Навојни спојеви су деценијама један од основних начина спајања челичних водоводних цеви.
Код старих поцинкованих инсталација управо се на навојима често прво појављују озбиљна корозија, стањење материјала и на крају цурење.
То није случајно.
Нарезивањем навоја на цеви истовремено мењамо:
- стање заштитне површине;
- дебљину металног зида;
- геометрију површине;
- расподелу механичког напрезања.
Зато навој представља једну од осетљивијих зона челичног цевовода.
Шта се заправо дешава када нарежемо навој?
Навој се формира уклањањем материјала са спољне стране цеви.
Наизменично настају:
врхови навоја → бокови → корени навоја.
На месту корена навоја пречник металног дела цеви мањи је него на неорезаном делу.
То значи да цев управо на том месту има мању преосталу дебљину материјала.
Навој нам, дакле, омогућава да направимо механички спој, али цену за то плаћамо делимичним уклањањем зида цеви.
Шта се дешава са цинкованом заштитом?
Код поцинковане цеви челик је заштићен слојем цинка.
Ако је цев прво поцинкована, а навој накнадно нарежемо на градилишту или приликом поправке, ножеви нарезнице уклањају не само челик већ и постојећи цинковани слој са површина које формирају навој.
На деловима новонастале површине зато може остати изложен основни челик.
То је другачија ситуација од фабрички поцинкованог навојног елемента код ког је цинковање извршено након формирања навоја и заштитни слој постоји и на самим навојним површинама.
Зато није исто:
нарезати нов навој на већ поцинкованој цеви
и
користити део чији је већ формиран навој накнадно поцинкован.
Да ли изложени челик одмах почиње да рђа?
Не нужно.
Цинк не штити челик само као физички премаз.
Он има и жртвену, односно катодну заштитну функцију.
Цинк је електрохемијски активнији од челика и у присуству електролита може кородирати уместо суседне изложене челичне површине.
Због тога мале огреботине, резне ивице или друга ограничена оштећења поцинкованог слоја могу извесно време бити заштићена околним цинком.
То је једна од великих предности поцинковања у односу на обичан заштитни премаз.
Међутим, та заштита није бесконачна.
Цинк се при том процесу троши.
Када га више нема довољно или је изложена површина велика у односу на количину расположивог цинка, основни челик постаје све непосредније изложен корозији.
Зашто је навој ипак критичнији од обичне огреботине?
Зато што код навоја немамо само оштећену површинску заштиту.
Имамо и мању количину челика на најтањем делу пресека.
Замислимо две области исте цеви.
На глатком делу зид има пуну дебљину.
На корену навоја део те дебљине је већ механички уклоњен приликом нарезивања.
Ако после тога корозија са површине однесе још, на пример, неколико десетинки милиметра метала, исти губитак материјала има већи значај на месту које је већ било тање.
Зато релативно мала дубина корозије може на навоју имати много озбиљнију последицу него на пуном зиду цеви.
Геометрија навоја додатно концентрише напрезање
Глатка цев има релативно равномерну геометрију.
Навој је систем уреза.
Корен навоја представља локалну промену пресека и место на ком се механичко напрезање не распоређује потпуно равномерно.
То је добро познат механички принцип: нагле промене геометрије стварају концентрацију напрезања.
Зато је корен навоја истовремено:
- део са мањом количином материјала;
- место промене геометрије;
- потенцијално изложена челична површина.
Када се на то дода корозија, добија се природно слабија тачка цевовода.
Зашто стара поцинкована цев често пукне баш код фитинга?
Код старе инсталације више процеса делује истовремено.
Током година:
- цинковани слој се троши;
- челик кородира;
- изнутра се стварају наслаге;
- метал постепено губи дебљину;
- навој већ од почетка има мањи пресек.
На крају управо област непосредно уз фитинг може постати најтањи део целе цеви.
Споља понекад изгледа као да је „фитинг појео цев“.
У стварности, често је реч о комбинацији:
почетно смањене дебљине на навоју + губитка цинковане заштите + дугогодишње корозије.
Унутрашња корозија може бити још опаснија
Када гледамо стару поцинковану цев споља, видимо само половину проблема.
Корозија се може развијати и са унутрашње стране.
Зато на навојном делу истовремено можемо имати:
механички уклоњен материјал споља
и
корозионо стањење изнутра.
Тада преостали метални пресек може бити много мањи него што се спољним прегледом може проценити.
Ово је један од разлога због којих стара цев понекад изгледа довољно здрава док је не покушамо одврнути.
Зашто цев понекад пукне приликом демонтаже фитинга?
При одвртању старог фитинга на цев делујемо моментом силе.
Ако је навојни део здрав, цев то нормално подноси.
Али ако је после неколико деценија:
- кородиран;
- истањен;
- локално испуцан;
- механички ослабљен,
момент који примењујемо кључем може бити довољан да се преостали зид уврне или пукне.
Зато код старих поцинкованих инсталација није увек безбедно применити све већу полугу само зато што фитинг неће да се одврне.
Можемо успети да померимо фитинг, али истовремено уништити цев која улази у зид.
Зашто се понекад цев преломи тик иза навоја?
Навој се не завршава увек идеално оштром границом.
Постоји прелаз између нарезаног и пуног пресека цеви.
То је област у којој се мењају и геометрија и крутост.
Ако је ту присутна корозија, механичко оптерећење приликом затезања, одвртања или померања цевовода може довести до лома управо у тој зони.
Зато код старе цеви понекад после демонтаже остане у фитингу само кородирани прстен навоја, док се остатак цеви одвоји.
То је обично знак да проблем није настао тог тренутка.
Интервенција је само механички оптеретила место које је већ било критично ослабљено.
Да ли заптивни материјал штити навој од корозије?
Заптивни материјал може ограничити контакт дела навојне површине са водом и ваздухом, али његова основна функција није антикорозивна заштита.
Кудеља са одговарајућом заптивном пастом, PTFE трака и различити навојни заптивачи првенствено служе да спрече пролаз воде кроз спирални зазор навоја.
Не треба зато претпоставити:
„Навој је заптивен, дакле челик више не може да кородира.“
Услови унутар споја зависе од начина извођења, материјала, старости и присуства воде.
Да ли је сваки нарезани навој проблем?
Не.
Правилно направљен навој на исправној цеви представља нормалан и деценијама коришћен начин спајања челичних инсталација.
Проблем није сам принцип навојног споја.
Проблем настаје када се саберу:
стара цев + изгубљена заштита + смањена дебљина зида + корозија + механичко оптерећење.
Зато нов и правилно изведен навој не треба посматрати исто као навој на цеви која је провела четрдесет година у водоводној инсталацији.
Шта треба проценити пре нарезивања новог навоја на старој цеви?
Пре него што се стара поцинкована цев скрати и на њој нареже нов навој, треба проценити да ли уопште има довољно здравог материјала за такав захват.
Важно је обратити пажњу на:
- спољну корозију;
- стање постојећег навоја;
- дебљину и чврстоћу зида;
- деформације;
- старост инсталације;
- количину унутрашњих наслага;
- стање суседних делова цевовода.
Код јако кородиране цеви нов навој није увек поправка.
Нарезница додатно уклања материјал са цеви која га можда већ нема довољно.
У таквој ситуацији исправније решење може бити замена већег дела старог цевовода до места где је материјал још здрав.
Зашто нов навој може изгледати добро, а ипак бити непоуздан?
Нарезница може направити наизглед леп профил чак и на цеви чији је зид већ значајно истањен.
Споља добијемо:
правилан навој + нов фитинг + спој који тренутно не цури.
Али механичка поузданост тог споја зависи од количине здравог челика који је остао испод корена навоја.
Зато квалитет навоја не треба процењивати само по томе:
„Да ли је фитинг могао да се заврне?“
већ и по стању цеви на којој је навој направљен.
Суштина
Навој је природно осетљивија зона челичне цеви јер на једном месту спаја више неповољних фактора.
При нарезивању:
уклањамо део зида цеви ↓ можемо уклонити део цинковане заштите ↓ стварамо корене навоја и концентрацију напрезања ↓ корозија временом додатно смањује преостали пресек ↓ најтањи део на крају постаје потенцијално место отказа
Цинк око новонастале изложене површине може извесно време катодно да штити челик, па није исправно рећи да сваки новоисечени навој одмах остаје потпуно незаштићен.
Али ни та заштита није неограничена.
Зато код старих поцинкованих инсталација важније питање није само:
„Можемо ли овде да нарежемо навој?“
већ:
„Колико здравог материјала ће остати када га нарежемо?“
Код цеви која је већ озбиљно кородирала, добар навој не може да надокнади метал који више не постоји.
