Стойкость металлополимерных труб/Б. Хромов
Опубликовано: 30 августа 2016 г.
168
Полимерные трубы, в том числе композитные, армированные, металлополимерные (МПТ) не подвержены быстродействующей и трудно диагностируемой элетрохимической коррозии. Но их конструкция и материал, из которого они выполнены, служат объективной основой для специфических, характерных только для таких труб ошибок при монтаже.
Выполненные в соответствии с правилами соединения МПТ прочнее самих труб. И напротив, элементы, собранные с нарушением правил, выходят из строя в первую очередь.
Экспозиция. На экспертизу были представлены два идентичных соединительных узла МПТ DN40 и 32 с фитингами надвижного типа (рис. 1). Налет коричневого цвета на внутренних стенках указывал на то, что образцы уже эксплуатировались. Толщина стенки на образцах DN32 – 3,1 мм, на образцах DN40 – 3,6 мм. Визуально диагностировались два зазора 1–1,5 мм между торцами корпусов и надвижными гильзами каждого образца. А видимых признаков неисправности и дефектов образцы не имели. Данные трубы исправно эксплуатировались в системе отопления в режиме температуры до 95 °С и давления – 0,4–0,5МПа в течение одного отопительного сезона. Но по его окончании, при снижении температуры теплоносителя до комнатной, в 30-ти соединениях появились протечки.
Рис.1. Представленные образцы
Для выяснения причин разгерметизации было выполнено разрезание МПТ заподлицо с фитингами, а также фитингов по образующим в двух местах (рис. 2 а, б).
Рис. 2. Образцы в разрезе: a – № 1; б – № 2
Последующая разборка фитингов выявила следы окисления на поверхностях штуцеров (рис. 3 а, б).
Рис. 3. Разводы: a – на штуцерах; б –на поверхностях сегментов соединений
Следы потеков, имеющихся на 80 % поверхностей обеих деталей, свидетельствует о долговременном контакте с влагой. У образца DN40 разводы выходят за пределы цилиндрической части, что свидетельствует о протечке.
Выводы. Значительная поверхность окисления – на 3–4-х канавках из пяти доказывает недостаточную плотность обжатия. Это могло быть следствием некачественной работы с электрогидравлическим прессом. Из практики монтажа подобных труб известно, что сборка (прессование) деталей DN40 и более требует особой тщательности, предусматривающей соответствующий подбор расширителей, постепенное расширение, что и обеспечивает примыкание торцов гильзы и штуцера.
При анализе качества монтажа соединений, бывших в эксплуатации, выяснилось наличие зазоров 1–1,5 мм между надвижными гильзами и торцами корпусов каждого образца, причем одно из соединений имеет перекос. Также не обнаружено комплектных резиновых прокладок во всех вышеуказанных стыках, в том числе со стороны гильз DN 32. Прокладка в надвижных соединениях выполняет функции как диэлектрика, так и дополнительного средства герметизации. Такой монтаж считается неудовлетворительным, потенциально приводящим к потере герметичности. Причиной протечек соединений труб РЕ-Х-АL-РЕ-Х D32/40 явилась совокупность факторов, связанных с некачественным монтажом: недостаточное дожатие гильз DN40 с отсутствием примыкания торцов гильзы и штуцера и отсутствие торцевой комплектной прокладки.
Но возникновение протечек в результате недостаточного обжатия пресс-фитингов по своим последствиям значительно менее опасно, чем нарушение соединения на теплопроводах ГВС.
Экспозиция. В санузле квартиры многоэтажного дома произошло разъединение подводки полотенцесушителя. В качестве одной из причин с самого начала рассматривалось превышение допустимой температуры горячей воды.
Рис. 4. Трубопроводные узлы
Были представлены два идентичных трубопроводных узла (рис. 4) – сборных элементов МПТ. Присоединительные размеры – 1”(наружный, внутренний). Длина аварийного узла – 45 мм, диаметр – 26 мм. Фитинги попарно имели различное исполнение и маркировку. На гайках аварийного и неаварийного узлов имелись следы от газовых ключей. С противоположных сторон фитинги не разъединены, следы обжатия разрезным кольцом (снаружи, на аварийном узле) выражены четко.
Выводы. Визуальный анализ внешнего вида аварийного участка выявил отсутствие следов обжатия как на внутренней, так и на наружной сторонах (рис. 5). Но умеренно выраженные следы обжатия выявлены как на внутренней, так и наружной поверхностях неаварийной трубы.
Рис. 5. Аварийный конец МПТ (отсутствуют следы обжатия)
Неглубокие следы-риски на аварийном участке могли получиться только от недостаточного обжатия соединения. Напротив, труба при достаточном обжатии получает ярко выраженные (от профиля обжимного кольца и рифленого фитинга) глубокие риски как на наружной, так и на внутренней поверхностях.
Разъединение МПТ и фитинга могло быть связано с рядом факторов, зависимых как от качества сборки узла, в том числе совместимости его элементов, так и схемы разводки. На аварийном конце не отразились следы от среза внутренней поверхности трубы рифленым фитингом (срез образуется от разъединения), что свидетельствует о недостаточном обжатии МПТ.
В пользу последнего свидетельствовал анализ четырех мест обжатия МПТ, показавший, что неразомкнутыми остались те два соединения, где образованы следы от обжатия: на аварийном узле по наружной части и неаварийном узле по внутренней части. Другие два конца МПТ различаются по следам обжатия: аварийный описан выше, неаварийный имеет более четкие следы внедрения фитинга. Однако внутренний слой последнего элемента отчасти срезан, что свидетельствует о демонтажной операции. Таким образом, установлена недостаточная затяжка двух концов МПТ, и наиболее слабым оказалось аварийное соединение. А влияние повышения температуры ГВС можно расценивать лишь как косвенное, послужившее своего рода «спусковым крючком».
Совесть как гарантия
Но если проблема «недожатия» в принципе устранима за счет повышения квалификации и опосредованно опыта монтажников, то попытка сэкономить на материалах, пустить в ход образовавшиеся неликвиды при прочих равных условиях может купироваться только совестью монтажников или при наличии такой возможности возникновением ответственности за такой монтаж.
Экспозиция. Был представлен сборочный узел МПТ, состоящий из двух соединительных пресс-фитингов (муфты D32, муфты переходной D32–26) и труб (рис. 6). Труба D32, находящаяся в среднем звене, отличается от аналогичной, располагающейся с противоположной стороны, по виду (белее, с полосами), диаметром и толщиной стенки (D31 – 1; 2,7 мм, у смежной – D32 – 3 и 3,1 мм, соответственно). Дефект состоял в отсутствии плотности обжима трубы гильзой с одной стороны муфты, и соединение размыкалось вручную, без усилий, и внутренняя поверхность трубы аварийного участка рельефных выступов не имела.
Рис. 6. Сборочный узел МПТ
МПТ ALTAIS THERMO 32×3 использовалась на магистральной линии системы отопления административного здания в течение 8 месяцев при температурном режиме 70–90 °С и давлении 0,4 МПа. Наиболее важным фактором, оказавшим влияние на причину аварии, стало несоответствие размеров сопряжения трубы и фитинга, а также примененного инструмента для выполнения данного соединения. При разрезе аварийной трубы выявлено, что диаметры и толщины стенок аварийной и неаварийной труб различаются, причем посадочные размеры разнятся на 0,7мм (Æ – 25,7 и 26,4 мм соответственно).
Такое различие имеет существенное значение при обжатии пресс-фитинга пресс-клещами для обеспечения надежной герметичности. Учитывая, что диаметры гильз после обжатия аварийного и неаварийного соединений равнозначные (32,4 мм) и обусловлены параметрами сертифицированного инструмента, который не мог быть причиной недостаточного обжатия.
Недостаточное обжатие создалось благодаря уменьшенному наружному диаметру аварийной трубы по сравнению с неаварийной (31,7 и 31,3 мм, соответственно) и заниженной толщине стенки аварийной трубы (2,7 мм). Подтверждением этому служило отсутствие гофр на внутренней поверхности (место сопряжения трубы и фитинга). Такие размеры и состояние соединения после монтажа создавали лишь минимальную герметичность, снижавшуюся по мере колебаний температуры и давления в системе. Вызывает также сомнение применение одних пресс-клещей в разнотипных соединениях – использовались два вида труб и два типа соединений. Отсутствовало также подтверждение производителей данных изделий о допустимости их комбинации. Таким образом, монтаж узла по вышеописанным условиям практически исключал его дальнейшую исправную работу, а разгерметизация соединения МПТ и фитинга возникла из-за использования трубы с уменьшенным наружным диаметром.
Статья из журнала "Аква-Терм", № 4/2016
