Автор: Борис Хромов, руководитель отдела экспертиз НИИСАНТЕХНИКИ
Ответвление (отвод): отводящий трубный участок до запорного крана. Иными словами, это труба, соединённая с магистральным трубопроводом, как правило, под 90o.
Отрыв крана от отвода свидетельствует о крайней степени износа резьбы отвода и приложении завышенных усилий при перекрытии, например, при помощи инструмента, когда от него к рукоятке прикладывается дополнительная нагрузка. Такая ситуация характерна, как правило, для стальных отводов стояков, находящихся в эксплуатации длительное время, превышающее нормативные сроки. Такие сроки, а также требования к техническому состоянию стальных труб прописаны в действующих Ведомственных строительных нормах:
• ВСН 58-88 (р) «Положение об организации и проведении реконструкции, ремонта и технического обслуживания зданий, объектов коммунального и социально-культурного назначения» (утв. приказом Госкомархитектуры РФ при Госстрое СССР от 23 ноября 1988 г. N 312);
• ВСН 57-88(р) «Положение по техническому обследованию жилых зданий»;
• В СП 30.13330.2020, пп. 11.2 указано: «Срок службы систем водоснабжения при температуре воды 20°С и нормативном давлении должен составлять не менее 50 лет, а при температуре 75°С и нормативном давлении - не менее 25 лет».
Согласно ВСН 57-88(р), п. 4.108, 4.111 допустимая величина максимальной относительной глубины коррозионного поражения труб принимается 50% толщины стенки новой трубы. Допустимой величиной сужения трубопроводов коррозионно-накипными отложениями следует принимать уменьшение живого сечения образцов труб не более чем на 30 %.
Согласно ВСН 58-88р (приложение 3, рекомендуемое), продолжительность эксплуатации до капитального ремонта оцинкованных труб ГВС при закрытой схеме теплоснабжения – 20 лет (тоже при открытой - 30 лет).
Также влияет на эффективную продолжительность эксплуатации, т.е. стойкость к воздействию параметров рабочей среды (состав, давление, температура), толщина стенки стальных труб. Параметры труб (толщины стенок, диаметры, длины резьб) установлены в ГОСТ 3262-75, разделяющем их на типы: лёгкие, обыкновенные и усиленные. Все типы, определяемые проектом, допускаются к использованию в жилых домах.
Наиболее широкое применение в годы СССР находили обыкновенные трубы с толщиной стенки 2,8 мм для труб Ду15 (1/2 дюйма) и Ду20 (3/4 дюйма). Реже применялись трубы лёгкого типа в силу их потенциально заниженной надёжности и усиленные в силу их повышенной стоимости. В экспертной практике имеются примеры эксплуатации отводов со сроком до аварии - 2-3 года и до 50 лет. Наиболее часто поступают обращения, связанные с последствиями долговременной эксплуатации отводов – более 30 лет. Причём, большая часть стояков с отводами в домах постройки 60-х годов, не прошедших замену коммуникаций, продолжают функционировать наряду с аварийными.
Причины разрушения отводов заключаются в наличии следующих факторов, как по отдельности, так и в сочетании:
• заниженная толщина стенки;
• некачественный монтаж;
• превышение срока службы.
Также на стойкость отводов действует фактор давления и температура воды. Так, отводы на первых этажах, в силу гидравлики, испытывают наибольшее давление. Следовательно, при прочих равных, риск выхода из строя любых элементов разводки выше на нижних этажах. Отводы на ГВС служат меньший срок в силу ускоренной утраты слоя цинка и последующей коррозии их внутренней поверхности в зоне резьбы. Заниженная толщина стенки имеет значение менее 2,3 мм, что определяет нестандарность трубы и её непрогнозируемый срок службы.
Некачественный монтаж определяется по признаку оголённости части резьбы, как правило, двух нитей. Именно они, находясь во влажной среде, ускоренно корродируют, и в сочетании с коррозией внутренней поверхности создаются условия критичного утонения стенки. Аналогичные условия создаются в результате сварочных работ, образовавших малое расстояние от резьбы до сварного шва. При этом от выгоревшего цинкового покрытия коррозия распространяется в сторону резьбы. Многократный монтаж способствует ослаблению соединения при чрезмерных нагрузках. Также превышение угловых нагрузок с учётом обязательной комплектации разводки фильтром, счётчиком, регулятором давления. В последующей цепочке монтируется коллектор с трубами, что при отсутствии креплений существенно нагружает отвод и сокращает срок его службы.
Превышение срока службы некритично, если соблюдаются штатные условия эксплуатации. При отступлении от них, принимая во внимание вышеприведённые факторы, срок службы может сократиться многократно.
Учитывая вышеизложенные причины, в т.ч. критичный износ резьбы отвода, механическое воздействие инструментом на рукоятку шарового крана может привести к аварии. При таком воздействии, при допустимом состоянии коррозионного поражения отвода срыв ШК невозможен.
Приведу пример наиболее показательного аварийного случая, прошедшего экспертизу. Заказчиком передан шаровой кран и фрагмент резьбы (фото 1).
Шаровой кран (далее – ШК) из эксплуатации имеет двухстороннюю маркировку: DN15 ½ PN16 логотип. На поверхности корпуса отмечаются обильные подтёки коричневого цвета от резьбы и локальные голубые разводы от штока.
Внутренняя поверхность резьбы имеет обильное отложение продуктов коррозии (фото 2), перекрывающее сечение примерно наполовину. На гранях имеются риски от газового ключа со смещением в сторону закручивания.
Второй представленный объект исследования – фрагмент резьбы стальной трубы (фото 3), срезанный с одной стороны и неровной кромкой – с другой стороны, с перепадом высот до 6,5 мм. На внутренней поверхности отмечается налёт коричневого цвета. Толщина стенки неравномерна и критично утонена.
В аварийном акте отмечено: «… на отводе стояка ХВС имеется отрыв резьбового соединения участка трубы по месту соединения с входным краном в квартиру». Разрушение, со слов заказчика, произошло внезапно, после 6 лет эксплуатации. В МКД постройки 2017 г. первые подобные случаи отмечались с 2018 г. По прошествии времени явление приобрело массовый характер.
Исследование показало, что на поверхности внутренней резьбы крана (фото 2), на крайних 3-х витках, образовался нарост продуктов коррозии с центральным отверстием, с глубиной на полную длину резьбы. Оголённая часть резьбы составляет 1-1,5 витка, что свидетельствует о контакте ответной резьбы отвода (фрагмента) на такую же глубину. В указанном налёте просматриваются нити льна и круговой след серого цвета, схожий с расположением ранее ввёрнутой резьбы отвода. Для уточнения содержания налёта проводилось его выскабливание. Выявлено методом намагничивания, что в налёте не содержатся остатки резьбы отвода. Отсутствие металла свидетельствует о полном разложении коррозией ранее ввёрнутых витков резьбы. Судя по оставшимся на отводе виткам, в зацеплении с краном находилось 1,5-2 ввёрнутых витка, чему свидетельствуют оттенки резьб отвода и крана. Не вызывает сомнений, что первоначальный монтаж шарового крана произведён некачественно, о чем свидетельствуют следы на резьбе отвода с явными признаками неполного накручивания на него крана.
Учитывая следы неполного закручивания и отсутствие должного количества остатков льна, можно судить о недостаточной герметизации соединения. Другими словами, контакт резьб в 2,5 витка с накрученным льном не обеспечивает должную герметизацию соединения, поскольку не достигнут упор в сбег резьбы. Такое состояние привело к подтеканию соединения, корродированию открытых витков резьбы, что проявилось в подтёках на всех восьми гранях крана. В процессе эксплуатации в первую очередь корродировала часть резьбы, сопряжённая с краном, размерная полнота которой уменьшалась со временем. В момент достижения состояния критичного снижения плотности зацепления витков произошёл срыв крана.
Причиной разрушения отвода стояка ХВС явилась коррозия 2,5 витков, находившихся в зацеплении с краном, как следствие недостаточной герметизации соединения и неполного накручивания на резьбу отвода крана.