CN104565624B - 整体式绝缘接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种整体式绝缘接头。该接头包括左钢质短管、右钢质短管、左法兰、右法兰、接头套、第一绝缘密封件、第二绝缘密封件、绝缘填充料和绝缘密封圈，左钢质短管外壁具有外螺纹，左法兰内壁具有内螺纹，左钢质短管外壁具有的外螺纹和所述左法兰内壁具有的内螺纹相配合形成固定连接，左钢质短管和左法兰作螺纹连接的螺纹配合起始两端处作角接结构焊，右钢质短管外壁具有外螺纹，右法兰内壁具有内螺纹，右钢质短管外壁具有的外螺纹和所述右法兰内壁具有的内螺纹相配合形成固定连接，右钢质短管和右法兰作螺纹连接的螺纹配合起始两端处作角接结构焊。本产品成品合格率高、能大幅降低生产成本、缩短生产周期、安全且满足规范标准。

Description

整体式绝缘接头

技术领域

本发明涉及一种在燃气压力管道中使用的绝缘接头，尤其是一种整体式绝缘接头。

背景技术

自2008-06-16 SY/ T0516-2008《绝缘接头与绝缘法兰规范标准》发布以来，全国各生产厂家均依据SY/ T0516-2008《绝缘接头与绝缘法兰规范标准》生产各种型号的整体式绝缘接头。

由于该标准规范中所要求的整体式绝缘接头基本结构中，左、右法兰与左、右短质管之间均是采用焊接联接，（见图1）其主要存在的缺陷是：

1、因左、右法兰与左、右短管之间均是采用普通焊接连接，生产过程中必须要求进行气密性试验、水压试验和进行无损探伤，才能保证焊接部位密封性能，否则，容易造成管道燃气泄漏事故、导致人员伤亡、爆炸重大事故或重新返工返修、增加管道的安装和维修费用，导致客户不满意退货并要求厂家赔偿经济损失。

2、左、右法兰与左、右短管之间均是采用普通焊接连接，生产过程中必须要求对焊接部位进行无损探伤检测，排除焊接部位缺陷，以确保焊接部位密封性能。

3、左、右法兰与左、右短管之间均是采用普通焊接连接，其焊接后的部位按规范要求要做拉伸和弯曲试验，验证焊接部位的物理和力学性能。

另外，目前据国内各大燃气公司和中石油等客户收集的信息，现有绝缘接头存在着的缺陷是：（如何防止绝缘接头在使用过程中“漏气”，因为燃气管线一旦漏气容易出现火灾事故或管线爆炸重大人员或建筑物等事故）

1、绝缘电阻和击穿电压不满足SY/T 0516标准要求，起不到阴极保护作用，整条管线受到严重腐蚀，缩短管线的寿命；

2、绝缘接头到客户处经检测合格，但经安装使用一段时间，由于埋地覆土和覆土上面载荷变化后下沉，从而绝缘接头受到外来载荷的变化承受弯曲应力和拉伸应力，迫使绝缘接头的左右法兰与中间的绝缘垫片出现间隙或焊接处焊接质量，导致绝缘接头漏气，致使客户不得不重新更换绝缘接头，其费用损失为几十万元或上百万元。

以上缺点造成产品易出现漏气、成品合格率波动较大、成本居高不下、生产周期长，既不利于产品的市场竞争，也容易造成重大事故。

因此，现有整体式绝缘接头存在缺陷，急需提供一种产品成品合格率高、大幅降低生产成本、缩短生产周期、安全且满足规范标准的整体式绝缘接头。

发明内容

本发明的目的是在现有整体式绝缘接头的结构上进行改进，提供一种产品成品合格率高、大幅降低生产成本、缩短生产周期、安全且满足规范标准的整体式绝缘接头。

本发明的基本构思是：

因现有绝缘接头的左、右法兰与左、右短管之间均是采用普通焊接连接，其焊接后的部位按规范要求要做拉伸和弯曲试验，验证焊接部位的物理和力学性能。本申请人与西南石油大学储运专业的专家、教授共同设计、开发和研究生产第二代整体式绝缘接头的基本结构，也就是本发明申请的整体式绝缘接头（见图2），是按照本企业标准Q/79002234-2•1－2014《整体式绝缘接头》生产的；避免了上述现有技术中已经存在的缺陷。其最大的优点是：

1、左、右法兰与左、右短管之间取消了焊接连接，真正形成了“整体式”连接，避免和消除了因焊接可能产生的质量缺陷。

2、由于左、右法兰与左、右短管之间采用了螺纹连接，两端面采用了结构性焊接，即保证了整体式绝缘接头刚度和强度，同时进一步提高了整体式绝缘接头的拉伸性能与抗弯矩性能，而且还提高了整体式绝缘接头的密封性能。

3、由于左、右法兰与左、右短管之间采用了螺纹连接，从工艺结构和安全、质量等方面综合分析可见，完全可以取消对整体绝缘接头相关焊接部位进行无损探伤检查，节省了一定的人力、物力和经济费用。

4、接头套与右法兰之间采取了过盈冷挤压工艺装配，使相互配合间最初已经产生预紧力，避免了绝缘接头在施工和埋地后因覆土和地陷压力下，可以承受更大的拉伸应力和弯矩应力。

本发明申请的整体式绝缘接头，左右法兰与左右短管的连接改为螺纹连接形式，联接端面并采用了结构焊接，确保了螺纹连接后不会产生位移、蠕动，真正形成整体式连接。避免和消除了因焊接可能产生的质量缺陷，提高了产品成品合格率，降低了产品生产成本。

由于左右法兰与左右短管的连接改为螺纹连接形式，取消无损探伤检测。又因为本发明申请的整体式绝缘接头的联接结构改变，从而进一步提高了本发明申请的整体式绝缘接头抗拉强度和和抗弯矩的力学性能，缩短了产品生产周期，进一步降低了生产成本、提高了生产效率。

本发明申请的整体式绝缘接头的联接结构，进一步提高了绝缘接头的气密性能和电绝缘性能，延长了产品的使用寿命，提高了产品的安全性能。从而，更加使绝缘接头在城镇燃气压力管道中发挥阴极保护作用，延长整个管道的使用寿命和减少整个埋地压力管道少受到腐蚀。

本发明所述的整体式绝缘接头的特点：

1、在产品结构设计上已经避免左、右法兰与左、右短管连接处焊接不良带来的事故隐患。

2、由于接头套与右法兰采用了“过盈配合”，并在装配过程采用了“热挤压”工艺上，也就是给予了接头套与右法兰预紧力，防止了因绝缘接头在受到拉伸和弯曲变形导致漏气。也就是说，“过盈配合”及“热挤压”合并成为“加热过盈装配工艺”，其特点之一是确保整个绝缘接头在受到覆土、地陷和其它外力作用引起的弯曲变形和拉伸变形作用，防止绝缘接头的接头套与右法兰相对位移或蠕动，所以，本申请对绝缘接头的接头套与右法兰装配有一定的过盈量，其目的是为了“确保绝缘接头的接头套与右法兰装配后两接合面之间有足够的预紧力，确保绝缘接头的接头套与右法兰气密封性能”。其特点之二是为了确保绝缘接头的接头套与左、右法兰、聚四氟乙烯绝缘垫片、环氧树脂绝缘垫片紧密无间隙结合，所以，首先对接头套加热让其内径胀大后，再采用油压机冷挤压将左、右法兰、聚四氟乙烯绝缘垫片、环氧树脂绝缘垫片进行装配，从而实现绝缘接头接头套与右法兰装配后密封性能、抗弯矩性能和拉伸性能。

3、在左法兰端部与接头套接合处采用了环氧树脂做垫处，与左右环氧树脂相对密封，从而在设计上已经考虑到了由于埋地覆土和覆土上面载荷变化后下沉，从而绝缘接头受到外来载荷的变化承受弯曲应力和拉伸应力，迫使绝缘接头的左右法兰与中间的绝缘垫片出现间隙或焊接处焊接质量，导致绝缘接头漏气。

具体来说，本发明所述的整体式绝缘接头包括左钢质短管、右钢质短管、左法兰、右法兰、接头套、第一绝缘密封件、第二绝缘密封件、绝缘填充料和绝缘密封圈，所述左钢质短管与左法兰固定连接，所述右钢质短管与右法兰固定连接，所述左法兰和右法兰之间通过第一绝缘密封件和绝缘密封圈固定连接，所述左法兰的外壁和右法兰的外壁套置接头套，所述左法兰的外壁与接头套之间具有绝缘填充料和第二绝缘密封件，其特征是所述左钢质短管外壁具有外螺纹，所述左法兰内壁具有内螺纹，所述左钢质短管外壁具有的外螺纹和所述左法兰内壁具有的内螺纹相配合形成固定连接，所述左钢质短管和左法兰作螺纹连接的螺纹配合起始两端处作角接结构焊，所述右钢质短管外壁具有外螺纹，所述右法兰内壁具有内螺纹，所述右钢质短管外壁具有的外螺纹和所述右法兰内壁具有的内螺纹相配合形成固定连接，所述右钢质短管和右法兰作螺纹连接的螺纹配合起始两端处作角接结构焊。

也就是说，本发明在左右钢质短管的一端外径加工普通粗牙外螺纹，左右法兰的内径加工普通粗牙内螺纹，连接短管与法兰，形成左右法兰总成。在法兰总成作角接结构焊，确保零件间不产生位移，增强了抗拉伸和抗弯矩的物理力学性能。依据本企业标准的技术要求、采用先进的具有热过盈冷挤压装配工艺（加热过盈装配工艺）完成整体式绝缘接头总成各零部件。按技术要求、工艺规范依次装配各元件、加注填充料，产品成型。

本发明所述的左钢质短管的内壁和右钢质短管的内壁均涂有防锈涂层。

本发明所述的左钢质短管的外壁、右钢质短管的外壁、接头套外壁及接头套未遮挡的右法兰外壁均可以包裹有辐射交联聚乙烯热收缩套。

本发明中所述第一绝缘密封件、第二绝缘密封件采用聚四氟乙烯板材，引用标准QB/T 3625-1999。所述绝缘填充料采用环氧树脂，引用标准：Q/BVNR 002-2010。所述绝缘密封圈采用“O”形橡胶密封圈，引用标准：GB/T 3452.1-2005。所述左钢质短管和右钢质短管采用短管（无缝钢管）材质：20# GB/T8163-2008。所述左法兰、右法兰、和接头套采用材质（无缝钢管）：20# GB/T8162-2008。所述辐射交联聚乙烯热收缩套采用表面防腐材料，也即辐射交联聚乙烯热收套，执行标准：SY/T 4054-2003《辐射交联聚乙烯热收（带）套》和GB/T 23257-2009《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》。

本发明申请的整体式绝缘接头，给所属领域的企业和燃气事业带来的效益是：

1、本发明申请的整体式绝缘接头的结构与现有同类产品（依据SY/T 0516-2008标准生产）比较，在产品的结构已经做最佳的技术改进，所以，本发明申请的整体式绝缘接头产品的使用寿命，可以与埋地压力管道保用寿命同等，其经济效益不可估量；

2、本发明申请的整体式绝缘接头的结构与现有同类产品（依据SY/T 0516-2008标准生产）比较安全性能有了明显的提高，进一步提高了整体式绝缘接头和燃气压力管道的密封性能与使用安全性；

3、本发明申请的整体式绝缘接头的结构与现有同类产品（依据SY/T 0516-2008标准生产）比较，提高了整体式绝缘接头的拉伸性能，增强了整体式绝缘接头在压力管道施工过程或其它外力作用下抗拉伸强度、抗拉伸的变形等特性；

4、本发明申请的整体式绝缘接头的结构与现有同类产品（依据SY/T 0516-2008标准生产）比较，提高了整体式绝缘接头的密封性能、弯曲性能，增强了整体式绝缘接头在压力管道施工过程或其它外力作用下抗拉弯曲或抗弯矩强度、抗弯矩的变形等特性；

5、本发明申请的整体式绝缘接头的结构与现有同类产品（依据SY/T 0516-2008标准生产）比较，由于内部结构的改进，本发明申请的整体式绝缘接头的密封性能远远优于现有同类整体式绝缘接头，确保了整条燃气压力管道的使用安全；

6、本发明申请的整体式绝缘接头的结构与现有同类产品（依据SY/T 0516-2008标准生产）比较，由于内部结构的改进，对整体式绝缘接头的整体绝缘性能有了明显提高，特别要指出的是绝缘性能：

（1）击穿电压（耐压）可提高0.5KV以上；

（2）绝缘强度：绝缘电阻值至少可提高10 MΩ～100MΩ。

与前述现有同类产品相比，本发明的整体式绝缘接头产品成品合格率高、大幅降低生产成本、缩短生产周期、安全且满足规范标准。

本发明的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。

附图说明

图1是比较例中现有整体式绝缘接头的结构示意图。

图2是实施例中整体式绝缘接头的结构示意图。

具体实施方式

比较例：如图1所示，现有整体式绝缘接头包括左钢质短管1、右钢质短管2、左法兰3、右法兰4、接头套5、第一绝缘密封件6、第二绝缘密封件7、绝缘填充料8和绝缘密封圈9，所述左钢质短管1与左法兰3通过焊接固定连接，所述右钢质短管2与右法兰4通过焊接固定连接，所述左法兰3和右法兰4之间通过第一绝缘密封件6和绝缘密封圈9固定连接，所述左法兰3的外壁和右法兰4的外壁套置接头套5，所述左法兰3的外壁与接头套5之间具有绝缘填充料8和第二绝缘密封件7。

实施例：如图2所示，本实施例所述的整体式绝缘接头包括左钢质短管1、右钢质短管2、左法兰3、右法兰4、接头套5、第一绝缘密封件6、第二绝缘密封件7、绝缘填充料8和绝缘密封圈9，所述左钢质短管1与左法兰3固定连接，所述右钢质短管2与右法兰4固定连接，所述左法兰3和右法兰4之间通过第一绝缘密封件6和绝缘密封圈9固定连接，所述左法兰3的外壁和右法兰4的外壁套置接头套5，所述左法兰3的外壁与接头套5之间具有绝缘填充料8和第二绝缘密封件7，所述左钢质短管1外壁具有外螺纹，所述左法兰3内壁具有内螺纹，所述左钢质短管1外壁具有的外螺纹和所述左法兰3内壁具有的内螺纹相配合形成固定连接，所述左钢质短管1和左法兰3作螺纹连接的螺纹配合起始两端处作角接结构焊，所述右钢质短管2外壁具有外螺纹，所述右法兰4内壁具有内螺纹，所述右钢质短管2外壁具有的外螺纹和所述右法兰4内壁具有的内螺纹相配合形成固定连接，所述右钢质短管2和右法兰4作螺纹连接的螺纹配合起始两端处作角接结构焊。

本实施例中所述第一绝缘密封件6、第二绝缘密封件7均采用聚四氟乙烯板材，所述绝缘填充料8采用环氧树脂，所述绝缘密封圈9采用“O”形橡胶密封圈，所述左钢质短管1和右钢质短管2均采用无缝钢管，所述左法兰3、右法兰4、和接头套5采用无缝钢管材质。

本实施例中所述左钢质短管1的内壁和右钢质短管2的内壁均具有防锈涂层10，所述防锈涂层10为防腐漆。本实施例中所述左钢质短管1的外壁、右钢质短管2的外壁、接头套5外壁及接头套未遮挡的右法兰4外壁均包裹有辐射交联聚乙烯热收缩套11。

Claims (3)

1.一种整体式绝缘接头，包括左钢质短管、右钢质短管、左法兰、右法兰、接头套、第一绝缘密封件、第二绝缘密封件、绝缘填充料和绝缘密封圈，所述左钢质短管与左法兰固定连接，所述右钢质短管与右法兰固定连接，所述左法兰和右法兰之间通过第一绝缘密封件和绝缘密封圈固定连接，所述左法兰的外壁和右法兰的外壁套置接头套，所述左法兰的外壁与接头套之间具有绝缘填充料和第二绝缘密封件，其特征是所述左钢质短管外壁具有外螺纹，所述左法兰内壁具有内螺纹，所述左钢质短管外壁具有的外螺纹和所述左法兰内壁具有的内螺纹相配合形成固定连接，所述左钢质短管和左法兰作螺纹连接的螺纹配合起始两端处作角接结构焊，所述右钢质短管外壁具有外螺纹，所述右法兰内壁具有内螺纹，所述右钢质短管外壁具有的外螺纹和所述右法兰内壁具有的内螺纹相配合形成固定连接，所述右钢质短管和右法兰作螺纹连接的螺纹配合起始两端处作角接结构焊。

2.如权利要求1所述的整体式绝缘接头，其特征是所述左钢质短管的内壁和右钢质短管的内壁均具有防锈涂层。

3.如权利要求1或2所述的整体式绝缘接头，其特征是所述左钢质短管的外壁、右钢质短管的外壁、接头套外壁及接头套未遮挡的右法兰外壁均包裹有辐射交联聚乙烯热收缩套。