Về phương pháp điều khiển bằng dưỡng ren ống trụ

Trong những năm gần đây, bộ tản nhiệt lưỡng kim với bộ thu thép và vỏ nhôm bên ngoài đã ngày càng trở nên phổ biến trong các thiết bị sưởi ấm từng phần.Theo công nghệ Châu Âu, các sợi bên trong của thiết bị sưởi ấm của hầu hết các nhà sản xuất đều được chế tạo bằng phương pháp cán. Các sợi cuộn cung cấp một kết nối ren bền và an toàn, bằng chứng là nhiều năm sử dụng thành công bộ tản nhiệt lưỡng kim.

Phù hợp với GOST 31311-2005 “Thiết bị sưởi ấm. Điều kiện kỹ thuật chung" (mục 8.2.) mối nối ren của thiết bị gia nhiệt được thử nghiệm bằng dưỡng ren. Đồng thời, các nhà sản xuất bộ tản nhiệt riêng lẻ sử dụng công nghệ ren, cũng như các hiệp hội ngành phi lợi nhuận, đã nhiều lần đề xuất/khiếu nại lên các cơ quan chính phủ, ban ngành và dịch vụ khác nhau với yêu cầu kiểm tra bổ sung các ren bên trong bằng đồng hồ đo trơn.

Bài viết này xem xét tính hợp lệ của các đề xuất này và khả năng đưa ra yêu cầu bổ sung như vậy bằng cách sử dụng ví dụ về luồng G1, được sử dụng trên hầu hết các thiết bị sưởi ấm.

Đầu tiên, chúng ta hãy xem xét các yêu cầu cơ bản để tạo ren ống.

1. Các thông số của ren ống hình trụ được xác định theo GOST 6357-81 “Tiêu chuẩn cơ bản về khả năng thay thế lẫn nhau. Ren ống hình trụ”, theo đó:

Cấu hình ren danh nghĩa và kích thước của các phần tử của nó phải tương ứng với các kích thước được chỉ ra trong Bản vẽ 1:

Bản vẽ 1

d là đường kính ngoài của ren ngoài (ống); d1 - đường kính trong của ren ngoài; d2 - đường kính trung bình của ren ngoài; D là đường kính ngoài của ren trong (khớp nối); D1 - đường kính trong của ren trong; D2 - đường kính trung bình của ren trong; P - bước ren; H là chiều cao của tam giác ban đầu; H1 - chiều cao làm việc của hồ sơ; R là bán kính cong của mặt trên và mặt dưới của ren.

Kích thước của các chỉ số trên tính bằng milimét đối với ren G1 được thể hiện trong Bảng 1:

Bảng 1

Đồng thời, theo GOST 6357-81 tương tự, được phép tạo các luồng có sai lệch so với các giá trị (dung sai) đã chỉ định, theo đó luồng cũng sẽ tuân theo GOST 6357-81.

Sơ đồ các trường dung sai cho ren ngoài và ren trong được thể hiện trên Hình 2.

Các sai lệch được tính từ biên dạng ren danh nghĩa (lý tưởng) theo hướng vuông góc với trục ren.

Bản vẽ 2

es là sai lệch trên của đường kính ren ngoài; ES - độ lệch trên của đường kính ren trong; ei là sai lệch dưới của đường kính ren ngoài; EI - độ lệch dưới của đường kính ren trong.

- dung sai đường kính d, d2, D1, D2

Các giá trị dung sai của đường kính ren ngoài và ren trong phải tương ứng với giá trị cho trong Bảng 3:

bàn số 3

Lưu ý rằng, theo Bảng 1, giá trị H1 (chiều cao làm việc của ren trong) bằng 1,478515 mm, và theo Bảng 3, dung sai của đường kính trong của ren trong D1 và đường kính ngoài của ren trong D1. ren ngoài d lần lượt là 640 μm và 360 μm. Hình 3 cho thấy các cấu hình ren bên trong và bên ngoài G1, được thực hiện với độ lệch tối đa cho phép so với cấu hình danh nghĩa theo Bảng 3. Ngoài ra, các cấu hình ren này tuân thủ đầy đủ các yêu cầu của GOST 6357-81.

Bản vẽ 3

Bản vẽ cho thấy rõ ràng rằng trong trường hợp này chỉ có 32,4% chiều cao biên dạng ren được tham gia vào kết nối ren.

Về vấn đề này, quan điểm của một số nhà sản xuất thiết bị sưởi ấm, cũng như các hiệp hội ngành nghề chuyên biệt, coi việc công nhận một sợi là không thể chấp nhận được nếu cấu hình sợi chỉ bằng 38% giá trị danh nghĩa, là điều đặc biệt đáng ngạc nhiên. Rõ ràng, các nhà sản xuất và hiệp hội này đơn giản là không hiểu các nguyên tắc cơ bản cơ bản của GOST 6357-81 về chủ đề nào (với kích thước nào) được coi là được thực hiện theo GOST này.

Theo ý kiến ​​của chúng tôi, nhu cầu về dung sai đáng kể như vậy có liên quan đến yêu cầu của đoạn 5.1.6 “SP 73.13330.2016 Hệ thống vệ sinh bên trong của tòa nhà”, theo đó “Khi lắp ráp các bộ phận, các mối nối ren phải được bịt kín.
Là chất bịt kín cho các kết nối ren ở nhiệt độ của môi trường vận chuyển lên tới 378 K (105°C), nên sử dụng băng FUM hoặc sợi lanh theo GOST R 53484, được tẩm chì đỏ hoặc chì trắng., trộn với dầu khô tự nhiên hoặc chất bịt kín-keo dán đặc biệt.”

Bây giờ chúng ta hãy chuyển sang xem xét vấn đề chính của bài viết này: nên đưa vào tài liệu quy định liên quan đến kiểm soát ren của thiết bị sưởi một yêu cầu kiểm tra bắt buộc các ren bên trong bằng đồng hồ đo trơn như thế nào.

Hãy phân tích đề xuất giám sát các luồng bên trong của thiết bị sưởi bằng cách sử dụng thước đo xuyên suốt trơn tru:

Hãy xem xét lựa chọn lý tưởng khi luồng bên trong được thực hiện theo đúng GOST 6357-81, tức là. lý tưởng nhất là theo hồ sơ danh nghĩa mà không có bất kỳ dung sai nào. Trong trường hợp này, theo Bảng 2, đường kính ren trong sẽ là 30,291 mm.

Chúng ta hãy thử kiểm tra chủ đề này bằng một thước đo đường chuyền trơn tru.

Theo khoản 6.2. GOST 2533-88 “Đồng hồ đo ren ống. Dung sai kích thước đường kính của dưỡng trơn để thử ren ngoài và ren trong phải được xác định theo công thức cho trong Bảng 4.

Bảng 4

chỉ định (số loại) cỡ nòng	Tên và mục đích của loại cỡ nòng	Đường kính tầm cỡ
		Mệnh giá	Độ lệch tối đa
	Máy đo ren trong
PR (23)	Máy đo phích cắm xuyên qua trơn tru
KHÔNG (24)	Thước đo phích cắm trơn tru

Giá trị của các chỉ tiêu H1 và Z1 được cho ở Bảng 5.

Bảng 5

Từ việc phân tích dữ liệu trong các bảng trên, đường kính của thước đo đường trơn sẽ bằng:

• giá trị danh nghĩa: D1+ 52 µm = 30,343 mm
• giá trị có độ lệch trên tối đa: D1+ 52 µm + 13 µm = 30,356 mm
• giá trị có độ lệch tối đa dưới: D1+ 52 µm - 13 µm = 30,330 mm

Lưu ý rằng, theo khoản 2.3. Phụ lục 2 “Quy tắc sử dụng đồng hồ đo” của GOST 24939-81 “Đồng hồ đo cho ren hình trụ”, “đồng hồ đo thông trơn phải tự do đi vào ren được điều khiển dưới tác động của trọng lượng của chính nó hoặc một lực nhất định.”

Về vấn đề này, chúng ta có được một bức tranh nghịch lý trong đó một thước đo xuyên suốt trơn tru, không mài mòn, đường kính tối thiểu có thể là 30,330 mm, phải vừa khít với một sợi được chế tạo lý tưởng theo GOST 6357-81, đường kính của đó là 30,291 mm (danh nghĩa), về cơ bản là không thể.

Do đó, khi kiểm tra một sợi được chế tạo hoàn hảo theo GOST 6357-81 bằng thước đo độ xuyên suốt, sợi này sẽ được coi là không tuân thủ GOST 6357-81, điều này tự nó là vô lý.

Điều này phần nào giải thích các trường hợp khi các kết nối ren được thực hiện theo GOST 6357-81 loại A, yêu cầu ren chính xác hơn về độ lệch cho phép (dung sai), bị loại bỏ khi thử nghiệm bằng thước đo trơn.

Có tính đến những điều trên, chúng ta có thể kết luận rằng việc đưa ra yêu cầu bổ sung để kiểm tra ren bên trong của thiết bị sưởi bằng đồng hồ đo xuyên suốt sẽ không những không đảm bảo kiểm soát việc thực hiện ren theo GOST 6357-81, mà còn Ngược lại, sẽ dẫn đến một tình huống vô lý khi những thiết bị được sản xuất tuân thủ đầy đủ các yêu cầu của thiết bị sưởi GOST sẽ bị coi là bị lỗi.

Tiếp theo, chúng ta hãy phân tích đề xuất giám sát các ren bên trong của thiết bị sưởi bằng cách sử dụng thước đo trơn tru không xuyên qua:

Hãy xem xét tùy chọn khi luồng bên trong được chế tạo hoàn toàn tuân thủ GOST 6357-81, nhưng với dung sai tối đa do GOST cung cấp - 640 micron (xem chỉ báo TD1 Bảng 3). Trong trường hợp này, đường kính ren trong sẽ là 30,931 mm.

Chúng ta hãy thử kiểm tra luồng này bằng một thước đo trơn tru.

Từ việc phân tích dữ liệu cho trong Bảng 4 và Bảng 5, suy ra rằng đường kính của thước đo trơn trượt sẽ bằng:

• giá trị danh nghĩa: D1+ 640 µm = 30,931 mm
• giá trị ở độ lệch trên tối đa: D1+ 640 µm + 13 µm = 30,944 mm
• giá trị ở độ lệch dưới tối đa: D1+ 640 µm - 13 µm = 30,918 mm

Lưu ý rằng, theo khoản 2.4. Phụ lục 2 “Quy tắc sử dụng đồng hồ đo” của GOST 24939-81 “Đồng hồ đo cho ren hình trụ”, “đồng hồ đo trơn không được đi vào ren được điều khiển dưới ảnh hưởng của trọng lượng của chính nó hoặc một lực nhất định.”

Về vấn đề này, một lần nữa chúng ta lại có được một bức tranh nghịch lý trong đó một thước đo NON-pass trơn, không mài mòn, đường kính tối thiểu có thể là 30,918 mm, KHÔNG được tự do lắp vào một sợi được chế tạo theo GOST 6357-81 với dung sai tối đa , đường kính của nó là 30,931 mm, điều này về cơ bản là không thể.

Do đó, khi kiểm tra một sợi được làm theo GOST 6357-81 bằng thước đo KHÔNG ĐI trơn tru, sợi này sẽ được coi là không tuân thủ GOST 6357-81, điều này tự nó là vô lý.

Khi tính đến những điều trên, chúng ta có thể kết luận rằng việc đưa ra yêu cầu bổ sung để kiểm tra các ren bên trong của thiết bị sưởi bằng đồng hồ đo trơn tru không xuyên qua sẽ không đảm bảo kiểm soát việc thực hiện các ren để tuân thủ GOST 6357-81.

Do đó, phân tích ở trên chỉ ra rõ ràng rằng việc sử dụng đồng hồ đo trơn không những không có khả năng xác định rõ ràng sự tuân thủ hay không tuân thủ của ren với các yêu cầu của GOST 6357-81, mà còn có thể dẫn đến việc nhận biết ren đó hoàn toàn tuân thủ GOST này vì bị lỗi.

Các quy tắc sử dụng đồng hồ đo trơn được đặc biệt quan tâm. Chúng được quy định trong GOST 24939-81 “Đồng hồ đo cho ren hình trụ” (Phụ lục 2 “Quy tắc sử dụng đồng hồ đo”).

Do đó, đối với dưỡng phích cắm xuyên trơn tru, cần có yêu cầu là dưỡng phải đi vào ren được điều khiển một cách tự do dưới tác động của trọng lượng của chính nó hoặc một lực nhất định, và đối với dưỡng phích cắm trơn tru không xuyên qua cần phải có yêu cầu rằng thước đo này không được đi vào ren được điều khiển dưới ảnh hưởng của trọng lượng của chính nó hoặc một sức mạnh nhất định.

Đồng thời, cả Quy tắc sử dụng cỡ nòng, GOST 24939-81, cũng như bất kỳ tài liệu quy định nào khác đều không xác định ai và bằng cách nào sẽ xác định cường độ của lực này cũng như lực này sẽ tác động lên cỡ nòng theo hướng nào.

Từ đó, chúng ta có thể rút ra một kết luận rõ ràng, theo đó không có một phương pháp duy nhất nào để sử dụng cỡ nòng được thiết lập theo các quy định liên quan.

Ngoài ra, theo quan điểm của chúng tôi, khi thảo luận về các yêu cầu kiểm tra ren của thiết bị sưởi, nên xem xét các điều kiện tương tự của tiêu chuẩn đối với các bộ phận của hệ thống sưởi được nối trực tiếp với thiết bị sưởi.

Vì vậy, ở phần “2. Tài liệu tham khảo quy định" GOST 30815-2002 "Bộ điều nhiệt tự động cho các thiết bị sưởi ấm của hệ thống sưởi ấm nước trong tòa nhà" GOST 6357-81 được đề cập, tuy nhiên, nó không được sử dụng thêm trong văn bản. Có lẽ vì lý do này mà trong phiên bản mới của GOST 30815-2019, GOST 6357-81 hoàn toàn vắng mặt trong danh sách tham chiếu quy định.

Ngoài ra, trong GOST 21345-2005 “Van bi hình nón và hình trụ” GOST 6357 cũng không được đề cập.

Do đó, trong các tiêu chuẩn GOST 30815-2019 và GOST 21345-2005 đối với các bộ phận của hệ thống sưởi được kết nối trực tiếp với thiết bị sưởi, không có yêu cầu nào về việc kiểm tra các luồng để tuân thủ GOST 6357-81.

Về vấn đề này, không rõ mục tiêu chính xác mà các tác giả đề xuất theo đuổi là kiểm soát các ren của thiết bị sưởi bằng cách sử dụng các đồng hồ đo trơn bổ sung mà không thiết lập bất kỳ sự kiểm soát nào đối với các ren của các bộ phận của hệ thống sưởi được kết nối trực tiếp với các thiết bị sưởi.

Theo quan điểm của chúng tôi, việc tiến hành bất kỳ cuộc thảo luận nào về việc sử dụng đồng hồ đo trơn để theo dõi các ren bên trong của thiết bị sưởi là hoàn toàn vô nghĩa khi có:

• sự khác biệt giữa đường kính danh nghĩa của ren trong và đường kính danh nghĩa của lỗ trơn được quy định tại điều này,
• thiếu một phương pháp thống nhất được phê duyệt để sử dụng cỡ nòng,
• không có bất kỳ yêu cầu nào đối với các đường ren và phương pháp điều khiển nó liên quan đến các phần tử của hệ thống sưởi được kết nối trực tiếp với các thiết bị sưởi.

Ngoài ra, để xác định sự phụ thuộc của kết quả thử nghiệm với đồng hồ đo trơn ảnh hưởng như thế nào đến độ bền của các kết nối ren của thiết bị sưởi, chúng tôi đã tiến hành một loạt thử nghiệm. Tám mẫu của ba loại bộ phận tản nhiệt đã được chọn để thử nghiệm:

• nhôm (AL),
• lưỡng kim với các kênh dẫn nhiệt dọc và ngang (BM),
• bộ tản nhiệt bằng nhôm với các kênh dẫn nhiệt dọc bằng thép (ASVK).

Tất cả các mẫu đều được thử nghiệm với dưỡng ren (đi và không đi) và được thử nghiệm bổ sung với dưỡng trơn. Kết quả thử nghiệm với thiết bị đo trơn được thể hiện trong Bảng 6.

Các mẫu 7 và 8 được chọn sao cho thước đo trơn không chuyển động vừa khít một cách tự do mà không cần dùng sức với một phản ứng ngược nhẹ vào lỗ ren của các bộ phận tản nhiệt. Các mẫu được vặn bằng phích cắm vít do nhà sản xuất bộ tản nhiệt khuyến nghị. Các thử nghiệm độ bền kéo tĩnh được thực hiện cho đến khi các mẫu không đạt yêu cầu trong phòng thí nghiệm được chứng nhận.

Bảng 6

Kết quả thử kéo tĩnh

Kết quả thử nghiệm được xác nhận bằng các quy trình chính thức của phòng thử nghiệm, quay video và chụp ảnh.

Sử dụng ví dụ của mẫu số 4, có thể thấy rõ rằng khi thử nghiệm bộ tản nhiệt lưỡng kim, mối nối ren sẽ xảy ra biến dạng.

Khi thử nghiệm bộ tản nhiệt bằng nhôm và bộ tản nhiệt có kênh dẫn nhiệt bằng thép, sự phá hủy đã xảy ra ở phần thân của bộ tản nhiệt.

Từ dữ liệu đã cho, có thể suy ra rằng ren của bộ tản nhiệt sưởi chưa được thử nghiệm với thước đo đi qua trơn tru (mẫu 1, 6) hoặc không xuyên qua (mẫu 7, 8), nhưng hoàn toàn tuân thủ các yêu cầu của GOST - 6357, khi được thử nghiệm với máy đo ren, tạo thành một kết nối ren như vậy, giới hạn biến dạng tỷ lệ vượt quá nhiều lần giá trị áp suất mà các bộ phận khác của hệ thống sưởi ấm có thể chịu được.

Nó cũng cho thấy rằng các bộ tản nhiệt có ren không được thử nghiệm bằng bất kỳ thước đo trơn nào, xét về độ tin cậy và an toàn xét về mặt phá hủy kết nối ren, cho thấy tương tự và trong một số trường hợp, kết quả tốt hơn so với các bộ tản nhiệt có ren được thử nghiệm cả hai cỡ nòng trơn tru.

Điều này một lần nữa chứng minh rằng việc kiểm tra ren bằng đồng hồ đo trơn không hề ảnh hưởng đến độ bền kết nối ren của bộ tản nhiệt sưởi và do đó, độ an toàn và độ tin cậy của thiết bị này.

Hơn nữa, đối với mẫu số 7 và số 8, tải trọng hư hỏng của kết nối ren hóa ra cao hơn tải trọng hư hỏng của thân bộ phận tản nhiệt bằng nhôm và bộ tản nhiệt có kênh thép thẳng đứng. Điều đặc biệt quan trọng là bộ tản nhiệt bằng nhôm có rãnh dọc bằng thép cho kết quả kém hơn so với bộ tản nhiệt bằng nhôm thông thường.

Dựa trên tất cả những điều trên trong bài viết này, chúng ta có thể đưa ra kết luận rõ ràng rằng các phương pháp hiện được cung cấp để giám sát các ren bên trong của thiết bị sưởi chỉ sử dụng đồng hồ đo ren (mục 8.2. GOST 31311-2005) là quá đủ để sản xuất thiết bị sưởi ấm đáng tin cậy và an toàn cho người tiêu dùng.