Поиск по сайту

Изолирующие фланцевые соединения сокращенно (ИФС) – применяются для электрического разъединения подземной и надземной части трубопровода. Устанавливаются на зачастую в местах выхода трубопровода из-под земли. В сфере электрохимической защиты, изолирующие фланцевые соединения необходимы для обеспечения сохранности защитного поляризационного потенциала на подземных частях трубопроводов и других подземных сооружениях. Также они необходимо для предотвращения попадания блуждающих токов на отдельные элементы трубопроводных систем.

 

ИФС может состоять из двух либо трех соединенных между собой фланцев, между ними устанавливается прокладка, которая имеет диэлектрические свойства. Также кроме прокладки дополнительно ставятся специальные изолирующие втулки в отверстия для крепления болтов. В качестве изолирующего материала может выступать паронит, графит и фторопласт. Электрохимическая коррозия появляется на трубопроводе в результате влияния на трубопровод электрических, или так называемых “блуждающих” токов земли. В результате влияния такой коррозии на трубопровод, на трубопроводе образовываются трещины, и может произойти утечка транспортируемой среды. Блуждающие токи земли появляются на тех участках земли, где земля используется в качестве токопроводящей среды. Это участки, находящиеся вблизи трамвайных или железнодорожных депо и путей, а также вблизи каких-либо электростанций. Изолирующие фланцевые соединения (ИФС) изолируют участок трубопровода от блуждающих токов за счет прерывания металлической конструкции трубопровода изолирующим материалом, предотвращая тем самым появление электрохимической коррозии.

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, артскважины, 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.

Конструкции изолирующих фланцевых соединений 

В настоящий момент нам известен один общегосударственный нормативно-технический документ, регламентирующий конструкцию и размеры ИФС — ГОСТ 25660-83 «Фланцы изолирующие для подводных трубопроводов на Ру 10 МПа», но каждый производитель при изготовлении ИФС руководствуется требованиями заказчика и согласно этим требованиям проектирует соединение. 
Учитывая конструктивные особенности изолирующего фланцевого соединения, формально можно выделить следующие типы: 
• ИФС по ГОСТ25660-83; 
• ИФС, состоящий из трех фланцев; 

ИФС по ГОСТ 25660-83 

ИФС по ГОСТ 25660-83 в сборе используют для электрохимической защиты от коррозии подводных, подземных и наземных трубопроводов на давление 10,0 МПа (100 кгс/см2) и температуру среды не выше 80 0С. 


Технические требования к фланцам изложены в ГОСТ 12816-80 «Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Ру от 0,1 до 20,0 МПа». 
Кольцо для этого соединения может быть выполнено из текстолита (по ГОСТ 5-78), из фторопласта (по ГОСТ 10007-80) или из паронита (ГОСТ 481-80). Обусловлено это тем, что эти виды материалов достаточно влагостойки и не позволяют негативно воздействовать внешней среде на элементы соединения. 
По ГОСТ 25660-83 материалы прокладки и втулок должны обладать следующими свойствами: 
• разрушающая нагрузка — не менее 260 МПа; 
• электрическое сопротивление — не менее 10кОм; 
• водопоглощение — не более 0,01 %. 
Также для обеспечения электрохимической изоляции необходимо покрывать поверхности фланцев, которые соприкасаются с прокладкой, специальным электрозащитным материалом, политетрафторэтиленом или композицией на основе фторопласта марки Ф 30 ЛН-Э. Толщина покрытия 0,2 (±0,05) мм. Покрытие должно быть равнотолщинным и глянцевым, а также не должно иметь отслоений или вздутий, пористости, трещин и сколов. 

ИФС, состоящие из трех фланцев 

Данные ИФС получили большое распространение в газовой промышленности. 
В их конструкции (рис. 3) кроме двух основных фланцев, приваренных к концам газопровода, имеется третий фланец, толщина которого зависит от диаметра газопровода и находится в пределах 16-20 мм. Для электрической изоляции фланцев друг от друга между ними устанавливаются паронитовые прокладки. Прокладки покрывают электроизоляционным бакелитовым лаком для того, чтобы предохранить их от влагонасыщения Электроизолирующие прокладки также могут быть изготовлены из винипласта или фторопласта. 
Стягивающие шпильки заключены в разрезные втулки из фторопласта, между шайбами и фланцами также предусмотрены изолирующие прокладки из паронита, покрытого бакелитовым лаком. По периметру фланцев имеются резьбовые гнезда, в которые ввернуты винты, используемые для проверки электросопротивления между каждым основным фланцем и промежуточным.  
Данные ИФС устанавливаются на Ду от 20 мм. В конструкции преимущественно используются фланцы по ГОСТ 12820-80. 
Минусом такого соединения можно считать то, что он выдерживает давление лишь до 2,5 МПа. 
ИФС, как правило, монтируют на надземных вертикальных участках вводов и выводов ГРП и ГРС. Для контроля исправности и ремонта ИФС их необходимо устанавливать после запорной арматуры по ходу газа на высоте не более 2,2 м. 
Для данных ИФС сопротивление (в сборе) во влажном состоянии должно быть не менее 1000 Ом. 

Сборка ИФС 

Изготовление и сборку ИФС производят в заводских условиях. 
При сборке изолирующих фланцевых соединений необходимо соблюдать четкую последовательность: 
1) перед сборкой уплотнительные поверхности фланцев покрывают 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 соединяют путем последовательной затяжки диаметрально противоположных шпилек; 
4) перед сборкой и после нее торцы изолирующих прокладок и шайб, а также внутреннюю поверхность труб и фланцев покрывают изолирующим лаком, а фланцы сушат при температуре до 200 °С. 

Испытания ИФС 

Помимо того, что ИФС подвергаются испытаниям, которые предусмотрены документацией, разработанной производителем ИФС, для них существуют общие требования по испытаниям, которые изложены в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов». Согласно этому документу собранные ИФС должны пройти электрические и гидравлические испытания. 
Собранное изолирующее фланцевое соединение испытывают 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. Эти испытания необходимо проводить в следующей последовательности: 
• между фланцами; 
• между каждым фланцем и каждой шпилькой. 
Для того, чтобы провести так называемые влажные испытания, необходимо облить ИФС водой и выдержать его в течение одного часа. 
Требования к сопротивлению изоляции в сухом состоянии: 
• между фланцами — не менее 0,2 МОм; 
• между каждым фланцем и каждой шпилькой — не менее 1 МОм. 
Требования к сопротивлению изоляции во влажном состоянии: 
• между фланцами — не менее 1000 Ом; 
• между фланцем и шпилькой — не менее 5000 Ом. 
Для гидравлических испытаний на прочность и плотность соединения используется метод опрессовки водой на специальном стенде. Опрессовка производится гидравлическим ручным насосом. 
К сожалению, проведение гидравлических испытаний приводит к удорожанию продукции в несколько раз, что, чаще всего, не устраивает клиента. В таком случае допускается по согласованию с заказчиком не проводить эти испытания, так как они все равно будут проводиться на месте установки во время проверки всей системы. 
На электрические и гидравлические испытания необходимо составлять акт.