ВСЕСОЮЗНЫЙ научно-исследовательсний институт ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ МАГИСТРАЛЬНЫХ трубопроводов

ВНИИСТ

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРИМЕНЕНИЮ ИЗОЛИРУЮЩИХ ФЛАНЦЕВ НА ТРУБОПРОВОДАХ

Отдел научно-технической информации

Москва 1968

Ш 620,197:622.692.4

В "Рекомендации по применению изолирующих фжан-цев на трубопроводах” освещаются условия применения изолирующих фланцев на подземных металлических трубопроводах, особенности использования ях на трубопроводах в поле блуждавших токов я даются рекомендация по выбору конструкции, изготовлению, испытанию, а также монтажу и эксплуатации ях.

Рекомендации разработаны сотрудниками лаборатория электрозащиты трубопроводов ЕИИИСТа, кандидатами технических наук: В.И.Глазковым, В.Г.Котикам, Ы.П.Глазо-вым, В.В.Притулой, ст.инж. Д.Ф.Щербаковой, сотрудником Московского управления магистральных газопроводов канд.техн.наук Е. А.Никитенко.

Замечания и предложения просим направлять по адресу: Москва, £-58, Окружной проезд, 19, ВНЖ7Г, лаборатория электрозащиты.

П.17. При параллельном пролегании нескольких трубопроводов применение на одном из них изолирующих фланцев допускается лишь в грунтах с высоким удельным сопротивлением.

-IF---И-

Hh

HH

Рис.7. Установка изолирующих фланцев на параллельных трубопроводах п^и пересечении ими электрифицированной железной дороги

П.18. При установке изолирующих фланцев на параллельных трубопроводах они должны располагаться в точках

с одинаковыми координатами для предотвращения возможности перетекания тока из трубопровода в трубопровод,

Изолирующие фланцы могут применяться и на трубопроводах с токопроводящими жидкостями: водопроводах, теплопроводах и г.п., однако в таких случаях эффективность этого метода несколько снижается.

III. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОЛИРУЮЩИХ ФЛАНЦЕВ НА ТРУБОПРОВОДАХ В ПОЛЕ БЛУЖДАЮЩИХ ТОНОВ

Li.l. При установке на трубопроводе изолирующих фланцев общая величина попадающ;1х на него блуждающих токов значительно снижается, при этом может произойти также и вменение поля блуждающих токов на подземных металлических сооружениях, расположенных вблизи.

12

Максимальный эффект снижения величины блуждающих токов в трубопроводе достигается при установке изолирующих фланцев в местах протекания максимального тока на границе анодной и катодной зон.

Применять изолирующие фланцы рекомендуется в следующих случаях:

а)    на отводах магистральных трубопроводов с целью электрического отсоединения их от магистрали для уменьшения перетекания блуждающих токов;

б)    на магистральных трубопроводах, значительно удаленных от электрифицированных железных дорог, для снижения общей величины блуждающих токов (при необходимости прокладки дренажного кабеля весьма большого сечения (рис.8);

Прабально

Рис.8. Установка фланцев на магистральном трубопроводе для снижения блуждающих токов

в) на газопроводах-отводах от основных магистралей и газорегуляторных станций для электрического разъединения от сетей городов и предприятий, клеющих рель-

13

совый электрифицированный транспорт и промышленные установки постоянного тока (рис.9);

ПраВильна    Непрабшьна

Рис.9. Фланцы для ограничения попадания блуждающих токов на ГРС

г) на пересечениях трубопроводов с электрифицированными железными дорогами я линиями электропередачи постоянного тока для предохранения от попадания блуждающих токов, стекающих с тяговых рельс (рис.10);

ЛраЬилоно    Неправильно

Рис,10. Установка изолирующих фланцев при пересечении трубопровода и электрифицированной железной дороги

д) при использовании установок катодной защиты и усиленных дренажей на трубопроводах в поле блуждающих

токов для повышения ОраЬилш    Нмра&шьно    эффективности    их дей

ствия , снижения расхода электроэнергии и увеличения протяженности защищаемого участка (рис.11);

Рис.11. Установка изолирующего фланца на отводе от защищенного трубопровода

е) на вводах трубопроводов на объекты источников блуждающих токов (электрифицированных железных дорог, линий электропередачи постоянного тока и т.д.) для уменьшения возможности перетекания и распространения блуждающих токов (рис. 12);

ж) на звоцах трубопроводов в здания с металлическими каркасами для предохранения их от проникновения блуждающих токов (рис.13).

П.2. Изолирующие фланцы на пересечениях трубопроводов с железной дорогой устанавливают на трубопроводах на расстоянии не менее стороны от железной

Правильно    ЙепраЬильно

Рис.12. Фланцы на вводах трубопроводов на тяговые подстанции

150 м от крайнего рельса по дороги.

П.З. При использовании трубопроводов-отводов в качестве отводящего проводника для поляризованного дренажа, установленного в знакопеременной зоне, отводы

15

ВВЕДЕНИЕ

Одним из возможных методов уменьшения коррозионного влияния грунта я блуждащих токов на подземные трубопроводы является применение изолирующих фланцев.

В этом случае заметно возрастает продольное и входное сопротивление трубопроводов, что способствует снижению величины блуждающих токов, притекающих в трубопровод, и позволяет уменьшить общий защитный ток катодных станций. Изолирующие ф*яиттм следует применять также при электрохимической защите компрессорных и насосных станций с насыщенной сетью подземных сооружений.В этом случае назначение их состоит в тон,чтобы предотвратить прямой электрический контакт магистральных линий с технологическими коммуникациями сосредоточенных объектов.

Однако не всегда и не везде использование изолирующих фланцев дает положительный эффект. При неправильном выборе мест их установки коррозионная опасность для трубопроводов может возрасти.

Настоящие Рекомендации разработаны с целью определения оптимальных условий применения изолирующих фланцев, а также правильной их эксплуатации.

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящие Рекомендации распространяются на магистральные трубопроводы С га 8 ояефт епр ов ода, проду к-топроводы, водопроводы) и отводы от них.

1.2.    Основные указания настоящих Рекомендаций могут быть использованы при осуществлении защиты промысловых сооружений от коррозии.

1.3.    Настоящие Рекомендации не распространяются на трубопроводы, уложенные в городских условиях.

1.4.    В Рекомендациях рассматриваются условия применения, способы монтажа и эксплуатации изолирующих фланцев.

1.5.    При проектировании защиты трубопроводов от подземной коррозии разрабатываются рабочие чертежи на установку изолирующего фланца в каждом отдельном случае

с указанием типа фланца и особенностей применения с соблюдением настоящих рекомендаций (см.приложения 1-3).

1.6.    Работы по монтажу изолирующих фланцев должны выполняться специализированными организациями по заранее разработанным проектам производства работ, в которых должны быть предусмотрены способы механизации трудоемких работ, согласование производства работ с другими организациями и мероприятия по обеспечению безопасности проведения работ.

4

1.7. При установке и эксплуатации изоишруицих фланцев должны строго соблюдаться правила Цо технике безопасности и противопожарные мероприятия в соответствии со СНиП Ш-АЛ1-62.

II. НАЗНАЧЕНИЕ И УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОЛИРУЮЩИХ ФЛАНЦЕВ

П.1. Изолирующие фланцы представляют собой прочноплотное фланцевое соединение трубопровода с электроизолирующими прокладками и деталями крепежа, не имеющими электрического контакта с корпусом фланца.

П.2. Основное назначение изолирующих фланцев состоит в повышении эффективности способов электрохимической защиты.

П.З. Изолирующие фланцы могут применяться для:

-    электрического разьединения трубопроводов-отводов от основной магистрали;

-    увеличения продольного сопротивления трубопровода;

-    электрического разъединения изолированного трубопровода от неизолированных сооружений (компрессорная станция, промысловые коммуникации, трубопроводы, скважины, резервуары и др.);

-    электрического разъединения трубопроводов из различных металлов;

-    электрического отсоединения трубопроводов от подземных сооружений предприятий, на которых защита не предусматривается или запрещена ввиду взрывоопасности.

П.4. При проектировании электрохимической залиты трубопровода следует иметь в виду, что большое количество изолирующих фланцев на трубопроводе значительно усложняет эксплуатацию трубопровода и средств защиты, установленных на нем.

П.5, оыбор мест установки изолирующих фланцев в каждом отдельном случае определяется на основании алек-

5

трических измерений непосредственно на трассе трубопровода.

П.6. Неправильны?, выбор мест установки изолирующих фланцев может сделать их применение не только бесполезным,но и вредным,так как пропорционально числу фланцев увеличивается число анодных зон.

а

Рис.-. Схема изолирующих оланцев с дунтируюцим сопротивлением и токоотводом: а-с дунтирупоцим сопротивлением; б-с поляризованным лунтом; в-с иротектэром-токоотводод

П.7. Анодные зоны, возникающие на трубопроводах при установке изолирующих фланцев, устраняются путем присоединения к трубопроводу заземленных токоотводов, а также шунтированием фланцев регулируемым сопротивлением, позволяющим регулировать режим защиты по величине пропускаемого тока, а также поляризованным шунтом (рис.1).

П.8. При выборе мест установки изолирующих фланцев трубопроводы, образующие электрические контуры, размыкаемые этими фланцами, не должны иметь пересечений и участков параллельного сближения (рис.2,а).

П.9. Во всех случаях при выборе мест установки изолирующих фланцев необходимо учитывать условия местности, а также наличие пересекающих и близко расположенных трубопроводов, рек и ручьев, которые могут служить обходным путем току и тем самым шунтировать изолирующий фланец (рис.2,6).

Подземные сооружения

-г-" 'Г

У

а-лви пересечении защищаемого трубопровода с другими подземными сооружениями; б-дри пересечении трубопроводом реки

ПЛО. Наибольшая эффективность применения изолирующих фланцев достигается при условии большого переходного сопротивления на защищаемом трубопроводе.

П.'П. Для увеличения переходного сопротивления трубопровода в местах установки изолирующих фланцев, а также для уменьшения коррозионной опасности от утечки токов з землю участки трубопровода, протяженностью в 10 м по обе стороны от изолирующего фланца, должны иметь покрытие усиленного типа.

И.12. В качестве токоотводов могут быть использованы магниевые и цинковые протекторы, которые _t кроме того, осуществляют защиту трубопровода в анодных зонах у изолирующих фланцев.

ПИЗ. Применение токоотводов предохраняет изолирующие фланцы от пробоя в случае попадания на трубопровод высокого напряжения (удар молнии и т.п.).

П.14. Сопротивление шунта может быть определено по формуле

г(г,+?р,

где Z, и 1_г характеристические сопротивления участков трубопроводов, разъединяемых изолирующим фланцем.

Основными требованиями, которым должно удовлетворять сопротивление щунта, являются:

а)    обеспечение минимального защитного потенциала в анодной зоне;

б)    сечение перемычки, выполненной многожильным изолированным проводом, для обеспечения необходимой механической прочности должно быть не менее 25 мм^.

П.15. Поляризованная перемычка применяется в тех случаях, когда необходимо устранить возможное перетекание тока до трубопроводу в одну сторону.

Поляризованную перемычку целесообразно использовать в комбинации с токоотводами из протекторов.

8

П.1б. Место установки изолирующих фланцев на трубопроводах выбирается с соблюдением следующих требований:

а) на трубопроводе-отводе фланцы устанавливают после запорной арматуры по ходу газа (рис.З);

I

Правильна    Неправильно

Рис.З. Установка изолирующего фланца на отводах от магистральных трубопроводов:

1-магистральный трубопровод; 2-изолирующий фланец; 3-отвод; 4-магистральный трубопровод Г; 5-магистральный трубопровод II

б) при подключении трубопровода-отвода к многониточной магистрали изолирующие фланцы монтируют после пересечения отводом всех ниток (рис.3,4);

9

в) при налжчжи участков параллельной прокладки основной магистрали и отвода изолируювдв фланцы устанавливают после поворота трассы отвода (рис.5);

Правильно    Неправильно Рис.4. Установка изолирующего фланца на отводе при пересечении нескольких подземных металлических соорухений: I-магистральный трубопровод; 2-отвод

Рис.5, Установка изолирующего фланца на отводе на участках параллельного пролегания магистрального трубопровода и отвода

г) при установке фланцев на коммуникациях ГРС необходимо исключить возможность перетекания тока между отводом и основной магистралью и нитками трубопровода на выходе ГРС (рис.6);

Правильно    Неправильно

ю