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.

    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:

    • 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.

    Основные нормативные документы, регламентирующие параметры и применение фланцев Ру 6:

    • 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.

    Ключевые технические параметры и таблицы типоразмеров

    При выборе и заказе фланца Ру 6 необходимо учитывать комплекс взаимосвязанных параметров.

    Основные параметры:

    • 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.

    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
    501601254 × 1816
    801951608 × 1818
    1002151808 × 1820
    1502802408 × 2324
    20033529512 × 2326

    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:

    1. Подготовка поверхностей: Рабочие поверхности фланца и ответной части на оборудовании должны быть очищены от старой прокладки, загрязнений, окалины и ржавчины. Заусенцы необходимо удалить.
    2. 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.
    3. Совмещение фланцев: Фланец с установленным вводом или оборудованием аккуратно подводится к посадочному месту, совмещаются крепежные отверстия.
    4. Установка крепежа: В отверстия вставляются шпильки, болты или шпильки с гайками. Крепеж должен быть чистым, резьба смазана графитовой смазкой.
    5. 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.
    6. Контроль: После затяжки визуально проверяется равномерность зазора по периметру фланца. Для критичных соединений может применяться контроль утечек методом опрессовки.

    Эксплуатационные требования и диагностика

    В процессе эксплуатации фланцевые соединения Ру 6 подвергаются воздействию:

    • Механических нагрузок (вибрация, ветровые нагрузки для уличного исполнения).
    • Термических циклов (нагрев-остывание).
    • Влияния окружающей среды (влажность, УФ-излучение для наружных установок).

    В рамках планового технического обслуживания необходимо:

    1. Визуально проверять состояние фланца и сварных швов (при их наличии) на предмет коррозии и трещин.
    2. Контролировать отсутствие подтеков масла (для маслонаполненного оборудования) или следов электролита.
    3. Периодически, в соответствии с регламентом (обычно при капитальном ремонте), производить подтяжку фланцевых соединений с соблюдением момента затяжки.
    4. Проверять состояние защитных покрытий и при необходимости восстанавливать их.

    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?

    • 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.

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.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.