Фланцы ифс. Изолирующие соединения

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.

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.

Изолирующее фланцевое соединение (ИФС) – это элемент трубопроводной системы, который используется для защиты трубопроводов от электрохимической коррозии.

Изолирующие фланцевые соединения (ИФС) обеспечивают электрическую изоляцию одного участка трубопровода от другого. Это необходимо для борьбы с электрохимической коррозией – процессом, приводящим к ускоренному разрушению металлических деталей. В большинстве случаев ИФС ставится на переходах трубопроводов с подземного или подводного участка на надземный. Это обусловлено тем, что именно на подземную часть трубопровода воздействуют блуждающие токи, приводящие к электрохимической коррозии. Рабочей средой, транспортируемой через изолирующие фланцевые соединения являются диэлектрические жидкости и газы с избыточным давлением не более 7,0 МПа (70 кгс/см 2).

Данные соединения состоят из двух, или трех фланцев, разделенных диэлектрическими прокладками, и диэлектрическими втулками для электроизоляции шпилек.

Изолирующие фланцевые соединения из двух фланцев:

В ИФС используются плоские фланцы по ГОСТ 12820-80, или приварные встык по ГОСТ 12821-80, с исполнениями уплотнительных поверхностей 2 (с выступом) и 3 (с впадиной). Весьма распространенными в России являются ИФС по ГОСТ 25660-83, используемые для электрохимической защиты от коррозии подводных, подземных и наземных трубопроводах на давление 10,0 МПа (100 кгс/м 2).

ООО "Гермес" предлагает изолирующие фланцевые соединения типоразмера: Ду 25-219.

В состав изолирующих фланцевых соединений входят:

• фланцы;
• изолирующие кольца (паронитовые прокладки) между фланцами;
• изолирующие втулки (устанавливаются в крепежные отверстия);
• шпильки;
• гайки;
• шайбы.

Производство ИФС регламентировано ГОСТом 25660-83 «Фланцы изолирующие для подводных трубопроводов на Ру 10 МПа».

Изолирующие кольца (паронитовые прокладки) покрывают электроизоляционным бакелитовым лаком для защиты их от влагонасыщения. Также для изготовления электроизолирующих прокладок могут использоваться винипласт или фторопласт.

ООО "Гермес" предлагает широкий выбор изолирующих фланцевых соединений.

Изолирующее фланцевое соединение устанавливается в следующих случаях:

• на трубопроводах вблизи объектов, которые могут являться источниками блуждающих токов (трамвайные депо, силовые подстанции, ремонтные базы и т. п.);
• на трубопроводах-отводах от основной магистрали;
• для электрического разъединения изолированного трубопровода от неизолированных заземленных сооружений (газоперекачивающие, нефтеперекачивающие, водонасосные станции, промысловые коммуникации, трубопроводы, резервуары и др.);
• при соединении трубопроводов, изготовленных из различных металлов;
• для электрического разъединения трубопроводов от взрывоопасных подземных сооружений предприятий;
• на выходе трубопровода с территории поставщика и входе на территорию потребителя;
• на вводе тепловой сети к объектам, которые могут являться источниками блуждающих токов;
• на надземных вертикальных участках вводов и выводов ГРП (газораспределительные пункты) и ГРС (газораспределительные станции);
• для электрического отсоединения трубопроводов от подземных сооружений предприятий, на которых защита не предусматривается или запрещена ввиду взрывоопасности.

Изолирующие фланцевые соединения собираются в заводских условиях. При сборке изолирующих фланцевых соединений должна соблюдаться четкая последовательность:

1. Перед сборкой уплотнительные поверхности фланцев покрываются изолирующим лаком или специальным напылением (ИФС по ГОСТ 25660-83);

2. Крепеж ИФС изолируется от фланцев втулками (ГОСТ 25660-83) или изолирующими прокладками;

3. Во избежание перекоса фланцы соединяются путем последовательной затяжки диаметрально противоположных шпилек.

Согласно «Правилам устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов» собранные ИФС должны пройти электрические и гидравлические испытания. Собранное изолирующее фланцевое соединение испытываются в сухом помещении мегомметром при напряжении 1000 В.

При электрических испытаниях изолирующие фланцы, проверяются как во влажном, так и в сухом состоянии специальным прибором - мегомметром. Для гидравлических испытаний на прочность и плотность соединения используется метод опрессовки водой на специальном стенде. Опрессовка производится гидравлическим ручным насосом.

Помимо ИФС, ООО "Гермес" реализует сварные фасонные изделия из полиэтилена низкого давления, цокольные вводы, неразъемные соединения полиэтилен сталь и другие необходимые изделия для газификации и водоснабжения.

Цены уточняйте у менеджеров

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.

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.