экспертиза причины разгерметизации трубопроводов

Объект исследования: радиатор отопления в квартире с подключением.

Цель экспертного анализа: определение причины разгерметизации системы отопления в квартире.

Отопительный прибор представляет собой радиатор, окрашенный заводской эмалью белого цвета.

Диагностическое обследование

Вероятными причинами разрыва трубы, а, следовательно, и разгерметизации центрального отопления могут быть:

• внешнее механическое воздействие (толчок), по причине которого радиатор опрокинулся набок;
• резкое повышение давления в системе отопления посредством гидравлического удара (возможно, при проведении испытаний системы отопления здания на прочность и плотность), по причине которого была разорвана труба, которая удерживала радиатор в равновесии. В итоге радиатор, закрепленный на разорвавшейся подводящей трубе, оказался без опоры и опрокинулся.

Экспертиза мнение

Разгерметизация произошла 1.05.2015 г., что совпадает по времени с окончанием отопительного сезона в г. Москве.

По окончании отопительного сезона ежегодно проводятся испытания на прочность и плотность оборудования систем отопления (опрессовка). Экспертиза предполагает, что разгерметизация произошла во время опрессовки.

Согласно требованиям «Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда» (утвержденные Постановлением Государственного Комитета Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу 27 сентября 2003г. № 170):

«5.1.6. Испытания на прочность и плотность оборудования систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и центрального кондиционирования должны производиться ежегодно после окончания отопительного периода для выявления дефектов, а также перед началом отопительного периода после окончания ремонта.

Испытания на прочность и плотность водяных систем производятся пробным давлением.

Минимальная величина пробного давления при гидравлическом испытании должна составлять 1,25 рабочего давления, но не менее 0,2 Мпа (2 кгс/см ).

Испытание на прочность и плотность узла управления и системы теплопотребления производится при положительных температурах наружного воздуха. При температуре наружного воздуха ниже нуля проверка плотности допускается в исключительных случаях. Температура внутри помещений при этом должна быть не ниже + 5°С.

Испытание на прочность и плотность производится в следующем порядке:

система теплопотребления заполняется водой с температурой не выше 45°С, полностью удаляется воздух через воздухоспускные устрой-ства в верхних точках;

давление доводится до рабочего и поддерживается в течение времени, необходимого для осмотра всех сварных и фланцевых соединений, арматуры, оборудования, приборов, но не менее 10 мин.;

если в течение 10 мин. не выявляются какие-либо дефекты, давление доводится до пробного (для пластмассовых труб время подъема давления до пробного должно быть не менее 30 мин.).

Испытания на прочность и плотность производятся раздельно.

Системы считаются выдержавшими испытания, если во время их проведения:

• не обнаружены потения сварных швов или течи из нагревательных приборов трубопроводов, арматуры и другого оборудования;
• при испытаниях на прочность и плотность водяных систем в течение 5 мин. падение давления не превысило 0,02 Мпа (0,2 кгс/см );
• при испытаниях на прочность и плотность систем панельного отопления падение давления в течение 15 мин. не превысило 0,01 (0,1 кгс/см);
• при испытаниях на прочность и плотность систем горячего водоснабжения падение давления в течение 10 мин. не превысило 0,05 Мпа (0,5 кгс/см ); пластмассовых трубопроводов: при падении давления не более чем на 0,06 МПа (0,6 кгс/см ) в течение 30 мин. и при дальнейшем падении в течение 2 часов не более чем на 0,02 МПа (0,2 кгс/см).

Для систем панельного отопления, совмещенных с отопительными приборами, величина пробного давления не должна превышать предельного пробного давления для установленных в системе отопительных приборов.

Результаты испытаний оформляются актами.

Если результаты испытаний на прочность и плотность не отвечают приведенным условиям, необходимо выявить и установить утечки, после чего провести повторное испытание системы.

При испытании на прочность и плотность применяются пружинные манометры класса точности не ниже 1,5 с диаметром корпуса не менее 160 мм, шкалой на номинальное давление около 4/3 измеряемого, ценой деления 0,01 МПа (0,1 кгс/см ), прошедшие проверку и опломбированные госповерителем».

При пробном давлении необходимо осмотреть все элементы системы центрального отопления, включая отопительные приборы во всех квартирах, на случай выявления неплотности для ее незамедлительного устранения. Чтобы получить доступ персоналу ко всем квартирам, необходимо было заблаговременно уведомлять собственников жилья о проведении регламентных (профилактических) работ.

На основании проведенного экспертно-диагностического обследования и устных пояснений Заказчика Экспертиза может сделать вывод, что причиной аварии в системе центрального отопления помещения является кратковременное превышение рабочего давления (гидравлический удар) в системе, возможно при проведении испытаний системы отопления на прочность и плотность (опрессовки) по окончании отопительного сезона. Вследствие гидравлического удара и последующего разрыва подводящей трубы свободностоящий радиатор отопления опрокинулся набок.

«Гидравлический удар — резкое повышение давления в трубопроводе с движущейся жидкостью при внезапном уменьшении скорости потока (например, при быстром перекрытии трубопровода). Может вызвать разрушение трубопровода». Политехнический словарь».

Образование гидравлического удара в системе центрального отопления здания является нарушением требований «Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда» (утвержденные Постановлением Государственного Комитета Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу 27 сентября 2003г. № 170), согласно которым:

«Организации по обслуживанию жилищного фонда должны обеспечивать:

— устранение сверхнормативных шумов и вибрации в помещениях от работы систем водопровода (гидравлические удары, большая скорость течения воды в трубах и при истечении из водоразборной арматуры и др.), регулирование (повышение или понижение) давления в водопроводе до нормативного в установленные сроки;

— устранение утечек, протечек, закупорок, засоров, дефектов при осадочных деформациях частей здания или при некачественном монтаже санитарно-технических систем и их запорно-регулируещей арматуры, срывов гидравлических затворов, гидравлических ударов (при проникновении воздуха в трубопроводы), заусенцев в местах соединения труб, дефектов в гидравлических затворах санитарных приборов и негерметичности стыков соединений в системах канализации, обмерзания оголовков канализационных вытяжек и т.д. в установленные сроки».

Поскольку падение радиатора и разгерметизация шланга подводки произошла по причине гидравлического удара в системе отопления, предотвращение которых входит в обязанности эксплуатирующей организации, то имеется причинно-следственная связь между разгерметизацией системы центрального отопления, и ненадлежащим исполнением эксплуатирующей организацией своих обязанностей.

Таким образом, организация по обслуживанию жилищного фонда несет ответственность за разгерметизацию системы отопления, так как превышение давления произошло в общедомовой системе центрального отопления. Также, при проведении опрессовки (если она проводилась) системы отопления сотрудниками организации по обслуживанию жилищного фонда должны были быть осмотрены отопительные приборы в квартирах, о чем необходимо заблаговременно предупреждать жильцов квартир.

Вывод

Экспертиза считает, что разгерметизация системы отопления в квартире произошел по причине резкого повышения давления посредством гидравлического удара в системе центрального отопления здания, возможно при проведении испытаний системы отопления на прочность и плотность (опрессовки), при этом шланг подводки теплоносителя лопнул из-за разрушающего внезапного равнонаправленного воздействия на трубу изнутри.

Как спустить воздух с системы отопления

При устройстве индивидуальных отопительных систем пользователям приходится обеспечивать их оптимальное функционирование с помощью различного вида встроенного оборудования и сантехнической арматуры. Одной из основных проблем при эксплуатации отопительной магистрали является завоздушивание, в этом случае домовладельцам необходимо самостоятельно решать задачу, как спустить воздух с системы отопления.

Чтобы упростить проведение процедуры развоздушивания, на этапе монтажа системы в контур и теплообменные приборы встраивают технические приборы для выпуска воздуха. Также немалую роль для обеспечения бесперебойной работы играет правильное обслуживание и эксплуатация отопительной магистрали.

Рис. 1 Примеры обвязки котла индивидуальной отопительной

Признаки завоздушивания

Завоздушивание приводит к неэффективной работе системы отопления, в результате чего расходуются излишние ресурсы на подогрев теплоносителя. Это приводит к неоправданным финансовым расходам и может существенно сказаться на семейном бюджете в течение холодного сезона. Сигналами, если завоздушена система отопления, являются следующие признаки:

• Отсутствие нагрева теплообменников. Завоздушивание в контуре отопления в виде пробки препятствует прохождению теплоносителя по трубам, в результате чего он не поступает на радиаторы или в трубопровод теплых полов. Если в подводящие трубы попадает воздух, батареи и полы остаются холодными при работающем на полную мощность котле.
• Неравномерный прогрев радиаторов. Если в радиаторах отопления находится воздух, одна из его частей будет иметь более низкую температуру, что легко определить прикосновением ладони к поверхности секций.
• Повышенный шум. Перемещение теплоносителя в трубопроводном контуре с воздушными пробками нередко сопровождается шумом, который вызывает движение микропузырьков.
• Вибрации. Повышенная концентрация воздуха в теплоносителе приводит к ускорению окислительных процессов из-за содержащегося в нем кислорода, сопровождаемых распадом металлов с образованием солей и углекислого газа. Периодические выбросы нерастворимых оксидов металлов и углекислого газа в теплоноситель способны вызвать вибрационные процессы в трубах.

Рис. 2 Завоздушенные радиаторы в тепловизоре

Завоздушивание системы отопления причины

Решая задачу, как убрать воздух из системы отопления, полезно изучить причины, вызывающие завоздушивание, основные из них:

• Неправильный монтаж. Для того, чтобы вода поступала в котел с естественной циркуляцией, необходимо выдерживать постоянный уклон при разводке труб. Несоблюдение данного условия приводит к появлению воздушных пробок на криволинейных участках.
• Нарушение герметичности. Если в трубопроводе отопительного контура появляются дефекты в виде различного вида трещин и разгерметизации резьбовых, паяных, компрессионных соединений, через них проникает воздух, приводя к завоздушиванию всей системы.
• Неправильный монтаж воздухоотводчиков. Удаление воздуха из системы отопления частного дома обычно осуществляют с помощью воздухоотводчиков в радиаторах отопления (краны Маевского), на распределительных коллекторах для теплых полов и в высшей точке отопительного контура. Если данные условия не соблюдаются в полном объеме, вероятность завоздушивания системы существенно возрастает.
• Неисправность воздухоотводчиков. Теплоноситель может содержать в своем составе продукты распада (окисления) металлических узлов, просроченного антифриза или соли металлов. Нахождение в системе твердых взвешенных частиц приводит к забиванию входных отверстий, каналов воздушных клапанов воздухоотводчиков и делает невозможным их нормальное функционирование.
• Несоблюдение правил заливки теплоносителя. Одна из причин, почему завоздушивается система отопления в частном доме, является ее неправильная подготовка к эксплуатации. При наполнении теплоносителем контуров радиаторной отопительной и системы теплых полов следует придерживаться несложных правил, в противном случае их нарушение приведет к образованию воздушных пробок.
• После проведения ремонтных работ. Одна из причин, почему воздушит систему отопления — попадание в трубопровод воздуха после ремонта или профилактического обслуживания отдельных узлов. К примеру, если снимают циркуляционный насос, перенаправляя теплоноситель по параллельному обходному байпасу, после его установки в прежнее положение возникнет проблема с наличием воздуха внутри корпуса.
• При пополнении объема теплоносителя. После заливания в контур дополнительного количества рабочей среды повышается вероятность завоздушивания трубопровода в связи с тем, что жидкость имеет в своем составе высокий процент растворенного воздуха.

Рис. 3 Схема принудительной и гравитационной систем

Методы устранения воздушных пробок из отопительных систем

Существует два основных вида систем отопления — открытая самотечная (гравитационная) и закрытая (принудительная).

В первом варианте рабочее тело поднимается по трубам от котла вверх самотечным способом за счет его более меньшей плотности в сравнении с более холодной средой. При этом некоторое количество жидкости собирается в расширительном баке, помещенном в самой верхней точке нагревательного контура.

В замкнутой разновидности используют герметичный расширительный бак с эластичной мембраной, в котором размещается увеличившийся в объеме теплоноситель при нагревании.

Развоздушивание открытого контура

Гравитационные системы с открытым расширительным баком используются в радиаторном отоплении, при их монтаже основная задача — правильно выдержать угол наклона труб. От вертикального участка трубопровода, отходящего от котла, трубы направляют к радиаторным обогревателям, проходя через которые рабочее тело поступает в обратно в котел по линии обратки, проложенной с некоторым уклоном.

Очевидно, что в самотечном отопительном контуре для беспрепятственного выхода воздуха имеется открытый расширительный бак. Благодаря этому при правильном монтаже проблемы с завоздушиванием в гравитационных конструкциях возникают довольно редко.

При нарушении правил монтажа и завоздушивании придется решать задачу, как убрать воздушную пробку из системы отопления при ее неэффективной работе. Для этого проверяют правильность уклонов и прямолинейность прокладки трубопровода, основной метод устранения пробок — демонтаж неверно уложенного участка и переустановка его в правильное положение.

Также при прохождении теплоносителя по батареям внутри их возможно появление завоздушенных зон, поэтому каждый теплообменник также должен иметь выпускные клапаны (краны Маевского). С их помощью осуществляют удаление воздушных пробок из системы отопления, проводя спуск воздуха в наиболее удаленной от трубопровода подачи и обратки верхней части радиаторов.

Рис. 4 Принцип работы разных видов воздухоотводчиков

Установка воздухоотводчиков

Одним из основных методов решения задачи, как выгнать воздушную пробку из системы отопления, является применение специальных воздухоотводных приборов. Их принцип действия состоит в собирании более легкого воздуха, чем жидкость из труб, в бочкообразной камере корпуса. Внутри воздухоотводного бочонка помещен поплавок, соединенный со спускным клапаном — при переизбытке воздуха он опускается, клапан открывается и выпускает поток наружу.

Чаще воздухоотводчики устанавливают в следующих местах:

• В наивысшей точке. Так как воздух легче воды, он стремится к подъему по трубам вверх, приводя к их завоздушиванию, поэтому в верхней точке обязательно ставят спускной клапан.
• На теплообменных приборах. Теплообменные радиаторы имеют сложную форму и различные способы подключения, если в них появляется пробка, выгнать воздух из системы отопления протоком теплоносителя без специальных спускных устройств не получится. Поэтому в каждом современном радиаторе обязательно должны присутствовать спускные клапаны в виде кранов Маевского.

Также воздухоотводчики монтируют на полотенцесушителях сложной конструкции, размещая их в верхней части.

Рис. 5 Места размещения воздухоотводчиков

• На коллекторной гребенке и гидрострелке. Для разводки извилистых и протяженных контуров теплых полов и радиаторных батарей применяют специальные гребенки и гидрострелки, имеющие сложную конструкцию. Обычно в верхней части таких узлов устанавливают воздухоотводчики, с помощью которых можно развоздушивать распределительные гребенки, корпуса гидрострелок и нагревательные трубопроводы теплых полов.
• Приборы безопасности. В обвязку многих бытовых котлов устанавливают стандартную группу безопасности – узел, состоящий из воздухоотводчика, манометра и спускного клапана.

Аварийный прибор обычно размещают на выходе трубопровода в верхней части котла.

Следует отметить, что существует два основных вида воздухоотводчиков — с ручным управлением (краны Маевского) и автоматические (существуют конструкции для батарей), последние не нуждаются в открывании спускного клапана механическим способом.

Рис. 6 Сепараторные и шламоотделительные приборы – принцип работы и конструкция

Нагрев теплоносителя

Стандартная температура теплоносителя в отопительном контуре не превышает 70 °С — более высокий показатель приводит к увеличению тепловых потерь, снижению травмобезопасности.

Так как при нагревании рабочая среда расширяется, для более эффективного решения задачи, как удалить воздух из системы отопления, можно использовать данный эффект. Для этого теплоноситель нагревают до температуры, не превышающей 100 °С, после чего удаление (вытеснение) воздушных пробок происходит с большей результативностью.

Применение сепараторов

Для повышения эффективности воздухоудаления, очистки трубопровода от твердых частиц оксидов металлов и ржавчины, забивающих узкие входные отверстия приборов и сантехнической арматуры, в отопительную магистраль нередко устанавливают сепараторы воздуха. Стандартное устройство представляет собой бочонок, внутри которого находится механизм извлечения микропузырьков из теплоносителя.

В различных устройствах его конструкция отличается, наиболее часто используется мелкоячеистая сетка, проходя через которую поток жидкости ударяется о ее поверхность и завихряется. Это приводит к отделению воздушных пузырьков от жидкой среды, после чего они поднимаются вверх и выходят наружу через автоматический спускной клапан.

Шламоделитель. Это еще один полезный для отопительной системы прибор, позволяющий накапливать содержащиеся в теплоносителе твердые частицы, осаждаемые в нижней части корпуса. Далее они смываются при открытии нижнего крана и таким образом трубы освобождаются от грязи и реже нуждаются в промывке.

Нередко воздушный сепаратор и шламоотделитель совмещают в одном корпусе комбинированного прибора.

Рис. 7 Конструкции автоматических воздухоотводчиков

Как спустить воздух с системы отопления — рекомендации

При грамотном монтаже отопительной магистрали на трубопровод и прочие узлы разводки устанавливают автоматические воздухоотводчики, не нуждающиеся в ручном обслуживании. Поэтому реализация основного метода, как прокачать систему отопления, связана с механическими приспособлениями. К данной разновидности приборов относят краны Маевского, встроенные в радиаторы — с их помощью пользователю придется решать задачу, как правильно развоздушить систему отопления.

Для проведения процедуры развоздушивания батарей проводят следующие операции:

1. Готовят емкость для сливания теплоносителя, ей может быть небольшая банка или пластиковая бутылка.
2. Специальным ключом или плоской отверткой откручивают винт на головке клапана Маевского, подставляя под выпускное отверстие емкость.
3. Производят стравливание воздуха из системы отопления, сливая некоторое количество теплоносителя. Наличие пузырьков определяют по звуку выходящей жидкости (это шипение) — когда шум снижается, закручивают винт обратно.
4. Собранный со всех батарей теплоноситель заливают обратно в контур.

Иногда спуск воздуха в системе отопления из радиаторов затруднен, если они вместо клапана имеют на торце пробку-заглушку. В этом случае поступают следующим образом:

1. Отключает подачу воды на радиатор со стояка шаровым вентилем или иным способом.
2. Снимают резьбовую пробку и заменяют ее на заранее приобретенный комплект с краном Маевского одинакового посадочного размера с заглушкой.
3. Вкручивают устройство в радиатор, используя резиновый или льняной уплотнители, наполняют теплообменник водой и спускают воздух через кран Маевского.

Рис. 8 Краны Маевского – конструктивное устройство

Правильное заполнение системы теплоносителем

Чтобы не сталкиваться с решением задачи, как спустить воздух в системе отопления, важно грамотно наполнять контур теплоносителем, для этого соблюдают следующее правила:

• Заполнение любой системы проводят с самой нижней точки, для этого на этапе монтажа в трубопровод помещают шаровый вентиль.
• Тепловой носитель следует подавать с невысокой скоростью, особенно это важно при заполнении протяженных контуров теплых полов.
• При наполнении замкнутой системы выдерживают давление 1 — 1,5 бара, которое контролируют переносным или встроенным в магистраль манометром.
• После наполнения системы (в гравитационной степень определяется количеством воды в расширительном баке, в принудительной — давлением) приступают к спуску воздуха из батарей. Перед этим желательно включить котел и нагреть воду до температуры около 60 °С.
• После развоздушивания доливают теплоноситель и снова проверяют равномерность нагревания радиаторов — при положительном результате работы останавливают. Если снова обнаружен неравномерный прогрев батарей, процедуру развоздушивания повторяют, после чего доливают теплоноситель в контур.

Рис. 9 Как спустить воздух с системы отопления при помощи крана Маевского. Примеры их использования в радиаторах

Задачу, как правильно стравить воздух из системы отопления, решают при помощи специальных приборов — ручных или автоматических воздухоотводчиков. Для отвода воздуха из радиаторов используют краны Маевского, процедура развоздушивания не представляет особых сложностей для любого пользователя и не требует применения дорогостоящего специального инструмента.