Штифты CD/WP2 и CD/WP3: различия и подбор
Штифты CD/WP2 и CD/WP3: различия и подбор
Чем отличаются штифты CD/WP2 и CD/WP3 и как их правильно подобрать?
Штифты CD/WP2 и CD/WP3 — это приварные штифты для конденсаторной сварки, различающиеся диаметром стержня и, соответственно, несущей способностью. Маркировка WP (Weld Pin) с цифровым индексом указывает на диаметр стержня в миллиметрах: WP2 — диаметр 2,5–3,0 мм, WP3 — диаметр 3,0–4,0 мм. Выбор между ними определяется толщиной и плотностью изоляционного материала, ориентацией изолируемой поверхности (вертикальная, горизонтальная, потолочная) и температурой эксплуатации. Штифты WP3 применяются для тяжёлой изоляции и потолочных поверхностей, WP2 — для стандартных задач изоляции воздуховодов и оборудования.
Сравнение CD/WP2 и CD/WP3
Конструктивные различия
| Параметр | CD/WP2 | CD/WP3 |
|---|---|---|
| Диаметр стержня, мм | 2,5–3,0 | 3,0–4,0 |
| Диаметр фланца, мм | 5,0–6,0 | 6,0–8,0 |
| Длина, мм | 40–150 | 50–200 |
| Материал | Сталь оцинк., AISI 304 | Сталь оцинк., AISI 304, AISI 316 |
| Площадь сварного шва, мм² | 12–20 | 20–35 |
| Энергия сварки, Дж | 200–500 | 400–1000 |
| Мин. толщина основания, мм | 0,5 | 0,7 |
Сравнение несущей способности
| Тип штифта | Nдоп (растяжение), Н | Vдоп (срез), Н | Mдоп (изгиб), Н·м |
|---|---|---|---|
| CD/WP2 (d = 2,5 мм) | 50 | 35 | 0,6 |
| CD/WP2 (d = 3,0 мм) | 80 | 55 | 1,0 |
| CD/WP3 (d = 3,0 мм) | 80 | 55 | 1,0 |
| CD/WP3 (d = 3,5 мм) | 120 | 80 | 1,5 |
| CD/WP3 (d = 4,0 мм) | 160 | 110 | 2,2 |
Сравнение областей применения
| Критерий | CD/WP2 | CD/WP3 |
|---|---|---|
| Толщина изоляции | до 100 мм | до 200 мм |
| Плотность изоляции | до 100 кг/м³ | до 200 кг/м³ |
| Вертикальные поверхности | Рекомендуется | Допускается (избыточно) |
| Горизонтальные нижние | Рекомендуется | Рекомендуется |
| Потолочные поверхности | Допускается (лёгкая изоляция) | Рекомендуется |
| Вибрационные нагрузки | Средние | Высокие |
| Температура эксплуатации | до +400°C | до +700°C |
Таблица типоразмеров
CD/WP2 — полная номенклатура
| Артикул | d, мм | L, мм | D фланца, мм | Материал | Масса 1000 шт, кг |
|---|---|---|---|---|---|
| WP2-2,5-40 | 2,5 | 40 | 5,0 | Оцинк. сталь | 1,8 |
| WP2-2,5-60 | 2,5 | 60 | 5,0 | Оцинк. сталь | 2,5 |
| WP2-2,5-80 | 2,5 | 80 | 5,0 | Оцинк. сталь | 3,2 |
| WP2-2,5-100 | 2,5 | 100 | 5,0 | Оцинк. сталь | 3,9 |
| WP2-3,0-60 | 3,0 | 60 | 6,0 | Оцинк. сталь | 3,5 |
| WP2-3,0-80 | 3,0 | 80 | 6,0 | Оцинк. сталь | 4,5 |
| WP2-3,0-100 | 3,0 | 100 | 6,0 | Оцинк. сталь | 5,5 |
| WP2-3,0-120 | 3,0 | 120 | 6,0 | Оцинк. сталь | 6,5 |
| WP2-3,0-150 | 3,0 | 150 | 6,0 | Оцинк. сталь | 8,0 |
| WP2-3,0-100-A4 | 3,0 | 100 | 6,0 | AISI 304 | 5,5 |
CD/WP3 — полная номенклатура
| Артикул | d, мм | L, мм | D фланца, мм | Материал | Масса 1000 шт, кг |
|---|---|---|---|---|---|
| WP3-3,0-60 | 3,0 | 60 | 6,0 | Оцинк. сталь | 3,5 |
| WP3-3,0-100 | 3,0 | 100 | 6,0 | Оцинк. сталь | 5,5 |
| WP3-3,5-80 | 3,5 | 80 | 7,0 | Оцинк. сталь | 6,0 |
| WP3-3,5-100 | 3,5 | 100 | 7,0 | Оцинк. сталь | 7,5 |
| WP3-3,5-120 | 3,5 | 120 | 7,0 | Оцинк. сталь | 9,0 |
| WP3-3,5-150 | 3,5 | 150 | 7,0 | Оцинк. сталь | 11,0 |
| WP3-3,5-180 | 3,5 | 180 | 7,0 | Оцинк. сталь | 13,0 |
| WP3-3,5-200 | 3,5 | 200 | 7,0 | Оцинк. сталь | 14,5 |
| WP3-4,0-100 | 4,0 | 100 | 8,0 | Оцинк. сталь | 9,5 |
| WP3-4,0-150 | 4,0 | 150 | 8,0 | Оцинк. сталь | 14,0 |
| WP3-4,0-200 | 4,0 | 200 | 8,0 | Оцинк. сталь | 18,5 |
| WP3-3,5-100-A4 | 3,5 | 100 | 7,0 | AISI 304 | 7,5 |
| WP3-3,5-150-A4 | 3,5 | 150 | 7,0 | AISI 304 | 11,0 |
Выбор штифтов в зависимости от толщины изоляции
Правило подбора длины штифта
Длина штифта L должна превышать толщину изоляции δ на величину, необходимую для установки фиксатора:
L = δ + hф + hзап
где:
- δ — толщина изоляции, мм
- hф — высота фиксатора (3–5 мм для зажимных шайб, 8–12 мм для самоконтрящихся)
- hзап — запас на утапливание фиксатора (2–3 мм)
Таблица подбора
| Толщина изоляции, мм | Рекомендуемая длина штифта, мм | Тип штифта | Тип фиксатора |
|---|---|---|---|
| 30 | 40 | WP2-2,5-40 | Зажимная шайба 2,5 мм |
| 40 | 50 | WP2-2,5-60 | Зажимная шайба 2,5 мм |
| 50 | 60 | WP2-3,0-60 | Зажимная шайба 3,0 мм |
| 60 | 80 | WP2-3,0-80 | Зажимная шайба 3,0 мм |
| 80 | 100 | WP2-3,0-100 | Самоконтрящаяся 3,0 мм |
| 100 | 120 | WP3-3,5-120 | Самоконтрящаяся 3,5 мм |
| 120 | 150 | WP3-3,5-150 | Самоконтрящаяся 3,5 мм |
| 150 | 180 | WP3-3,5-180 | Самоконтрящаяся 3,5 мм |
| 180 | 200 | WP3-4,0-200 | Самоконтрящаяся 4,0 мм |
Алгоритм выбора штифта
- Определить толщину изоляции δ по проекту (теплотехнический расчёт)
- Определить плотность изоляции ρ (по спецификации материала)
- Определить ориентацию поверхности: вертикальная, горизонтальная нижняя, потолочная
- Рассчитать требуемую несущую способность штифта: Nтреб = ρ × δ × g × kз / nконстр
- Выбрать диаметр штифта по условию Nдоп ≥ Nтреб
- Выбрать длину штифта по формуле L = δ + 10…15 мм
- Выбрать материал штифта: оцинкованная сталь для t ≤ 400°C, AISI 304 для t ≤ 700°C и агрессивных сред
- Подобрать фиксатор соответствующего диаметра и типа
Заключение
Выбор между штифтами CD/WP2 и CD/WP3 определяется в первую очередь нагрузкой на штифт, которая зависит от толщины и плотности изоляции, а также ориентации поверхности. WP2 (d = 2,5–3,0 мм) достаточно для большинства стандартных задач изоляции воздуховодов с толщиной изоляции до 100 мм. WP3 (d = 3,0–4,0 мм) применяется для тяжёлой изоляции (плотность > 100 кг/м³, толщина > 100 мм), потолочных поверхностей и оборудования с повышенной вибрацией. Корректный подбор типоразмера штифта и фиксатора гарантирует надёжное крепление изоляции на весь срок эксплуатации.
Нормативные документы
- СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов»
- ГОСТ 32026-2012 «Изделия теплоизоляционные. Общие технические условия»
- ГОСТ 21880-2011 «Маты прошивные из минеральной ваты теплоизоляционные»
- ГОСТ Р ИСО 14555-2013 «Сварка. Дуговая приварка штифтов из металлических материалов»
- ГОСТ Р ИСО 13918-2013 «Сварка. Штифты и керамические кольца для дуговой приварки штифтов»
- EN ISO 14555:2014 «Welding — Arc stud welding of metallic materials»
- DVS 0902 «Merkblatt für das Kondensator-Entladungs-Bolzenschweißen»
