Фланцы Ру 6
Фланцы Ру 6: Конструкция, применение и технические аспекты в электротехнических установках
Фланец Ру 6 представляет собой стандартизированный крепежный и соединительный элемент, предназначенный для герметичного присоединения кабельной арматуры, проходных изоляторов, измерительных трансформаторов, разрядников и другого оборудования к металлическим кожухам, корпусам распределительных устройств (РУ) и силовых трансформаторов. Цифра «6» в обозначении указывает на номинальное давление, на которое рассчитан фланец, – 0,6 МПа (6 кгс/см²) в соответствии с системой условных давлений (Ру). Данный тип фланцев является одним из наиболее распространенных в электроэнергетике для оборудования классов напряжения от 6 до 35 кВ, работающего в условиях неагрессивных сред.
Конструктивные особенности и материалы изготовления
Конструктивно фланец Ру 6 представляет собой стальную плоскую пластину, чаще всего круглой формы, с центральным отверстием для монтажа проходного элемента (изолятора, ввода) и периферийными отверстиями под крепежные шпильки или болты. Ключевые конструктивные элементы включают:
- Рабочую поверхность: Имеет строго определенную геометрию и чистоту обработки для обеспечения надежного прилегания уплотнительной прокладки. Поверхность часто имеет концентрические канавки («беличьи хвосты») для повышения герметичности соединения.
- Крепежные отверстия: Количество, диаметр и расположение отверстий под шпильки регламентированы стандартами (например, ГОСТ 28941.12-91 для вводов) и строго соответствуют присоединительным размерам ответного фланца на оборудовании.
- Уплотнение: Для герметизации соединения применяются прокладки из маслобензостойкой резины, паронита или современных полимерных материалов (например, EPDM). Форма и размер прокладки должны точно соответствовать посадочному месту на фланце.
- Комплектные распределительные устройства (КРУ, КРУН) на напряжение 6-35 кВ.
- Силовые масляные и сухие трансформаторы.
- Высоковольтные вводы (проходные и концевые).
- Трансформаторы тока и напряжения.
- Ограничители перенапряжений (ОПН).
- Воздушные выключатели и разъединители.
- ГОСТ 28941.1-91 «Вводы изолирующие проходные на номинальное напряжение от 1 до 750 кВ. Общие технические условия» – определяет присоединительные размеры.
- ГОСТ 12820-80 «Фланцы стальные плоские приварные. Давления Ру от 0,1 до 2,5 МПа» – общие требования к стальным фланцам.
- ГОСТ 12821-80 «Фланцы стальные приварные встык. Давления Ру от 0,1 до 20 МПа».
- Отраслевые стандарты и технические условия (ТУ) конкретных заводов-изготовителей оборудования.
- Условный проход (Ду): Условный диаметр проходного отверстия, определяющий габариты монтируемого ввода или изолятора.
- Диаметр фланца (D): Наружный диаметр фланцевой пластины.
- Диаметр окружности расположения отверстий (D1): Диаметр, на котором расположены центры крепежных отверстий.
- Количество и диаметр крепежных отверстий (n × d): Определяет тип и размер используемых шпилек или болтов.
- Толщина фланца (h): Обеспечивает необходимую механическую прочность и жесткость.
- Подготовка поверхностей: Рабочие поверхности фланца и ответной части на оборудовании должны быть очищены от старой прокладки, загрязнений, окалины и ржавчины. Заусенцы необходимо удалить.
- Установка прокладки: Новая прокладка, соответствующая чертежу, устанавливается ровно, без перекосов, строго по центру фланца. Рекомендуется смазать прокладку тонким слоем герметика (если это допускается инструкцией) для улучшения прилегания.
- Совмещение фланцев: Фланец с установленным вводом или оборудованием аккуратно подводится к посадочному месту, совмещаются крепежные отверстия.
- Установка крепежа: В отверстия вставляются шпильки, болты или шпильки с гайками. Крепеж должен быть чистым, резьба смазана графитовой смазкой.
- Затяжка: Затяжка производится крест-накрест (диаметрально противоположными парами) в несколько этапов с постепенным увеличением момента затяжки. Это предотвращает перекос фланца. Конечный момент затяжки должен строго соответствовать требованиям технической документации (обычно указывается в Н·м). Использование динамометрического ключа обязательно.
- Контроль: После затяжки визуально проверяется равномерность зазора по периметру фланца. Для критичных соединений может применяться контроль утечек методом опрессовки.
- Механических нагрузок (вибрация, ветровые нагрузки для уличного исполнения).
- Термических циклов (нагрев-остывание).
- Влияния окружающей среды (влажность, УФ-излучение для наружных установок).
- Визуально проверять состояние фланца и сварных швов (при их наличии) на предмет коррозии и трещин.
- Контролировать отсутствие подтеков масла (для маслонаполненного оборудования) или следов электролита.
- Периодически, в соответствии с регламентом (обычно при капитальном ремонте), производить подтяжку фланцевых соединений с соблюдением момента затяжки.
- Проверять состояние защитных покрытий и при необходимости восстанавливать их.
- Неправильная затяжка: Неравномерная или недостаточная затяжка крепежа — самая распространенная причина.
- Износ или повреждение прокладки: Естественное старение, пересыхание, потеря эластичности, механические повреждения при монтаже.
- Деформация фланца: Может возникнуть из-за чрезмерной затяжки, внутренних напряжений после сварки или механических ударов.
- Коррозия рабочих поверхностей: Нарушает плоскостность и приводит к образованию каналов для утечки.
- Несоответствие прокладки или крепежа: Использование неподходящих материалов или размеров.
Материалами для изготовления служат углеродистые и низколегированные стали (Ст3, 20, 09Г2С), обладающие достаточной механической прочностью и свариваемостью. Для работы в коррозионных средах могут применяться фланцы с защитными покрытиями (цинкование, грунтовка).
Область применения и нормативная база
Фланцы Ру 6 нашли широкое применение в следующих типах электротехнического оборудования:
Основные нормативные документы, регламентирующие параметры и применение фланцев Ру 6:
Ключевые технические параметры и таблицы типоразмеров
При выборе и заказе фланца Ру 6 необходимо учитывать комплекс взаимосвязанных параметров.
Основные параметры:
Пример типоразмеров фланцев Ру 6 для распространенных вводов (в соответствии с ГОСТ 28941.12-91):
| Условный проход, Ду (мм) | Наружный диаметр фланца, D (мм) | Диаметр окружности отверстий, D1 (мм) | Кол-во и диаметр отверстий, n × d (мм) | Толщина фланца, h (мм), не менее |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 160 | 125 | 4 × 18 | 16 |
| 80 | 195 | 160 | 8 × 18 | 18 |
| 100 | 215 | 180 | 8 × 18 | 20 |
| 150 | 280 | 240 | 8 × 23 | 24 |
| 200 | 335 | 295 | 12 × 23 | 26 |
Важно: Данная таблица является примерной. Точные размеры должны быть сверены с паспортными данными на конкретное оборудование или ввод.
Процедура монтажа и требования к герметизации
Правильный монтаж фланцевого соединения Ру 6 критически важен для обеспечения долговечности и безопасности эксплуатации.
Последовательность операций при монтаже:
Эксплуатационные требования и диагностика
В процессе эксплуатации фланцевые соединения Ру 6 подвергаются воздействию:
В рамках планового технического обслуживания необходимо:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается фланец Ру 6 от фланца Ру 10?
Основное отличие — в номинальном (условном) давлении, на которое рассчитано соединение. Фланец Ру 10 рассчитан на давление 1,0 МПа (10 кгс/см²). Это отражается на его механической прочности: как правило, фланец Ру 10 имеет большую толщину (h), больший диаметр (D) или иные конструктивные усиления по сравнению с фланцем Ру 6 при одинаковом условном проходе (Ду). Использование фланца Ру 6 вместо Ру 10 там, где это требуется по давлению, недопустимо по соображениям безопасности.
Можно ли заменить прокладку во фланцевом соединении Ру 6 на самодельную?
Категорически не рекомендуется. Прокладки для фланцевых соединений высоковольтного оборудования изготавливаются из специальных материалов с определенными параметрами стойкости к маслу, температуре, давлению и старению. Самодельная прокладка, даже если она внешне похожа, может не обеспечить требуемой герметичности, разрушиться в процессе эксплуатации и привести к аварии (утечке масла, пробою). Допускается использование только сертифицированных прокладок, поставляемых производителем оборудования или изготовленных в соответствии с оригинальными чертежами из утвержденных материалов.
Как правильно интерпретировать маркировку «Фланец 150-6»?
Маркировка «150-6» обычно расшифровывается следующим образом: «150» — условный проход (Ду) в миллиметрах, «6» — условное давление (Ру) в кгс/см² (0,6 МПа). Таким образом, это фланец Ру 6 с диаметром проходного отверстия 150 мм. Однако для абсолютной точности при заказе необходимо сверяться с чертежом или полной спецификацией, где указаны все геометрические параметры (D, D1, n×d, h).
Каковы основные причины нарушения герметичности фланцевого соединения Ру 6?
Существуют ли альтернативы стальным фланцам Ру 6?
Да, в зависимости от применения. Для оборудования с низким давлением или в качестве заглушек могут использоваться фланцы из литого чугуна. В химически агрессивных средах или на объектах с особыми требованиями к весу применяются фланцы из нержавеющей стали или алюминиевых сплавов. Однако в стандартных электротехнических установках (КРУ, трансформаторы) стальные фланцы Ру 6 остаются основным и наиболее надежным решением ввиду оптимального соотношения прочности, технологичности и стоимости.
Какой момент затяжки болтов (шпилек) для фланца Ру 6?
Конкретное значение момента затяжки не является универсальным для всех фланцев Ру 6. Оно зависит от диаметра и класса прочности крепежа, размера фланца, типа прокладки и указано в рабочей документации (паспорте, монтажном руководстве) на конкретное оборудование или ввод. Например, для шпилек М18 класса прочности 5.8 момент затяжки может составлять порядка 200-250 Н·м, но это лишь ориентировочная цифра. Работа без динамометрического ключа по указанному моменту недопустима.