Обследование шарового крана

Объект экспертизы –водопроводный шаровой кран.

Визуальный осмотр объекта произведен 22.10.2024г при естественном и электрическом освещении специалистом ООО «Стройэкспертиза».

Процедура исследования включала в себя несколько этапов:

 изучение и анализ документации, поступившей на исследование;

 проведение анализа имеющихся данных с установлением взаимосвязи отдельных факторов;

 визуальный осмотр;

 анализ результатов исследования с установлением технических характеристик объекта исследования;

 составление в соответствии с общепринятыми требованиями развернутого заключения специалистов, формулирование выводов.

В ходе визуального осмотра, специалистом определены конфигурация, размеры, положение в плане конструктивных элементов здания. Выявлены подлежащие анализу характеристики и признаки элементов объекта исследования, имеющие значение для правильного решения поставленного вопроса.

Исследование по вопросу 1.

Обследование шарового крана с целью определения причин разрушения, приведших к протечке.

Для ответа на поставленные вопрос, специалистом было проведено изучение предъявленных документов и данных (информации), необходимых и достаточных для проведения исследования.

Проведен натурный осмотр объекта экспертизы с применением метода сплошного визуального контроля с фотофиксацией. В результате проведённого обследования составлен ответ на вопрос, поставленные перед специалистом.

Согласно ГОСТ Р 52720-2007 «Арматура трубопроводная»:

Утечка: Проникание вещества из герметизированного изделия через течи под действием перепада полного или парциального давления. ГОСТ 52720

Запорная арматура: Арматура, предназначенная для перекрытия потока рабочей среды с определенной герметичностью.

Шаровой кран: Кран, запирающий или регулирующий(запирающий) элемент, которого имеет сферическую форму.

Запирающий элемент; запирающий орган; запорный орган; замыкающий элемент; затвор): Подвижная часть затвора, связанная с приводом, позволяющая при взаимодействии с седлом осуществлять управление потоком рабочих сред путем изменения проходного сечения и обеспечивать определенную герметичность.

Затвор: Совокупность подвижных (золотник, диск. клин, шибер, плунжер и др.) и неподвижных (седло) элементов арматуры, образующих проходное сечение и соединение, препятствующее протеканию рабочей среды.

Примечание: Перемещением подвижных элементов затвора достигается изменение проходного сечения и. соответственно, пропускной способности.

Плунжер: Подвижный регулирующий элемент затвора регулирующего клапана, перемещением которого достигается изменение пропускной способности.

Сальниковое уплотнение (сальник): Уплотнение подвижных деталей (узлов) арматуры относительно окружающей среды, в котором применен уплотнительный элемент, принудительным созданием в нем напряжений, необходимых для обеспечения требуемой герметичности.

Согласно ГОСТ 27.002—2015 «НАДЕЖНОСТЬ В ТЕХНИКЕ»:

Дефект: Каждое отдельное несоответствие объекта требованиям, установленным документацией

Повреждение: Событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного состояния.

Примечания:

1. Дефект и (или) повреждение могут служить причиной возникновения частичного или полного отказа объекта.

2. Наличие дефекта и (или) повреждения приводит объект в неисправное состояние.

Отказ: Событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.

Примечания: 1. Отказ может быть полным или частичным. 2 Полный отказ характеризуется переходом объекта в неработоспособное состояние.

Ресурсный отказ: Отказ, в результате которого объект достигает предельного состояния.

Постепенный отказ: Отказ, возникающий в результате постепенного изменения значений одного или нескольких параметров объекта.

Предельное состояние: Состояние объекта, в котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Производственный отказ: Отказ, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленного процесса изготовления.

Согласно ГОСТ 21345 – 2005 «МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ КРАНЫ ШАРОВЫЕ, КОНУСНЫЕ И ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ НА НОМИНАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ НЕ БОЛЕЕ PN 250», шаровой кран, установленный в техническом помещение нежилого здания классифицируют по следующим основным эксплуатационным характеристикам:

— шаровой,

— запорный;

— муфтовый

— с ручным приводом

— диаметр Ду 25 мм (1″).

— назначение для воды

— условное давление Ру 16

— материал корпуса — латунь

— температура максимальная 95 °C.

Краны должны соответствовать общим техническим требованиям:

ГОСТ Р 15.301-2016 п.4.5:

— безопасности, охраны здоровья и окружающей среды, в том числе и в процессе эксплуатации продукции;

— ресурсосбережения;

— устойчивости к внешним воздействиям.

ГОСТ 21345 – 2005 п. 5.1.4 Требования технологичности:

5.1.4.1 Материалы основных деталей кранов, в том числе прокладочные, должны быть стойкими по отношению к рабочей среде и внешним воздействиям.

5.1.4.2 Материал деталей и сварных швов, работающих под давлением среды, должен быть прочным и плотным.

5.1.4.10 На поверхности резьбы не допускаются вмятины и заусенцы, препятствующие навинчиванию проходного калибра.

5.1.4.14 Перед сборкой все детали должны быть очищены от загрязнений.

Детали, имеющие забоины, следы коррозии и другие механические повреждения, к сборке не допускаются.

5.1.4.15 Уплотнительные поверхности затворов, сальников и неподвижных соединений не должны иметь трещин, рисок, штрихов, вмятин и других дефектов, обнаруживаемых визуальным контролем.

5.1.4.17 Краны должны быть герметичны по отношению к внешней среде по разъемным соединениям и сальниковым уплотнениям (уплотнениям шпинделя).

Исследуемый шаровой кран был установлен на распределительном трубопроводе* системы АУП (установка пожаротушения автоматическая**) в соответствии с проектной документацией, разработанной в соответствии с требованиями СП 485.1311500.2020 Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические.

Шаровой кран установлен на высоте 1,5 метра от пола, с учетом технических параметров, условий эксплуатации и объемно-планировочных решений помещения, исключающих случайное механическое повреждение от физического воздействия.

* 3.55 распределительный трубопровод: Трубопровод, на котором смонтированы оросители, распылители или насадки.

** 3.88 установка пожаротушения автоматическая спринклерная: Установка пожаротушения, оборудованная спринклерными оросителями, срабатывание которой осуществляется в результате последовательной активации спринклерных оросителей под воздействием на них теплового потока от очага пожара.

Согласно: МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ РЕЗЬБОВЫЕ И ФЛАНЦЕВЫЕ ГОСТ 15763-2005:

Соединения трубопроводов: конструкционный узел, предназначенный для соединения различных частей трубопроводов между собой или присоединения их к оборудованию и обеспечивающий гидравлическую или пневматическую связь между ними. Резьбовые соединения трубопроводов: соединения трубопроводов, в которых герметичность обеспечивается за счет упругой или упругопластической деформации контактирующих поверхностей сопрягаемых деталей соединений под действием усилия, передаваемой резьбой при затяжке.

Канал: внутренний проход соединения трубопроводов или корпусных деталей, по которому транспортируется рабочая среда. Присоединительные концы корпусных деталей: концы корпусных деталей под накидные гайки для присоединения трубопроводов (ГОСТ 22525).

Присоединительная резьба: резьба присоединительных и ввертных концов корпусных деталей и болтов для фланцев. Ввертные концы корпусных деталей: резьбовые концы корпусных деталей, предназначенных для присоединения трубопроводов к оборудованию (ГОСТ 22526, ГОСТ 25065).

Момент затяжки M: момент, который необходимо приложить для достижения герметичности при окончательной сборке соединения.

5.2.29. Соединения трубопроводов должны быть герметичными относительно внешней среды. Критерии и методы контроля — в соответствии с 7.5.3.

5.2.30. Резьбовые соединения трубопроводов должны быть герметичными относительно внешней среды при многократной (не менее шести) сборке и разборке. Критерии и методы контроля — в соответствии с 7.5.2.

5.2.31. Соединения трубопроводов должны быть прочными. Критерии и методы контроля — в соответствии с 7.5.4.

5.2.32. Соединения трубопроводов должны быть стойкими к воздействию пульсации внутреннего давления.

5.2.33. Соединения трубопроводов должны быть стойкими к воздействию вибрации.

1.

Соответствие монтажа шарового крана требованиям СП 30.13330.2020 СВОД ПРАВИЛ ВНУТРЕННИЙ ВОДОПРОВОД И КАНАЛИЗАЦИЯ ЗДАНИЙ, СП 485.1311500.2020, «ГОСТ Р 59636-2021. Установки пожаротушения автоматические. Руководство по проектированию, монтажу, техническому обслуживанию и ремонту.

Таблица №1.

Требование нормативной документации.	Соответствие
СП 30.13330.2020
8.7 На трубопроводах вводов следует предусматривать упоры или неподвижные опоры на поворотах труб в вертикальной или горизонтальной плоскости, на плоском фланце с резиновым кольцом (ПФРК), когда возникающие усилия не могут быть восприняты соединениями труб. Следует предусматривать устройство упоров или неподвижных опор на всех напорных трубопроводах при поворотах труб в вертикальной или горизонтальной плоскости.	Соответствие.
8.8 Прокладку стояков и разводку внутреннего водопровода следует предусматривать в шахтах, открыто — по стенам душевых, кухонь, в монтажных нишах межквартирных коридоров с устройством специальных технических шкафов, обеспечивающих свободный доступ технического персонала к измерительным приборам и арматуре.	Соответствие.
8.10 Прокладку сетей водопровода внутри производственных зданий допускается предусматривать открытой — по фермам, колоннам, стенам и под перекрытиями	Соответствие.
8.15 Не допускается прокладка трубопроводов внутренних систем водоснабжения в местах, где доступ к ним во время эксплуатации и при аварийных ситуациях связан с ослаблением несущих элементов и конструкций зданий и сооружений (под фундаментными плитами, в ограждающих конструкциях, в конструкции перекрытий).	Соответствие.
СП 485.1311500.2020
.7.1.1 Трубопроводная сеть должна проектироваться таким образом, чтобы обеспечивать: заданные параметры по расходу и давлению; выполнение необходимых видов работ по контролю и испытанию трубопроводов; осмотр, промывку и продувку трубопроводов; защиту трубопроводов от статического электричества и токов растекания.	Соответствие.
ГОСТ Р 59636-2021
6.7.1.7 Соединения трубопроводов должны располагаться вне стен, перегородок, перекрытий и других строительных конструкций зданий.	Соответствие.
6.7.1.9 Трубопроводы должны надежно крепиться к конструкциям здания посредством держателей (нормализованных опор, кронштейнов, хомутов, подвесок и т.п.).	Соответствие.
6.7.1.17 Монтаж кранов допускается в следующих случаях: в верхних точках сети трубопроводов АУП — для выпуска воздуха из каждой обособленной распределительной сети;	Соответствие.
6.7.1.18 В верхних точках сети трубопроводов и иных местах, где может скапливаться воздух, для выпуска воздуха могут быть использованы ручные краны или автоматические воздухоотводчики.	Соответствие.

2.

Соответствие технической эксплуатации системы АУП требованиям «ГОСТ Р 59636-2021. Установки пожаротушения автоматические. Руководство по проектированию, монтажу, техническому обслуживанию и ремонту.

Таблица №2.

Требование нормативной документации.	Соответствие
ГОСТ Р 59636-2021
7.2.1 Работы по техническому обслуживанию должны быть выполнены специализированными организациями, при условии заключения договора на проведение данных работ, или специализированными службами объекта. В обоих случаях специализированная организация или служба объекта должны обладать правом на проведение данных работ в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.	Соответствие.
8.7.1 Перед проверкой работоспособности запорных устройств должны быть приняты необходимые меры для исключения срабатывания АУП.	Соответствие.
8.7.2 Проверку работоспособности ручных запорных устройств осуществляют путем выполнения не менее трех циклов «открытие-закрытие» затвора испытуемых устройств, после чего определяют наличие или отсутствие течи через затвор запорных устройств, находящийся в закрытом состоянии.	Соответствие.
9.5 В случае сомнений в исправной работе измерительных приборов, аппаратуры или сигнализаторов их проверка или замена должна быть осуществлена незамедлительно.	Соответствие.

При визуальном осмотре крана были выявлены следующие дефекты: разрушение (потеря целостности) корпуса крана.

Фото № 1,2,3. Шаровой кран. Участок разлома находится в районе уплотнительного седла корпуса крана.

Гидравлический удар: причины возникновения и последствия.

Согласно ГОСТ 26883-83 «Термины и определения»:

Гидравлический удар — резкое повышение или понижение давления движущейся жидкости при внезапном уменьшении или увеличении скорости потока.

Н. Жуковский «О гидравлическом ударе»:

«Гидравлический удар в трубах представляет собой быстродействующий периодический процесс, обусловленный упругими деформациями жидкости и стенок трубы. При резком закрытии задвижки (затвора) в слоях жидкости, находящихся у задвижки, повышается давление. Остановка жидкости и повышение давления происходят от одного слоя к другому.

Причины гидравлического удара.

Явление связано с тем, что в процессе закрытия магистрали, по которой идет поток жидкости, либо при ее быстром открытии, формируется резкое изменение давления и скорости воды. 

Опасное возрастание ударного давления происходит при переходе ударной волны с труб большого диаметра на трубы малого диаметра. При этом, достигнув концов тупиков, сила ударного давления удваивается».

Фото № 4,5. Последствия гидроудара (фото из открытых источников).

В месте разрушения корпуса шарового крана (фото № 1,2,3), отсутствуют признаки образования и последствий воздействия гидравлического удара. Имеющийся разлом корпуса не свойственен разрушениям, возникающим во время гидравлического удара. В месте разлома нет тупиковых участков и переходов с труб большого диаметра на трубы малого диаметра, способствующих образованию ударного давления жидкости. Возрастание ударного быстродействующего давления (гидравлического удара) в месте образования разлома не представляется возможным.

Согласно ГОСТ 12.2.063—2015 Арматура трубопроводная:

4.2 Возможные отказы и критерии предельных состояний.

4.2.1 К потенциально возможным отказам арматуры относятся: — потеря прочности корпусных деталей и сварных швов;

— потеря плотности материалов корпусных деталей и сварных швов;

— потеря герметичности по отношению к внешней среде по уплотнениям неподвижных (прокладочных и беспрокладочных) соединений корпусных деталей, подвижных соединений (сальников, сильфонов, мембран и др.);

— потеря герметичности затвора сверх допустимых пределов; — невыполнение функций по назначению.

4.2.2 К критериям предельного состояния арматуры относятся:

— начальная стадия нарушения целостности корпусных деталей («потение», капельная течь, газовая течь);

— недопустимое изменение размеров элементов по условиям прочности и функционирования арматуры;

— потеря герметичности в разъемных соединениях, неустранимая их подтяжкой расчетным крутящим моментом;

— возникновение трещин на основных деталях арматуры;

В соответствии с предоставленной информацией, разрушение крана и последующий залив нежилых помещений, произошел в режиме нормальной эксплуатации системы АУП (установка пожаротушения автоматическая).

Вероятной причиной возникновения дефекта шарового крана в виде разлома корпуса – производственный брак, в результате несовершенства или нарушения установленного процесса изготовления крана.

Согласно ГОСТ Р 58197-2018

п.3.54, – Производственный дефект: дефект, возникший в результате несовершенства или нарушения установленного процесса изготовления или ремонта объекта.

П.3.76 Эксплуатационный дефект: дефект, возникший в результате нарушения установленных правил и (или) условий эксплуатации объекта, установленных изготовителем.

Таблица №3.

Соответствие дефектов их возникновению.

Наименование дефекта	Определение ГОСТ	Соответствие
Наступление предельного состояния: потеря целостности (разлом) корпуса крана в результате дефекта корпуса.	ГОСТ Р 58197-2018 П.3 5 4 производственный дефект: дефект, возникший в результате несовершенства или нарушения установленного процесса изготовления объекта.	Соответствует

Выводы.

Монтаж исследуемого шарового крана, установленного на системе АУП (установка пожаротушения автоматическая) в техническом помещении нежилого здания  произведен в соответствии с СП 30.13330.2020 «Свод правил внутренний водопровод и канализация зданий» и СП 485.1311500.2020 Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические.

Шаровой кран установлен на высоте 1,5 метра от пола, с учетом технических параметров, условий эксплуатации и объемно-планировочных решений помещения, исключающих случайное механическое повреждение от физического воздействия.

Техническая эксплуатация исследуемого шарового крана в составе спринклерной автоматической установки пожаротушения осуществляется в соответствии с предусмотренными технологическими условиями СП 485.1311500.2020 и «ГОСТ Р 59636-2021.

Разрушение крана и последующий залив нежилых помещений, произошел в режиме нормальной эксплуатации.

Возрастание ударного быстродействующего давления (гидравлического удара) в месте образования разлома не представляется возможным.

Вероятной причиной возникновения дефекта шарового крана в виде разлома корпуса – производственный брак, в результате несовершенства или нарушения установленного процесса изготовления крана.