OPTIMIRANJE REZANJA CEVNIH NAVOJEV S PRENOSNIMI …

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO

Gorazd Črepinšek

OPTIMIRANJE REZANJA CEVNIH NAVOJEV

S PRENOSNIMI NAPRAVAMI

Diplomsko delo

visokošolskega strokovnega študijskega programa

Strojništvo

Maribor, april 2015

OPTIMIRANJE REZANJA CEVNIH NAVOJEV S

PRENOSNIMI NAPRAVAMI

DIPLOMSKO DELO

Študent: Gorazd ČREPINŠEK

Študijski program: Visokošolski strokovni študijski program

Strojništvo

Smer: Proizvodno strojništvo

Mentor: red. prof. dr. Franci ČUŠ

Somentor: univ. dipl. inž. str. Tomaž IRGOLIČ

Maribor, april 2015

III

IZJAVA

Podpisani Gorazd Črepinšek izjavljam, da:

je bilo predloţeno diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom red.

prof. dr. Franca Čuša in somentorstvom asistenta Tomaţa Irgoliča;

predloţeno diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloţeno za pridobitev

kakršnekoli izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi;

soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjiţnici tehniških fakultet

Univerze v Mariboru.

Maribor, 8. 4. 2015 Podpis:

IV

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju red. prof. dr. Franci Čušu in

somentorju Tomaţu Irgoliču, univ. dipl. ing. str. za pomoč.

Posebna zahvala gre Gabrijeli Aškerc, univ. dipl. bibl. iz

Osrednje Knjiţnice v Celju.

V

Optimiranje rezanja cevnih navojev s prenosnimi napravami

Ključne besede: rezanje navojev na cevi, rezalnik navojev, strojne inštalacije

UDK: 621.99.02-225(043.2)

POVZETEK

Optimiziranje rezanja navojev na ceveh v strojnih inštalacijah na podlagi dobrih praks in

ugotovljenih dobrih rezultatov na gradbiščih. Rezalniki navojev so prenosne naprave,

namensko izdelane za izdelavo cevnih navojev – koničnih ali cilindričnih.

Problem, ki se pojavlja, je, da uporabniki rezalnikov ne poznajo vseh dobrih praks in

uporabnih postopkov, zato prihaja do napak in kasnejših dodatnih zamudnih popravil na

cevnih inštalacijah. V tem delu so predstavljeni optimizirani in pravilni postopki za delo z

rezalnikom, opisan in predlagan je novi optimiziran tok materialov in optimizirana

organizacija dela in podane so koristne rešitve ter postopki v izogib najpogostejšim napakam.

Opisan je zgodovinski pregled razvoja cevnega navoja – angleški Whithworth in ameriški

Sellers. Pojasnjena sta standarda, ki sta merodajni na tem tehničnem področju, EN10226-1 in

ISO EN228-1, podan pa je tudi pregled teorije rezanja s poudarkom na rezanju navojev na

ceveh.

VI

Pipe threading optimize with mobile threading machines

Keywords: pipe threading, threading maschine, piping

UDK: UDK: 621.99.02-225(043.2)

ABSTRACT:

Optimizing pipe threading, used in pipe installations, on basis of good practice and positive

results, on building sites or workshops. Threading machines are mobile devices, specially

made for making of threads - tapered or parallel.

Problems, which appear here, are that users of threading machines are not familiar with all

proven practices and useful procedures, which results in errors and therefore later expensive

and time consuming repairs on pipe installations. In this thesis optimizing and proper

procedures for work with threading machine are presented; a recommended optimized flow of

materials and work organization are explained, and useful solutions and procedures to avoid

most common problems are given.

A historic overview of pipe thread is described - English Whithworth and American Sellers.

Competent standards EN10226-1 and ISO EN228-1EN10226-1 and ISO EN228-1 in this

technical area are explained;and also a review of cutting theory with focus on pipe threading

is given.

VII

KAZALO

1.0 UVOD .................................................................................................................................. 1

1.1 Uvodna razlaga ................................................................................................................. 1

1.2 Opis problema in cilji diplomskega dela .......................................................................... 1

1.3 Zgodovinski pregled ......................................................................................................... 3

1.4 Strojne inštalacije in navojne zveze.................................................................................. 6

1.5 Splošno o navojih ............................................................................................................. 7

1.6 Vrste navojev .................................................................................................................... 8

1.6.1 Metrski navoj ............................................................................................................. 8

1.6.2 Trapezni navoj ........................................................................................................... 9

1.6.3 Obli navoj ................................................................................................................ 10

1.6.4 Ţagasti navoj ........................................................................................................... 11

1.6.5 Cevni navoj .............................................................................................................. 11

2.0 REZANJE CEVNIH NAVOJEV ................................................................................... 13

2.1 Teorija rezanja navojev .................................................................................................. 13

2.2 Cevni navoj - pregled in standardizacija ........................................................................ 16

2.3 Postopek izdelave cevnega navoja ................................................................................. 19

2.4 Prenosne naprave za rezanje navojev – rezalniki ........................................................... 21

2.5 Pogoste teţave pri rezanju cevnih navojev ..................................................................... 24

3.0 OPTIMIZIRANI POSTOPKI IN REŠITVE PRI REZANJU NAVOJEV ................. 25

3.1 Delo z rezalnikom navojev in primeri dobre prakse....................................................... 25

3.2 Pravilno delo z navojnimi spoji v strojnih inštalacijah .................................................. 28

3.3 Rešitve za teţave pri odrezovanju cevnih navojev ......................................................... 33

3.4 Stroškovni preračun zaradi slabe navojne zveze ....................................................... 37

3.5 Optimizacija toka materiala in organiziranje dela ................................................... 38

3.6 Optimalna izbira rezalnika za rezanje navojev ......................................................... 40

3.7 Sklep ............................................................................................................................... 43

4.0 SEZNAM UPORABLJENIH VIROV ............................................................................ 45

VIII

UPORABLJENI SIMBOLI

- prosti kot

- delovni prosti kot

- kot klina

- cepilni kot

- delovni cepilni kot

- glavni premer notranjega profila navoja

- manjši premer notranjega profila navoja

- srednji premer notranjega profila navoja

- glavni premer zunanjega profila navoja

- manjši premer zunanjega profila navoja

- srednji premer zunanjega profila navoja

- cilindrični zunanji cevni navoj, tesnjenje se dosega s pritiskom

- višina navojnega profila trikotnika, pravokotnega na os navoja

- dolţina opazovanega navoja

- metrični zunanji navoj

- korak navoja

- koničen zunanji cevni navoj, tesnjenje se dosega na navoju

- radij okroglega vrha in korena navoja

- vzporedni notranji cevni navoj, tesnjenje se dosega na navoju

IX

UPORABLJENE KRATICE

ANSI - American National Standards Institute (Ameriški nacionalni inštitut za

standarde)

ASME - American Society for Mechanical Engineers (Ameriško zdruţenje strojnih

inţenirjev)

BS - British Standards (Angleški standardi)

BSPP - British Standard Parralel Pipe (Angleški standard za cilindrične cevne navoje)

BSTP - British Standard Tappered Pipe (Angleški standard za konične cevne navoje)

CE - Conformité Européenne (evropska skladnost)

DN - imenski notranji premer

EN - European Standards (evropski standardi)

JUS - Jugoslovanski standardi

PTFE - politetrafluoroetilen

ISO - International Standards for Organisation (Mednarodna organizacija za

standardizacijo)

Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

1

1.0 UVOD

1.1 Uvodna razlaga

Za diplomsko delo s področja rezanja navojev smo se odločili zaradi njegovega deleţa v

strojnih inštalacijah. Navojna zveza je namreč uporabljena v praktično vseh vrstah

cevovodov.

Standard EN806 med drugim določa, katere vrste cevi v strojnih inštalacijah se spajajo

z navoji, kjer je tesnjenje doseţeno na navoju ali pa z navoji, kjer se tesnjenje doseţe s

pritiskom na ploskev. V nadaljevanju je izdelana poenostfavljena preglednica, kjer so

prikazane vse moţnosti spajanja v inštalacijah. [18]

Preglednica 1.1: Metode spajanja za različne cevne inštalacije [18]

metoda duktilne

cevi

nerjavne

jekl. cevi

pocinkane

jekl. cevi

bakrene

litine PE-x PE PVC

mehko lotanje x

trdo lotanje x x x

varjenje x x x x

navojni spoj x x x x x x x

press-fit x x x x

mufa z elast.

tesnilom x x

potisni spoj x x x x x

prirobnični spoj x x x x x x x

Iz preglednice 1.1 je razvidno, kolikšen obseg med vsemi ostalimi ima navojna zveza. Od

vseh ostalih moţnosti je to edina vrste zveze, ki se uporablja praktično v vseh materialih in

elementih strojnih inštalacij.

1.2 Opis problema in cilji diplomskega dela

Glede na pogostost navojnih zvez v strojnih inštalacijah so pogoste tudi napake, ki se

pojavljajo pri procesu rezanja navojev in tesnenja navojnih zvez. Napake se kaţejo v slabo


2

izdelanih navojih, slabem tesnjenju navojne zveze, rezultat tega pa so puščanja na inštalacijah

in zamudna ter draga popravila.

Pomemben del naloge sestavljata opis navojne zveze in postopek izdelave navoja.

Opisani so optimiziran tok materiala pri rezanju navojev in novi predlogi za zmanjšanje napak

pri izdelavi in uporabi navojev na cevnih inštalacijah. Tesnjenje navojne zveze je prav tako

pomemben delovni postopek in če hočemo dobre rezultate, se kot tak ne sme zanemariti.

Ravno zato je tesnjenje posebej opisano v poglavju 3.2.

V opisu standardizacije je podana zgodovina standardizacije navoja in sedanje stanje

na področju rezanja cevnih navojev. V poglavju 2.0 REZANJE NAVOJEV je pojasnjeno,

zakaj prihaja do napak ter kako jih zmanjšati z rešitvami iz prakse. Predlogi na podlagi dobre

prakse in ugotovitev na terenu so posebej opisani v poglavju 3.0 OPTIMIZIRANI

PREDLOGI IN REŠITVE PRI REZANJU NAVOJEV; v podpoglavju 3.4 je opisan preračun

stroška pri zamenjavi fitinga zaradi puščanja navojne zveze.

Pogodbeni roki so pomemben faktor v strojnih inštalacijah in če dela zamujajo, se

zaračunajo visoke kazni (penali). Zato se podjetja v primerih, kjer obstaja nevarnost penalov,

odločajo za manjše zlo in se s povečanim številom monterjev poskušajo izogniti kazni. V

podpoglavju 3.5 je opisan optimiziran tok materiala pri rezanju navojev, ki je uporaben v

primerih kratkih rokov.

Tukaj bi ţeleli opozoriti, da je tehnika strojnih inštalacij enkraten in neponovljiv

proces. Vsak projekt in vsaka inštalacija sta unikatna. Planiranje in organiziranje del na tem

področju se zelo razlikuje od organiziranja in planiranja v serijski proizvodnji, kjer se lahko

izmeri in planira vsak delovni postopek.

Cilji diplomskega dela:

opisati vrste najpogostejših navojev s poudarkom na cevnem navoju;

pojasniti pravilen postopek izdelave cevnega navoja;

opisati razvoj standardizacije navoja in veljavne standarde, predvsem EN 10226-1;

pojasniti nove predloge – optimizirane rešitve pri rezanju cevnih navojev, ki

pripomorejo k ekonomičnemu delu in zniţanju napak;

pojasniti optimizirane rešitve pri rezanju navojev, ki pripomorejo k skrajšanju

pogodbenih rokov;

pokazati finančni prihranek na osnovi novih predlogov.


3

Če hočemo kakovostno – to je dolgotrajno – tesno vijačno zvezo, moramo obvladati

delo z rezalnikom navojev in tesnjenje navojne zveze. Dejansko pa je ekonomska stvarnost

takšna, da je treba delo zaključiti v pogodbenih rokih in hkrati gospodarno in optimalno

upravljati z delovnimi sredstvi in delovno silo. Zato so v tem delu opisani tudi vsi postopki in

procesi, ki pripomorejo k temu; torej nabava, priprava in organizacija dela na gradbišču ter

pravilna uporaba rezalnikov navojev.

1.3 Zgodovinski pregled

Zgodovinski viri kot izumitelja vijaka navajajo Arkutasa iz Tarentuma, ki je ţivel 400 let pr.

n. št.. Bil je utemeljitelj mehanike in Platonov sodobnik. Prva uporaba principa vijaka je bila

v enostavnih lesenih stiskalnica za iztiskanje olivnega olja in grozdnega soka.

Arhimed (287–212 pr. n. št.) je razvil princip vijaka ter ga uporabil za lesene naprave

za dvigovanje vode. Moţno je tudi, da so takšne naprave uporabljali ţe v Starem Egiptu, ţe

pred Arhimedovim časom, in sicer za namakanje polj ter prečrpavanje vode iz ladij. Rimljani

so kasneje uporabili arhimedov vijak za prečrpavanje drenaţe. Tak vijak je bil opisan v prvem

stoletju v delu Herona iz Aleksandrije z naslovom Mehanika.

Skozi dolga stoletja je bila izdelava takšnih vijakov predvsem odvisna od spretnosti

izdelovalca. Šele v 18. stoletju je Antoine Thiout (okoli leta 1750) predstavil inovacijo v

opremljanju struţnic, in sicer vijačni pogon za pomik linete z rezili, ki se je pomikala

vzdolţno in polavtomatsko. S takšnimi stroji so lahko izdelali prve strojno izdelane navoje, ki

so jih lahko uporabili v merilni tehniki.

Jesse Ramsden je leta 1770 izdelal prvo zadovoljivo struţnico, ki je lahko rezala

navoje po principu kopiranja. Tako se je lahko izdelal dolgi navoj s pomočjo manjšega

originala, po katerem je drselo tipalo in preko mehanizmov usmerjalo rezalo na izdelku.

Z razvojem industrije in tehnike se je pojavil velik problem v neujemanju med izdelki

različnih proizvajalcev. Pomanjkanje standardizacije posebej na področju vijakov je ovirala

napredek in industrijski razvoj. Da bi rešil to teţavo, je Joseph Whithworth zbral vzorce

številnih britanskih delavnic, kjer so izdelovali vijake. Ker pa se je pokazalo, da je takšnih

vzorcev veliko in da bi zapovedan enoten standardni navoj povzročil negodovanje med

različnimi proizvajalci, se je odločil za kompromis, ki bi diplomatsko zadovoljil vse

zainteresirane. Whithworth je izmeril vse vzorce in iz zbranih meritev povzel presek oziroma

povprečne vrednosti navoja. Leta 1841 je predstavil dva predloga, ki so jih kasneje

poimenovali "Whithworthov standard":


4

1. kot navoja naj bo standardni 55°;

2. število navojev na inč naj bo standardizirano glede na razne premere.

Leta 1860 so njegovi predlogi postali uveljavljeni in se začeli uporabljati v praksi, to pa

predvsem zato, ker je Whithworthovo podjetje postalo glavni proizvajalec merilnih naprav,

kot so navojne šablone, navojni trni in obroči. [6]

Slika 1.1: Angleški BSP navoj – osnova je Whithworthov navoj [16]

Leta 1860 je Američan Robert Briggs, takratni tehnični nadzornik v tovarni za

proizvodnjo cevi Pascal Iron Works, postavil interni standard za cevne navoje. Tovarna je pod

njegovim tehničnim vodstvom kmalu postala največji dobavitelj cevi in fitingov v Ameriki in

tako se je njihov interni standard uveljavil kot nacionalni. Ostalim izdelovalcem ni preostalo

drugega, kot da so sprejeli Briggsov standard, če so hoteli, da so njihovi izdelki kompatibilni

cevem večinskega dobavitelja. Briggsov sodobnik in takratni predsednik Franklinovega

inštituta William Sellers je Briggsovo osnovo predlagal kot standard za navoj vijaka in

matice, in sicer je za kot navoja določil 60 stopinj in različne korake navojev glede na različne

premere. Po obliki se je profil navoja razlikoval od angleškega (Whithworthovega) – vrh in

koren trikotnega profila sta zaradi laţje izdelave plosko odrezana, prav tako pa se je razlikoval

od Briggsovega standarda. Kot 60° je utemeljil s tem, da je Whithworthov kot 55° preveč

kompleksen in da zahteva več spretnosti, novih orodij in strojev. Seveda pa je veliko vlogo pri

tem imelo dejstvo, da je njegova tovarna Midvale Steel Company vsa orodja in stroje za

vijake ţe imela prilagojene na kot 60°. Briggs in nekaj tovarnarjev so se vrsto let pritoţevali

na več inštitucij, vendar se je se je uveljavil "Sellersov standard". [6]

notranji navoj

zunanji navoj


5

Zgodba o standardu navoja za vijake se še nadaljuje. Leta 1874 je ţelezniška

korporacija New York & Western Railroad sprejela Sellersov sistem vijakov in ţelezniškim

delavnicam na svojem območju razdelila orodja za izdelavo vijakov. Izkazalo se je, da matice

in vijaki, narejeni v eni delavnici, niso ustrezali vijakom in maticam v drugi delavnici. Po

obseţni preiskavi so ugotovili, da je zadeva veliko bolj resna, kot so sprva domnevali. Orodja

za izdelavo vijakov namreč niso bila enaka, saj so različni proizvajalci izdelovali orodja vsak

s svojimi odstopanji. Za kontrolo izdelkov so namreč uporabljali različna merila. Leta 1879 so

k sodelovanju povabili tudi Sellersa. . Izkazalo se je, da Amerika nima enotnega merila za

enoto inč, zato se je prvič pojavila potreba po osnovnem, bazičnem standardu, ki se zdaj

imenuje metrološki standard. Podjetje Pratt & Whitney je dobilo naročilo za izdelavo snovne

mere 1 jard. V ta namen so izdelali povsem nove stroje. En primerek so hranili v Angliji,

ostale pa so razdelili zainteresiranim podjetjem po vsej drţavi. V naslednjih letih so se ZDA

postopoma pribliţevale poenotenju na področju meritev in merjenja, vijaki in navoji so postali

med seboj kompatibilni in zamenljivi. Toda tako kot je to pomagalo hitrejšemu razvoju, je

hkrati zaprlo vrata drugemu projektu standardizacije – metričnemu sistemu.

Znanstvena in šolska stroka v ZDA sta metrični sistem sprejela in povsem vpeljala v

uporabo. Ameriški kongres je leta 1866 formalno dovolil uporabo metričnega sistema, toda

industrija orodij in še posebej zdruţenje proizvajalcev matic in vijakov so se temu strahovito

upirali. Končno so dosegli, da so zaradi ogromnih stroškov, ki bi jih takšna zamenjava na

metrski sistem povzročila, v ZDA opustili metrski sistem. [6]

Slika 1.2: Ameriški NPTT navoj – osnova je Sellersov navoj [15]

notranji navoj

zunanji navoj


6

1.4 Strojne inštalacije in navojne zveze

Strojne inštalacije kot strojniška panoga so se oblikovale in razvijale v vsem 20. stoletju. Z

vse hitrejšim tehnološkim razvojem in napredkom so napredovale do novih tehnologij.

Cevne povezave za transport tekočin so osnovni del inštalacij in so jih kot takšne

uporabljali ţe stari Rimljani. Skozi stoletja sta se znanje in način izdelave malo spreminjala

vse do 20. stoletja, ko so tehnika z razvojem industrije in ţelje po večji bivalni udobnosti

napredovali z velikimi koraki. Cevovodi so iz opečnatih materialov rimskih časov postajali

tehnično vse naprednejši vse do danes, ko imamo večplastne, sestavljene cevi iz plastičnih

materialov, aluminija, jekla, vseh mogočih legiranih jekel ali barvnih kovin. Skozi vso

zgodovino pa se je vlekel problem tesnjenja in spajanja cevnih elementov. Če so Rimljani

uporabljali prekrivanje kamnitih blokov in beton kot vezivo, se danes uporabljajo

najrazličnejše tehnike in postopki. Spajanje cevnih inštalacij se izvaja z zatiskovanjem ("press

postopek"), lepljenjem, celotno paleto tehnik varjenja, tesnim prilegom ("moški-ţenski del")

in vijačno zvezo.

Vijačna zveza pri cevnih inštalacijah je ena od osnovnih in najbolj vzdrţljivih tehnik

in je v uporabi dobro stoletje. V primerjavi s tesnilnimi zvezami ima to prednost, da vzdrţi

velike tlake medija. V primerjavi z varjenim in zatisnim spojem ima prednost, da je to

razstavljiva zveza.

Za vijačno zvezo dveh cevi moramo izdelati navoj na obeh ceveh in spojnih elementih.

Za izdelavo navoja potrebujemo stroj za izdelovanje cevnih navojev s posebnimi namenskimi

orodji (rezalne glave z navojnimi rezili), za sestavljanje dveh cevi pa potrebujemo še spojni

kos, ki objame oba navojna območja cevi, npr. vijačna tuljava ali "mufa". Spojni elementi so

standardizirani in ţe imajo izdelan navoj.

Slika 1.3: Navojna zveza [19]

fiting

cev

rob navoja


7

Na Sliki 1.3 vidimo navojno zvezo dveh cevi in spojni element v strojnih inštalacijah.

To se imenuje spojka, mufa. Navojne zveze tesnimo s tesnili. Običajno so to posebna

teflonska ali PTFE vrvica ali pa z oljem preparirana lanena vlakna (tradicionalni način).

Nekateri proizvajalci ventilov pri končni izdelavi navoja na ventil nabrizgajo tanek

sloj PTFE ali podoben material in s tem inštalaterju olajšajo delo, saj navoja ni treba tesniti.

Pri vodovodu se uporablja tesnilna vrvica PTFE, saj ne vsebuje zdravju škodljivih snovi, prav

tako se obvezno pri vrezovanju navojev uporabljajo ekološko razgradljiva olja za hlajenje in

mazanje. Pri ogrevalnih sistemih se lahko uporabljajo tudi običajni materiali, kot so razne

tesnilne paste lan in ostali materiali.

Pri plinskih inštalacijah se uporabljajo namenska tesnila, vijačne zveze pa se še dodatno

zaščitijo s prevezi. V Sloveniji ima vsak distributer svoj interni standard, ki ga zahteva pri

plinskih inštalacijah.

1.5 Splošno o navojih

Navoji so razstavljive zveze, ki se uporabljajo tudi kot pomični elementi. Glavni element, ki

določa navoj, je vijačnica. Vijačnica je pravokotni trikotnik, ovit na valj. Pri tem je prileţna

kateta enaka obsegu valja, hipotenuza pa predstavlja gibanje točke pri enem vrtljaju. Kot med

hipotenuzo (odvita vijačnica) in prileţno kateto je dejansko kot vijačnice. V tehniki poznamo

različne vrste navojev, ki se med seboj razlikujejo po smeri, profilu, koraku in samem namenu

uporabe. Osnovne razdelitve so na leve in desne navoje. Če je vijačnica ovita v desno smer, je

navoj desni, drugače pa levi. Osnovni navoj je vedno desni, leva varianta se uporablja v

primerih, če bi se desni navoj sam odvil pri uporabi. [7]

Slika 1.4: Vijačnica [7]


8

Slika 1.5: Desni in levi navoj [7]

Naslednja osnovna razdelitev je na število vijačnic v enem navoju. Navoji so torej lahko

enojni, dvojni ali večkratni. Stopnjo navoja najlaţje prepoznamo tako, da preštejemo začetke

vijačnic navoja. Največkrat uporabljeni navoj je enojni, večstopenjski pa se uporabljajo v

posebnih primerih, ko se zahtevajo veliki aksialni pomiki, niso pa potrebne večje sile. [7]

Slika 1.6: Enojni, dvojni, trojni navoji [7]

1.6 Vrste navojev

Zaradi velike uporabnosti in razširjenosti v tehniki so navoje morali standardizirati. V

nadaljevanju so opisani vsi najbolj razširjeni tipi navojev, še posebej pa cevni navoj.

1.6.1 Metrski navoj

Novembra 1948 je bil med drţavami, ki uporabljajo mersko enoto inč, sprejet dogovor za

standardnim navojem. To je bila osnova za standard ISO, po katerem so kasneje povzele vse

ostale drţave. Danes je metrični navoj daleč najbolj razširjen in uporabljan. Njegov profil je

desni navoj levi navoj

enojni dvojni trojni

deli

tev

=

kor

deli

tev

kor

ak

= 2

x

deli

tev

deli

tev

kor

ak

= 3

x

deli

tev


9

enakostraničen trikotnik s kotom boka 60°. Koren trikotnika in vrh sta zaobljena. Metrski

navoji se delijo na normalne, ki so označeni samo z oznako M, ki ji sledi mera v milimetrih

(npr. M20), ter na drobne metrske navoje, pri čemer je podan še korak navoja (npr. M20x2).

[7]

Na Sliki 1.7 vidimo standardni normalni metrski navoj, kakršen je v uporabi danes.

Slika 1.7: Metrski navoj [7]

Bočni kot

Zunanji (imenski) premer

Korak navoja P

Teoretična višina

Srednji premer navoja

Notranji premer matice

Notranji premer vijaka

1.6.2 Trapezni navoj

Trapezni navoji se uporabljajo na premičnih vijačnih zvezah. Primer takšnih navojev lahko

vidimo na od enostavnih ročnih orodjih pa vse do motorno gnanih gonil na proizvodnih

strojih ali splošnih proizvodih. Kot boka pri trapeznem navoju je 30°. Predvsem zaradi tega

kota in distance a je navoj primeren za morebitna mazalna sredstva. Navoj se označuje z

oznako Tr, ki ji dodamo mero in korak (npr. 20x2); vse mere so v milimetrih. Na sliki je

prikazan trapezni navoj po ISO standardu. [7]

matica

vijak


10

Slika 1.8: Trapezni navoj [7]

1.6.3 Obli navoj

Imenovani navoj je zelo podoben trapeznemu in je dejansko razvit iz njega. Uporablja se v

vseh primerih, kjer obstaja moţnost umazanije ali manjših nepravilnosti, ki bi lahko vplivale

na privitje dveh elementov. Tipičen primer uporabe so navadne ţarnice, pritrdilni deli kavljev,

armatur in podobno. Kot boka pri oblem navoju je 30°. Koren navoja je povsem zaobljen.

Označuje se z oznako Rd, doda se imenski premer in korak v inčih (npr. Rd20x1/8). Na sliki je

prikazan obli navoj. [7]

Slika 1.9: Obli navoj [7]

matica

vijak

matica

vijak


11

1.6.4 Ţagasti navoj

Ţagasti navoj je še ena izvedenka trapeznega navoja, prav tako je ena stran boka 30°, drugi

kot je negativen 3°. Torej je skupni kot 33°. Na levem boku je vidna zračnost, ki je 0,2 mm, z

namenom, da se zagotovi prostor za mazalna sredstva. Razvit je z namenom, da prenaša večje

sile v eno stran na elementih, kot so vretena, uporablja pa se v raznih proizvodnih strojih, kot

so struţnice, kopirni avtomati in stiskalnice. Strojniški priročnik razdeljuje takšne navoje na

ţagasti normalni navoj (najpogosteje uporabljen) ter ţagasti drobni in grobi navoj. Drobni

navoj ima pri enakem premeru manjši korak, grobi navoj pa večji. Na sliki je prikazan profil

takšnega navoja. Označuje se z oznako S ter imensko mero s korakom (npr. S22x5); vse mere

so v milimetrih. [7]

Slika 1.10: Ţagasti navoj [7]

1.6.5 Cevni navoj

Cevni ali Whithworthov navoj se uporablja v strojnih inštalacijah za vijačne zveze. Standard

ISO in ENU ga deli na navoje, pri katerih se tesnjenje doseţe s pritiskom ISO 228-1 (EN ISO

228-1), to so "pritrdilni navoji", in na takšne pri katerih tesnjenje doseţemo z navojem ISO7-1

(EN10226), to so "tesnilni navoji".

Cevni ali "colski" navoj se malenkostno razlikuje od ostalih ţe omenjenih navojev. Za

imenski premer je določen notranji svetli premer in mere so v inčih ali milimetrih. Primer

označbe: R3/4. Razlaga označb, klasifikacija in standardizacija so opisane v nadaljevanju.

Na Sliki 1.11 je prikazan cevni ali "colski" navoj. [7]

matica

vijak

vijak


12

Slika 1.11: Cevni navoj [7]

Zunanji (imenski) premer

Notranji premer

Srednji premer

Kot boka navoja

Korak navoja

matica

vijak


13

2.0 REZANJE CEVNIH NAVOJEV

2.1 Teorija rezanja navojev

Natančno odrezovanje se pojavi z začetkom tekstilstva in parnih strojev, saj se z njihovim

izdelovanjem pojavi potreba po natančnejših strojnih elementih in konstrukcijskih sklopih. Te

postopke razvijajo in izumljajo vedno novejše, natančnejše in zahtevnejše. V 19. stoletju

nastanejo prve tehniške šole, v katerih se začne prvi znanstveni pristopi v preučevanju

odrezovanja. Rezanje navojev na cevi za strojne inštalacije se v tem času izvaja ročno.

V začetku 20. stoletja je industrija močno napredovala. Tako se je pojavila zahteva oz.

potreba po večji natančnosti vseh vrst odrezovalnih obdelav, med njimi tudi rezanje navojev

na cevi. Obe svetovni vojni sta še dodatno pospešili industrijske napore in s tem posredno

razvoj rezanja ter novih postopkov nasploh, pa tudi pojav serijske proizvodnje. Izvajale so se

prve raziskave in analize vseh mikroprocesov, ki se vrstijo pri odrezovanju kovin. Izvajali so

se številni eksperimenti z namenom pridobiti čim več informacij o tem, kakšne sile nastopajo

v procesu, kakšni so vplivi vrste materiala, vrste orodja ter kakšen je vpliv hlajenja ali

mazanja med odrezovanjem.

Tehnologija rezanja je tako napredovala skozi vso 20. stoletje, najsi bo to v smislu

kosovnih izdelko ali velikoserijska proizvodnja., oOdrezovalni postopki so danes razčlenjeni

in raziskani v tej meri, da omogočajo pripravo orodij, strojev in naprav, s katerimi

zadovoljujemo potrebe industrije.

Osnovni oz. primarni postopki odrezovanja, ki so bili v uporabi v začetkih industrializacije,

so:

struţenje – je rotacijsko odrezovanje, pri katerem se vrti obdelovanec ali orodje;

frezanje – postopek, pri katerem se rezilo vrti okrog svoje osi in hkrati pomika po

obdelovancu;

vrtanje – postopek, pri katerem se orodje vrti in hkrati pomika premočrtno v svoji osi

v obdelovanec. [2]

Prenosne strojne rezalnice navojev na cevi so se v Sloveniji začele uporabljati konec 80.

let. Danes sodobne naprave rezanja navojev sledijo in upoštevajo vsa načela optimalnega

dela, ki so se pokazala v postopkih splošnega odrezavanja. Problem teorije rezanja navojev je

v tem, da so stroji in naprave – rezalniki navojev na cevi –namensko izdelani za strojne

inštalacije in da je specifične teorijske razprave malo ali pa ni dostopna vsem zainteresiranim.


14

Slika 2.1: Sile in koti pri odrezovanju [2]

Enačba za podajanje pri rezanju navojev [2]:

ap ap

√nap 1 √ [1]

Radialno podajanje

Celotna globina navoja

Število prehodov

= 1. prehod = 0,3 (pri rezanju navojev s prenosnimi napravami je samo 1 prehod orodja)

2. prehod = 1

3. prehod in višje -1

Enačba za prosti kot pri rezanju navojev [2]:

( (

) ) [2]

Kot klina β in cepilni kot γ izberemo iz Preglednice 2.1, v kateri so podani koti za cevne

Whiworth in metrične zunanje navoje.


15

Preglednica 2.1 Kot klina in cepilni kot [2]:

profil navoja kot klina β cepilni kot γ

metrični 60 6

cevni Whithworth 55 5

Enačba za kot navojnice φ [2]:

φ arctan (

) [3]

Prenosne naprave za rezanje navojev imajo omenjene kote, podajanje, vrtilno hitrost

ipd.. upoštevane in jih ni moţno nastavljati. Rezalna orodja (rezalne čeljusti) so izdelane

namensko za rezanje Whithworth cevnih navojev po standardu EN10226-1 in EN ISO 228-1.

Parametri pri sami izdelavi (rezanju) so prilagojeni optimalnim pogojem, ki so potrebni za

izdelavo cevnega navoja. Postopek rezanja navojev na rezalniku je opisan v podpoglavju 2.3.

Slika 2.2: Rezalne čeljusti [9]


16

Slika 2.3: Tipična rezalna čeljust in glavni rezalni koti [13]

Slika 2.4: Rezanje navoja z rezalno čeljustjo [13]

2.2 Cevni navoj - pregled in standardizacija

V tem delu smo se osredotočili na odrezavanje, natančneje na rezanje navojev na ceveh, ki se

uporabljajo za pretoke medijev v ogrevalni in vodovodni tehniki. Strojne inštalacije so

posebna veja industrije, pri katerih se uporabljajo različni standardni izdelki in materiali, ki se

montirajo in poveţejo v celovit sistem z namenom zagotavljanja osnovnih človeških potreb in

počutja. Cevovodi so osnovni del inštalacij in se uporabljajo skozi dolgo zgodovino. Pri

cevovodih ali cevnih inštalacijah je osnovni problem tesnjenje stika med dvema cevema.

Osnovni način za tesnjenje in zdruţitev dveh cevi je navojni kos – spojka ali "mufa". To je

valjast kos cevi z notranjim cevnim navojem, ki ga privijemo najprej na prvo cev in nato

drugo privijemo v mufo. Takšna vijačna zveza povezuje cevi v cevovod in sluţi za prenos

medija. Seveda moramo zračnost med navoji zatesniti in v ta namen uporabljamo različne

materiale. Naravni materiali so lan v kombinaciji z oljem, umetni pa razne kemične mase,

tesnilne niti in vloţki iz PTFE ali pa obročasta tesnila iz gume. Vsaka vrsta medija ima svoje

zahteve; tako se za vodovod zahtevajo v vodi topna olja in tesnila s sanitarno neoporečnim


17

izkazom pooblaščenega inštituta. V praksi se to pogosto preverja, običajno na tehničnih

pregledih, pa tudi sprotno s strani nadzora strojno-inštalacijskih del.

Tesnila so pomemben del vijačne zveze dveh cevi in so v zadnjih letih kot izdelek

napredovala od klasičnih materialov (lan in olje) do obstojnih in higiensko neoporečnih niti iz

PTFP ali "teflona". Pravilna uporaba tesnil in izdelovanje navojev ločita izkušenega

inštalaterja od običajnega monterja v gradbeništvu. Namreč, vijačenje, pritrjevanje in podobna

opravila se med seboj praktično ne razlikujejo, zato bi lahko sklepali, da za izvedbo gradnje

objekta potrebujemo samo zadostno število delavcev oz. monterjev, ki so v vsakem delu

osnovno usposobljeni. Po določenem času bi na enostaven način dobili končan gradbeni

projekt brez neskončnega usklajevanja med izvajalci. Vijačna zveza in tesnjenje dveh cevi

zahtevata izkušenost in prakso pri delu z inštalacijami. Delovni proces je zelo odvisen od

spretnosti in izkušenosti monterja, in sicer tako pri izdelavi navoja kot pri tesnjenju.

Naslednji pomemben faktor v vijačni zvezi je navoj. V strojnih inštalacijah se

uporabljajo standardizirani navoji v skladu s veljavnimi predpisi. Za klasične strojne

elemente, kot so vijaki, matice, ipd., se vzamejo klasični izdelki široke potrošnje take

kakovost, kot je predpisana v veljavnih zakonih in predpisih EU ter imajo izjavo o skladnosti

z ustreznim standardom.

Za področje gradbeništva je v veljavi evropska Direktiva o gradbenih proizvodih

(CDP 89/106/EGS), ki ureja proizvode, ki se vgrajujejo v objekte. Vsi standardni izdelki, ki

bistveno vplivajo na vsaj eno lastnost zgradbe, morajo ustrezati določenim tehničnim

standardom in predpisom, kar se izkazuje z izjavo o skladnosti. Imeti morajo tudi oznako CE.

Ta oznaka na izdelku je dokaz za splošno varnost proizvoda, ne pomeni pa kakovosti. [1]

Standard za cevni navoj pri strojnih inštalacijah je EN 10226-1 ali DIN 2999 ali ISO

7-,1 in sicer je to Whithworthov navoj ali "colski" navoj.

Značilnost tega navoja je, da je zunanji navoj (moški del) koničen (standard EN

10226-1), notranji navoj (ţenski del) pa cilindričen. To pomeni, da imajo fitingi z notranjim

navojem, ki objamejo cev, vrh navoja poravnan oz. vzporeden (oznaka navoja je Rp, npr.

Rp1/2", Rp3/4", Rp1"), navoj na cevi pa je izdelan z blagim vzponom 1,48 (ali 1:16) v smeri

od začetka cevi (oznaka navoja R npr R1/2", R3/4", R1").


18

Slika 2.5 Konični navoj EN10226-1 [8]

Skozi vso zgodovino uporabe cevnega navoja so se evropske drţave oprijemale

angleškega cevnega navoja BSP, kar pomeni "British Standard Pipe Threads". Nemški urad

za standardizacijo ga je vodil pod oznako DIN 2999.

Angleški standard, ki določa paralelne navoje, se imenuje BSPP in je bil osnova za

mednarodni standard ISO228. Iz njega izhaja evropski standard EN ISO 228-1, ki so ga

povzele vse evropske drţave, med njimi tudi Slovenija.

Angleški standard, ki določa konične navoje, se imenuje BSPT in je bil osnova za

mednarodni standard ISO 7-1. Iz njega izhaja evropski standard EN10226-1.

Pomembno je, da ločimo med cevnimi navoji, pri katerih se tesnjenje doseţe na

navoju – to so konični (EN10226-1) – in cevnimi navoji, pri katerih se tesnjenje doseţe s

pritiskom na ploskev – to so paralelni (cilindrični). Slednji so določeni s standardom EN

ISO 228-1. [8]

Prav tako je pomembno vedeti, da se evropski standard EN 10226-1 razlikuje od

ameriškega (American National Standard Taper Pipe Thread – ANSI/ASME B1.20.1 Pipe

Threads, General Purpose), pa čeprav so navoji skoraj identični. Razlikujejo se v kotu vzpona

na zunanjem navoju. Ameriški ima kot 1.46, evropski pa 1,48. Poleg tega ima ameriški

zunanji navoj kot 60, evropski pa 55.

Pri paralelnem cevnem navoju se tesnjenje dosega s pritiskom na ploskev. V skladu s

standardom EN ISO 228-1 velja oznaka G, in sicer tako pri notranjem kot pri zunanjem

navoju (npr. G1/2", G3/4", G1"). Pri standardnem metričnem navoju velja oznaka M. [5]


19

2.3 Postopek izdelave cevnega navoja

V nadaljevanju je opisan postopek za izdelavo navoja na pocinkani cevi z uporabo

namenskega prenosnega stroja – rezalnika navojev. Pri samem postopku običajno sodelujeta

dva monterja.

Slika 2.6: Rezalnik navojev REMS Magnum [9]

Monter, ki upravlja z rezalnikom navojev, stoji ob strani, pravokotno na os cevi in

stroja, drugi, ki mu pomaga pri vstavljanju cevi v sam rezalnik, pa stoji ob koncu cevi. Cev se

vstavi v rezalnik, in sicer s prednjim koncem skozi odprtino v rezalni glavi (na sliki pod št.

12) in nato naprej skozi celotno telo stroja. Cev se nato vpne z dvema vpenjalnima čeljustma,

ki sta spredaj (št. 1) in zadaj (št. 2). Na določeni razdalji (pribliţno 10 cm od sprednje

vpenjalne čeljusti – na sliki pod št. 2) vpnemo konec cevi in primaknemo rezalnik cevi (št.

18). Vpenjalne čeljusti (št. 1) dobro zategnemo z nekajkratnim povratnim udarcem – s


20

sunkovitim zasukom vpenjalnega obroča (št. 22). V kolikor imamo opravka s cevjo, dolgo 2

m in več, moramo uporabiti tudi pomoţni nosilec oz. podpornik, in sicer ločeno od stroja na

razdalji, da podpira daljše kose cevi. Opremljen je s kroglami ali valji za laţje obračanje

obdelovanca.

Pri nekaterih strojih je rezalnik serijsko dodan, pri drugih, manjših modelih pa ne. V

vsakem primeru je obvezno rezanje cevi pred izdelavo navojev. Tako zagotovimo čist in

pravokoten rez, ki je potreben za izdelavo dobrega navoja. Rezalnik cevi (št. 18) se z ročico

vpne na cev, nato monter na stikalu (št. 3) preklopi na hitrost 2, vključi pogon s pedalom (št.

4). Cev začne rotirati, kroţno rezilo pa istočasno reţe cev. Tako dobimo pravilno pravokotno

odrezano cev. Sledi posnemanje notranjega roba z posnemovalcem (št. 19). Le-tega

primaknemo rotirajoči cevi in s primernim pritiskom posnamemo rob.

Rezanje navoja začnemo tako, da odmaknemo rezalnik cevi (št. 18) in posnemovalec

(št. 19). Stikalo (št. 4) nastavimo na hitrost 1, rezalno glavo (št. 12) primaknemo v poloţaj

rezanja, nato pa jo z ročico (št. 8) potisnemo po vodilih do začetka cevi. Rezalnik vključimo z

noţnim pedalom (št. 4). Rezalna glavo (št. 12) potiskamo z vzvodom (št. 8) po vodilih proti

vrteči cevi in po začetnih dveh vrezanih obratih začne glava sama rezati navoje. Med

obdelovanjem se rezalna glava počasi pomika po obdelovancu (to je cevi) in vrezuje navoje.

Med postopkom rezanja navojev se cev, ki je vpeta, obrača okoli svoje osi, orodje oz. rezalna

glava pa rotira in po obodu cevi vrezuje navoje. Rezalne čeljusti istočasno reţejo vsaka svojo

globino navoja. Pri tem ni potrebna nikakršna dodatna sila, npr. pritiskanje monterja. Po

končani obdelovalni poti, ki je odvisna od nastavljenih parametrov, se rezalna glava

avtomatsko odpre (pri nekaterih strojih se celo sama avtomatsko odmakne od obdelovanca).

Dolţina obdelovalne poti je odvisna od drugega elementa, ki ga ţelimo privijačiti. V cevnih

inštalacijah je to običajno spojni kos kot npr T-kos, spojnica ali koleno. Ker so takšni

elementi standardizirani in ţe imajo izdelane navoje, se pri ceveh prilagajamo in tako temu

ustrezno dobimo dolţino, ki pa še ni celotna dolţina. Pripraviti moramo dolţino navoja, ki je

minimalno za 3 korake daljša od dolţine navoja ustreznega nasprotnega elementa. Razlog je v

tem, da so zadnji trije koraki zaradi orodja slabše kakovosti in plitvejši, kot je predpisano.

Ko imamo izdelan ţelen navoj na cevi, je treba zaradi laţjega začetnega privijačenja še

posneti rob na začetku. Rob na začetku navoja se vedno posname. Skoraj brez izjem imajo

stroji za rezanje navojev posnemalnik roba ţe vključen kot standardno orodje, kakor tudi

rezalnik cevi. Izdelan navoj se pregleda, očisti od vseh ostruţkov in olja ter preizkusi z

ustreznim prilegajočim elementom. Velja pravilo, da je navoj dober, če se lahko element

prostoročno vsaj trikrat navije nanj brez zatikanj.


21

Tako pripravljeno cev z navojem nato povijemo z ustreznim tesnilom. Pri tesnilih moramo

paziti, da so ustrezna in dovoljena za medij, ki bo v inštalaciji. Tako moramo za inštalacijo

pitne vode uporabljati higiensko neoporečna tesnila, ki so v skladu z zakonom. Nato v nosilne

elemente, kot je to npr. gumi, vpnemo obešala, montaţne konzole ali pa poloţimo na

pripravljeno podlago.

2.4 Prenosne naprave za rezanje navojev – rezalniki

Nekje v sredini 80. let so se pojavili prvi rezalniki navojev za uporabo na gradbiščih. Do

takrat so cevne navoje izdelovali ročno, in sicer z ročnimi vrezovalnimi orodji. Ta postopek je

počasen in zahteva precejšen fizični napor inštalaterja, ali pa v primeru večjih premerov kar

cele skupine, kar pomeni daljši čas za dokončanje del in več potrebnih delovnih ur. Strojno

vrezovanje navojev na cevi je pomenilo velik preskok v načinu izdelave strojnih inštalacij, saj

so se delovne ure za navojne inštalacije prepolovile, hkrati pa se je zmanjšalo število

potrebnih delavcev. Pri starem, ročnem načinu sta za večje premere cevi zaradi velike

potrebne sile rezanja sodelovala vsaj dva inštalaterja, včasih pa celo štirje, npr. zaradi

obračanja cevi.


22

Slika 2.7: Prenosni rezalnik navojev [9]

Rezalniki navojev se z desetletji uporabe niso kaj dosti spreminjali. Pridobili so

robustno vpetje orodne glave ter bolj vzdrţljiva rezalna orodja. Prav tako so proizvajalci

poenostavili zamenjavo orodij in vpenjanje cevi. Po zasnovi so takšni stroji razviti iz klasičnih

struţnic, pri katerih imamo votlo ohišje, skozi katerega se vstavi cev ter vpenjalno glavo za

orodje, to h+je rezalno glavo, ki je v tem primeru oblike torusa s tremi, štirimi ali celo šestimi

nastavki za namenske vrezovalne noţe, to je rezalne čeljusti. Za vsak premer cevi obstaja

poseben komplet rezalnih čeljusti. Postopek rezanja navojev poteka tako, da se vpeti

obdelovanec, to je cev, vrti, mirujoče rezalne čeljusti pa se vzdolţno pomikajo in vrezujejo

navoj, in sicer ob pomoči elektromotorja ali ročno.

Rezalniki navojev so izdelani z najmanjšo moţno teţo in so majhnih dimenzij, saj so

namenjeni za transport in uporabo na gradbiščih. Njihova teţa se giblje med 30 in 50 kg,


23

odvisno od vrste proizvajalca in kapacitete, ter je primerna za ročni prenos – dovolj sta dve

odrasli osebi. Za ta namen imajo montirane ročaje, ki se po potrebi odstranijo. Običajno

stojijo na enostavnih nogah, ki se zaradi enostavnega transporta odstranijo, naprava pa se

lahko uporablja brez podnoţja, na delovnem pultu. Dimenzije strojev so povečini = 1000 x

500 x 500 mm (dolţina širina višina); brez nog in ročajev. Kot dodatna oprema sodijo

zraven še stojalo za cevi, noţno pedalo za pogon ter set rezalnih čeljusti za različne premere

cevi.

Treba je vedeti, da nimajo vsi rezalniki enake opreme in tehničnih karakteristik, vendar

so v praksi razlike zelo majhne. Izdelovalci so z leti razvili uporabne dodatke, same naprave

pa so optimizirane za ergonomsko in učinkovito uporabo. Večina rezalnikov ima ţe

tovarniško izdelane parametre rezanja, ki jih ne moremo spreminjati. Hitrost in globina

rezanja ter pomik so tako prilagojeni optimalnemu rezanju navojev na cevi.

Premeri cevi, ki se lahko vrezujejo, so v razponu od DN8 do DN80 in največji DN100.

Obstajajo tudi nestandardni rezalniki za večje premere, ki se v praksi gradnje objektov ne

uporabljajo. Pri večjih cevovodih se uporablja varilna tehnologija.

Dodatni pomoţni postopek, ki se lahko uporablja na rezalnikih, je odrezovanje cevi s

posebnim noţem, ki je vpet na samostojnem drţalu. Lahko se uporablja tudi posnemovalno

orodje trikotne oblike za posnemanje robov, ki je prav tako posebej vpeto na ohišju.

Vrste navojev, ki se lahko izdelajo, so cilindrični desni (notranji in zunanji) ter konični

desni (notranji in zunanji) po standardu EN10226-1.

Rezalnike poganjajo elektromotorji moči 1500–2000 W, ki za delovanje potrebujejo

napetost 220 V.

Rezalne čeljusti so robustne in vzdrţljive, izdelane so iz obstojnih in kakovostnih jekel

in so namenjene za teţke delovne pogoje na gradbiščih. Še vedno pa se v vseh navodilih za

uporabo zahteva obvezno hlajenje in mazanje med samo obdelavo. [9], [10]


24

2.5 Pogoste teţave pri rezanju cevnih navojev

Prepoznavanje vrste navoja

Na gradbiščih se pogosto srečujemo s problemom neustreznosti navojev. Tipični primer

je vgradnja ventilov ali sond posebnih izvedb. Običajno imajo takšni ventili priključke, ki

ustrezajo vsem normam in standardom, so pa tudi izvedbe, pri katerih so na telesu ventila

navojni nastavki za razne namene. Največkrat ravno ti navojni nastavki ne ustrezajo. Rešitev

lahko preprosta. Takšen ventil se zamenja z ustreznejšim, ki je izdelan v skladu s potrebami

na projektu. Večja teţava se pojavi, kadar takšnega ventila sploh ni ali pa je teţko dobavljiv.

V tem primeru nam lahko pomaga prepoznavanje navoja in dobava ustreznega protinavojnega

elementa.

Kako ločiti dober navoj od slabega

Preden se fitingi in cevi med seboj vijačijo, je treba pregledati vse navoje. Če znamo ločiti

dober cevni navoj od slabega, to pomeni velik prihranek pri kasnejših popravilih, saj

demontiranje in ponovna montaţa nista potrebna.

Pri rezanju navojev so navoji slabi

Razlogov za slabe navoje je kar nekaj. V kolikor se drţimo dobre prakse in navodil za

uporabo rezalnic, moţnost za slabe navoje zmanjšamo na najmanjšo moţno mero.

Kako prepoznati obrabljenost orodja na rezalniku

Obrabljenost rezalnih čeljusti je pogost vzrok za slabe navoje.


25

3.0 OPTIMIZIRANI POSTOPKI IN REŠITVE PRI REZANJU NAVOJEV

3.1 Delo z rezalnikom navojev in primeri dobre prakse

Dobre rezultate pri delu z rezalnikom lahko doseţemo z dobrim načrtovanjem, optimalnim

tokom materiala, optimalnim razporejanjem monterjev in opreme ter s pravilno uporabo

rezalnikov ter poznavanjem problematike cevnega navoja.

Načrtovanje

Pri pridobljenem projektu strojnih inštalacij, pri katerih potrebujemo rezalnik za rezanje

cevnih navojev, je treba predvsem preveriti, koliko je dela z navojnimi zvezami, kakšna

oprema se potrebuje ter koliko monterjev in v kakšnem časovnem roku je treba projekt

zaključiti.

Iz načrtov razberemo dimenzije (DN) in količino (metraţo) cevi, ki jih je treba

zmontirati. Priporočeno je preveriti (izmeriti) dolţino cevi v načrtu in to primerjati s količino

v popisu del.

V pogodbi preverimo, kdaj je rok za zaključek projekta. Iz popisa del preračunamo,

koliko delovnih ur je potrebnih za dokončanje strojnih inštalacij.

Tako lahko iz gornjih podatkov določimo sledeče: kakšen rezalnik je potreben za delo

in koliko monterjev potrebujemo, da se dela končajo v predvidenem roku.

Nabava

Pri oskrbi gradbišča z materiali moramo predvsem vedeti, koliko in kakšne materiale

potrebujemo, da bomo končali pogodbena dela. To pomeni, da načrtujemo nabavo z

dobavitelji tako, da imamo pravočasno zagotovljeno vso pokritje potreb na gradbišču.

Smiselno je upoštevati določeno rezervo pri nabavi. Npr., če potrebujemo 200 m pocinkanih

navojnih cevi in 150 kosov različnih navojnih "fitingov", nabavimo 10 do 15 % več. V praksi

se je pokazalo, da med načrti in dejanskim stanjem vedno prihaja do odstopanj in se jih ne da

odpraviti. Z boljšim načrtovanjem jih sicer lahko zmanjšamo, ne moremo pa jih popolnoma

izničiti.

Pri nabavi ne smemo pozabiti na hladilno olje za rezalnik. Priporočajo se preizkušena

hladilna olja. Pri količini moramo vedno upoštevati, da obstaja dovolj zalog za dokončanje

del z rezalnikom. Vsaka naslednja nabava se je v praksi pokazala kot problem, saj je rezalnik


26

takrat stal in ni bil izkoriščen. Priporoča se, da se ob dostavi rezalnika na gradbišče dostavi

poln kanister rezalnega olja, običajno je to 15–20 litrov.

Priprava dela

Ker v večini primerov delo poteka na gradbiščih, je pred začetkom del treba pripraviti sam

prostor in postavitev. Stroji zahtevajo ravno in stabilno podlago. Vsa okolica, predvsem tla,

morajo biti kar se da ravna in odprta v polmeru vsaj 6 m zaradi obračanja obdelovancev

(cevi), ki so v standardnih dolţinah 6 m. Zaradi bolj ekonomičnega dela je smiselno, da je

delovni prostor blizu skladišča cevi ali zraven montaţe same. V praksi so bili primeri, ko je

sam raznos materiala trajal dlje od izdelave navojev in montaţe. Tudi organizacija dela je

pomemben faktor, saj se ob neorganiziranih inštalaterjih, ki opravljajo vsak svoje delo, kmalu

pokaţe visoko število delovnih ur, ki je v današnjih razmerah teţko sprejemljiv. Pri večjem

gradbišču in veliki metraţi cevovodov, kjer pri montaţi sodeluje 20 in več inštalaterjev,

znesek stroškov dela je lahko večji od 1.000 €.

Organizacija dela pri rezanju cevnih navojev

V praksi se je pokazalo, da en rezalnik zadostuje za izdelavo vseh navojev na enem gradbišču.

Teţava je v tem, da vodilni monterji ne uporabljajo ekonomičnega razporeda monterjev in

delovne opreme. Primer dobre prakse je takšen: monter na delovnem mestu sporoči DN cevi

in dolţine, ki jih potrebuje, monter na rezalniku izdeluje navoje, pomoţni monter pa prenaša

polizdelke na mesto vgradnje. Pokazalo se je, da če hočemo optimalno izkoristiti rezalnik,

potrebujemo vsaj štiri monterje, od tega morata dva (monter, ki montira in sproti meri

potrebne razdalje in monter – operater z rezalnikom) poznati delo z rezalnikom.

V primeru kratkih časovnih rokov ali večjega gradbišča (dolga pot raznosa materiala)

se lahko skupina monterjev razširi, in sicer:

dva monterja za montaţo cevi (tesnjenje in vijačenje);

en monter za pritrjevanje cevi (vijačenje in konzoliranje);

dva pomoţna monterja za prenos materiala;

en monter in en pomoţni monter za delo na rezalniku.

S takšnim razporedom lahko montiramo cevne inštalacije hitreje od normativnih časov,

vendar mora delo potekati brez prekinitev ali zastojev.


27

Monter, ki upravlja z rezalnikom, mora imeti dovolj izkušenj, da obvlada vse postopke

dela, poznati mora moţnosti in uporabnost stroja, kot tudi vse nastavitve in delovna navodila.

Poznati mora osnove izometrije in delo z cevnimi inštalacijami. Seznanjen mora biti z

varnostjo pri delu in delom na gradbišču. V praksi se je pokazalo, da enoletne izkušnje z

rezalnikom zadostujejo za pravilno delo.

Navoje je treba takoj po izdelavi preizkusiti s poskusnim vijačenjem. Tako se

izognemo nepotrebnemu vračanju izdelka nazaj z mesta montaţe. V kolikor se opazi

nepravilnosti v vijačenju (zastoji, slab začetek privijanja, kratka pot ovijanja ipd.), je

priporočljivo izdelati nov navoj. Velik deleţ takšnih "sumljivih" navojev se kasneje izkaţe za

slabe – navojna zveza pušča pri tlačnem preizkusu. V takšnem primeru so zamenjava slabega

elementa, izdelava novega navoja in ponovna montaţa neekonomični. Seveda je po takšnem

delu treba vnovič izvesti tudi tlačni preizkus, kar pomeni dodaten strošek. V nadaljevanju je

prikazana preglednica, v kateri je za vsak DN prikazano število uporabnih navojev, ki jih

moramo izdelati.

Prav tako se je kot dobra praksa izkazalo, da monter pri rezalniku sam privije in

zatesni en fiting na cev. Kombinacija koleno-cev ali mufa-cev se v večini primerov na mestu

montaţe tako tudi montira.

Tok materiala mora biti nemoten, kar velja tako za raznos polizdelkov (narezanih

navojnih cevi po gradbišču), kakor tudi za dobavo potrebnega materiala na gradbišče.

Priporočljivo je, da se izdobavi polna količina cevi in fitingov za objekt, saj se tako močno

zmanjša moţnost manjka materiala in posledično zastoja v delu.

V primeru velikega gradbišča je smiselno načrtovati lokacijo, na kateri se bo postavil

rezalnik. Takšen prostor mora biti blizu montaţe, prehodi morajo biti dovolj široki, da

omogočajo prenos in delo s šestmetrskimi cevmi, prostor mora biti varen za delo in imeti

mora dovod elektrike ter razsvetljavo, zaščiteno pred vremenskimi vplivi.

Varno delo z rezalniki navojev [9], [10]

Prostor, kjer poteka delo z rezalnikom, mora biti zaščiten pred vremenskimi vplivi. Električna

napeljava mora ustrezati standardom, ki veljajo na gradbiščih; velja Pravilnik o gradbiščih

(Uradni list RS, št. 55/08 in 54/09 – popr.), prav tako moa biti zadoščeno vsem ostalim

delovnim pogojem, ki so opisani v pravilniku. Monterji morajo imeti ustrezno delovno

zaščitno opremo: delovne čevlje, delovno obleko, čelado in delovne rokavice. Izjema je

monter, ki dela na rezalniku. Pri njegovem delu se klasične usnjene rokavice odsvetujejo

zaradi morebitnega vprijema v rotirajoče čeljusti. Namesto njih se priporočajo oprijete


28

gumirane tekstilne rokavice, ki se tesno oprijemajo prstov. Prav tako se ne priporočajo

nikakršna ohlapna oblačila, razpeti dolgi lasje ali delo pod vplivom alkohola.

Delovno mesto naj bo dovolj veliko za obračanje in raznos cevi dolţine 6 m. Poskrbeti je

treba za zadostno osvetlitev in redno pospravljati materiale ter čistiti odpadke. Rezalnik se ne

sme priključiti na neustrezne električne vtičnice.

Treba je pregledati električni dovodni kabel. Če se ugotovi, da je poškodovan (presekan

gumiran plašč), se obvezno zamenja z novim. Običajno so električni kabli priključeni na

gradbiščno omaro in potekajo na prostem, zato je treba vedno uporabljati takšno vrsto kablov

in opreme, ki ustreza vsaj IP43. Kabli se naj poloţijo tako, da se izognemo nevarnosti

poškodb bodisi na tleh bodisi na višini. Izogibamo se območij gradbenih delovnih strojev in

mest, kjer se pogosto zadrţujejo ljudje. Kabel je treba varovati pred vplivom ognja, ostrih

predmetov, oljem, ostrimi in vrtljivimi deli.

Rezalna orodja rezalnika naj bodo čista in ostra. Vedno naj se uporabljajo orodja, ki so

originalna, npr. čeljusti. V primeru poškodovanega stikala vklopa se rezalnik ne sme

uporabljati. Kadar reţemo navoje na cevi, moramo uporabljati posebno stojalo, ki naj bo v

višini in osi stroja.

Pregledi oziroma vzdrţevanje

Čeljusti je treba občasno zamenjati z novimi. Redno pregledujemo navoje; če so topi, so

rezalne čeljusti obrabljene. Rezalnik je po delu treba očistiti in zaščititi pred vremenskimi

vplivi.

3.2 Pravilno delo z navojnimi spoji v strojnih inštalacijah

Pri delu smo velikokrat naleteli na problem slabega tesnjenja pri navojnih zvezah. Pri strojnih

inštalacijah se to največkrat pokaţe kot kapljanje vode iz sistema, včasih pa kot uhajanje npr.

komprimiranega zraka. Največkrat so bili vzrok premalo navit spoj, slabo navitje tesnilnega

materiala, fiting slabe kakovosti ali smeti v navojni zvezi, včasih pa je bil vzrok v slabih

navojih, če je inštalater slabo vrezoval navoje, mogoče ni bil pozoren ali pa ni niti ni preveril

končnega videza. Razlogov za slab navoj je kar nekaj, posledice pa so lahko velik finančni

zalogaj, zato bomo v nadaljevanju opisali pravilno delo s priporočili za varno in ekonomično

delo.

Navojni spoji v strojnih inštalacijah so trenutno eden pogostejših načinov spajanja dveh

elementov, čeprav tendence v najrazvitejših drţavah nakazujejo upad te tehnologije v korist


29

tesnjenja z zatiskovanjem – "press" tehnologija. Kljub temu pa vijačni spoj ostaja eden

poglavitnih univerzalnih tehnologij, pri kateri lahko različne materiale oz. elemente spojimo v

zatesnjen spoj, in to samo s standardnim orodjem, brez posebnih znanj ali veščin.

Pred začetkom del na obstoječi inštalacijah se vedno osebno prepričamo, ali je sistem

izpraznjen, da v njem ni tlaka. Vedno se pozanimamo, kje je glavni zaporni ventil. Pri delu na

vodovodu je smiselno, da se pred tem napolni rezervna pitna voda za trenutne potrebe, kot

tudi da so polni straniščni kotlički.

Pri elementih različnih proizvajalcev se moramo prepričati o pravilnih ujemajočih se

navojih ţe pri postopkih nabave, saj lahko kasneje pri montaţi neskladnost povzroči velike

zastoje in teţave. Pri naročilu ventilov in podobnih regulacijskih elementov se moramo

obvezno prepričati, ali imamo ustrezne (med seboj kompatibilne) vijačne elemente za

montaţo na inštalacijo. Prav tako moramo pred začetkom del pripraviti spisek potrebnih

sestavnih elementov (npr. cevi, kolena, privijala, tuljave, tesnila, prirobnice, ventili).

Pri remontnih delih ali popravilih se nikoli ne smemo zanašati na miselnost, da so vse

predhodne inštalacije bile izvedene pravilno. Preveriti moramo vsako odstopanje od

uveljavljenih in standardnih rešitev

Pred privijačenjem dveh elementov vijačnega spoja se vedno prepričamo, da so

površine na obeh delih (moški in ţenski del) čiste in da so navoji pravilni. Oba dela morata

biti poravnana, da se navojne površine pravilno nalegajo ena na drugo. Ročno preizkusimo z

navijanjem brez tesnjenja. Za manjše premere cevi zadostujejo 2–3 ročni zasuki, pri ceveh s

premeri, večjimi od DN40, pa velja, da je navoj dober, če se lahko ročno zasuče 4–5-krat.

Obstaja moţnost, da navoja na dveh elementih nista izdelana po enakem standardu. Sicer je to

redko, a če se elementa ne ujemata najbolj, je treba preveriti navoja. Namreč, ameriški

standard ANSI/ASME B1.20.1 ima kot navoja 60°, medtem ko ima evropski navoj 55° po

standardu EN 10226-1. [8]

Pri uporabi tesnila moramo poznati morebitne omejitve in pravila – nekaterih inštalacij

(npr. plinski cevovodi) ne smemo tesniti s standardnimi tesnili. Vedno moramo poznati

tehnične predpise lokalnih distribucijskih podjetij, zakonsko predpisanih pravilnikov in

strokovnih standardov za področje, na katerem delamo, najsi bo to plin, para, vroča voda,

pitna voda ali kanalizacija.

Dejansko navojni zvezi tesnijo 2–4 zatesnjeni navoji, ostali pa imajo ţe preveč

zračnosti, da bi efektivno tesnili. Tesnilo pri zatiskanju oz. vijačenju zaradi sil zdrsne v doline

in vrhove navoja ter s tem blokira prehod medija po navojnici. Tesnilo deluje tudi kot mazivo

za laţje privijanje.


30

Če uporabljamo PTFE (teflon) vrvico, potem navijem material po navojnih dolinah, in

to ne večkrat kot dvakrat na enem mestu. Navijamo v smeri, v kateri bomo navijali element.

Začnemo na začetku navoja in nadaljujemo po navojnici. Za različne premere navijamo

tolikokrat, kot je navedeno v navodilih. Pri PTFE traku nekajkrat navijamo na navoj, in to

tako močno, da so vidne izbokline navoja. Nikoli pa s PTFE ne prekrijemo začetka navoja na

cevi; s tem se izognemo stika z medijem, ki ga PTFE lahko onesnaţi (redko, a je moţno).

Prav tako s PTFE ne "izdelujemo" navojev (kakršno koli mašenje prevelikih toleranc), saj se

lahko v sistemih pod visokim tlakom spoj raztrga. PTFE obstaja tudi v obliki tesnilne

tekočine – paste.

V primeru uporabe tekočih tesnil ni nevarnosti pretesnjenja saj višek tesnila zdrsne po

navojnici, so pa lastnosti in nameni teh tesnil zelo različni in imajo veliko omejitev, zato je

upoštevanje navodil proizvajalca zelo pomembno.

Inštalacija pitne vode se vedno pripravlja iz cevi in elementov, ki imajo ustrezne

certifikate za pitno vodo. Prav tako se obvezno uporabljajo v vodi razgradljiva olja za

mazanje rezalnikov ter neoporečna tesnila. Še posebej tukaj se po končani izvedbi inštalacije

izvaja temeljito, vsaj polurno izpiranje s čisto vodo. Pri tem skrbimo, da se prečistijo vse veje

sistema, vse cevi in elementi, prav tako očistimo filtrske elemente v omreţju (pri vhodu v

objekt je praviloma čistilni element s filtrom trdih delcev, in sicer na končnih porabnikih –

kotni ventili in perlatorji pri armaturah). Končnemu uporabniku se mora predati zatesnjena,

napolnjena, očiščena in dezinficirana ter ponovno izprana inštalacija. [6]

Vijačni spoj se vedno previdno odvije oz. odteguje, četudi je sistem inštalacije

izpraznjen. Včasih so elementi ali navoji ţe tako stari in utrujeni, da lahko pod povečano silo

popustijo.

Stari navojni spoji tesnijo vse do trenutka, ko se oba dela spoja ne odmakneta narazen.

Pred tem ne kaţejo nobenih znakov, da je sistem pod tlakom. Zato pri odtegovanju spojev v

teh vrstah inštalacij (npr komprimiran zrak) vedno stojimo tako, da nas morebitni sunek

popuščane cevi ne udari. Posebno pri fleksibilnih ceveh večjih dimenzij (DN25 in več)

obstaja nevarnost udarca toliko bolj, če delamo na teţko dostopnem mestu in ne zmoremo

takoj reagirati, npr. na lestvi.

Staro medprirobnično tesnilo pri razstavitvi spoja praktično izgubi lastnost tesnjenja,

zato se pri ponovnem tesnjenju obvezno zamenja z novim.

Pri prirobnicah moramo upoštevati standard EN ISO 228-1, ki predpisuje cilindrični

cevni navoj. Takšen navoj zagotavlja primerno silo stiskanja dveh prirobnic na tesnilo med

njima.


31

Preglednica 3.1: Vijačenje navojnih zvez, pri katerih se tesnjenje se ne doseţe na navoju, v

odvisnosti od DN [6]

Velikost

zveze DN

Navor

[Nm]

Maksimalni

dovoljeni obrat

6 15 ¼

8 20 ¼

10 30 ¼

15 50 ½

20 65 ½

25 80 ½

32 150 ½

40 180 ½

50 240 ½

65 310 ½

80 30 ½

100 470 ½

Preglednica 3.2: Vijačenje navojnih zvez, pri katerih se tesnost doseţe na navoju, v odvisnosti

od DN [6]

Velikost

zveze DN

Ročni

obrati

Potrebni obrati

z orodjem

6 4 2 ¾

8 4 2 ¾

10 4 2 ¾

15 4 ½ 3

20 4 ½ 3

25 4 ½ 3

32 4 ½ 3

40 4 ½ 3

50 5 3 ¼

65 5 ½ 4

80 6 4

100 6 ½ 4 ½

Pri vijačenju dveh navojnih elementov v navojno zvezo moramo upoštevati izkustvene

vrednosti, ki so podane v Preglednicah 3.1 in 3.2. Praksa, ko lahko z ročnimi zasuki

ugotovimo ujemanje dveh navojnih elementov (npr. fitinga in cevi), se je na gradbiščih


32

pokazala za dovolj dober pokazatelj, ali bo navojna zveza drţala. Seveda moramo tudi

ustrezno tesniti in upoštevati vsa priporočila proizvajalcev.

Tretji stolpec v preglednicah nam pove, koliko obratov lahko naredimo z orodjem

(običajno s cevnimi kleščami). Ta podatek nam koristi predvsem iz razloga nevarnosti

previjačenja.

Dogaja se, da predvsem manjše premere (običajno so to vsi premeri od DN50 navzdol)

monter preveč privije in s tem povzroči, da element z zunanjim navojem, npr. spojka (mufa)

zdrsi v neuporaben del navoja na cevi – torej na iztekajoči del, kjer se globina rezanja

postopoma zmanjšuje. To lahko privede do zloma spojke ali cevi, kot je prikazano na Sliki

3.1.

Slika 3.1 Zlom elementa ob previjačenju [20]


33

3.3 Rešitve za teţave pri odrezovanju cevnih navojev

Kako ločiti dober navoj od slabega? Na Sliki 3.2 vidimo nepravilnosti, ki nastanejo pri

izdelavi navojev.

Slika 3.2: Primeri nepravilnih izdelav navojev [7]

Dober navoj:

na cevi se v praksi izkaţe, če lahko nanj z roko privijemo fiting za pribliţno tri polne

vrtljaje;

ima ravno pravšnjo globino, nima plitvih dolin, niti topih konic;

ni oţgan;

ima gladke površine, na koncu se zaključi brez "odtrganin".

bočni kot ni natančen

bočni kot je natančen,

spodnji boki pa so nagnjeni v levo

napake v koraku


34

Navoj je oţgan

Očitno je pri izdelavi prišlo do previsoke temperature. Lokalna ploskev je spremenila

strukturo, zato je barva temnejša, kovinsko modra. To pomeni, da je inštalater dodajal

premalo hladilnega sredstva ali pa so bili parametri na stroju napačni (hitrost odrezovanja).

Posledično se orodja hitreje obrabljajo, kar spet pomeni pogostejše nabave novih orodij.

Kako to preprečimo?Običajno to opazimo ţe pri samem delu. Če dodajamo premalo

hladilnega sredstva (posebna mazalna olja), se precej kadi, se tekočina zaradi visoke

temperature smodi in sproti izpareva namesto da bi odvajala odvečno toploto. Navoj je

temne svetlikave modre barve.

Zato vedno, kadar opazimo gost bel dim (gostejši kot običajno), počakamo in preverimo,

kako je s parametri in hlajenjem. Običajen dim pri izdelovanju cevnih navojev je za

primerjavo po barvi in gostoti podoben cigaretnemu.

Navoj je v začetku odtrgan

Razlogov je lahko več – ali je orodje obrabljeno ali je hladilno olje neprimerno ali pa je

material cevi slab oz. neprimeren. V praksi se največkrat pokaţe, da je orodje (rezalna glava)

obrabljeno oz. topo , po pogostosti sledi neprimerno hladilno olje in slab material cevi. Slab

odtrgan navoj je vzrok za puščanja v navojnih zvezah.

Kako to preprečiti?

Pri slabi ali obrabljeni rezalni glavi se pri delu sliši cviljenje, naprava dela z naporom

(motor se obremenjuje, vrtenje je neenakomerno, na trenutke zdrsne). Pred začetkom

dela moramo preveriti stroj in orodje. Če je slednje topo, ga zamenjamo, torej damo na

rezalni glavi nove noţe. Lahko pa je samo umazano, npr. zaradi peska ali kovinskih

prašnih delcev.

Navoj je preglobok ali preplitek

To pomeni, da so rezalna glava in noţi ţe precej obrabljeni, lahko pa ima leţaj pri rezalni

glavi zračnost, kar pomeni, da je rezalnik potrebno poslati na servis. Takšno popravilo je

drago in dolgotrajno, povsem moţno pa je, da je rezalna glava toliko dotrajana, da ni

moţnosti popravila in je treba kupiti novo.

Posebej skrbno je treba paziti, kako se vreţejo prve sledi v cev, saj je kakovost navoja

močno odvisna od tega.


35

Navoj je vrezan poševno

Cev ni bila odrezana pravokotno ali pa se je pri odrezovanju naredila stopnica. Treba je

vrezati nov navoj. Slika 3.3 nam prikazuje glavne napaki pri rezanju cevi.

Slika 3.3: Pravilno in nepravilno odrezana cev [12]

Slika 3.4: Problem nepravilno odrezane cevi [12]

Slika 3.5: Pravilno odrezana cev in izdelava cevnega navoja [12]

pravilni rez poševni rez stopničasti rez

>1 mm >1 mm OK

nepravilno

odrezano

pravilno

odrezano

čeljust

cev


36

Prepoznavanje problema na podlagi opazovanja odrezkov

Slika 3.6: Pregled odrezkov [4]

Spremljanje oblike odrezkov pri izdelavi cevnih navojev nam pomaga pri kontroli in je

dober pokazatelj, kakšen bo končni izdelek. S pomočjo Slike 3.4 lahko na enostaven način

razberemo, ali imamo optimalne parametre za izdelavo navojev.

Odrezki, ki odtekajo prosto preko rezalnega roba in cepilne ploskve, se lomijo samo,

kadar nastajajo v njih velike notranje napetosti. To so odrezki, na sliki označeni s številkami 1

do 6.

Odrezki 1 do 3 utegnejo biti dolgi celo do 10 m in več in so posebej nevarni, ker

ogroţajo delavca pri rezalniku. Odrezki, ki se lomijo, ker se močno krivijo, ali pa če lomljenje

pospešuje posebna oblika cepilne ploskve, imajo oblike, na sliki označene s številkami od 4

do 10. [4]


37

3.4 Stroškovni preračun zaradi slabe navojne zveze

Ovrednotenje dela in materiala v primeru zamenjave fitinga – pocinkano koleno DN25:

Na objektu je bila izdelana vodovodna inštalacija iz ţeleznih pocinkanih cevi in fitingov. Pri

tlačnem preizkusu z vodo se je ugotovilo, da pušča na navoju med kolenom in cevjo, DN25.

Tipično popravilo navojne zveze in potrebni postopki so opisani po vrstnem redu in so

normativno in stroškovno ovrednoteni v preglednici 3.3.

1. Izpraznitev sistema, izrez cevi in demontaţa. Trajanje del je ocenjeno na 0,5 h.

2. Montaţa 1 m cevi DN25, vključno z izdelavo navoja in zatesnitvijo. Trajanje del je

ocenjeno na0,65 h/tekoči meter.

3. Montaţa pocinkanega privijala DN25, vključno z zatesnitvijo. Trajanje del je ocenjeno

na 0,3 h.

4. Izoliranje cevi DN25, izolacijski "cevak" Armaflex 2 m. Trajanje del je ocenjeno na

0,15 h/tekoči meter.

5. Polnjenje sistema in ponovni tlačni preizkus. Trajanje del je ocenjeno na 0,5 h.

Preglednica 3.3: Preračun stroškov dela in materiala pri zamenjavi kolena DN25

Št. Delovni postopek in potrebni material Material Delo Skupaj

1 izpraznitev sistema, izrez cevi, demontaţa 7,50 € 7,50 €

2 vrezovanje navoja na cev DN25, zatesnitev in montaţa 9,75 € 9,75 €

3 zatesnitev in montaţa privijala DN25 3,61 € 4,50 € 8,11 €

4 vrezovanje navoja na cev DN25, zatesnitev in montaţa 9,75 € 9,75 €

5 izoliranje cevi DN25, izolacijski cevak Armaflex 2 m 1,86 € 2,25 € 4,11 €

6 spuščanje vode v sistem, vnovični tlačni preizkus 7,50 € 7,50 €

5,47 € 41,25 € 46,72 €

Vrednost ene delovne ure kvalificiranega monterja znaša 15 €, pri čemer so vključeni

stroški poslovanja podjetja in bruto plača s prispevki.

Pri projektih strojnih inštalacij sta se kontrola izdelave navojev in upoštevanje dobre

prakse pokazala kot uspešna. Če bilo je pred tem na končanih objektih povprečno med eno do

tri puščanja navojnih zvez, se je po tem postopoma izboljšalo na povprečno eno puščanje

zaradi slabega navoja ali zatesnitve. V odstotkih bi to znašalo 30 do 50 %.


38

3.5 Optimizacija toka materiala in organiziranje dela

Običajno delo z rezalnikom navojev opravljata:

monter kot operater rezalnika navojev;

monter, ki tesni in vijači cevne elemente na mestu montaţe.

Oba monterja delata skupaj – pri rezalniku navojev, pri prenosu materiala in skupaj

montirata. Rezalnik je pri takšni organizaciji dela izkoriščen 30 %.

V primeru kratkih rokov za končanje projekta ali dolgih transportnih poti za raznos cevnih

elementov do mesta montaţe se v praksi dogaja, da je na voljo nekvalificirana delovna sila, na

gradbišču pa je en sam rezalnik. V tem primeru se lahko zaposli delavec brez izkušenj, ki

prenaša polizdelke do mesta montaţe in pomaga pri vpenjanju. Monter (upravljavec

rezalnika) mora poleg rezanja navojev poskrbeti tudi za tesnjenje navojnih zvez; običajno je

to cev s kolenom ali cev s odcepom (T-kos). Tako dobimo ţe pripravljen komplet oz.

polizdelek, ki se na mestu montaţe samo še enkrat zatesni in privije na inštalacijski sistem.

Dodatna dva delavca sta na mestu montaţe, monter pa izvaja meritve za naslednji cevni

element. Pri montaţi konzol in vijačenju mu pomaga pomoţni delavec, ki ne potrebuje

izkušenj. Tok materiala v primeru optimizacije procesa poteka v naslednjem vrstnem redu:

1. Monter (operater) in pomoţni monter vzameta cev in jo vpneta v rezalnik navojev.

2. Izdelava navoja in kontrola kakovosti (poskusno vijačenje brez tesnjenja).

3. Vijačenje in tesnjenje kolena ali T-kosa. Delo opravlja en monter.

4. Vpenjanje naslednje cevi v rezalnik. Delo opravlja en monter.

5. Prenos polizdelka (cevni element) na mesto montaţe. Delo opravlja en delavec.

6. Izdelava navoja in kontrola kakovosti. Delo opravlja en monter.

7. Montaţa polizdelka v inštalacijski sistem in konzoliranje. Delo opravljata en monter in

en delavec.

Skupaj potrebujemo dva monterja in dva delavca brez izkušenj, da je rezalnik navojev 100 %

izkoriščen.


39

Slika 3.7: Tok materiala

Prihranek časa v primeru optimizacije toka materiala in organizacije del pri rezanju

navojev se je pokazal v pridobljenem enem delovnem dnevu od predvidenih šestih dni, kar

pomeni 17 %.

Pri tem niso potrebni dodatni kvalificirani monterji, rezalnik je polno izkoriščen in

kontrola kakovosti navoja zaradi tega ni okrnjena.


40

3.6 Optimalna izbira rezalnika za rezanje navojev

Pri inštalacijskih delih je osnovno delovno sredstvo rezalnik navojev. Ti stroji so pri delu

močno obremenjeni, saj jih podjetja poskušajo optimalno izkoristiti, zato je tudi ţivljenjska

doba pri polni obremenjenosti kratka. V tem poglavju se ponudi rešitev za optimalno izbiro

med dostopnimi stroji na trgu. Za teoretično osnovo smo vzeli vrednostne matrike za

primerjavo različic vpenjalnih priprav iz knjige Vpenjalne priprave za procese odrezavanja

avtorja Franca Čuša.

Za primerjavo variant moramo izbrati kriterije presoje, ki jih uporabljamo pri

vrednotenju posamezne variante oz. stroja. Pri postavljanju kriterijev smo se odločili za tiste,

ki so pomembne v inštalacijskih delih (npr. mobilnost, teţa naprave in cikel zamenjave noţev)

in upoštevali standardne kriterije pri izbiri strojev (natančnost, zanesljivost, servisiranje,

vzdrţevanje in varnost pri delu). Tretji sklop kriterijev sta cena stroja in cena kompleta

rezalnih noţev, ki se relativno hitro obrabijo in jih je treba zamenjati.

Vsak kriterij presoje ima določen vrednostni faktor, ki je odvisen od pomembnosti oz.

od vpliva, ki ga ima na optimalnost stroja in na delo z njim.

Preglednica 3.4 Vrednostna shema variant [3]

TOČKE OCENA VREDNOSTNI FAKTOR

4 zelo dobro P = 4

3 dobro P = 3

2 zadostno P = 2

1 sprejemljivo P = 1

0 nesprejemljivo P = 0

Preglednica 3.5 Vrednostna shema pomembnosti posameznih kriterijev [3]

POMEMBNOST OCENA FAKTOR POMEMBNOSTI

5 zelo velik vpliv w = 5

4 velik vpliv w = 4

3 vpliv w = 3

2 majhen vpliv w = 2

1 zelo majhen vpliv w = 1

0 ni vpliva w = 0


41

Faktor pomembnosti posameznega kriterija se pomnoţi s podeljenim številom točk za

izbrani kriterij. Produkti iz števila točk in faktorja se seštevajo prek vseh ovrednotenih

kriterijev posamezne variante. Varianta z največjo vsoto vseh produktov predstavlja

najugodnejšo oz. optimalno rešitev po izbranih kriterijih vrednotenja. [3]

Vrednost kriterija Ki v rešitveni varianti Vj sledi iz [3]:

i = 1...m; J = 1....n [4]

∑

[5]

vrednost kriterija Ki v rešitveni varianti Vj

W faktor pomembnosti kriterija (i = 1...m)

P vrednosti faktor rešitvene variante (j = 1...n)

m število kriterijev

Na evropskem trgu je nekaj ponudnikov rezalnikov navojev. Od vseh moţnosti se

odločimo za preverjene proizvajalce. To so RIDGIT, REMS in ROTHENBERGER. Vsa tri

podjetja izdelujejo orodja in rezalnike ţe nekaj desetletij, posebej pa so specializirana za

inštalacijska dela. Njihovi rezalniki so znani in preverjene na gradbiščih, inštalacijska podjetja

v Sloveniji pa se odločajo za nabavo ravno teh omenjenih proizvajalcev. Glavni pogoj za

izbiro je bil, da so v vseh kriterijih pozitivno ocenjeni, poleg tega pa imajo pooblaščeni servis

v Sloveniji in so preverjeni v praksi na gradbiščih.

Vsi trije rezalniki so primerljivi po karakteristikah in zmogljivostih, ravno tako imajo

podobno zasnovo, opremo in so namenjene za uporabo na gradbiščih. Za izhodišče pri izbiri

posameznih modelov smo vzeli potrebe po rezanju navojev na ceveh do DN100 in stojalo s

kolesi za boljšo mobilnost.


42

Preglednica 3.6: Primerjava variant rezalnikov za cevne navoje

PRIMERJALNI

KRITERIJ

REMS

MAGNUM 4000

LT

ROTHENBERGER

SUPERTRONIC

4SE

RIDGIT 1224

W P λ P λ P λ

1 Natančnost 5 5 25 5 25 5 25

2 Zanesljivost 5 3 15 5 25 5 25

3 Togost 2 3 6 3 6 5 10

4 Teţa naprave 4 2 8 2 8 1 4

5 Mobilnost 4 3 12 3 12 3 12

6 Ergonomičnost 3 4 12 3 9 3 9

7 Enostavnost uporabe 1 3 3 3 3 3 3

8 Servisiranje 3 3 9 3 9 2 6

9 Vzdrţevanje 3 3 9 3 9 3 9

10 Cikel zamenjave noţev 4 4 16 3 12 3 12

11 Odrezki 2 3 6 4 8 4 8

12 Varnost pri delu 3 4 12 3 9 3 9

13 Cena naprave 5 3 15 4 20 2 10

14 Cena kompleta noţev 4 2 8 3 12 1 4

REZULTATI

156

167

146

Iz Preglednice 3.6 je razvidno, da rezalnik ROTHENBERGER SUPERTRONIC 4SE

predstavlja najboljšo in hkrati optimalno izbiro.


43

3.7 Sklep

Kakovostno izdelani navoji in tesnjenje navojne zveze ter pozornost na parametre rezanja in

odrezke so pogoji, ki nam pomagajo zmanjšati puščanja na inštalacijah. Vsako kasnejše

popravilo je zamudno in predvsem drago. Na primeru zamenjave kolena DN25 je prikazan

samo strošek dela in materiala. Morebitni strošek škode, ki lahko pri tem nastane, lahko več

desetkrat preseţe samo popravilo. Prav tako je teţko oceniti škodo, ki posledično nastane

zaradi nezadovoljstva investitorja. Če se eno puščanje lahko opraviči kot napako pri delu, se

dveh ali več ne more. To je lahko kasneje odločilno pri izbiranju izvajalcev za nove projekte.

S kontrolo izdelanih cevnih navojev in z ostalimi predlaganimi rešitvami se ni veliko

spremenilo pri samem delu, tudi strošek na prvi pogled ni velik. Če pa upoštevamo, da pri

fitingih, večjih od DN50, potrebujemo dva monterja, kaj hitro pridemo do vsote 100 € in več.

Vodja montaţe na gradbiščih letno obvladuje okoli 15 objektov. Če vzamemo

minimalno zniţanje števila puščanj (to je 30 %), potem se nam letno število intervencij

zmanjša s 45 na 31 intervencij, kar pomeni med 700 € in 1.400 € prihranka, in to so samo

neposredni stroški materiala in dela.

Pri optimizaciji toka materiala je sam cilj povsem drugačen. V primeru kratkih rokov in

pogodbene kazni oz. penalov, ki so tako določeni, se podjetja odločajo za manjše zlo in na

gradbišču zagotovijo dovolj ali celo višek delovne sile, saj je morebitni strošek dela dosti

manjši, kot pa zagroţena kazen v primeru nepravočasnega dokončanja del. Problem se pojavi,

ko je na voljo samo en rezalnik navojev. V takšnih primerih se je optimizacija toka materiala

pokazala kot ugodna rešitev, saj lahko izkoristimo rezalnik optimalno, samo izvedbo del oz.

montaţe pocinkanih cevi vodovoda pa lahko skrajšamo tudi do 17 %. Pri morebitnih penalih

pa tudi en dan predstavlja velik strošek.

Optimalna izbira rezalnika za cevne navoje nam pomaga pri izbiri osnovnih sredstev

pri strojnih inštalacijah. Od izbire stroja je odvisna kakovost končnega izdelka, to je cevnega

navoja, prav tako pa je pomembno, da se takšen stroj na gradbišču optimalno izkoristi.

Pomembni so torej mobilnost, varno delo in enostavno rokovanje. Dobra izbira rezalnika

bistveno pripomore k boljšemu in hitrejšemu delu v strojnih inštalacijah, prav tako se

zmanjšajo zastoji v delu zaradi okvare stroja ali pogostih menjav rezalnih noţev.

Tehnika izdelave strojnih inštalacij se v zadnjih desetih letih ni bistveno spremenila.

Spremenil pa se je odnos podjetij, ki se ukvarjajo z montaţo, investitorjev in proizvajalcev

opreme za strojne inštalacije. Če so bila nekoč podjetja organizirana po liniji funkcije, so zdaj

organizirana projektno, torej je vodja montaţe ključna oseba, ki okrog sebe izbira sodelavce


44

ali pa se opira na posamezne oddelke znotraj podjetja (pri načrtovanju nabave sodeluje z

nabavo, skladiščem in logistiko, pri odnosih z investitorjem deluje v tesni navezi s prodajnim

oddelkom in direktorjem ipd.). V zadnjih 20 letih so podjetja postopno ukinila tehnološko

pripravo in si za cilj postavila izvedbo del na najcenejši način. To pomeni zamenjavo

materialov in opreme s cenejšimi izdelki, ukinitev delovnih mest, ki ne prinašajo

neposrednega prihodka in zmanjševanje izobraţevanja zaposlenih. Vse to je privedlo vodje

montaţe v poloţaj, v katerem morajo prevzeti dodatne odgovornosti in dela. Poznavanje

standardov in veljavnih pravilnikov, ki zadevajo strojne inštalacije, je koristno, saj podjetju

prihrani kasnejše teţave pri tehničnih pregledih objektov. Zmanjšanje stroškov z zmanjšanjem

števila slabih navojni zvez je pa ena od moţnosti, kjer se lahko opisane dobre prakse izkaţejo

in lahko inţenir oz. vodja montaţe pripomore k ugledu in dobremu poslovanju podjetja.


45

4.0 SEZNAM UPORABLJENIH VIROV

[1] Butala Vincenc, Standardi in tehnični predpisi v inţenirski praksi, Ljubljana 2009.

[2] Čuš Franc, Tehnika odrezavanja, Maribor, Fakulteta za strojništvo, 1996.

[3] Čuš Franc, Vpenjalne priprave za procese odrezavanja, Fakulteta za strojništvo, 2004.

[4] Muren Hinko, Tehnika odrezavanja, Tehniška zaloţba Slovenije, Ljubljana, 1976.

[5] Kraut Bojan, Strojniški priročnik, Strojniški Vestnik, 1981.

[6] Labudovič Boris, Osnove tehnike inštalacij vode in plina, Energetika Marketing,

Ljubljana, 2003.

[6] Stephen Mihm, Visible Hands and Standard Sizes: The Nuts and Bolts of Alfred D.

Chandler's Second Industrial Revolution, University of Georgia, ZDA. Dostopno na

www.hbs.edu/businesshistory/Documents/Mihm%20HBS%202014.pdf

[7] Priročnik za kovinarje, Drţavna zaloţba Slovenije, Ljubljana, 1974

[8] EN10226-1, Pipe Threads where pressure tight joints are made on the threads - Part 1,

CEN, 2004

[9] REMS GmbH Tornado/Magnum, navodilo za uporabo, Dostopno na

http://www.rems.de/batv/ba/tornado-magnum/BA%20REMS%20Tornado%20-

%20Magnum%20-%20Stand%202014-07.pdf

[10] RIDGID Compact, navodilo za uporabo. Dostopno na

https://cdn2.ridgid.com/resources/media?key=9d7bbe42-0f47-4357-b37a-

7188af03a81a&languageCode=en&countryCode=SI&type=document

[11] Marks' Standard Hanbook for Mechanical Engineers, 11. izdaja, New York, 2007.

[12] REX industries CO.LTD, Making the Best Threads, Dostopno na

https://www.rexind.co.jp/e/technical/best_threads/

[13] OSTER Superior threading INC., Oster Power Threading Handbook, Dostopno na:

http://www.ostermfg.com/handbook-definitions.

[14] Ring and Plug thread gauges, Dostopno na: http://www.ring-plug-thread-gages.com/ti-

bs-Full-Form-vs-Truncated-Modified.htm

[15] Vermac, Definition and Details of Threaded Fittings ASME B16.11, Dostopno na:

http://www.wermac.org/fittings/threaded_general.html

[16] Material table, Dostopno na:

http://material-table.blogspot.com/2010/04/british-standard-pipe-thread-bsp.html

http://www.hbs.edu/businesshistory/Documents/Mihm%20HBS%202014.pdf

http://www.rems.de/batv/ba/tornado-magnum/BA%20REMS%20Tornado%20-%20Magnum%20-%20Stand%202014-07.pdf

http://www.rems.de/batv/ba/tornado-magnum/BA%20REMS%20Tornado%20-%20Magnum%20-%20Stand%202014-07.pdf

https://cdn2.ridgid.com/resources/media?key=9d7bbe42-0f47-4357-b37a-7188af03a81a&languageCode=en&countryCode=SI&type=document

https://cdn2.ridgid.com/resources/media?key=9d7bbe42-0f47-4357-b37a-7188af03a81a&languageCode=en&countryCode=SI&type=document

https://www.rexind.co.jp/e/technical/best_threads/

http://www.ostermfg.com/handbook-definitions

http://www.ring-plug-thread-gages.com/ti-bs-Full-Form-vs-Truncated-Modified.htm

http://www.ring-plug-thread-gages.com/ti-bs-Full-Form-vs-Truncated-Modified.htm

http://www.wermac.org/fittings/threaded_general.html

http://material-table.blogspot.com/2010/04/british-standard-pipe-thread-bsp.html


46

[17] Chest of Books, Dostopno na:

http://chestofbooks.com/home-improvement/construction/plumbing/Principle-

Practice/Threading-Wrought-Pipe.html#.VI7ZUivF9qV

[18] EN806-4, Specifications for installations inside buildings conveying water for human

consumption - Part 4, CEN, 2010

[19] Sealexcel, Dostopno na:

http://sealexcel.com/pipe-fittings-installation- instructions.html

[20] Universiteit Gent, Soete Laboratory, Dostopno na:

http://www.soetelaboratory.ugent.be/03_a_pipeconnection.shtml [11.11.2014].

http://chestofbooks.com/home-improvement/construction/plumbing/Principle-Practice/Threading-Wrought-Pipe.html#.VI7ZUivF9qV

http://chestofbooks.com/home-improvement/construction/plumbing/Principle-Practice/Threading-Wrought-Pipe.html#.VI7ZUivF9qV

http://sealexcel.com/pipe-fittings-installation-%20instructions.html

http://www.soetelaboratory.ugent.be/03_a_pipeconnection.shtml

OPTIMIRANJE REZANJA CEVNIH NAVOJEV S PRENOSNIMI …

Documents

Transcript of OPTIMIRANJE REZANJA CEVNIH NAVOJEV S PRENOSNIMI …