Изолирующие фланцы трубопроводов. Зачем нужны изолирующие соединения (ИС) на газопроводах

ИЗОЛИРУЮЩИЕ ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Завод деталей трубопроводов "РЕКОМ" производит изолирующие фланцевые соединения по ТУ 3799-005-31049454-2009. ИФС производства завода "РЕКОМ" гарантированно обеспечивают электрическую изоляцию одного участка трубопровода от другого с целью противодействия электрохимической коррозии.

НАЗНАЧЕНИЕ ИЗОЛИРУЮЩИХ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ (ИФС)

Применяются для обеспечения защитного электрического потенциала установок электрохимической защиты (катодная ЭХЗ) газораспределительных станций (пунктов) ГРС (ГРП). Обеспечивают прерывание протекания электрического тока по трубопроводам (электропроводимость), также для защиты различных подземных коммуникаций от электрокоррозии. Размещается на открытом воздухе на трубопроводах на вводе и выходе из зданий ГРС(ГРП), жилых зданий в различных климатических зонах.

Конструкция ИФС состоит из двух фланцев, изолирующей прокладкой между ними, изолирующих втулок, которые устанавливаются в крепежные отверстия, а также шпилек, гаек, изолирующих шайб.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИФС

КЛАССИФИКАЦИЯ ИФС ПРОИЗВОДСТВА ООО "ЗДТ "РЕКОМ"

1. Фланцы по ГОСТ 12821 (исп. 1-1);

2. Прокладка изолирующая;

3. Втулки изолирующие;

4. Шайба изолирующая;

7. Гайки для фланцевых соединений ГОСТ 9064;

2. Прокладка изолирующая;

3. Втулки изолирующие;

4. Шайба изолирующая;

5. Шайбы для фланцевых соединений ГОСТ 9065;

6. Шпильки для фланцевых соединений ГОСТ 9066;

3. ИФС 7-7 до Ру 10,0 МПа

1. Фланцы по ГОСТ 12821 (исп. 7-7);

2. Прокладка изолирующая;

3. Втулки изолирующие;

4. Шайба изолирующая;

5. Шайбы для фланцевых соединений ГОСТ 9065;

6. Шпильки для фланцевых соединений ГОСТ 9066;

7. Гайки для фланцевых соединений ГОСТ 9064.

Для того, чтобы правильно оформить заказ на производство ИФС в ООО «ЗДТ «РЕКОМ», необходимо в заявке указать:

1. Наименование изделия – ИФС;

2. Условный проход Dу, мм.;

3. Условное давление Ру,МПа (кгс/см 2);

4. Марка материала – ст. 20, ст. 09Г2С, ст. 12Х18Н10Т, ст. 15Х5М, ВТ 1-0 и др.

Дополнительно:

1. Рабочая температура, ºС;

2. Рабочая среда.

В случае заинтересованности в закупке ИФС, Вы можете заполнить техническое задание и направить его в ООО "ЗДТ "РЕКОМ".

Последствия воздействия электрохимической коррозии на трубопроводы

Обеспечение электрохимической защиты предусматривается официальными документами:

ВСН-009-88 – Ведомственные строительные нормы «Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Средства и установки электрохимзащиты.».

ГОСТ Р 51164-98 – Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии и др.

С целью обеспечения электрохимической защиты на трубопроводах используются изолирующие соединения.

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.

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.

Необходимость установки изолирующих соединений (ИС) для газопровода.

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.

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. Допускается использовать только узлы, изготовленные на специализированных предприятиях и имеющие соответствующие сертификаты. Каждое изделие должно иметь паспорт. Использование изолирующего соединения является обязательным пунктом технического регламента.

Изолирующее соединение (ИС, ИФС, ИССГ, ИСМ) — изделие,предназначенное для диэлектрического разделения (секционирования) газопровода на смежные участки с целью исключения (ограничения) перетекания электрического тока между ними.

ИС являются дополнительным к пассивной и активной защите средством защиты подземных газопроводов от электрохимической коррозии и рекомендуется для:

Электрического разделения подземных газопроводов на отдельные участки, что повышает эффективность их электрохимической защиты;

Электрической отсечки участков подземных газопроводов от плохо изолированных либо заземленных участков;

Предотвращения образования и действия макрогальванических коррозионных пар, возникающих на участках контактов газопроводов и сооружений из различных металлов;

Исключения натекания защитного тока на участки газопроводов, где электрохимическая защита невозможна из соображений безопасности;

Увеличения продольного сопротивления подземных газопроводов, вдоль которых вероятно распространение блуждающих токов;

Экономии энергозатрат.

Использование ИС позволяет:

Снизить в 1,5 — 2 раза плотность тока электрохимической защиты;

Увеличить зону действия защитной установки с одновременным уменьшением ее мощности.

ИС целесообразно устанавливать:

На вновь строящихся газопроводах в случае необходимости их катодной поляризации согласно нормам;

На действующих газопроводах, если катодная защита их работает неэффективно или они подлежат капитальному ремонту.

ИС не должна оказывать вредного влияния на смежные подземные сооружения или на «отсекаемые» участки газопровода:

Уменьшать или увеличивать по абсолютной величине минимальные и максимальные значения защитных потенциалов на соседних металлических сооружениях, имеющих катодную поляризацию;

Вызывать электрохимическую коррозию на соседних подземных металлических сооружениях, ранее не требовавших защиты.

Установка ИС необходима в зоне действия ЭХЗ:

Входе и выходе газопровода из земли;

Входе и выходе подземного газопровода из ГРП (ШРП);

Вводе газопроводов в здание, где возможен контакт газопровода с землей через заземленные металлические конструкции, инженерные коммуникации здания и нулевые проводники электропроводки здания; вводе газопровода на промышленное предприятие;

Вводе газопровода на объект, являющийся источником блуждающих токов.

ИС устанавливается также для секционирования газопроводов и электрической изоляции отдельных участков газопровода от остального газопровода. Если сопротивление растеканию контура заземления ГРП или подземных резервуаров СУГ составляет более пяти (5) Ом, ИС на газопроводах допускается не устанавливать. При переходе подземного газопровода в надземный допускается вместо установки ИС применять электрическую изоляцию газопроводов от опор и конструкций изолирующими прокладками.

ИС запрещается устанавливать на участках газопроводов, проложенных под дверными проемами и балконами. При прокладке вводов газопроводов по наружным стенам кирпичных зданий ИС устанавливаются на ответвлениях к отдельным потребителям (стояках подъездов жилых зданий). При прокладке подводящих газопроводов по наружным стенам железобетонных зданий или при прокладке газопроводов по опорам, мостам или эстакадам ИС устанавливаются на входах и выходах газопровода из земли.

Установка ИС должна предусматриваться на надземных участках газопроводов (на вводах в промышленные и коммунальные предприятия, здания, а также на опорах, мостах и эстакадах). ИС допускается устанавливать на подземных вводах в специальных колодцах. Колодец должен иметь надежную гидроизоляцию и быть сухим.

ИС при размещении в колодцах должно быть зашунтировано постоянной разъемной электроперемычкой. Контактные соединения перемычки следует предусматривать вне колодца. В качестве токоотвода могут быть использованы магниевые и (или) цинковые протекторы, которые, кроме того, осуществляют защиту газопровода в анодных зонах у изолирующих соединений и предохраняют их от пробоя в случае попадания на трубопровод высокого напряжения.

Установка ИС

ИС устанавливаются на участках, указанных в проектах электрозащиты. Главные требования к монтажу заключаются в следующем:

Сечение труб должно быть в пределах 20-1400 мм.

Избыточное давление жидкости или газа внутри системы - до 7 МПа. В случае, когда назначение трубопровода имеет не промышленный, а бытовой характер, применяются фланцевые соединения изолирующие и малогабаритные, которые выдерживают рабочее давление до 1,6 МПа.

Температурный режим внутренней среды - -60 до +180 °C.

Влажность - до 100% при условии среднего показателя температуры в 25 °C.

Электрическое сопротивление - от 5 мОм.

ИС после установки до включения электрозащиты проверяют на отсутствие короткого замыкания между металлическими концами труб по обе стороны ИС, а электроизолирующие фланцы проверяют дополнительно между стяжными болтами и металлическим фланцами.

ИС должны быть защищены от воздействия внешней среды (фартуки, короба и пр.).

Эксплуатация ИС

Эксплуатация, в т.ч. периодическое техническое обследование ИС, осуществляется специализированными конторами «Подземметаллзащита» или службами (группами) защиты, лабораториями и отделами предприятий газового хозяйства, имеющих в своем составе необходимый штат обученных и допущенных к данным видам работ специалистов. ИС на газопроводах, принадлежащих предприятиям и организациям, должны обслуживаться силами и средствами этих предприятий (ведомств) или специализированными организациями по договорам на проведение работ.

При эксплуатации ИС необходимо систематически, не реже одного раза в год:

Проверять исправность (эффективность) действия ИС;

Измерять и при необходимости регулировать ток в шунтирующих перемычках;

Определять сопротивление растеканию токоотводов.

Виды изолирующих соединений

ИС бывают фланцевые (ИФС ) и бесфланцевые (ИС-приварные , ИССГ- сгоны , ИСМ-муфты). Большей популярностью пользуются фланцевые модели, устройство которых включает изоляционные прокладки (кольца, втулки), патрубки, фланцы, шпильки, гайки и шайбы. Бесфланцевые имеют резьбу для соединения с ответными деталями либо элементы для возможности приваривания ИС к трубопроводу. ИС второго типа также имеют ряд преимуществ, по которым не утрачивают своей актуальности: стойкость к деформации, стабильность диэлектрического фона до 30 лет, низкая цена.По способу установки различают ИС неразъемного и разъемного типа.