Фильтры сетчатые фланцевые ФМФ

Фильтры сетчатые фланцевые ФМФ: конструкция, применение и технические аспекты

Фильтр сетчатый фланцевый ФМФ представляет собой трубопроводную арматуру, предназначенную для механической очистки рабочей среды (жидкости, газа, пара) от твердых включений. Основная функция – защита оборудования (насосов, теплообменников, регулирующей и запорной арматуры, счетчиков) от абразивного износа, засорения и выхода из строя. Аббревиатура ФМФ расшифровывается как Фильтр Магнитно-Механический Фланцевый, что указывает на ключевую особенность конструкции – наличие магнитной системы для улавливания ферромагнитных частиц в дополнение к стандартной сетке.

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция фильтра ФМФ является двухсоставной и включает в себя корпус и фильтрующий элемент (стакан). Корпус, изготавливаемый из углеродистой (ст.20, ст.09Г2С) или нержавеющей (12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т) стали, имеет два патрубка с присоединительными фланцами, соответствующими ГОСТ, DIN или ANSI/ASME. Внутри корпуса расположен съемный перфорированный стакан (цилиндр), на который устанавливается фильтрующая сетка. Главное отличие ФМФ от стандартного сетчатого фильтра (ФС) – наличие в центральной части стакана магнитного стержня или системы постоянных магнитов. Этот стержень притягивает и удерживает мелкие частицы черных металлов (окалина, ржавчина, стружка), которые могут проходить через ячейки сетки.

Принцип работы следующий: поток среды поступает во входной патрубок фильтра. Далее он проходит через фильтрующий стакан, где происходит двухступенчатая очистка. Сначала ферромагнитные частицы улавливаются магнитным сердечником. Затем более крупные неметаллические включения (песок, окалина, продукты накипи) задерживаются на сетке. Очищенная среда выходит через выходной патрубок. Направление потока, как правило, организовано таким образом, что крупные частицы осаждаются в отстойной зоне (днище корпуса) без прямого воздействия на сетку, что снижает скорость ее загрязнения.

Основные технические характеристики и параметры выбора

При подборе фильтра ФМФ для конкретной технологической системы необходимо учитывать ряд ключевых параметров.

• Условный диаметр (Ду, DN): Определяет присоединительный размер и пропускную способность. Стандартный ряд: Ду 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300 мм и более.
• Условное давление (Ру, PN): Максимальное избыточное давление, при котором фильтр может эксплуатироваться. Типовые ряды: Ру 1.6 МПа (PN16), 2.5 МПа (PN25), 4.0 МПа (PN40). Для высоких параметров существуют исполнения на Ру 6.3 МПа (PN63) и 10.0 МПа (PN100).
• Материал корпуса и внутренних элементов: Выбирается исходя из агрессивности среды, температуры и требований к чистоте. Углеродистая сталь – для воды, пара, нефтепродуктов; нержавеющая сталь – для агрессивных сред, пищевой и фармацевтической промышленности.
• Тип и размер ячейки фильтрующей сетки: Самый критичный параметр для качества фильтрации. Сетка изготавливается из нержавеющей стали (чаще всего 12Х18Н10Т) и характеризуется размером ячейки в микрометрах (мкм) или условным номером (№) по ГОСТ 6613. Чем меньше ячейка, тем выше степень очистки, но больше гидравлическое сопротивление.

Таблица 1. Соответствие номера сетки и размера ячейки (ГОСТ 6613)

Номер сетки	Размер стороны ячейки, мм	Условный диаметр фильтрации, мкм (приблизительно)	Типовое применение
05	0.5	500	Грубая очистка, защита насосов.
056	0.56	560	Грубая очистка.
063	0.63	630	Грубая очистка.
071	0.71	710	Грубая очистка.
08	0.8	800	Грубая очистка.
1	1.0	1000	Первичная очистка теплоносителя.
2	2.0	2000	Очистка воды в системах водоснабжения.

• Гидравлическое сопротивление (перепад давления): Зависит от тонкости фильтрации, площади сетки и расхода среды. При загрязнении перепад давления увеличивается. Для контроля засорения фильтры часто комплектуются дифференциальными манометрами или реле перепада давления, сигнализирующими о необходимости очистки.
• Температура рабочей среды: Стандартные исполнения работают в диапазоне от -40°C до +200°C (в зависимости от материала и уплотнений). Для более высоких температур (перегретый пар) применяются специальные исполнения.
• Тип присоединения: Фланцевое по ГОСТ 33259 (ранее ГОСТ 12815), DIN, ANSI. Конкретный стандарт и тип уплотнения (шип-паз, выступ-впадина, овальная/восьмигранная прокладка) указывается в заказе.

Области применения фильтров ФМФ

Фильтры ФМФ нашли широкое применение в системах, где требуется надежная защита оборудования от механических и ферромагнитных примесей:

• Энергетика: В системах питательной и подпиточной воды паровых и водогрейных котлов, в конденсатопроводах, для защиты сетевых насосов на ТЭЦ и в котельных.
• Водоснабжение и водоотведение: На насосных станциях, перед системами водоподготовки и узлами учета (счетчиками воды).
• Нефтегазовая промышленность: Для очистки технологических жидкостей, защиты насосного и запорно-регулирующего оборудования на магистральных трубопроводах и установках подготовки нефти и газа.
• Промышленные технологические системы: В контурах охлаждения, гидравлических системах станков и прессов, в системах подачи топлива.
• Судостроение: В системах забортной и пресной воды на морских и речных судах.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж фланцевого фильтра ФМФ осуществляется на горизонтальном или вертикальном участке трубопровода с учетом направления потока, указанного стрелкой на корпусе. При установке необходимо обеспечить доступ к крышке (заглушке) для извлечения фильтрующего стакана. Рекомендуется устанавливать фильтр перед защищаемым оборудованием, по возможности, в комплекте с байпасной линией для непрерывности процесса во время обслуживания.

Эксплуатация требует периодического контроля перепада давления. Рост перепада сигнализирует о засорении. Процедура очистки включает:

1. Отключение участка трубопровода и сброс давления.
2. Раскручивание болтовых соединений и снятие крышки (заглушки).
3. Извлечение фильтрующего стакана.
4. Очистку сетки и магнитного стержня от отложений. Сетку можно промывать, продувать или чистить щеткой. Магнитный стержень очищается вручную.
5. Визуальный осмотр сетки на предмет повреждений и коррозии.
6. Установку стакана на место, сборку корпуса с заменой прокладок (рекомендуется).

При сильном износе или повреждении сетки и магнитного стержня они подлежат замене. Многие производители предлагают ремкомплекты.

Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами фильтров

Преимущества фильтров ФМФ:

• Двухступенчатая очистка (магнитная + механическая).
• Возможность очистки и повторного использования фильтрующего элемента.
• Простая и надежная конструкция, ремонтопригодность.
• Низкие эксплуатационные затраты.
• Широкий диапазон рабочих параметров (Ду, Ру, температура).

Недостатки:

• Требуется остановка системы для обслуживания (если не установлен дублирующий фильтр на байпасе).
• Ручной процесс очистки.
• Ограниченная тонкость фильтрации (обычно не менее 100-500 мкм для стандартных сеток). Для более тонкой очистки требуются фильтры с многослойными или спеченными сетками, что увеличивает стоимость и сопротивление.
• Эффективность магнитного уловителя снижается со временем или при высокой температуре (точка Кюри).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем фильтр ФМФ отличается от обычного фланцевого сетчатого фильтра (ФС)?

Ключевое отличие – наличие встроенного магнитного уловителя ферромагнитных частиц. В фильтре ФМФ очистка двухступенчатая: сначала магнитная, затем механическая. В фильтре ФС – только механическая за счет сетки.

Как часто необходимо чистить фильтр ФМФ?

Периодичность очистки не регламентирована жестко и зависит исключительно от степени загрязненности рабочей среды. Основной критерий – перепад давления на фильтре. Очистку необходимо производить при увеличении перепада на 0.05-0.1 МПа относительно начального значения на чистом фильтре. В новых системах рекомендуется частая проверка в первые недели эксплуатации для удаления монтажного мусора.

Можно ли установить фильтр ФМФ на вертикальном трубопроводе?

Да, но с обязательным условием: направление потока должно быть сверху вниз. Это обеспечивает осаждение шлама в отстойной камере, а не на сетке. При направлении снизу вверх загрязнения будут постоянно забивать сетку, что приведет к частым остановкам на обслуживание.

Какой размер ячейки сетки выбрать для системы отопления?

Для защиты циркуляционных насосов и теплообменников в закрытых системах отопления рекомендуется сетка с размером ячейки не более 500 мкм (0.5 мм, сетка №05). Для грубой первичной очистки на вводе в котельную может использоваться сетка 800-1000 мкм.

Теряет ли магнитный стержень свои свойства со временем?

Качественные постоянные магниты на основе редкоземельных металлов (например, неодим-железо-бор) имеют очень низкую скорость размагничивания в рабочих условиях фильтра. Однако их свойства могут ухудшаться при длительном воздействии температур выше точки Кюри (для разных магнитов от 80°C до 350°C) и при сильных механических ударах. В стандартных условиях для воды и пара срок службы магнита сопоставим со сроком службы фильтра.

Что делать, если фланцевые отверстия фильтра и трубопровода не совпадают?

Использование переходных фланцев или прокладок нестандартной формы не рекомендуется, так как это нарушает герметичность и может создать опасную нагрузку на корпус. Фильтр должен подбираться под тот же стандарт фланцев (ГОСТ, DIN, ANSI), тип уплотнительной поверхности и условное давление (PN), что и трубопровод. В исключительных случаях допустимо изготовление фильтра на заказ с нестандартным расположением отверстий, что должно быть согласовано с производителем.

Нужно ли менять прокладки при каждой очистке фильтра?

Производители рекомендуют менять паронитовые или фторопластовые прокладки при каждом вскрытии фильтра, так как после сжатия и воздействия температуры они теряют эластичность и могут не обеспечить герметичность при повторной затяжке. Резиновые прокладки (например, EPDM) могут выдерживать несколько циклов, но требуют тщательного визуального контроля на предмет порезов, трещин и остаточной деформации.