Заземление фланцевых соединений


Заземление трубопроводов: правила, монтаж и ремонт

Трубопроводы, проложенные в земле, подвержены воздействию статического электричества, накапливаемого в грунте под воздействием свободных электрических зарядов, а проложенные над поверхностью земли — воздействию атмосферных электрических разрядов, молний.

Чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию трубопроводных сетей, проложенных в земле и на поверхности, выполняется их заземление.

к содержанию ↑

Основные правила

Документ, регламентирующий способы выполнения и устройства систем заземления, — «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). Там указано, что заземление технологических трубопроводов — обязательное условие их допуска к эксплуатации.

Основные правила при выполнении подобных систем:

  1. Должна быть обеспечена непрерывная металлическая связь на всей протяженности трубопровода, вне зависимости от его конструкции и назначения.
  2. Тип контура заземления должен соответствовать удельному сопротивлению грунта в месте монтажа и току растекания конструкции.
  3. Трубопровод должен быть соединен с заземляющим контуром минимум в двух точках.

к содержанию ↑

Особенности выполнения монтажа

Различия в устройстве системы заземления трубопроводов основаны на условиях их эксплуатации.

Трубопроводы, проложенные внутри зданий и сооружений, подключаются к естественным заземлителям зданий и их искусственным контурам заземления.

Таким же образом заземляется и прочее технологическое оборудование, в том числе и трубостойки, выступающие поддерживающими устройствами в проводных сетях связи, при воздушной прокладке электрических проводов и кабелей.

При заземлении технологических магистральных трубопроводов выполняется монтаж искусственных контуров заземления на трассе их прохождения.

При устройстве дополнительной катодной защиты, обеспечивающей антикоррозийную защиту трубопроводов, устройство контура заземления и самой защиты могут быть выполнены в одном месте.

Крепление заземляющего проводника к трубопроводу выполняется посредством установки металлического хомута, оснащенного болтовым соединением для закрепления. Поверхности трубопровода в месте крепления и хомута должны быть зачищены для обеспечения надежного контакта этих элементов.

Сечение заземляющего проводника, посредством которого трубопровод соединяется с заземлителем, должно быть:

  • для медных проводников без механической защиты — не менее 4 кв. мм;
  • для медных проводников с механической защитой — не менее 2,5 кв. мм;
  • для алюминиевых проводников — не менее 16 кв. мм.

Сопротивление растеканию контура заземления с учетом всех повторных заземлений должно быть не более:

  • для сетей трехфазного тока — 5/10/20 Ом, при линейном напряжении — 660/380/220 Вольт соответственно;
  • для сетей однофазного тока — 5/10/20 Ом, при линейном напряжении 380/220/127 Вольт соответственно.
к содержанию ↑

Медная проволока

Для обеспечения непрерывности металлической связи, т. е. электрической цепи, на трубопроводах, имеющих в конструкции фланцевые или иные соединения, выполняется монтаж перемычек медной проволокой или иным медным проводником.

Медная проволока соединяет участки трубопровода, соединенные путем использования фланцев.

Для изготовления перемычек, как правило, используют медные провода марок ПуГВ или ПВ3, на их концы методом прессования монтируются наконечники, которые крепятся к трубопроводу посредством болтового соединения.

к содержанию ↑

Трубостойки

Для обеспечения безопасной эксплуатации металлических конструкций, устанавливаемых на крышах зданий и прочих элементах сооружений, они, в том числе и трубостойки, соединяются с системой грозозащиты здания. Грозозащита соединяется с заземляющим контуром.

Связь трубостоек с системой выполняется методом электродуговой сварки или посредством болтового соединения.

Требования по обеспечению металлосвязи конструкции и используемым материалам аналогичны, как и в случае выполнения заземления трубопроводов.

к содержанию ↑

Взрывоопасные участки

Трубопроводы бывают разной конструкции и различного предназначения, что определяет требования к их эксплуатации и защите. К таким трубопроводам относят:

  • газопроводы и нефтепроводы различного давления;
  • системы транспортировки спиртосодержащих жидкостей и газов.

Если посредством трубной системы транспортируют взрыво- или пожароопасные вещества, к таким трубопроводам предъявляют дополнительные требования к безопасности. Способы устройства во взрывоопасных зонах регламентированы главой 7.3 ПУЭ.

Во взрывоопасных помещениях использование естественных заземлителей допускается лишь в качестве дополнительных устройств, а основным заземлителем служат искусственно смонтированные контуры.

к содержанию ↑

Влияние изоляции

Одним из видов пассивной защиты трубопроводов от коррозии становится их изоляция специальными материалами или покрытиями.

При оснащении трубопроводов специальными видами покрытия и при использовании обработанных труб требования к заземлению аналогичны, как и для «голых» трубопроводных систем.

Ремонт системы заземления

Работы, связанные с системами заземления электрического оборудования, в том числе и трубопроводами, можно классифицировать так:

  • визуальный осмотр видимой части;
  • осмотр со вскрытием грунта;
  • выполнение контрольных измерений;
  • ремонт.

Сроки проведения и объем выполняемых мероприятий регламентированы «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП).

Визуальный осмотр видимых частей системы заземления проводится один раз в полгода, а со вскрытием грунта — один раз в двенадцать лет.

Контрольные измерения выполняются в соответствии с планами проведения ремонтных работ, но не реже одного раза в двенадцать лет, после реконструкции и ремонта заземляющих устройств.

При выполнении ремонта делают:

  • проварку сварных соединений;
  • протяжку болтовых соединений;
  • замену поврежденных коррозией или внешними механическими воздействиями элементов заземляющего контура.

Замене подлежат элементы, у которых повреждено более 50 % полезной площади или сечения.

При проведении испытаний контура заземления по току растекания необходимо контур отделить от заземляющих элементов. Для этого, как правило, на шине, соединяющей контур с главной заземляющей шиной системы электроснабжения, есть болтовое соединение.

Проверка металлосвязи выполняется на всех элементах цепи, обеспечивающих целостность электрической цепи.

к содержанию ↑

Заключение

Соблюдение требований «Правил устройства электроустановок» и «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» — залог безаварийной эксплуатации трубопроводов, а надежная система их заземления — техническая основа безопасной эксплуатации.

 

Заземление трубопроводов: правила, монтаж и ремонт

Фланцы Общие сведения - Какие фланцы используются в нефтехимической промышленности?

Фланцы Общие

Фланец - это способ соединения труб, клапанов, насосов и другого оборудования для образования системы трубопроводов. Он также обеспечивает легкий доступ для очистки, осмотра или модификации. Фланцы обычно приварные или прикручен. Фланцевые соединения выполняются путем соединения болтами двух фланцев с прокладкой между ними для обеспечения уплотнения.

Типы фланцев

Наиболее часто используемые типы фланцев в нефтехимической промышленности:

  • Фланец приварной шейки
  • Надвижной фланец
  • Фланец под сварку внахлест
  • Фланец внахлест
  • Фланец с резьбой
  • Фланец глухой

Все типы, кроме фланцевого соединения внахлест, имеют выступающую поверхность фланца.

Специальные фланцы

Кроме наиболее часто используемых стандартных фланцев, существует еще ряд специальных фланцев, таких как:

  • Фланцы с диафрагмой
  • Фланцы с длинной приварной шейкой
  • Приварной фланец / Нипофланец
  • Фланец расширителя
  • Переходной фланец

Материалы для фланцев

Трубные фланцы изготавливаются из различных материалов, таких как нержавеющая сталь, чугун, алюминий, латунь, бронза, пластик и т. Д.но чаще всего используется кованая углеродистая сталь и подвергается механической обработке. поверхности.

Кроме того, фланцы, такие как фитинги и трубы, для определенных целей иногда внутри снабжены слоями материалов совершенно другого качества, чем сами фланцы, которые представляют собой «фланцы с футеровкой».

Материал фланца в основном устанавливается при выборе трубы. В большинстве случаев фланец состоит из того же материала, что и труба.

Все фланцы, обсуждаемые на этом веб-сайте, подпадают под стандарты ASME и ASTM, если не указано иное.ASME B16.5 описывает размеры, допуски на размеры и т. Д., А ASTM - различные материалы. качества.

Размеры фланцев

Каждый фланец ASME B16.5 имеет ряд стандартных размеров. Если чертежник в Японии, или специалист по подготовке работ в Канаде, или монтажник в Австралии говорит о NPS с фланцем приварной шейки 6, класс 150, список 40 ASME B16.5, затем он проходит через фланец, который показан на изображении ниже.

Если фланец заказан, поставщик хочет знать качество материала.Например, ASTM A105 - это кованый фланец из углеродистой стали, а A182 - кованый фланец из нержавеющей стали.

Итак, в правильном заказе поставщику необходимо указать два стандарта:

Фланец с приварной шейкой NPS 6, класс 150, класс 40, ASME B16.5 / ASTM A105

Фланец выше имеет 8 отверстий для болтов и сварной скос 37,5 градусов (красный кружок). Все размеры указаны в миллиметрах. Рельеф (RF) указывать не нужно, потому что ASME B16.5, каждый фланец стандартно поставляется с выступом. Следует указать только другую конструкцию (соединение кольцевого типа (RTJ), плоская поверхность (FF) и т. Д.).

Болтовые фланцевые соединения

Болтовое фланцевое соединение представляет собой сложную комбинацию многих факторов (фланец, болты, прокладки, процесс, температура, давление, среда). Все эти различные элементы взаимосвязаны и зависят от одного другой для достижения успешного результата.
Надежность фланцевого соединения в решающей степени зависит от грамотного управления процессом изготовления соединения.

Типовое фланцевое соединение на болтах

Цитата из книги Джона Х. Бикфорда «Введение в конструкцию и поведение болтовых соединений»:
То, что вся важная зажимная сила, которая удерживает соединение вместе - и без которой не было бы соединения, - не создается хороший совместный конструктор, ни качественные детали. Он создается механиком на рабочем месте с использованием инструментов, процедур и условий работы, которые мы ему предоставили... И далее: Последний, существенный создатель силы - это механик, а время создания - во время сборки. Поэтому нам очень важно понимать этот процесс.

Промышленность осознала важность установки и сборки в течение нескольких лет.
В Европе упор был сделан на обеспечение того, чтобы совместное изготовление выполнялось обученными и аттестованными техническими специалистами, что привело к публикации европейского технического стандарта: TS EN 1591 Часть 4 под названием «Фланцы и их соединения.Правила проектирования круглых фланцевых соединений с уплотнением. Квалификация персонала по монтажу болтовых соединений на оборудовании, подлежащем Директива по оборудованию, работающему под давлением (PED) ».

Стандарт обеспечивает методику обучения и оценки технических специалистов, участвующих в изготовлении и разрушении фланцевых соединений, и может рассматриваться как аналог требуемого обучения. для сварщиков, работающих с сосудами высокого давления. Его публикация демонстрирует важность, придаваемую компетентному контролю за процессом изготовления соединений для обеспечения герметичности фланца.

Прокладка - лишь одна из многих причин, по которым фланцевое соединение с болтовым соединением может протекать.
Даже когда все сложные взаимосвязанные компоненты фланцевого соединения с болтовым соединением работают в идеальной гармонии, единственный наиболее важный фактор, ведущий к успеху или неудаче этого фланцевого соединения с болтовым соединением будет уделено внимание процедурам надлежащей установки и сборки лицом, устанавливающим прокладку. Если все сделано правильно, сборка останется герметичной в течение расчетного срока службы.

Замечание (я) автора ...

Фланцевые соединения и сварные соединения

Не существует стандартов, определяющих, можно ли использовать фланцевые соединения.

На недавно построенном заводе принято минимизировать фланцевые соединения, потому что для соединения двух отрезков трубы требуется только один сварной шов. Это экономит затраты на два фланца, прокладку, шпильки, второй шов, стоимость неразрушающего контроля второго шва и т.д ..

Некоторые другие недостатки фланцевых соединений:

  • Каждое фланцевое соединение может протекать (некоторые утверждают, что фланцевое соединение никогда не бывает 100% герметичным).
  • Для систем с фланцевыми трубами требуется гораздо больше места (представьте себе стойку для труб).
  • Изоляция трубопроводных систем с фланцами дороже (специальные фланцевые заглушки).

Конечно, фланцевые соединения имеют большие преимущества; несколько примеров:

  • Новая линия может содержать несколько катушек с трубами и может быть изготовлена ​​в мастерской.
  • Эти трубные бобины могут быть собраны на заводе без необходимости сварки.
  • NDO (рентген, гидроиспытания и т. Д.) На заводе не требуется, потому что это было сделано в мастерской.
  • Пескоструйная очистка и покраска на заводе не требуются, потому что даже это было сделано в мастерской
    (нужно ремонтировать только повреждения краски во время установки).

Как и у многих вещей, у всего есть свои плюсы и минусы.

.

Клапаны с фланцевыми концевыми соединениями - Engg Cyclopedia

Фланцы

обычно устанавливаются на клапаны диаметром более DN50 (2 ’’). Для размеров менее DN50 (2 дюйма) обычно используются клапаны с резьбой, в зависимости от области применения и соображений безопасности: например, на паропроводах, даже для размеров ниже DN50 (2 дюйма), вместо них используются клапаны сварного типа. резьбовых.

Основным преимуществом использования фланцевого клапана является то, что клапан легко снимается с линии. Однако следует отметить, что фланцы подвержены термической деформации и ударам.Поэтому сварное соединение обычно рекомендуется для приложений, где происходят значительные колебания температуры.

Фланцы

обычно изготавливаются по стандарту ANSI B16.5 (или DIN или другим международным стандартам). Классификация фланцев зависит от типа эксплуатации, требований к материалам, максимальной рабочей температуры и давления.

В настоящее время в основном используются следующие три (3) основных фланцевых соединения клапана:

• Плоская поверхность (FF)
• С выступом (RF)
• Соединение кольцевого типа (RTJ)

Фланцевое соединение с плоской поверхностью

Фланцы с плоской поверхностью обеспечивают полный контакт между двумя ответными фланцами и фланцевой прокладкой (между фланцами устанавливается прокладка для герметизации соединения).В основном они используются при низком давлении, например, в чугунных фланцах. Благодаря тому, что оба фланца полностью соприкасаются друг с другом, такая конструкция сводит к минимуму напряжения вспомогательного фланца. Однако недостатком фланцев этого типа является то, что поверхности фланцев должны быть полностью плоскими, чтобы обеспечить надлежащее уплотнение по всему фланцу.

Фланцевое соединение с выступом

Рифленая поверхность является наиболее распространенной из всех поверхностей фланца.Рельефная поверхность названа так, потому что поверхности прокладки приподняты над лицевой стороной круга болтовых соединений (выступ - это лишь небольшой шаг). Таким образом, фланцы с выступом не являются фланцами с полным контактом. Таким образом, при затяжке болтов может возникнуть некоторое напряжение фланца. На выступе имеется ряд концентрических круглых канавок для удержания прокладки на месте и обеспечения лучшего уплотнения. Фланцы с выступом предназначены для применения в условиях низкого, среднего и высокого давления и температуры.

Кольцевое соединение фланцевое соединение

Фланцы с кольцевым соединением на самом деле являются модификацией конструкции с выступом. Фланцы RTJ имеют канавки в торцах со стальными кольцевыми прокладками. Фланцы RTJ обычно предназначены для применения в условиях высокого давления и высоких температур.

.

Стандартные напорные патрубки для трубопроводов (фланец берегового соединения) - AMARINE

Мы будем резюме стандартного напорного соединения для некоторой системы трубопроводов на судне, также называемый по соединительным фланцем Шор.

Международное береговое соединение - это универсальное шланговое соединение, которое должно быть предусмотрено на всех судах в соответствии с требованиями IMO SOLAS. Назначение International Shore Coupling состоит в том, чтобы сохранить резервный шланг для подключения к берегу или с других судов для пожаротушения на борту судна на случай полного отказа насосов на борту.

Информация взята из MARPOL 73/78

1) Канализация:

Например:

2) Система пожарного:

Международное требование СОЛАС по стыковке берегов согласно главе II-2, правило 19 гласит: суда валовой вместимостью более 500 тонн должны иметь как минимум одно международное береговое сообщение.

Международный береговой соединительный фланец имеет стандартный размер и одинаков для всех стран и судов, чтобы гарантировать, что в случае возникновения чрезвычайной ситуации за пределами порта приписки на судне всегда будет доступна помощь при тушении пожара из любого порта.

3) Машины трюмные и отстойники

Правило 13 - Стандартное подключение разряд
Чтобы трубы приемных сооружений могли быть соединены с судовым сливным трубопроводом для остатков из льял машин и отстойников, обе линии должны быть оснащены стандартным сливным патрубком в соответствии со следующей таблицей:

Стандартные размеры фланцев напорных патрубков

Описание

Размер

Наружный диаметр 215 мм
Внутренний диаметр По внешнему диаметру трубы
Диаметр окружности болта 183 мм
Прорези во фланце 6 отверстий диаметром 22 мм, расположенных на равном расстоянии друг от друга на окружности болтов указанного выше диаметра, с прорезью по периферии фланца.Ширина паза 22 мм.
Толщина фланца 20 мм
Болты и гайки:
количество, диаметр
6, каждый диаметром 20 мм и подходящей длины
Фланец предназначен для труб с максимальным внутренним диаметром до 125 мм и должен быть из стали или другого эквивалентного материала с плоской поверхностью. Этот фланец вместе с прокладкой из маслостойкого материала должен выдерживать рабочее давление 600 кПа.

Справочный документ:

http://www.marpoltraining.com/MMSKOREAN/MARPOL/Annex_I/r13.htm

https://www.marineinsight.com/marine-safety/what-is-international-shore-connection/

Нравится:

Нравится Загрузка ...

Связанные

.

Общие сведения и выбор фланцев клапана, Pt. I: Конструкция и стандарты

Поскольку фланцы позволяют производить сборку и обслуживание компонентов системы без необходимости резки и сварки труб, они играют важную роль в системах трубопроводов. Однако структурная целостность и герметичность трубопроводных систем гидротехнических сооружений настолько сильны, насколько сильны их самые слабые элементы, которыми часто является фланцевое соединение между различными клапанами и фитингами. Тем не менее, поскольку трубопроводные системы подвержены многим типам нагрузок и изготовлены из различных материалов, понимание и прогнозирование номинальных характеристик и характеристик этих фланцевых соединений затруднено.Это еще больше осложняется тем фактом, что различные уплотнительные механизмы, такие как прокладки, уплотнительные кольца и механические уплотнения, могут существенно повлиять на характеристики соединений. Что касается номинальных значений, ASME B16.1 приводит номинальное давление для фланцев класса 125 от 50 до 200 фунтов на квадратный дюйм в зависимости от размера, материала и температуры.

В этой статье, состоящей из двух частей, подробно объясняются переменные, влияющие на номинальные характеристики фланцев, а затем описывается, как фланцы производятся, а также допустимые методы использования и установки.Мы включили первую часть в печатную версию. Часть вторая находится на VALVEmagazine.com.

ГЕОМЕТРИЯ ФЛАНЦЕВ

Рис. 1. Типовое фланцевое соединение гидротехнического оборудования

Базовый фланец, встречающийся на большинстве клапанов и фитингов гидротехнических сооружений, показан на рисунке 1. Соединение состоит из круглого кольца или фланца, приваренного к корпусу клапана и трубе или отлитым как одно целое с ними. Основные размеры фланца состоят из наружного диаметра (OD), диаметра окружности болта (BC), толщины (T), а также количества и размера отверстий для болтов.Схема расположения болтов в клапанах и фитингах обычно пересекает вертикальную осевую линию. Фланцы двух фитингов сопрягаются друг с другом и уплотняются упругой прокладкой, которая плотно сжимается болтами, расположенными по кругу, концентричному внешнему диаметру трубы. Чтобы получить плотное уплотнение, болты должны выдерживать гидростатическую концевую силу трубы и сжимать прокладку до кратного максимального давления системы.

Рис. 2. Фланец пробкового клапана 24 NPS с восемью резьбовыми фланцевыми отверстиями Из-за формы корпуса некоторых клапанов фланцы клапана часто содержат резьбовые отверстия вместо сквозных, что влияет на выбор болтов.Для эксцентрикового плунжерного клапана (NPS) с номинальным размером трубы 24, показанного на Рисунке 2, требуются четыре резьбовых отверстия вверху и четыре резьбовых отверстия внизу фланца, поскольку гайки за фланцем будут мешать основной части корпуса клапана.

Фланец - это структурный элемент системы трубопроводов, который должен выдерживать давление и нагрузки трубы, связанные с этой системой, поскольку этот элемент представляет собой жесткое или ограниченное соединение. Фланцевое соединение не будет скользить или поворачиваться, и оно должно выдерживать внутренние силы давления без каких-либо внешних ограничений.Некоторые вставные и механические соединения, часто используемые под землей, не ограничиваются. Это важное различие, которое влияет на опоры, анкеры и упорные блоки, необходимые для многих систем. Фланец должен быть достаточно прочным, чтобы передавать нагрузки трубы, усилия давления и нагрузки прокладки от болтов на соединительную трубу, фитинг или клапан. Когда в трубе создается внутреннее давление, гидростатические силы стремятся растянуть трубу и раздвинуть фланцы. Болты должны сохранять контакт между ответными фланцами и прокладками без чрезмерного растяжения.

Рисунок 3. Примеры типов фланцев Для поглощения этих нагрузок разработчик предлагает несколько типов фланцев, как показано на рисунке 3. Самым простым является кольцевой фланец, который состоит из плоской пластины одинаковой толщины.

Фланец ступицы аналогичен кольцевому фланцу, но имеет дополнительный материал в основании фланца, поэтому нагрузки распределяются на трубу или фитинг более равномерно. Кольцевые и ступичные фланцы могут быть прикреплены к трубе с помощью сварки или нарезания резьбы (присоединительный фланец).Фланцы из стали высокого давления часто имеют выступающую поверхность и наклонную ступицу, что оптимизирует отношение прочности к массе фланца. Они прикрепляются к трубе с помощью стыкового шва. Приподнятая часть фланца фокусирует нагрузку болта на меньшую площадь прокладки, что улучшает ее характеристики. Наконец, когда цель фланца - заблокировать конец трубы, используется глухой фланец, который состоит из сплошной плоской пластины. Плоская пластина - неэффективная форма для выдерживания давления (в отличие от выпуклой головки, которая лучше), поэтому глухие фланцы обычно толще, чем фланцы трубы.

МАТЕРИАЛЫ ФЛАНЦА

Номинальное давление фланцев зависит от материала их конструкции. Это имеет смысл, потому что сталь может быть вдвое прочнее серого чугуна. Однако, чтобы понять, как прочность материала влияет на характеристики фланца, важно понимать фундаментальные механические свойства металлов.

Рис. 4. Серый чугун, увеличенный в 400 раз

.

Смотрите также