Современные гидравлические системы имеют концы шпилек с метрической или дюймовой резьбой. То же самое относится и к портам. Поскольку они не всегда четко обозначены, во время работ по техническому обслуживанию или ремонту легко может возникнуть путаница; путаницы, которые могут иметь последствия.
В гидравлических системах используются многочисленные гидравлические резьбовые фитинги. Разнообразие этих резьбовых фитингов весьма велико: широкий спектр различных исполнений для различных классов давления имеет многочисленные формы соединений, резьбу для ввинчивания и уплотнения.
Гидравлические резьбовые фитинги используются для соединения отдельных групп компонентов и гидравлических компонентов. Они подвергаются все более высокому рабочему давлению, а также пикам давления, значительно превышающим расчетное давление. Рабочее давление более 500 бар не является чем-то необычным. Кроме того, со стороны рабочей среды могут возникать значительные нагрузки из-за механических, термических или химических воздействий.
Базовые знания: чем на самом деле отличаются потоки?
Повсюду можно встретить винтовые фитинги с метрической или дюймовой (дюймовой) резьбой. Разница здесь в основном связана с двумя системами измерения: профилем боковой поверхности и шагом резьбы. Американско-американская серия резьб Unified National (UN) и соответствующая версия с мелкой резьбой Unified National Fine (UNF) распространены по всей Атлантике.
Профиль боковой поверхности описывает форму резьбы, в частности угол между боковыми сторонами резьбы. Шаг описывает расстояние, на которое винт проходит резьбу за один полный оборот. Например, резьба М12х1,5 имеет шаг 1,5 мм. При каждом полном обороте винт перемещается в резьбовое отверстие на 1,5 мм дальше.
Стандартная серия в контексте резьбы обозначает стандартизированную серию резьб с определенными конкретными параметрами, такими как диаметр, шаг и допуски. Стандарты гарантируют, что резьбовые соединения, такие как гайки и болты, точно соединяются друг с другом, несмотря на то, что они изготавливаются отдельно. Наиболее известной стандартной серией является метрическая резьба ISO (М).
Не идеально, но сойдёт
Согласно действующим законодательным нормам, стандартам и правилам производители и операторы систем и машин обязаны обеспечить максимальную безопасность при эксплуатации своего оборудования. Важным условием для этого является пересмотр стандарта DIN 3859 в его нынешнем виде, который требует обязательной маркировки между метрической и параллельной дюймовой трубной резьбой (DIN ENISO228-1). Четкая и однозначная маркировка насечкой на лыске дюймовой резьбы призвана снизить риск путаницы (рис. 2а). Переходный период для этого закончился 31.12.2024. Однако практика показывает, что на рынке еще достаточно немаркированных компонентов, которые устанавливаются и будут устанавливаться.
Если эксперт внимательно присмотрится к гидравлическим соединительным элементам, то он заметит, что не все соединительные элементы, представленные на рынке, подлежат обязательной маркировке, отчасти из-за требований стандарта DIN 3859. В результате многие типы резьб до сих пор очень сложно отличить друг от друга из-за их геометрических форм и размеров, и их можно отличить друг от друга только с помощью специального измерительного оборудования или резьбомеров (рисунок 2б). 
В этом случае концы шпилек элементов гидравлического соединения очень часто подходят к различным стандартизированным портам (рис. 3 и 4), хотя образуемое ими соединение часто небезопасно и ненадежно под давлением.
Резьбовые отверстия и шпильки соединительных элементов часто различаются лишь деталями. Следовательно, существует опасность того, что гидравлический резьбовой фитинг со шпилькой G1/2 дюйма можно без каких-либо заметных проблем ввинтить в резьбовое отверстие M22x1,5.
На первый взгляд соединение кажется удачным. Однако это соединение с двумя разными типами резьбы обычно не выдерживает давления и в худшем случае разваливается. Это может привести к серьезным травмам и экологическому ущербу. Последующие незапланированные остановки или простои на ремонт также не следует игнорировать.
Меньше значит больше
Гармонизированный стандарт безопасности DIN EN ISO 4413 требует, чтобы все соединительные отверстия, концы шпилек и резьбовые соединения в гидравлической системе были ограничены как можно меньшим количеством стандартных серий. Также стоит бегло просмотреть справочную документацию, где в примечании прямо указано: «Если в системе используется более одного типа резьбового соединения по стандарту ISO, то существует большая вероятность перепутывания некоторых типоразмеров различных серий соединений, что приводит к утечкам и серьезным нарушениям соединения».
Как бы ни хотелось обеспечить единообразие используемых стандартных серий, на практике картина иная. При техническом обслуживании мы часто сталкиваемся с машинами или оборудованием с широким спектром установленных систем гидравлического подключения. Риск перепутать используемые типы резьбы и, как следствие, серьезного ущерба возрастает, если задачи по техническому обслуживанию приходится выполнять в условиях огромного дефицита времени во время простоя машины. Кроме того: даже если производитель машины соблюдает требования DIN EN ISO 4413, при проведении планового технического обслуживания гидравлической системы сохраняется риск опасной путаницы в компонентах гидравлического соединения. Подробнее об этом в следующем параграфе.
Внимание – Опасность путаницы!
Хотя, например, в случае с метрической и дюймовой резьбой различия в основном касаются их единиц измерения и шага, они настолько схожи, что «смешанная» сборка механически все же возможна. Для неспециалистов подобная путаница часто не сразу очевидна; гидравлическое соединение выглядит «надежным» и «устойчивым к давлению». Однако когда гидравлическая система находится под давлением, это может привести к разрушению корпуса фитинга. Как правило, опытный персонал может определить ложное спаривание резьб по несколько большему люфту фитинга при выполнении резьбового соединения. Однако не весь персонал, занимающийся обслуживанием гидравлической системы, имеет такой опыт и знаком с таким поведением во время сборки. Поэтому мы рекомендуем информировать персонал о возможном риске путаницы и связанных с ним опасностях во время необходимого инструктажа, проводимого работодателем.
В следующей таблице показано разнообразие различных типов резьбы и, как следствие, большое количество возможных рисков перепутывания.
Четкая маркировка, четкие знания
Потенциальные источники ошибок можно уменьшить уже при проектировании новых машин, если, например, отверстия для ввинчивания будут последовательно маркироваться, например, буквой «М» для метрической резьбы. Даже если соответствующие стандарты пока не охватывают этот тип маркировки, компаниям следует добровольно пойти по этому пути, чтобы упростить последующую установку своей продукции. Этот шаг в сочетании с вышеупомянутым ограничением использования минимально возможного количества различных стандартных серий заранее минимизирует количество проблемных мест.
Использование стандартизированных соединительных элементов, а также стандартизированной резьбы и форм уплотнений для обеспечения правильной сборки самоочевидно. Также рекомендуется целенаправленное обучение монтажников и обслуживающего персонала по технологии гидравлических резьбовых соединений: Объясненная опасность – это предотвращенная опасность.
