Токоразмыкатель композитный фланцевый

Что из себя представляет компрозитный фланцевый токоразмыкатель

Композитный фланцевый токorazмыкатель — это специализированная вставка (изоляционный фланец), устанавливаемая между двумя участками стального трубопровода. Выполненная из стеклонаполненного композиционного материала с дополнительным уплотнительным элементом, она разрывает металлический контакт, который проходил по стыку. Именно это обеспечивает электрическую изоляцию, препятствуя перетеканию защитного или паразитного тока. На практике такие устройства используются для разграничения зон катодной защиты, разделения системы на отдельные электрические участки или предотвращения блуждающего тока в трубопроводах.

Почему «композитный»?

• Материалы: стеклотекстолит, фенольные листы, эпоксидная смола. Они обладают высокой диэлектрической прочностью при малой толщине.

• Придают изделию одновременно прочность, устойчивость к высоким давлениям и долговечность в агрессивных средах.

Конструкция и материалы токoразмыкателя

Основные компоненты

Каждый комплект состоит из:

• Изолирующей прокладки (gasket) — герметизирует стык, одновременно блокируя токопроводимость;

• Комплектных втулок (sleeves), изолирующих шайб, а также стальных опорных шайб;
  они препятствуют протеканию тока через болтовое соединение.

Возможные исполнения

1. Type F (Raised Face): прокладка внутри болтового круга, ограниченная по диаметру;

2. Type E (Full Face): прокладка на всю поверхность фланца, укрепленная «грязезащитой» для исключения коротких замыканий;

3. Type D (RTJ Ring): для фланцев с кольцевой стыковкой (RTJ), изготовлена из фенольных материалов;

Таблица: сравнение исполнений

Особенности сборки

• Болты должны быть покрыты втулками, шайбы — изоляционными, а под гайкой — металлическими;

• Увеличенный номинальный диэлектрический порог (обычно ≥ 5 кВ/мм);

• В условиях эксплуатации не требуется постоянный пересбор: в качественной системе установку производят один раз, предпочтительно — с гидравлической цементацией.

Принцип работы

Изоляция трубопровода

Фланцевая вставка не проводит ток. Если один участок трубопровода защищён катодной системой, а соседний — нет, ток не переходит через стык. Это позволяет:

• Разграничивать зоны катодной защиты;

• Уменьшать активное электропотребление;

• Избегать электролитической или гальванической коррозии при соединении разных металлов.

Когда предпочтительнее монолит (IsoJoint)?

• В системах высокого давления, агрессивных сред, или при сложных монтажных требованиях;

• Монолитный токoразмыкатель — цельнометаллическая конструкция с композитной изоляцией, которая может выдерживать до 100 бар и 10 кВ изоляции, без риска протекания на болтах или уплотнениях.

Области применения

1. Транспортировка нефти, газа, химии
   Прерывают подвод катодной защиты перед насосной станцией или после участка с другими материалами.

2. Водоканалы и водоочистка
   Разделяют металлические вводы и пластиковые секции для защиты от коррозии.

3. Теплоэнергетика
   Изолируют стояки до и после использования различных металлов в системах теплоносителя.

4. Промышленные площадки с разнородной металлургией
   Например, сталь → нержавейка → корпус № х в химическом реакторе — для избежания блуждающих токов.

5. Опорные конструкции при прокладке вдоль линии энергообъектов
   Исключают вторичный ток, возникающий от грунтовых потенциалов.

Монтаж и эксплуатация

Подготовка

• Очистить фланцевые поверхности от ржавчины, грата, лакокрасочных остатков;

• Удостовериться в отсутствий гибов и вмятин.

Сборка (строго по инструкции:

1. Уложить изоляционную прокладку (gasket) строго между фланцами;

2. Установить втулки в болтовые отверстия;

3. Последовательно затянуть болты крест-накрест: 30 %, затем 60 %, затем 100 % отпускного момента усилия

Приёмка

• Измерить сопротивление между фланцами (должно быть ≥ 1 МОм);

• Провести гидроиспытание (не менее 1,5× номинала).

Эксплуатация

• Периодически проверять целостность болтов и отсутствие коротких замыканий (особенно у труб из разных металлов);

• После 5 лет — провести контроль сопротивления (для подтверждения изоляционной надёжности).

Преимущества по сравнению с металлическим фланцем

• Катодная защита работает эффективнее, ток не переходит через фланцевые стыки.

• Возможность сформировать отрезки изолированных зон с минимальными затратами по АКБ.

• Снижение риска гальваники при контакте углеродистая сталь ↔ нержавеющая;

• Простота монтажа — не требует сварки, хрупких электронных элементов;

• Устойчива к вибрациям и температурным циклам — благодаря композитной конструкции;

• Экономия на выдержке времени сравнительно с монолитными вставками.

• В некоторых сборках допускает повторную установку, особенно [Type‑F] варианты

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Что такое токoразмыкатель и чем он отличается от обычного фланца?
   — Обычный фланец металлически соединяет трубы. Токоразмыкатель — изделие с композитной вставкой, не проводит ток, он разрывает электропуть.

2. Когда нужен композитный токoразмыкатель?
   — Если трубы находятся под разными уровнями катодной защиты, или в конструкции есть разные металлы — он нейтрализует блуждающие токи и коррозию.

3. Какие исполнения лучше: тип F или E?
   — Type F экономичнее и проще, подходит сухим условиям. E рекомендован там, где воздух может задерживаться между фланцами или возможны загрязнения.

4. Можно ли повторно монтировать вставку?
   — При аккуратной разборке и замене болтов — да. Type F и E допускают до 3–5 переустановок.

5. Какова типовая изоляционная прочность изделия?
   — Обычно ≥ 5 кВ, при некоторых вариантах — до 10 кВ при испытаниях (сухой контакт).

6. Как его проверить на месте установки?
   — Сопротивление между фланцами измеренным мегомметром должно быть не менее 1 МОм при 500 В.

7. Сколько времени на монтаж уходит?
   — При наличии всех компонентов и выверке фланцев: не более 2 ч для Ду≤300 мм.

8. Критично ли выдерживать момент затяжки болтов?
   — Да. Нужно строго поэтапное затяжение: 30 %, 60 %, 100 % усилия — чтобы не повредить прокладку и обеспечить коэффициент герметичности.

9. Можно ли использовать в горячих средах?
   — В зависимости от материалов: фенольный GRE-текстолит — до +130 °C. При температурах выше — применяют специальные усиленные прокладки (G10‑модификация).

10. Альтернатива монолитным вставкам — когда стоит выбрать её?
    — В системах выше 50 бар давления, агрессивной смеси или температурных пиков — лучше использовать монолитные IsoJoint‑решения.

Фланцевые композитные токoразмыкатели — незаменимая часть инженерных решений для управления тока и катодной защиты в трубопроводах. Сбалансируют надёжность, простоту монтажа и стоимость, особенно в системах с сегментированной защитой и разнородными материалами.