Какой бывает стальная резьба и как ее применяют?

Стальная наружная резьба – винтовая канавка, без которой для закрепления деталей можно было бы обойтись лишь сваркой. Она повторяет контур такой же внутренней, соответствуя ей по диаметру и шагу.

Чаще всего нарезают правую резьбу – болт, шпилька или труба завинчивается по часовой стрелке. Распространена такая резьба во всех стационарных конструкциях, включая строительные, где нет вращающихся деталей. Левая резьба нарезается лишь в исключительных случаях – где детали вращаются влево, к примеру, на разных сторонах ступиц автомобиля и велосипеда. Если пренебречь этим правилом, то возможно отвинчивание креплений, удерживающих вращающиеся подшипники, на одном ходу транспортного средства, что чревато аварией машин и травмами людей.

Их получают, нарезая резьбу на длинном отрезке с одного из концов, затем конец отрезка отпиливается по заданной разметке. Такой элемент применяется, например, на сквозных заглушках газопроводов, где магистральная труба закончилась, а осуществить врезку (вварку) непосредственно на стенках трубы не удалось. Чем больше заглушка, тем больше таких «сосков» на ней можно вварить. В редких случаях, когда нет возможности удлинить трубопровод, а заглушка представляет собой фланец, последний демонтируют, а затем вваривают в него один или несколько коротких патрубков, которые расцениваются именно как приварная резьба.

Так, параметры трубопроводов с условным диаметром Ду20 чаще всего выдерживают давление до 16 атмосфер, нагрев до 175 по Цельсию. Однако есть и другие диаметры, рассчитанные на трубы с более толстыми, чем 2 мм, стенками, например, условные диаметры Ду13, Ду15, Ду21, Ду25, Ду32, Ду40, Ду50, Ду65, Ду80, Ду150, выдерживающие давление до десятков атмосфер. Температура жидкостей, паров и газов может доходить в этих трубах до 300 градусов.

Для длинной это количество достигает 12-30 в зависимости от решаемых задач. Когда изготавливается, к примеру, сгонная часть (без переходника-американки), включающая в себя муфту и патрубок, то для создания перехода «батарея – пробка – гайка – сгон – труба» конец патрубка, вворачиваемый с контргайкой в пробку с соответствующей внутренней резьбой, прорезанной в отверстии под этот кусок трубы, потребует длину резьбы порядка 20 витков. От Ду21 диаметру Ду-20, к примеру, отличается лишь небольшим стачиванием поверхности стенок трубы: например, труба с 2,5-миллиметровыми стенками без особого ущерба может быть равномерно подогнана (сточена) на полмиллиметра с каждой стороны, что позволит патрубку или трубе вкрутиться в подходящую гайку, пробку или муфту, тройник, колено, «крестовину», которая не подходила под соответствующий диаметр плашки и самих фитинговых переходников. Обточка куска трубы осуществляется на токарном станке. Затем после нарезки и монтажа в сгон или кран противоположный конец куска трубы, на котором нет резьбы, зачищается под сварку с основной трубой, подводящей жидкость или газ.

На практике большее распространение в домашнем применении нашли трубы и патрубки 1⁄8, 1⁄4, 3⁄8, 1/2, 5⁄8, 3/4, 7⁄8, дюйм и дюйм с четвертью, 1,5 дюйма. Трубопроводы под резьбу с реальным диаметром в 2-6 дюймов применяются для магистральных отводов и на производственных линиях, где важно в зону основных стадий процесса своевременно подвести нужное количество пара, газа и жидкости.

Дополнительно удлинённая резьба, к примеру, под Ду13, больше используется не для трубопроводов, а для болтов и шпилек, используемых в качестве составляющей, фиксируемой фланцевые переходы и задвижки (клапаны) трубопроводной системы. Внутренняя резьба гаек (включая удлинённые двойного, тройного размеров) полностью соответствует наружной по диаметру. Для контроля только что нарезанной наружной резьбы применяют так называемый резьбомер – зубчатая пластина, профиль впадин которой повторяет выпуклости наружной, совпадая и по шагу, и по условному диаметру. Малейшее несоответствие шагу резьбы и рельефу каждого витка (острая, усечённо-подрезанная) тут же выявит расхождение в прилегании.

Характеристики резьбы таковы, что каждому размеру трубы соответствует свой ДУ резьбового соединения. Например, под трубу «три четверти» шаг витков резьбы – 1814 мкм (почти 2 мм), короткая и длинная резьба равны по длине соответственно 14,5 и 19,5 мм. Наружный диаметр (по верхушкам витков) – 26441 мкм (почти 26,5 мм), внутренний (по впадинам) – 24117 мкм (несколько больше 24 мм), усредненный (тот самый Ду25) – 25279 мкм (почти 25,3 мм, по маркировке – 25 мм).

В американской системе важен иной параметр – численность витков резьбы на дюйм длины трубопроводного торца. Так, для всё той же трубы в 3⁄4 дюйма количество витков на дюйм достигает 14, а ДУ равен 25117 мкм, а не 25279, что приводит к несовместимости российского и американского стандартов.

На трубопроводах резьба по стали применяется для подключения отводящего трубопровода или агрегатов, работающих с газообразными и жидкими средами, а также для дальнейшего продолжения магистральной или отводящей трубы. Трубопроводы, соединённые с помощью резьбовых соединений, выполняются с толщиной стенки, способной противостоять любым неагрессивным жидкостям, парам и газам.

Нержавеющие переходники с заданными параметрами резьбы – главная составляющая трубопроводов, закопанных в землю, находящихся в средах некоторых органических кислот. Содержание хрома в нержавейке делает её пригодной для сопротивляемости окислению (образованию ржавчины) в водной и воздушной средах, отчего резьба на таких элементах практически не придёт в негодность и станет доступной для разбора, перемонтажа в течение как минимум ста лет. Оцинкованные трубы и фитинги не используются в водной и воздушной средах, где присутствуют пары щелочей, кислот и солей: те разъедают и цинковое покрытие, и сталь, но для чистой водной среды они сойдут вполне.