CN205298899U - 防静电法兰跨接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种防静电法兰跨接装置，包括：卡件1、导电元件4、位于卡件上端面的上螺栓2和位于卡件下端面的下螺栓3，卡件1的上端面与卡件1的下端面开设有对称的内螺纹孔，上螺栓与下螺栓分别穿设在对应的内螺孔内，上螺栓2用于将导电元件4与上法兰固定，下螺栓3用于将导电元件4与下法兰固定。

Description

防静电法兰跨接装置

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，尤其涉及一种防静电法兰跨接装置。

背景技术

在工业生产中，通常采用法兰连接工业管道，如采用法兰连接原油管道、液化石油气管道和天然气管道等等。对于工业管道，有静电接地要求，原因是一方面静电积聚会产生静电火花；另一方面由于法兰连接中的垫片一般不导电且螺栓易生锈，即两个法兰盘之间不会导电，因此，需要采用静电跨接方法将静电接地。

国家对金属管道法兰跨接防静电的标准规范有:1、《压力管道安全技术监察规程—工业管道》(TSGD0001－2009)第八十条对法兰跨接防静电有如下规定：有静电接地要求的管道，应当测量各连接接头间的电阻值和管道系统的对地电阻值。当这两个值超过《压力管道规范—工业管道》(GB/T20801-2006)或者设计文件的规定时，应当设置跨接导线(在法兰或者螺纹接头间)和接地引线。2、《压力管道规范—工业管道第4部分制作与安装》(GB/T20801.4-2006)第10.12.1条规定：有静电接地要求的管道，各段间应导电良好，每对法兰或螺纹接头间电阻值大于0.03Ω时，应设导线跨接。3、《工业金属管道工程施工规范》(GB50235—2010)第7.13.1条规定：设计有静电接地要求的管道，当每对法兰或其他接头间电阻值超过0.03欧时，应设导线跨接。

目前常用的静电跨接方法是采用铜片或者铜导线进行连接，为保证其导电性能良好，通常通过法兰原有的螺栓将铜片或者铜导线紧密的固定在法兰上，但是在安装过程中需将原法兰螺栓松动，极易导致介质(如油气)泄露引发火灾爆炸等，不利于油气场所正常安全运行。

实用新型内容

针对现有技术缺陷，本实用新型提供一种防静电法兰跨接装置，结构简单，安装与拆卸方便安全，防静电效果良好同时不影响法兰密封性能。

本实用新型提供的防静电法兰跨接装置，包括：

卡件(1)、导电元件(4)、位于所述卡件上端面的上螺栓(2)和位于所述卡件下端面的下螺栓(3)；

所述卡件(1)的上端面与所述卡件(1)的下端面开设有对称的内螺纹孔，所述上螺栓(2)与所述下螺栓(3)分别穿设在对应的内螺孔内；

所述上螺栓(2)用于将所述导电元件(4)与上法兰固定，所述下螺栓(3)用于将所述导电元件(4)与下法兰固定。

进一步地，所述卡件(1)的上端面与所述卡件(1)的下端面分别设置有上凸台(5)与下凸台(6)，所述上螺栓(2)与所述上凸台(5)抵接，所述下螺栓(3)与所述下凸台(6)抵接。

进一步地，所述卡件(1)为U形。

进一步地，所述卡件(1)包括第一固定部、第二固定部与设置在所述第一固定部与所述第二固定部之间的连接部，所述卡件(1)上端面位于所述第一固定部，所述卡件(1)下端面位于所述第二固定部。

进一步地，所述连接部与所述内螺纹孔在所述上法兰和所述下法兰连接方向的距离大于所述内螺纹孔与所述上法兰和所述下法兰外缘的距离。

进一步地，所述导电元件(4)为铜片或铜导线。

进一步地，所述上螺栓(2)与所述下螺栓(3)为全螺纹单头螺栓。

进一步地，所述卡件(1)为铸铁卡件、碳钢卡件或硬质防风化塑料卡件。

进一步地，所述内螺纹孔的孔径为12mm。

本实用新型提供的防静电法兰跨接装置，通过设置卡件、跨接两法兰的导电元件、位于卡件上端面的上螺栓和位于卡件下端面的下螺栓，卡件的上端面与卡件的下端面开设有对称的内螺纹孔，上螺栓与所述下螺栓分别穿设在对应的内螺孔内，在将导电元件跨接在两个法兰上时，通过旋转上螺栓和下螺栓将导电元件的两端分别固定在两个法兰上，这样法兰之间就能够导电，从而将静电接地，达到两法兰间的防静电的目的，且在安装过程中不需要将原法兰螺栓松动，保证了法兰跨接的密闭安装。综上，本实用新型的防静电法兰跨接装置，结构简单，安装与拆卸方便安全，防静电效果良好同时不影响法兰密封性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型防静电法兰跨接装置实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型防静电法兰跨接装置跨接法兰的示意图；

附图标记说明：

1：卡件；

2：上螺栓；

3：下螺栓；

4：导电元件；

5：上凸台；

6：下凸台；

7：第一固定部；

8：第二固定部；

9：连接部。

10：管道连接法兰；

11：上法兰；

12：下法兰。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

首先，为便于对本实用新型的理解，对法兰做以下具体的解释。

法兰，又叫法兰盘或凸缘盘，法兰是使管子与管子相互连接的零件，连接于管端；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。其中，法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接；其中，法兰上有孔眼，螺栓穿过所述孔眼使两法兰紧连，可选地，法兰间用衬垫密封，其中，所述衬垫需要根据设计规定选用适合的垫片。法兰分螺纹连接(丝扣连接)法兰和焊接法兰和卡夹法兰，法兰连接的主要特点是摘卸方便、强度高、密封性能好，且安装法兰时，要求两个法兰保持平行、法兰的密封面不能碰伤，并且要求密封面清理干净。

具体地，法兰连接由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成，其中，垫片位于两法兰密封面之间，当拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一定数值后产生变形，并填满所述密封面上凹凸不平处，使所述法兰连接严密不漏。可选地，垫片是一种能产生塑性变形、并具有一定强度的材料制成的圆环，大多数垫片是从非金属板裁下来的，或由专业工厂按规定尺寸制作，其材料可以为石棉橡胶板、石棉板、四氟板、聚乙烯板等；部分垫片也有用薄金属板(如白铁皮、不锈钢等)将石棉等非金属材料包裹起来制成的金属包垫片；还有一种用薄钢带与石棉带一起绕制而成的缠绕式垫片。其中，普通橡胶垫片适用于温度低于120℃的场合；石棉橡胶垫片适用于对水蒸气温度低于450℃，对油类温度低于350℃，压力低于5MPa的场合；对于一般的腐蚀性介质，最常用的是耐酸石棉板。可选地，在高压设备及管道中，采用铜、铝、10号钢、不锈钢制成的透镜型或其他形状的金属垫片。可选地，高压垫片与密封面的接触宽度非常窄(线接触)，密封面与垫片的加工光洁度较高。

可选地，法兰按制作材质可分为：碳钢(WCB)、低温碳钢(LCB)、镍钢(3.5％LC3)、WC5(1.25％铬0.5％钼钢)、WC9(2.25％铬)、C5(5％铬％钼)、C12(9％铬1％钼)、CA6NM(4(12％铬钢)、CA15(4)(12％铬)、CF8M(316不锈钢)、CF8C(347不锈钢)、CF8(304不锈钢)、CF3(304L不锈钢)、CF3M(316L不锈钢)、CN7M(合金钢)、M35-1(蒙乃尔)、N7M(哈斯特镍合金B)、CW6M(哈斯塔镍合金C)、CY40(因科镍合金)。

其中，法兰的密封原理为：法兰在螺栓预紧力的作用下，把处于密封面之间的垫片压紧。其中，施加于单位面积上的压力(压紧应力)必须达到一定的数值才能使垫片变形而被压实，密封面上由机械加工形成的微隙被填满，形成初始密封条件，其中，所需的这个压紧应力叫垫片密封比压力(以y表示，单位为MPa)，密封比压力主要决定于垫片材质。当垫片材质确定后，垫片越宽，为保证应有的密封比压力，垫片所需的预紧力就越大，从而螺栓和法兰的尺寸也要求越大，因此，法兰联接中垫片不应过宽，更不应该把整个法兰面都铺满垫片。当设备或管道在工作状态时，介质内压形成的轴向力使螺栓被拉伸，法兰密封面沿着彼此分离的方向移动，降低了密封面与垫片之间的压紧应力，如果垫片具有足够的回弹能力，使压缩变形的回复能补偿螺栓和密封面的变形，而使预紧密封比压值至少降到不小于某一值(这个密封比压值称为工作密封比压)，则法兰密封面之间能够保持良好的密封状态；反之，垫片的回弹力不足，预紧密封比压下降到工作密封比压以下，甚至密封处重新出现缝隙，则此时密封失效。因此，为了实现法兰联接处的密封，必须使密封组合件各部分的变形与操作条件下的密封条件相适应，即使密封元件在操作压力作用下，仍然保持一定的残余压紧力。为此，螺栓和法兰都必须具有足够大的强度和刚度，使螺栓在内压形成的轴向力作用下不发生过大的变形。

根据石油行业企业对防静电的要求，设计有静电接地要求的管道，当每对法兰或其他接头间电阻值超过0.03欧时，应设导线跨接；输油(油气)管道的法兰连接处应跨接，当少于5根螺栓连接时，应设导线跨接。本实用新型提供一种防静电法兰跨接装置，用于作为原油、液化石油气和天然气管道上的少于5根螺栓连接的法兰。下面结合附图详细说明本实用新型提供的防静电法兰跨接装置。

图1为本实用新型防静电法兰跨接装置实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的防静电法兰跨接装置可以包括：卡件1、导电元件4、位于卡件上端面的上螺栓2和位于卡件下端面的下螺栓3，卡件1的长度由两个连接的法兰的厚度确定，卡件1的长度只要稍大于连个连接的法兰的厚度即可，卡件1的上端面与卡件1的下端面开设有对称的内螺纹孔，上螺栓2与下螺栓3分别穿设在对应的内螺孔内，上螺栓2用于将导电元件4与上法兰固定，下螺栓3用于将导电元件4与下法兰固定。可选的，卡件1的上端面与所述卡件1的下端面分别设置有上凸台5与下凸台6，上螺栓2与上凸台5抵接，所述下螺栓3与所述下凸台6抵接。上凸台5与下凸台6也相应开设有内螺纹孔，通过设置上凸台5与下凸台6，可将导电元件更加牢固地固定在上法兰与下法兰上。

其中，图1所示卡件1为U形，卡件1包括第一固定部7、第二固定部8与设置在所述第一固定部7与所述第二固定部8之间的连接部9，所述卡件1上端面位于所述第一固定部7，所述卡件1下端面位于所述第二固定部8。

连接部9与所述内螺纹孔在所述上法兰和所述下法兰连接方向的距离大于所述内螺纹孔与所述上法兰和所述下法兰外缘的距离。这样卡件的连接部9不会和上法兰与下法兰之间产生干涉。不会对上法兰与下法兰产生影响。

其中，导电元件4为铜片或铜导线。

其中，内螺纹孔的孔径可以为12mm，相应地，上螺栓2与下螺栓3为标准M12全螺纹单头螺栓。

其中，卡件1可以为铸铁卡件、碳钢卡件或硬质防风化塑料卡件。

图2为本实用新型防静电法兰跨接装置跨接法兰的示意图，结合图2，本实用新型的防静电法兰跨接装置的跨接工作方式如下：将导电元件4放置在管道连接法兰10两端，将导电元件4的一端放在上法兰11上，另一端放在下法兰12上，通过旋转上螺栓2和下螺栓3从而将导电元件4固定在上法兰11和下法兰12上，这样上法兰11和下法兰12之间就能够导电，从而将静电接地，达到两法兰间的防静电的目的。

本实用新型的防静电法兰跨接装置适用于所有需要设置静电跨接的法兰，保证了法兰跨接的密闭安装，结构简单，安装与拆卸方便安全，防静电效果良好同时不影响法兰密封性能。

本实用新型提供的防静电法兰跨接装置，通过设置卡件、跨接两法兰的导电元件、位于卡件上端面的上螺栓和位于卡件下端面的下螺栓，卡件的上端面与卡件的下端面开设有对称的内螺纹孔，上螺栓与所述下螺栓分别穿设在对应的内螺孔内，在将导电元件跨接在两个法兰上时，通过旋转上螺栓和下螺栓将导电元件的两端分别固定在两个法兰上，这样法兰之间就能够导电，从而将静电接地，达到两法兰间的防静电的目的，且在安装过程中不需要将原法兰螺栓松动，保证了法兰跨接的密闭安装。综上，本实用新型的防静电法兰跨接装置，结构简单，安装与拆卸方便安全，防静电效果良好同时不影响法兰密封性能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种防静电法兰跨接装置，其特征在于，包括：

卡件(1)、导电元件(4)、位于所述卡件上端面的上螺栓(2)和位于所述卡件下端面的下螺栓(3)；

所述卡件(1)的上端面与所述卡件(1)的下端面开设有对称的内螺纹孔，所述上螺栓(2)与所述下螺栓(3)分别穿设在对应的内螺孔内；

所述上螺栓(2)用于将所述导电元件(4)与上法兰固定，所述下螺栓(3)用于将所述导电元件(4)与下法兰固定。

2.根据权利要求1所述的防静电法兰跨接装置，其特征在于，所述卡件(1)的上端面与所述卡件(1)的下端面分别设置有上凸台(5)与下凸台(6)，所述上螺栓(2)与所述上凸台(5)抵接，所述下螺栓(3)与所述下凸台(6)抵接。

3.根据权利要求1所述的防静电法兰跨接装置，其特征在于，所述卡件(1)为U形。

4.根据权利要求3所述的防静电法兰跨接装置，其特征在于，所述卡件(1)包括第一固定部、第二固定部与设置在所述第一固定部与所述第二固定部之间的连接部，所述卡件(1)上端面位于所述第一固定部，所述卡件(1)下端面位于所述第二固定部。

5.根据权利要求4所述的防静电法兰跨接装置，其特征在于，所述连接部与所述内螺纹孔在所述上法兰和所述下法兰连接方向的距离大于所述内螺纹孔与所述上法兰和所述下法兰外缘的距离。

6.根据权利要求1所述的防静电法兰跨接装置，其特征在于，所述导电元件(4)为铜片或铜导线。

7.根据权利要求1所述的防静电法兰跨接装置，其特征在于，所述上螺栓(2)与所述下螺栓(3)为全螺纹单头螺栓。

8.根据权利要求1所述的防静电法兰跨接装置，其特征在于，所述卡件(1)为铸铁卡件、碳钢卡件或硬质防风化塑料卡件。

9.根据权利要求1所述的防静电法兰跨接装置，其特征在于，所述内螺纹孔的孔径为12mm。