Соединения предназначены для работы в диапазоне от остаточного давления (вакуума) 0.001 МПа до избыточного давления сред не выше 25.0 МПа, минимальной температуре рабочей среды не ниже – 60 ºС и максимальной температуре рабочей среды не выше + 260 ºС.
Область применения ИФС – трубопроводы в химической, нефтехимической, нефтяной, нефтеперерабатывающей, газовой и других смежных отраслей промышленности, транспортирующие газообразные, парообразные и жидкие среды.
По устойчивости к воздействию климатических факторов внешней среды устройства должны соответствовать исполнениям УХЛ, категории размещения 1 по ГОСТ 15150.
Соединения должны быть рассчитаны на установку в географических районах сейсмичностью до 8 баллов включительно по принятой в РФ 12-ти бальной шкале согласно СНиП II-7.
Соединения должны относиться к изделиям конкретного назначения (ИКН), вида 1, восстанавливаемым, по ГОСТ 27.003.
Конструкция и изготовление ИФС
В состав изолирующего фланцевого соединения входят два или три фланца, между которыми внедрены уплотнители-изоляторы. Между собой фланцы соединены при помощи шпилек и болтов. От фланцев шпильки отделены втулками из фторопласта PTFE или, как вариант, термоусадочными трубками из того же материала. Гайки и шайбы изолируют от фланцев стеклотекстолитом по ГОСТ 12652-74. Для возможности подключения к системе приборов электроизмерения в соединениях имеются винтовые соединения. Через него можно присоединить даже искрозарядник.
Конструкция ИФС с двумя фланцами
- 1 - фланец;
- 2 - изолирующая прокладка (PTFE);
- 3 - труба;
- 4 - гайка;
- 5 - шпилька;
- 6 - металлическая шайба;
- 7 - изолирующая шайба (стеклотекстолит);
- 8 – изолирующая втулка (PTFE). Конструкция ИФС с промежуточным фланцем
- 1, 2 - фланцы;
- 3 - труба,
- 4 – изолирующие прокладки (PTFE);
- 5 - шпилька;
- 6 - гайка;
- 7 - металлическая шайба,
- 8 - изолирующая шайба (стеклотекстолит);
- 9 - изолирующая втулка (PTFE).
ИФС соответствует климатическому исполнению УХЛ при категории размещения 1 по ГОСТ 15150.
ИФС должны соответствовать требованиям ГОСТ 25660, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.049, требованиям настоящих технических условий и комплекту конструкторской документации, утвержденной в установленном порядке, а также требованиям нормативно-технической документации Ростехнадзора.
Изолирующие фланцевые соединения могут вести свои функции из любого положения. Их параметры для присоединения соответствуют требованиям, установленным ГОСТ 12815, 12820 и 12821. Соединения соблюдают параллельность с уплотнительной поверхностью, отклоняясь от нее всего на 0,2 миллиметра на каждые 100 миллиметров длины. Конструкция ИФС позволяет избежать случайного ослабления крепления как сборочных единиц, так и узлов. На деталях вы не найдете острых кромок или заусенцев. Возможны лишь небольшие вмятины, шламовые включения или другие небольшие дефекты на поверхностях, которые еще не обработаны. Однако через точки соединения не допускается пропуск рабочей среды. Все используемые давления как пробные, так рабочие соответствуют требованиям ГОСТ 356.
Фланцевые соединения способны выдержать вибрации в 2 мм/с, создаваемые внешними источниками вблизи места установки. Не боятся детали и воздействия внешней среды.
Если в чертежах не указаны еще более жесткие требования, то предельные отклонения размеров должны рассчитываться по следующим формулам:
Для механических поверхностей , поддающихся обработке: отверстия H14, валы H14 (табличка )
Для поверхностей без механической обработки , а также в стыках между обработанной и необработанной рассчитывается, основываясь на таблице ниже.
Масса фланцевого соединения имеют минимальную погрешность. От цифры, указанной в чертежах по габаритам, итоговое значение отличается на 10% в большую или меньшую сторону. Резьбовые соединения выполнены в соответствие с ГОСТ 24705, ГОСТ 9150, ГОСТ 16093. Что касается класса точности резьбы, то по ГОСТ 16093 он будет не ниже грубого. Другая же резьба будет исключительно полной и чистой. Здесь вы не найдете заусенцев, срезанных гребешков и неприятных вмятин. Изготовлены фланцы с соблюдением требований ГОСТ 12820, ГОСТ 12821, ГОСТ 12815.
Собраны изолирующие фланцевые соединения так хорошо, что концы болтов и шпилек выходят наружу всего на один шаг резьбы, а то и меньше. Во фланцах находятся еще и отверстия под болты и шпильки. Расположены они симметрично на обеих фланцах. На деталях, которым потребуется механическая обработка, заранее удалены все заусенцы, а острые кромки, радиусом в 0,2-0,4 мм, притуплены, если нет иных дополнительных указаний.
На стояках, вводах и выводах ГРП, ГРПШ устанавливают изолирующие соединения (ИС) для защиты от блуждающих токов и токов защитных установок. ИС необходимо устанавливать также перед ГРУ — на вводе в газифицируемое здание.
В настоящее время устаревший, но наиболее распространенной конструкцией ИС является изолирующее фланцевое соединение (ИФС). В ИФС (рис. 1.25), кроме двух основных фланцев 2 и 7 , приваренных к концам газопровода, имеется третий специальный фланец 1 толщиной 16-20 мм (в зависимости от диаметра газопровода). Для электрической изоляции фланцев друг от друга между ними установлены прокладки 4 из паронита ПМБ толщиной 4 мм, которые для предохранения влагонасыщения покрыты электроизолирующим бакелитовым лаком. Электроизолирующие прокладки могут изготавливаться также из винипласта или фторопласта.
Рис. 1.25. Изолирующее фланцевое соединение: 1, 2, 7 — фланцы; 3, 4 — прокладки; 5 — втулка; 6 — шайба; 8 — винт; 9 — шпилька; 10 — гайка
Стягивающие шпильки 9 заключены в разрезные втулки 5 из фторопласта. Между шайбой 6 и фланцами 2 , 7 также предусмотрены изолирующие прокладки 3 из паронита, покрытого бакелитовым лаком. По периметру промежуточного фланца 1 имеются резьбовые гнезда, в которые ввернуты винты 8 , используемые для проверки электросопротивления между каждым основным фланцем и промежуточным. ИФС изготавливают на Ду от 20 мм.
Установка ИФС со стальной задвижкой показана на рис. 1.26
Рис. 1.26. Установка ИФС с задвижкой
Собранное ИФС подлежит испытанию на прочность и герметичность, а также на наличие разрыва в электрической сети до и после его установки на газопроводе. ИФС, как правило, монтируют на надземных вертикальных участках вводов и выводов ГРП, ГРПШ. Для контроля исправности и ремонта ИФС их необходимо устанавливать после запорной арматуры по ходу газа на высоте не более 2,2 м. Под воздействием окружающей среды ИФС постепенно теряют диэлектрические свойства, поэтому при монтаже их закрывают фартуками, коробами и т. д.
Сегодня промышленность выпускает большое количество неразъемных изолирующих соединений различных конструкций, некоторые из которых представлены в этом справочнике. Поскольку неразъемные изолирующие соединения не нужно обслуживать, а их сроки службы являются значительными (как правило, более 20 лет), то по этим показателям они в значительной степени превосходят изолирующие фланцевые соединения. Изолирующие соединения малых диаметров, в том числе и совмещенные с запорным устройством, все чаще и чаще применяются для секционирования внутридомовых газопроводов. Их применение, кроме предотвращения сквозной коррозии газопроводов при прохождении межэтажных перекрытий, служит надежной защитой от бытовых поражений электрическим током.
Высокую опасность для оборудования, персонала и самого газопровода представляют собой блуждающие токи. Основная проблема в том, что участок газопровода, подверженный воздействию блуждающих токов, заранее вычислить невозможно или крайне сложно. Такие воздействия создают предпосылки для возникновения разрушительных процессов и нарушают работу контрольно-измерительных приборов.
Для чего используют изолирующие соединения на газопроводе
Разделить участки между собой и исключить появление электрохимической коррозии позволяет изолирующее соединение (ИС) для газопровода. Оно обеспечивает разрывы гальванического соединения секций газопровода и устраняет возможность инициирования коррозийных процессов.
ИС отсекают от общей ветки заземленные участки, контактирующие со смежным оборудованием или конструкционными элементами. ИС газопровода увеличивает сопротивление между секциями до значений, исключающих дальнейшее распространение токов по длине газопровода.
Чаще всего защитное устройство имеет вид фланцевых соединений, снабженных диэлектрической прокладкой. Допускается использовать только узлы, изготовленные на специализированных предприятиях и имеющие соответствующие сертификаты. Следует учитывать, что использование изолирующего соединения является обязательным пунктом технического регламента, нарушение которого влечет за собой различные последствия вплоть до уголовного преследования.
Какие бывают изолирующие соединения
Чаще всего используют следующие виды изоляции:
- фланцевые;
- неразъемные;
- изолирующие кольца из паронита.
Наиболее распространенным типом является изолирующее фланцевое соединение. Устройство такого узла довольно просто и надежно. Оно состоит не из 2 фланцев, как обычно, а из трех - имеется средний промежуточный фланец 16-20 мм толщиной.
Между фланцами устанавливаются изолирующие кольца из паронита, которые, во избежание пропитывания водой и утери диэлектрических свойств, покрываются специальным бакелитовым лаком. Стяжка производится стальными шпильками, установленными во фторопластовые диэлектрические разрезные втулки. Более современным вариантом изоляции являются неразъемные соединения, такие, как изолирующая муфта. Они представлены в различных конструкционных вариантах, разных размерах, но имеют общие специфические качества.
Наиболее важным из них следует считать высокую долговечность таких ИС. Они не нуждаются в обслуживании, не изменяют своих свойств со временем, тогда как изолирующее фланцевое соединение понемногу теряет диэлектрические свойства и требует восстановительных работ.
Все разновидности соединений должны иметь соответствующие сертификаты, и произведены на профильных предприятиях. Использование самодельных или несертифицированных устройств категорически запрещается.
ИС газопровода используются согласно плану электрозащиты и устанавливаются с соблюдением всех мер безопасности. При этом защита не должна оказывать вредное влияние на смежные сооружения: необходимо исключить образование электрохимической коррозии на смежных элементах системы, ранее не требовавших защиты.
Оптимальными точками установки ИС газопровода являются места:
- Вход или выход из земли.
- Вход или выход из газораспределительного пункта.
- Ввод на промышленный объект (предприятие).
- Ввод в здание с возможностью контакта с заземленными элементами.
- Ввод газопровода в объект, который является источником блуждающих токов.
- На разветвлениях газопроводов ИС устанавливается для каждого отвода.
Применение ИС запрещено на открытых секциях, установленных под балконами или дверными проемами. В колодцах защита шунтируется разъемной электроперемычкой. На надземных участках газопроводов необходима установка изолирующих соединений на вводах в здания, на опорах, эстакадах или мостах. Применение изоляции позволяет снизить плотность тока электрохимической защиты в 1,5–2 раза.
Правила монтажа
Сборка узлов защиты производится в заводских условиях. При установке узла на действующий газопровод в обязательном порядке должны соблюдаться все требования безопасности и технические правила работ с газовыми установками.
Готовый узел проверяется на сопротивление и герметичность в лаборатории, о чем делается соответствующая запись. Монтаж осуществляется сварным способом, после чего производится проверка качества электрического разъединения секций. Критерием оценки служит величина электрического сопротивления, которое должно составлять не менее 5 Ом и обеспечивать падение напряжения не менее 5 мВ при измерении на разных концах фланцев.
Готовое соединение изолируется от возможного контакта с землей или конструкционными элементами при помощи фартуков, коробов или подобных им средств.
Прием изолирующего соединения в эксплуатацию оформляется соответствующей записью в журнале и справкой.
