+7 (495) 617-00-04
+7 (812) 640-19-81
Энергетическое обеспечение будущего

Изолирующие фланцевые соединения (ИФС)

Информация о продукте

Когда необходимо изолирующее фланцевое соединение:

  • При прокладке трубопровода рядом с источниками блуждающих токов. Такими объектами могут стать ремонтные базы или трамвайные депо, а также ряд других объектов
  • С отводами трубопроводов от главной магистрали
  • При электрическом разъединении изолированного трубопровода от объектов заземленных, но не изолированых. Особую актуальность данный способ находит на нефте- и газоперекачивающих станциях, при бурении скважин, прокладке трубопроводов, создании водонасосных станций и промысловых коммуникаций

Изолирующее фланцевое соединение используют в качестве защиты трубопроводов от внешних разрушающих факторов. Соединение бережет трубу от блуждающих токов и электрохимической коррозии — естественных спутников при соединении частей трубопровода из отличающихся металлов. Используют ИФС при наземной прокладке труб.

При использовании изолирующего фланцевого соединения для компоновки двух труб, создается герметичный разъем на стыке. Он исключает прохождение по нему токов. Достигается это при помощи втулок и прокладок, имеющих отличные электроизолирующие свойства. В основу уплотнителя чаще всего ложится винилопластовая или паронитовая прокладка ПОН-Б.

Изолирующее фланцевое соединение (ИФС) по ТУ

Изолирующие фланцевые соединения обеспечивают электрохимическую защиту от негативных факторов. Оберегать трубопроводы от коррозии они способны на объектах, пролегающих под водой или землей под давлением в 10,0 Мпа. Важно соблюдать и температурный режим: среда не должна превышать 80-ти градусов Цельсия. Фланцевое кольцо создают из следующих материалов: фторопласт, паронит, текстолит. Выбирают перечисленные материалы из-за их стойкости к влаге, что защищает элементы соединения от внешних негативных факторов.

Важные свойства материалов для втулок и прокладок:
  • разрушающая нагрузка — не менее 260 МПа;
  • электрическое сопротивление — не менее 5кОм;
  • водопоглощение — не более 0,01 %.

Изолирующее фланцевое соединение (ИФС) с промежуточным фланцем

Широкое распространение изолирующие фланцевые соединения получили в газовой промышленности. В конструкцию детали входят два основных фланца, приваренных к концам газопровода. Есть и третий фланец, но его ширина напрямую зависит от диаметра трубопровода. Обычно ее размеры варьируются в пределах 16-20 миллиметров.

Для дополнительной защиты применяют прокладку, покрытую бакелитовым лаком с электроизоляционными свойствами. Это избавляет деталь от чрезмерного насыщения влагой. Состав прокладки может меняться. Иногда ее изготавливают из винипласта или фторопласта.

Применяемые стягивающие шпильки помещены в термоусадочную трубку PTFE. В пространстве между шайбами и фланцами тоже применяют изолирующие прокладки в той же конфигурации: текстолит плюс бакелитовый лак. В фланцах проделаны резьбовые гнезда. Туда вдеты винты, применяемые для проверки электросопротивления между каждым из фланцев.

Устанавливают изоляционные фланцы на ДУ от 20 м. Главный минус соединения в переносимости малого давления: всего 2,5 Мпа. Монтируют ИФС на вертикальных участках, проходящих над землей из ГРП и ГРС. Чтобы получить постоянный контроль за состоянием изоляционного фланца, деталь устанавливают после запорной арматуры по ходу газа. Высота такой установки не должна превышать 2,2 метра. Другой важный параметр — влажность. В сборе у ИФС она не должна быть ниже чем 1000 Ом.

Описание изолирующих фланцевых соединений "Таубер"

ИФС соответствует ТУ 3799-003-89629682-2015

Срок службы ИФС более 15 лет

Гарантия производителя 12 месяцев

Если вам необходимо защитить стык трубопровода из различных материалов, то вам понадобится изолирующее фланцевое соединение или сокращенно ИФС. Оно избавит от возникновения блуждающих токов и от появления электрохимической коррозии. Соединения приспособлены для функционирования в диапазоне давления от остаточного (вакуума) при показатели в 0,001 Мпа до избыточного со значением не выше 25 Мпа. При этом температура окружающей среды должна оставаться в пределах от -60 градусов Цельсия до +260.

Применяют ИФС в трубопроводах, работающих в химической, нефтеперерабатывающей, газовой, а также в смежных областях промышленности. Защищенные трубы отлично перемещают газ, пар и различные жидкости. Все фланцевые соединения соответствует исполнениям УХЛ и всем необходимым требованиям ГОСТа.

Изолирующие соединения заранее должны быть готовы к работе в районах с повышенной сейсмической опасностью (до 8-ми баллов, если речь идет о 12-ти балльной шкале используемой в России). Другие требования ГОСТа указывают, что фланцевые соединения должны входить в разряд изделий конкретного назначения первого вида и быть восстанавливаемыми.

 

Структурная схема обозначения

где:
1 — тип изделия – ИФС (Изолирующее Фланцевое Соединение);
2 — типоразмер фланцев (номинальный диаметр условного прохода (Ду), мм;
3 — номинальное давление (PN);
4 — климатическое исполнение;
5 — наличие искроразрядника:
1 — с искроразрядником;
2 — без искроразрядника.
6 — наличие промежуточного фланца:
1 — с промежуточным фланцем;
2 — без промежуточного фланца.
7 — обозначение технических условий.

Пример обозначения соединения в других документах и/или при заказе: «ИФС-50-16- УХЛ1-1-2 ТУ 3799-003-89629682-2015».

ИФС представляет собой прочноплотное соединение двух участков трубопровода, которое препятствует прохождению электрического тока вдоль трубопровода при помощи электроизолирующей прокладки и втулок.

 

Назначение ИФС

Большая часть трубопроводов проходит под землей. Отсюда опасность возникновения электрохимической коррозии во время работы. К таким повреждениям приводят блуждающие токи в земле, воздействующие на трубопровод. Внутри труб в месте контакта с током появляется катодная зона. Она не представляет опасности, а вот соседствующая с ней анодная зона — да. При дальнейшем воздействии анодная зона может стать причиной разрушения участка трубы, а также появления трещин и утечек. Следствием станет аварийная ситуация на трубопроводе, которая собьет производственные ритмы. Чтобы избежать такого исхода и применяют изолирующее фланцевое соединение.

Состоит изолирующее фланцевое соединение из фланцев, расположенных между ними прокладок или изолирующих колец, втулок изоляции, покоящихся в отверстиях для крепежа, а еще шпилек, гаек и шайб.

Изготавливают ИФС в заводских условиях с выполнением требований по герметичности соединения. Кроме того, соединение должно быть полностью изолировано от всевозможных токов. Устанавливают деталь на выходах и входах из трубопроводов. Чаще всего деталь можно встретить на переходе подземного трубопровода в воздушный и в местах, где велика вероятность контакта с электричеством. Речь идет о заземленных объектах и коммуникациях, а также выходах с устройств и пунктов газораспределения.

 

Места применения ИФС

  • На отводах от основной магистрали
  • Вблизи объектов, представляющих угрозу блуждающих токов. К их числу относятся ремонтные базы, трамвайные депо и другие объекты
  • При необходимости электрического разъединения между изолированным трубопроводом и заземленными неизолированными объектами. К их числу относятся станции по перекачке газа и нефти, трубопроводы, станции по добыче воды и прочее.
  • В местах соединения двух трубопроводов из разных металлов
  • Для электрического разъединения трубопровода от подземных сооружений с повышенной взрывоопасностью
  • На вертикальных участках ввода и вывода пунктов распределения газа. Важно, чтобы проходил трубопровод над землей
 

Схема исполнения ИФСM

Основные фланцы изолирующего соединения приварены к концам газопровода. Есть еще и третий фланец, толщина которого варьируется в пределах 16-20 мм. Чтобы изолировать фланцы друг от друга, между ними располагают прокладку из паронита толщиной в 4 миллиметра. Она бережет конструкцию от насыщения влагой, чему способствует бакелитовое покрытие со свойством электроизоляции. Среди других материалов, используемых для создания прокладки, винипласт и фторопласт.

Внутри находятся стягивающие шпильки, находящиеся во втулках из фторопласта. Между шайбами, фланцами и гайками также предусмотрены изолирующие прокладки. По периметру фланца можно найти резьбовые гнезда со вставленными внутрь винтами. Их используют для установления параметров электросопротивления и отслеживания их в оперативном режиме.

 

Сборка ИФС

Производят изолирующее фланцевое покрытие исключительно в заводских условиях. Для этого при сборке следуют четкой последовательности действий:
  • Сначала фланцы покрывают изолирующим лаком или напылением с нужными свойствами (ИФС по ГОСТ 25660-83)
  • Затем крепеж соединения изолируют от фланцев, используя для этого втулки (ГОСТ 25660-83) или прокладки
  • Заботятся и об отсутствии перекоса. Для этого фланцы соединяют, затягивая диаметрально расположенные шпильки.
  • Уже перед самой сборкой и сразу после, торцы прокладок, шайб и внутреннюю поверхность труб покрывают лаком с изолирующими свойствами. Сушат фланцы при температуре менее 200 градусов Цельсия.
На нашем предприятии изготавливаются различные типы ИФС. Вся продукция имеет необходимые сертификаты установленного образца. При оформлении заказа на производство ИФС в ООО "Таубер" необходимо в заявке указать:
  • Наименование изделия — ИФС;
  • Условный проход Dу, мм.;
  • Условное давление Ру, МПа (кгс/см2);
  • Марка материала — ст. 20, ст. 09Г2С, ст. 12Х18Н10Т, ст. 15Х5М, ВТ 1-0 и др.
Дополнительно:
  • Рабочая температура, °С;
  • Рабочая среда.

Технические характеристики

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.

Наименование параметра или характеристики Значение параметра или характеристики*
Рабочая среда Пар, вода, газ, нефтепродукты, а также сильно-загрязненные и умеренно загрязненные агрессивные среды не вызывающие коррозию материала изготовления
Номинальный диаметр условного прохода, мм 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 150, 200, 250, 300
Номинальное давление, МПа - 0.001 МПа… 25.0 МПа
Температура рабочей среды, 0С – 60 ºС…260 ºС
Сопротивление при напряжении 1 кВ, МОм, не менее 5.0

* - параметры могут изменяться в зависимости от условий поставки устройства и указываются в конструкторской и проектной документации.

Надежность ИФС

  • ИФС должны относиться к классу ремонтируемых, восстанавливаемых изделий.

  • Средний срок службы до капитального ремонта – не менее 5 лет.

  • Средняя наработка на отказ – не менее 87600 ч.

  • Полный срок службы – не менее 15 лет.

Используемые материалы

Все материалы и комплектующие, входящие в состав ИФС, должны соответствовать множеству требований, установленных стандартами и техническими документами, выданными Ростехнадзором. Например, электроизолирующие прокладки, согласно требованиям, должны быть созданы из паронита. Допускается также фторопласт PTFE по ГОСТ 10007 и графлан. Диапазон материалов для изоляционных втулок ограничен лишь фторопластом, равно как и диапазон термоусадочных изоляционных трубок. Требования обязуют изоляционные шайбы создавать только из стеклотекстолита по ГОСТ 12652-74. Фланцы создают исключительно из стали: углеродистой или нержавеющей.

Все крепежные элементы (среди которых шпильки и гайки) должны быть изготовлены из прутков стали, соответствующих ГОСТу. В их число входят 30-е ,35-е, 45-е прутки и другие. Требования дают вольность на использование иных материалов, не вписанных в требования, однако они не должны уступать в качестве заявленным деталям. Качество должно быть подтверждено соответствующими сертификатами. Если они отсутствуют или находятся в неполном составе, то к внедрению они будут допущены только после дополнительных испытаний, призванных установить показатели деталей.

Другой важный параметр — используемые для изготовления деталей материалы не должны представлять опасности для здоровья человека на любой стадии работы и в любом режиме. Кроме того, материалы не должны быть пожароопасными. Другие требования гласят, что материалы обязаны быть гибкими и прочными даже при контакте с различными рабочими средами и условиями эксплуатации.

Все изделия, входящие в комплектацию, поставляются с соответствующей подтверждающей документацией.

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.

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.

Монтаж и эксплуатация

Прежде чем начать монтаж изолирующего фланцевого покрытия, важно подготовиться и внешне осмотреть устройство. Это даст шанс обнаружить на детали повреждения или убедиться, что они отсутствуют. Далее необходимо очистить подводящий трубопровод, а также различные полости и соединения от грязи.

При планировании, проектировании и даже при монтаже ИФС важно соблюдать:
  • СНиП 42-01-2002,
  • Типовые альбомы
  • ПБ 12-368-00,
  • Правилами технической эксплуатации,
  • ГОСТ 9.602-89,
  • Правила и нормы пожарной безопасности,
  • «Методические указания по использованию изолирующих соединений при электрохимической защите подземных газопроводов»,
  • Прочие утвержденные документы

Устанавливают изолирующие соединения в точках, где того требует проект электрозащиты. Чтобы иметь возможность следить за исправностью используемой арматуры и быстро организовать ремонт проблемной точки, ИФС устанавливают после запорной арматуры. В работающий трубопровод ее монтируют после проведения необходимых мероприятий по организации безопасности, как того требует ПБ 12-368-00 и альбомы «Узлы элементов катодной защиты серии МГНП 01–99», «Узлы и детали электрозащиты инженерных сетей от коррозии».

Фторопластовые втулки устанавливают во фланцевое соединение только после вварки фланцевого соединения в газопровод. Это помогает избежать оплавления детали.

Прокладки нельзя покрывать солидолом, графитовой или любой другой смазкой. Соединяют же фланцы через последовательную затяжку шпилек, расположенных в диаметрально противоположных углах.

Сразу после установки фланцевого соединения важно убедиться, что короткое замыкание между концами труб отсутствует. Пространство между фланцами и соседствующими стяжными болтами проверяют на электроизоляцию.

ИФС должны не бояться воздействия внешней среды и быть защищены от этого фактора. Нельзя допускать нагрузки трубопровода на корпус фланцевого соединения. Нельзя также прикладывать крутящий или изгибающий момент, часто передающиеся от трубопроводов.

В ходе работы соединения нужно исправно проверять — минимум один раз в год. Внимание стоит обратить на исправность и эффективность оборудования. Во время работ важно устанавливать величины тока и, при необходимости, изменять его и измерять сопротивление растеканию токоотводов. Проверке должна подвергаться и катодная защита ИФС. Сделать это без отключения системы можно с помощью индикатора для проверки муфт и фланцев. Такие приборы применяют резонансный способ измерения.

Эффективность фланцевых соединений можно оценить и с помощью синхронных измерений потенциалов трубопровода по отношению к земле на контрольных выводах. Замеры в таком случае производятся по обеим сторонам фланца. Другой способ проверки — при помощи падения напряжения. Когда напряжение на фланцах падает больше чем на 5 мВ — ИФС работает в штатном режиме. Проверить необходимо и шунтирующую перемычку на наличие в ней тока.