ема изолирующих фланцевых соединений актуальна на сегодняшний день для многих предприятий.
Изолирующее фланцевое соединение является одним из элементов трубопроводной системы и предназначено для защиты от воздействия электрохимической коррозии.
Так как большое количество трубопроводов прокладываются под землей, то проблема электрохимического воздействия на трубопровод стоит остро для тех, кто эксплуатирует эти системы.
Электрохимическая коррозия трубопроводов является следствием воздействия электрических токов земли, или, как их еще называют, блуждающих токов. Электрические токи проникают в трубы, которые имеют дефекты изоляции. Проникая в трубопровод, электрический ток образует катодную зону на месте проникновения, которая не опасна для системы, но на месте выхода тока образуется опасная анодная зона, которая приводит к разрушению металла в результате воздействия тока. Последствиями такого воздействия могут явиться: разрушение металла, образование трещин, что в свою очередь ведет к утечке газа, воды, нефти и т. п. Такие изменения в системе могут привести к аварийным ситуациям.
Обеспечение электрохимической защиты предусматривается официальными документами, а именно: Ведомственными строительными нормами «Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Средства и установки электрохимзащиты» (ВСН — 009-88), ГОСТ Р 51164-98 «Трубопроводы стальные ма¬гистральные. Общие требования к защите от коррозии» и др.
С целью обеспечения электрохимической защиты на трубопроводах используются изолирующие соединения.
Изолирующее соединение (ИС). Классификация ИС
Изолирующее фланцевое соединение
Изолирующее фланцевое соединение представляет собой конструкцию, состоящую из фланцев, изолирующих колец (прокладок) между ними, изолирующих втулок, которые устанавливаются в крепежные отверстия, а также шпилек, гаек, шайб.
Назначение и условия применения
ИФС используется в качестве одного из средств защиты от электрохимической коррозии подводных и подземных (наземных) трубопроводов.
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 производства ООО «ЗДТ "РЕКОМ"» (с использование приварных встык фланцев 2 и 3 исполнения).
Рекомендации по изготовлению ИФС, на которые стоит обратить внимание, прописаны в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов» (ПБ № 003.585-03 от 10.06.2003).
Рассмотрим различные конструкции ИФС (рис. 2,3,4).
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 правипо, 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.