CN106207600A - 一种陶瓷密封电气接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷电气密封接头，属于液化石油气技术领域。所述陶瓷电气密封接头包括金属连接法兰、金属导体，金属导体穿过金属连接法兰，且金属导体和金属连接法兰之间设有第一密封结构，第一密封结构包括套装在金属导体上的两个第一陶瓷绝缘体和一个第一密封圈，两个第一陶瓷绝缘体位于第一密封圈两侧且压紧在第一密封圈上，第一密封圈在金属导体和金属连接法兰之间形成紧密密封，每个第一陶瓷绝缘体分别与金属导体和金属连接法兰密封焊接。本发明提供的金属连接法兰用于分隔介质和空气，金属导体与金属连接法兰之间通过设置密封圈以及陶瓷绝缘体密封焊接的两种方式密封连接，保证了密封的可靠性。

Description

一种陶瓷密封电气接头

技术领域

本发明涉及液化石油气技术领域，特别涉及一种陶瓷密封电气接头。

背景技术

液态天然气(liquefied natural gas，简称“LNG”)主要成分是甲烷，具有超低温、易燃、易爆以及易气化的特点，而LNG潜液泵作为输送超低温LNG的泵设备，被广泛应用于陆上的LNG储罐和海上的LNG船等设施上。LNG潜液泵工作时，整个泵体都浸没在LNG中，通过内置的电机驱动离心式叶轮高速旋转，将LNG从储舱内输送出去，由于LNG潜液泵整体浸没在封闭的LNG储舱内，因此电缆需要从外界接入LNG储舱内的LNG潜液泵，为LNG潜液泵的转运提供动力。

通常，LNG舱体上设有电机电缆管道，连接在LNG潜液泵电机上的电机电缆位于电机电缆管道中，连接在外部电源上的电源电缆密封穿入电机电缆管道中与电机电缆相连，通过外部电源向LNG潜液泵电机供电。

由于LNG易气化，当电源电缆从外界接入LNG储舱内时，LNG储舱内气化的LNG容易沿着电缆泄漏入外界大气引发危险。

发明内容

为了解决当电缆从外界接入LNG储舱内时，气化的LNG容易沿着电缆泄漏入大气引发危险的问题，本发明实施例提供了一种陶瓷密封电气接头。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种陶瓷电气密封接头，所述陶瓷电气密封接头包括金属连接法兰、金属导体，所述金属导体穿过所述金属连接法兰，且所述金属导体和所述金属连接法兰之间设有第一密封结构，所述第一密封结构包括套装在所述金属导体上的两个第一陶瓷绝缘体和一个第一密封圈，所述两个第一陶瓷绝缘体位于所述第一密封圈两侧且压紧在所述第一密封圈上，所述第一密封圈在所述金属导体和所述金属连接法兰之间形成紧密密封，每个所述第一陶瓷绝缘体分别与所述金属导体和所述金属连接法兰密封焊接。

在本发明的一种可能的实现方式中，所述陶瓷电气密封接头还包括与金属连接法兰密封连接的壳体，且所述壳体和所述金属连接法兰之间形成一个密封的压力监测腔体，所述金属导体后端依次穿过所述压力监测腔和所述壳体后从所述壳体上伸出，且所述金属导体和所述壳体之间设有第二密封结构，所述第二密封结构包括套装在所述金属导体上的两个第二陶瓷绝缘体和一个第二密封圈，所述两个第二陶瓷绝缘体位于所述第二密封圈两侧且压紧在所述第二密封圈上，所述第二密封圈在所述壳体和所述金属连接法兰之间形成紧密密封，每个所述第二陶瓷绝缘体分别与所述金属导体和所述金属连接法兰密封焊接。

在本发明的另一种可能的实现方式中，所述金属连接法兰上连接有压力监测管道，所述压力监测管道的一端与所述压力监测腔体连通，所述压力监测管道的另一端与压力监测装置相连。

在本发明的另一种可能的实现方式中，所述压力监测装置包括压力表和压力传感器，所述压力表用于实时显示所述压力监测腔体内的压力，所述压力传感器与数据传输设备相连。

在本发明的另一种可能的实现方式中，所述压力检测腔体内填充有氮气。

在本发明的另一种可能的实现方式中，所述压力监测管道上还设有用于安装氮气填充装置的接头。

在本发明的另一种可能的实现方式中，所述第一陶瓷绝缘体通过惰性气体保护焊的方式分别与所述金属导体和所述金属连接法兰密封焊接。

在本发明的另一种可能的实现方式中，所述密封圈为全氟乙烯制成的密封圈。

在本发明的另一种可能的实现方式中，所述金属导体的两端分别设有金属导线端子。

在本发明的另一种可能的实现方式中，所述金属连接法兰的一侧用于与电源电缆管道密封相连，且所述壳体位于所述电源电缆管道内，所述电源电缆管道和所述壳体之间形成一个保护腔。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的金属连接法兰连接在泵电机电缆法兰和电源电缆法兰之间，用于分隔介质和空气，金属导体插装在金属连接法兰上，且一端与电机电缆连接，另一端与电源电缆连接，金属导体与陶瓷绝缘体之间通过设置密封圈以及与陶瓷绝缘体密封焊接的两种方式密封连接，防止了气化的LNG介质沿金属导体泄露，保证了密封的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的陶瓷密封电气接头的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

LNG潜液泵通常浸没在封闭的LNG储舱内工作，需要将外界电源通过电缆接入到储舱内为LNG潜液泵的电机提供动力，通常直接将电源电缆从外界密封穿入至LNG储舱上的电机电缆管道中，与电机电缆管道中的电机电缆相连，由于LNG易气化、易爆的特点，气化的LNG气体容易沿着电缆泄漏入大气中引发危险。因此，本发明提供了一种陶瓷密封电气接头，该陶瓷密封电气接头安装在泵电机电缆管道法兰和电源电缆管道法兰之间通过金属连接法兰分隔LNG介质和大气，且通过金属导体和金属连接法兰之间的密封结构防止LNG气体沿金属导体泄露。

图1是本发明实施例提供的陶瓷密封电气接头的结构示意图，参见图1，陶瓷电气密封接头包括金属连接法兰1、金属导体2，金属连接法兰1安装在泵电机电缆管道3和电源电缆管道4之间，金属连接法兰1与泵电机电缆管道3和电源电缆管道4的法兰通过螺栓5连接，且在金属连接法兰1与泵电机电缆管道3和电源电缆管道4的法兰之间分别设有O型密封圈密封，金属连接法兰1用于分隔位于泵电机电缆管道3中的LNG介质和位于电源电缆管道4内的气体。

金属导体2的前端插装在金属连接法兰1上，且金属导体2的前端设有用于与泵电机电缆6相连的金属导线端子2a，金属导体2的后端设有用于与电源电缆7相连的金属导线端子2b，金属导线端子2a和金属导线端子2b上设有绝缘保护套8，通过绝缘保护套8防止接头处发生腐蚀或漏电。金属导体2和金属连接法兰1之间设有第一密封结构9，第一密封结构9包括套装在金属导体2上的两个第一陶瓷绝缘体9b和一个第一密封圈9a，第一密封圈9a压紧在金属导体2和金属连接法兰1之间，两个第一陶瓷绝缘体9b位于第一密封圈9a的两侧且压紧在第一密封圈9a上，每个第一陶瓷绝缘体9b分别与金属导体2和金属连接法兰1密封焊接。

本发明提供的金属连接法兰连接在泵电机电缆法兰和电源电缆法兰之间，用于分隔介质和空气，金属导体插装在金属连接法兰上，且一端与电机电缆连接，另一端与电源电缆连接，金属导体与陶瓷绝缘体之间通过设置密封圈以及与陶瓷绝缘体密封焊接的两种方式密封连接，防止了气化的LNG介质沿金属导体泄露，保证了密封的可靠性。

需要说明的是，在本实施例中，金属连接法兰1上可以只设置一个金属导体2，也可以设置多个金属导体2，如图1所示，设置了两个金属导体2(上方的金属导体2为透视状态)，本领域技术人员在本发明的基础上也可以想到设置多个金属导体2插装在金属连接法兰1上。

再次参见图1，在本实施例中，陶瓷电气密封接头还包括壳体11，壳体11可以为一端开口的筒状结构，且壳体11开口的一端设有法兰，壳体11通过该法兰结构和螺栓固定连接在金属连接法兰1上，且壳体11与金属连接法兰1的连接处压紧有O型密封圈，使壳体11与金属连接法兰1之间形成一个密封的压力监测腔体a，金属导体2位于压力监测腔体a内，金属导体2的前端插装在金属连接法兰1上，且金属导体2的后端插装在壳体11上且从壳体11上穿出，金属导体2与壳体11之间也设有与第一密封结构9相同的第二密封结构10，第二密封结构10中的第二密封圈10a压紧在金属导体2和壳体11之间，两个第二陶瓷绝缘体10b分别压紧在第二密封圈10a的两侧，且每个第二陶瓷绝缘体10b分别与金属导体2和壳体11密封焊接。金属导体2从介质端穿出到外界经过了两层密封结构，且在两层密封结构之间设置了密封的压力监测腔体a，保证了密封的可靠性，即使金属导体2从金属连接法兰1穿出时有少量的介质泄露，介质也会密封在压力监测腔体a内，不会泄漏到大气中引发危险。

在本实施例中，金属连接法兰1上还连接压力监测管道1a，压力监测管道1a的一端与压力监测腔体a连通，压力监测管道1a的另一端与压力监测装置12相连。通过压力监测装置12可以实时监测压力监测腔体a中的压力变化，以此来监测是否有介质泄露。

在本实施例中，压力监测腔体a内填充的是氮气，氮气化学性质稳定，且价格便宜，当然也可以填充其他化学性质稳定的介质，如惰性气体等，需要说明的是，填充的气体介质的压力大于电源电缆管道4内的气体压力，且小于泵电机电缆管道3内的介质压力，这样观察压力监测腔体a内的压力变化，当压力监测腔体a内的压力升高时，可以判断金属连接法兰1上的第一密封结构9发生了泄露，当压力监测腔体a内的压力降低时，则可以判断是壳体11上的陶瓷密封结构10发生了泄露。

在本实施例中。压力监测装置包括压力表12a和压力传感器12b，压力表12a用于实时显示压力监测腔体a内的压力，便于工作人员进行实时监测和操作，压力传感器12b与数据传输设备相连，用于将测量的压力监测腔体a内的压力进行远程传输，便于远程监测。

另外，在本实施中，压力监测管道1a上还设有用于连接气体填充装置的接头13，可以将气体填充装置安装在接头13上，可以通过气体填充装置来调节压力监测腔体a内的气体的压力，且接头13在不连接气体填充装置时，通过盲板法兰16来密封。

在本实施例中，在压力监测管道1a上连接有四通接头14，四通接头14的第一接头与压力监测管道1a连通，压力表12a和压力传感器12b分别连接在四通接头14的第二接头和第三接头上，氮气填充装置的接头13安装在四通接头14的第四接头上，且接头13与四通接头14的第四接头之间设有阀门15。

在本实施例中，第一陶瓷绝缘体9b与金属导体2和金属连接法兰1之间采用惰性气体保护焊的方式密封焊接，第一陶瓷绝缘体10b与金属导体2和壳体11之间也采用惰性气体保护焊的方式密封焊接，这种焊接形式可以保证金属导体2和金属连接法兰1以及金属导体2和壳体11分别与陶瓷绝缘体紧密结合，能有效阻止LNG气体分子的逸出，同时陶瓷密封电气接头具有较好的耐高压和能力，防止泵运行过程中的瞬时高压对接头造成破坏。

在本实施例中，陶瓷密封结构中的密封圈采用的是全氟乙烯制成的密封圈，这种材料的密封圈耐化学腐蚀性能好，且具有自润滑特性，摩擦系数低，能够在长时间低温状态下保持良好的稳定性，特别适用于LNG气体介质的密封。

另外，在本实施例中，金属连接法兰1的连接电源电缆的一侧还设有电源电缆管道4，金属连接法兰1和电源电缆管道4密封连接，壳体11位于电源电缆管道4内，且壳体11和电源电缆管道4之前形成一个保护腔，进一步的保证接头的密封连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种陶瓷电气密封接头，其特征在于，所述陶瓷电气密封接头包括金属连接法兰、金属导体，所述金属导体穿过所述金属连接法兰，且所述金属导体和所述金属连接法兰之间设有第一密封结构，所述第一密封结构包括套装在所述金属导体上的两个第一陶瓷绝缘体和一个第一密封圈，所述两个第一陶瓷绝缘体位于所述第一密封圈两侧且压紧在所述第一密封圈上，所述第一密封圈在所述金属导体和所述金属连接法兰之间形成紧密密封，每个所述第一陶瓷绝缘体分别与所述金属导体和所述金属连接法兰密封焊接。

2.根据权利要求1所述的陶瓷电气密封接头，其特征在于，所述陶瓷电气密封接头还包括与金属连接法兰密封连接的壳体，且所述壳体和所述金属连接法兰之间形成一个密封的压力监测腔体，所述金属导体后端依次穿过所述压力监测腔和所述壳体后从所述壳体上伸出，且所述金属导体和所述壳体之间设有第二密封结构，所述第二密封结构包括套装在所述金属导体上的两个第二陶瓷绝缘体和一个第二密封圈，所述两个第二陶瓷绝缘体位于所述第二密封圈两侧且压紧在所述第二密封圈上，所述第二密封圈在所述壳体和所述金属连接法兰之间形成紧密密封，每个所述第二陶瓷绝缘体分别与所述金属导体和所述金属连接法兰密封焊接。

3.根据权利要求2所述的陶瓷电气密封接头，其特征在于，所述金属连接法兰上连接有压力监测管道，所述压力监测管道的一端与所述压力监测腔体连通，所述压力监测管道的另一端与压力监测装置相连。

4.根据权利要求3所述的陶瓷电气密封接头，其特征在于，所述压力监测装置包括压力表和压力传感器，所述压力表用于实时显示所述压力监测腔体内的压力，所述压力传感器与数据传输设备相连。

5.根据权利要求3所述的陶瓷电气密封接头，其特征在于，所述压力检测腔体内填充有氮气。

6.根据权利要求5所述的陶瓷电气密封接头，其特征在于，所述压力监测管道上还设有用于安装氮气填充装置的接头。

7.根据权利要求1-6任一项所述的陶瓷电气密封接头，其特征在于，所述第一陶瓷绝缘体通过惰性气体保护焊的方式分别与所述金属导体和所述金属连接法兰密封焊接。

8.根据权利要求1-6任一项所述的陶瓷电气密封接头，其特征在于，所述密封圈为全氟乙烯制成的密封圈。

9.根据权利要求1-6任一项所述的陶瓷电气密封接头，其特征在于，所述金属导体的两端分别设有金属导线端子。

10.根据权利要求1-6任一项所述的陶瓷电气密封接头，其特征在于，所述金属连接法兰的一侧用于与电源电缆管道密封相连，且所述壳体位于所述电源电缆管道内，所述电源电缆管道和所述壳体之间形成一个保护腔。