Navojni spojevi su decenijama jedan od osnovnih načina spajanja čeličnih vodovodnih cevi.
Kod starih pocinkovanih instalacija upravo se na navojima često prvo pojavljuju ozbiljna korozija, stanjenje materijala i na kraju curenje.
To nije slučajno.
Narezivanjem navoja na cevi istovremeno menjamo:
- stanje zaštitne površine;
- debljinu metalnog zida;
- geometriju površine;
- raspodelu mehaničkog naprezanja.
Zato navoj predstavlja jednu od osetljivijih zona čeličnog cevovoda.
Šta se zapravo dešava kada narežemo navoj?
Navoj se formira uklanjanjem materijala sa spoljne strane cevi.
Naizmenično nastaju:
vrhovi navoja → bokovi → koreni navoja.
Na mestu korena navoja prečnik metalnog dela cevi manji je nego na neorezanom delu.
To znači da cev upravo na tom mestu ima manju preostalu debljinu materijala.
Navoj nam, dakle, omogućava da napravimo mehanički spoj, ali cenu za to plaćamo delimičnim uklanjanjem zida cevi.
Šta se dešava sa cinkovanom zaštitom?
Kod pocinkovane cevi čelik je zaštićen slojem cinka.
Ako je cev prvo pocinkovana, a navoj naknadno narežemo na gradilištu ili prilikom popravke, noževi nareznice uklanjaju ne samo čelik već i postojeći cinkovani sloj sa površina koje formiraju navoj.
Na delovima novonastale površine zato može ostati izložen osnovni čelik.
To je drugačija situacija od fabrički pocinkovanog navojnog elementa kod kog je cinkovanje izvršeno nakon formiranja navoja i zaštitni sloj postoji i na samim navojnim površinama.
Zato nije isto:
narezati nov navoj na već pocinkovanoj cevi
i
koristiti deo čiji je već formiran navoj naknadno pocinkovan.
Da li izloženi čelik odmah počinje da rđa?
Ne nužno.
Cink ne štiti čelik samo kao fizički premaz.
On ima i žrtvenu, odnosno katodnu zaštitnu funkciju.
Cink je elektrohemijski aktivniji od čelika i u prisustvu elektrolita može korodirati umesto susedne izložene čelične površine.
Zbog toga male ogrebotine, rezne ivice ili druga ograničena oštećenja pocinkovanog sloja mogu izvesno vreme biti zaštićena okolnim cinkom.
To je jedna od velikih prednosti pocinkovanja u odnosu na običan zaštitni premaz.
Međutim, ta zaštita nije beskonačna.
Cink se pri tom procesu troši.
Kada ga više nema dovoljno ili je izložena površina velika u odnosu na količinu raspoloživog cinka, osnovni čelik postaje sve neposrednije izložen koroziji.
Zašto je navoj ipak kritičniji od obične ogrebotine?
Zato što kod navoja nemamo samo oštećenu površinsku zaštitu.
Imamo i manju količinu čelika na najtanjem delu preseka.
Zamislimo dve oblasti iste cevi.
Na glatkom delu zid ima punu debljinu.
Na korenu navoja deo te debljine je već mehanički uklonjen prilikom narezivanja.
Ako posle toga korozija sa površine odnese još, na primer, nekoliko desetinki milimetra metala, isti gubitak materijala ima veći značaj na mestu koje je već bilo tanje.
Zato relativno mala dubina korozije može na navoju imati mnogo ozbiljniju posledicu nego na punom zidu cevi.
Geometrija navoja dodatno koncentriše naprezanje
Glatka cev ima relativno ravnomernu geometriju.
Navoj je sistem ureza.
Koren navoja predstavlja lokalnu promenu preseka i mesto na kom se mehaničko naprezanje ne raspoređuje potpuno ravnomerno.
To je dobro poznat mehanički princip: nagle promene geometrije stvaraju koncentraciju naprezanja.
Zato je koren navoja istovremeno:
- deo sa manjom količinom materijala;
- mesto promene geometrije;
- potencijalno izložena čelična površina.
Kada se na to doda korozija, dobija se prirodno slabija tačka cevovoda.
Zašto stara pocinkovana cev često pukne baš kod fitinga?
Kod stare instalacije više procesa deluje istovremeno.
Tokom godina:
- cinkovani sloj se troši;
- čelik korodira;
- iznutra se stvaraju naslage;
- metal postepeno gubi debljinu;
- navoj već od početka ima manji presek.
Na kraju upravo oblast neposredno uz fiting može postati najtanji deo cele cevi.
Spolja ponekad izgleda kao da je „fiting pojeo cev“.
U stvarnosti, često je reč o kombinaciji:
početno smanjene debljine na navoju + gubitka cinkovane zaštite + dugogodišnje korozije.
Unutrašnja korozija može biti još opasnija
Kada gledamo staru pocinkovanu cev spolja, vidimo samo polovinu problema.
Korozija se može razvijati i sa unutrašnje strane.
Zato na navojnom delu istovremeno možemo imati:
mehanički uklonjen materijal spolja
i
koroziono stanjenje iznutra.
Tada preostali metalni presek može biti mnogo manji nego što se spoljnim pregledom može proceniti.
Ovo je jedan od razloga zbog kojih stara cev ponekad izgleda dovoljno zdrava dok je ne pokušamo odvrnuti.
Zašto cev ponekad pukne prilikom demontaže fitinga?
Pri odvrtanju starog fitinga na cev delujemo momentom sile.
Ako je navojni deo zdrav, cev to normalno podnosi.
Ali ako je posle nekoliko decenija:
- korodiran;
- istanjen;
- lokalno ispucan;
- mehanički oslabljen,
moment koji primenjujemo ključem može biti dovoljan da se preostali zid uvrne ili pukne.
Zato kod starih pocinkovanih instalacija nije uvek bezbedno primeniti sve veću polugu samo zato što fiting neće da se odvrne.
Možemo uspeti da pomerimo fiting, ali istovremeno uništiti cev koja ulazi u zid.
Zašto se ponekad cev prelomi tik iza navoja?
Navoj se ne završava uvek idealno oštrom granicom.
Postoji prelaz između narezanog i punog preseka cevi.
To je oblast u kojoj se menjaju i geometrija i krutost.
Ako je tu prisutna korozija, mehaničko opterećenje prilikom zatezanja, odvrtanja ili pomeranja cevovoda može dovesti do loma upravo u toj zoni.
Zato kod stare cevi ponekad posle demontaže ostane u fitingu samo korodirani prsten navoja, dok se ostatak cevi odvoji.
To je obično znak da problem nije nastao tog trenutka.
Intervencija je samo mehanički opteretila mesto koje je već bilo kritično oslabljeno.
Da li zaptivni materijal štiti navoj od korozije?
Zaptivni materijal može ograničiti kontakt dela navojne površine sa vodom i vazduhom, ali njegova osnovna funkcija nije antikorozivna zaštita.
Kudelja sa odgovarajućom zaptivnom pastom, PTFE traka i različiti navojni zaptivači prvenstveno služe da spreče prolaz vode kroz spiralni zazor navoja.
Ne treba zato pretpostaviti:
„Navoj je zaptiven, dakle čelik više ne može da korodira.“
Uslovi unutar spoja zavise od načina izvođenja, materijala, starosti i prisustva vode.
Da li je svaki narezani navoj problem?
Ne.
Pravilno napravljen navoj na ispravnoj cevi predstavlja normalan i decenijama korišćen način spajanja čeličnih instalacija.
Problem nije sam princip navojnog spoja.
Problem nastaje kada se saberu:
stara cev + izgubljena zaštita + smanjena debljina zida + korozija + mehaničko opterećenje.
Zato nov i pravilno izveden navoj ne treba posmatrati isto kao navoj na cevi koja je provela četrdeset godina u vodovodnoj instalaciji.
Šta treba proceniti pre narezivanja novog navoja na staroj cevi?
Pre nego što se stara pocinkovana cev skrati i na njoj nareže nov navoj, treba proceniti da li uopšte ima dovoljno zdravog materijala za takav zahvat.
Važno je obratiti pažnju na:
- spoljnu koroziju;
- stanje postojećeg navoja;
- debljinu i čvrstoću zida;
- deformacije;
- starost instalacije;
- količinu unutrašnjih naslaga;
- stanje susednih delova cevovoda.
Kod jako korodirane cevi nov navoj nije uvek popravka.
Nareznica dodatno uklanja materijal sa cevi koja ga možda već nema dovoljno.
U takvoj situaciji ispravnije rešenje može biti zamena većeg dela starog cevovoda do mesta gde je materijal još zdrav.
Zašto nov navoj može izgledati dobro, a ipak biti nepouzdan?
Nareznica može napraviti naizgled lep profil čak i na cevi čiji je zid već značajno istanjen.
Spolja dobijemo:
pravilan navoj + nov fiting + spoj koji trenutno ne curi.
Ali mehanička pouzdanost tog spoja zavisi od količine zdravog čelika koji je ostao ispod korena navoja.
Zato kvalitet navoja ne treba procenjivati samo po tome:
„Da li je fiting mogao da se zavrne?“
već i po stanju cevi na kojoj je navoj napravljen.
Suština
Navoj je prirodno osetljivija zona čelične cevi jer na jednom mestu spaja više nepovoljnih faktora.
Pri narezivanju:
uklanjamo deo zida cevi ↓ možemo ukloniti deo cinkovane zaštite ↓ stvaramo korene navoja i koncentraciju naprezanja ↓ korozija vremenom dodatno smanjuje preostali presek ↓ najtanji deo na kraju postaje potencijalno mesto otkaza
Cink oko novonastale izložene površine može izvesno vreme katodno da štiti čelik, pa nije ispravno reći da svaki novoisečeni navoj odmah ostaje potpuno nezaštićen.
Ali ni ta zaštita nije neograničena.
Zato kod starih pocinkovanih instalacija važnije pitanje nije samo:
„Možemo li ovde da narežemo navoj?“
već:
„Koliko zdravog materijala će ostati kada ga narežemo?“
Kod cevi koja je već ozbiljno korodirala, dobar navoj ne može da nadoknadi metal koji više ne postoji.
