójico, en el que una galga NO pasante lisa y sin desgaste, cuyo diámetro mínimo posible es de 30.918 mm, NO debe entrar libremente en una rosca realizada de acuerdo con GOST 6357-81 con tolerancias máximas, cuyo diámetro es de 30,931 mm, lo que es básicamente imposible.
Por lo tanto, al comprobar una rosca hecha de acuerdo con GOST 6357-81 con un calibre suave que no pasa, se reconocerá que esta rosca no cumple con GOST 6357-81, lo que en sí mismo es absurdo.
Teniendo en cuenta lo anterior, podemos concluir que la introducción de un requisito adicional para verificar la rosca interna de los dispositivos de calentamiento con calibres lisos que no van no proporcionará control sobre la ejecución de la rosca para cumplir con GOST 6357-81 .
Por lo tanto, el análisis anterior indica sin ambigüedades que el uso de calibres lisos no solo no puede establecer inequívocamente el cumplimiento o el incumplimiento del hilo con los requisitos de GOST 6357-81, sino que también puede conducir al reconocimiento de un hilo que cumple totalmente con este GOST como defectuoso.
Las reglas para el uso de calibres lisos son de particular interés. Se establecen en GOST 24939-81 "Calibres para roscas cilíndricas" (Apéndice 2 "Reglas para el uso de calibres" ).
Por lo tanto, para un calibre de tapón liso existe el requisito de que el calibre entre libremente en la rosca controlada bajo la acción de su propio peso o de cierta fuerza, y para un calibre de tapón liso existe el requisito de que este calibre no debe entrar en el tallado controlado bajo la acción de su propio peso o de una determinada fuerza.
Al mismo tiempo, ni las Reglas para la Aplicación de Gálibos, ni GOST 24939-81, ni ningún otro documento normativo establece quién y cómo debe determinar la magnitud de esta fuerza, y en qué dirección debe actuar sobre el calibre.
De esto podemos sacar una conclusión inequívoca, según la cual no existe un método único para el uso de calibres establecido por los actos legales reglamentarios pertinentes.
Además, en nuestra opinión, cuando se discuten los requisitos para probar el hilo de los dispositivos de calefacción, es recomendable considerar condiciones similares de los estándares para los elementos del sistema de calefacción conectados directamente a los dispositivos de calefacción.
Entonces, en la sección “2. Referencias normativas” GOST 30815-2002 “Termostatos automáticos para aparatos de calefacción de sistemas de calentamiento de agua para edificios” Se menciona GOST 6357-81, sin embargo, no se usa en el texto a continuación. Quizás por esta razón, en la nueva edición de GOST 30815-2019, GOST 6357-81 está completamente ausente en la lista de referencias normativas.
Además, GOST 6357 tampoco se menciona en GOST 21345-2005 "Válvulas cilíndricas y de cono esférico"
Por lo tanto, en los estándares GOST 30815-2019 y GOST 21345-2005 para elementos de sistemas de calefacción conectados directamente a calentadores, no hay requisitos para probar hilos para cumplir con GOST 6357-81.
En relación con esto, no está claro cuál es exactamente el objetivo que persiguen los autores de las propuestas para controlar el hilo de los aparatos de calefacción con calibres adicionales lisos sin establecer ningún control del hilo de los elementos del sistema de calefacción conectados directamente a aparatos de calefacción.
En nuestra opinión, es absolutamente inútil discutir el uso de calibres lisos para comprobar las roscas internas de los aparatos de calefacción en presencia de:
- inconsistencias en este artículo entre el diámetro nominal de la rosca interna y el diámetro nominal del calibre de orificio liso,
- f alta de una metodología unificada aprobada para el uso de calibres,
- la ausencia de requisitos para hilos y métodos de su control en relación con elementos de sistemas de calefacción conectados directamente a dispositivos de calefacción.
Además, para establecer la dependencia de cómo los resultados de las pruebas con calibres lisos afectan la resistencia de la conexión roscada de los dispositivos de calefacción, realizamos una serie de pruebas. Se seleccionaron ocho muestras de tres tipos de secciones de radiador para la prueba:
- aluminio (AL),
- bimetálico con canales termoconductores verticales y horizontales de acero (BM),
- radiadores de aluminio con canales verticales conductores de calor de acero (ASVK).
Todas las muestras se probaron con calibres roscados (a través y a través), y también se probaron adicionalmente con calibres lisos. Los resultados de la verificación con calibres lisos se muestran en la Tabla 6.
Las muestras 7 y 8 se eligieron para que el calibre liso infranqueable entrara libremente sin esfuerzo con un pequeño juego en el orificio roscado de las secciones del radiador. Las muestras se atornillaron con tapones roscados recomendados por el fabricante del radiador. Se llevaron a cabo pruebas de tracción estática hasta muestras de falla en un laboratorio certificado.
Mesa 6
Resultados de la prueba de tracción estática
| Número de muestra | Tipo de radiador | Prueba de orificio liso | Comprobación con calibre fijo lisoCarga de rotura, N | Límite de proporcionalidad.Barra | |
| BM | negativo | positivo | 48 791 | 604,10 | |
| ASVK | positivo | positivo | 41 884 | 525,71 | |
| ASVK | positivo | positivo | 35 309 | 444,65 | |
| BM | positivo | positivo | 108 272 | 1249,13 | |
| AL | positivo | positivo | 39 924 | 502.09 | |
| BM | negativo | positivo | 102 473 | 1061,17 | |
| BM | positivo | negativo | 46 272 | 563 ,17 | |
| BM | positivo | negativo | 52 987 | 619,63 |
Los resultados de las pruebas están confirmados por los protocolos oficiales del laboratorio de pruebas, tomas de video y fotografías.
En el ejemplo de la muestra No. 4, se ve claramente que al probar un radiador bimetálico, se produce una deformación en la conexión roscada.
Al probar un radiador de aluminio y un radiador con un canal conductor de calor de acero, la destrucción ocurrió en el cuerpo de la sección del radiador.
De los datos proporcionados se deduce que la rosca del radiador de calefacción, que no se ha probado con un calibre de paso suave (muestra 1, 6) o no paso (muestra 7, 8), pero cumple totalmente con los requisitos de GOST - 6357, cuando se prueban con manómetros roscados, forman una conexión roscada de este tipo, cuyo límite de deformación proporcional supera muchas veces las presiones que pueden soportar otros elementos de los sistemas de calefacción.
También es indicativo que los radiadores cuyas roscas no han sido probadas por ningún calibre liso, en cuanto a su confiabilidad y seguridad en cuanto a la destrucción de juntas roscadas, mostraron resultados similares, y en algunos casos incluso mejores en comparación con esos radiadores , cuyas roscas han sido ensayadas con ambas galgas planas.
Esto demuestra una vez más que la comprobación de la rosca con calibres lisos no afecta en modo alguno a la resistencia de la conexión roscada del radiador de calefacción y, por tanto, a la seguridad y fiabilidad de este dispositivo.
Además, para las muestras No. 7 y No. 8, la carga de rotura de la conexión roscada resultó ser mayor que la carga de destrucción del cuerpo de la sección del radiador de aluminio y el radiador con un canal de acero vertical . Es especialmente significativo que los radiadores de aluminio con un canal vertical de acero funcionaran peor que un radiador de aluminio convencional.
Con base en todo lo anterior en este artículo, podemos llegar a una conclusión inequívoca de que los métodos proporcionados actualmente para controlar la rosca interna de los dispositivos de calefacción solo con calibres roscados (cláusula 8.2. GOST 31311-2005) son más que suficiente para la producción de aparatos de calefacción fiables y seguros para el consumidor.