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管线绝缘接头的演变历程及其发展趋势起动继电器

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2022年12月19日

管线绝缘接头的演变历程及其发展趋势

管线绝缘接头的演变历程及其发展趋势 2011: 一.绝缘接头的发展过程绝缘接头是燃气输配和石油管线系统中不可缺少的重要构件。它的作用是将管线与设备相互绝缘分隔,使设备免受电化学腐蚀,从而延长其工作寿命。目前,我国燃气输配和石油输送管线上使用的绝缘接头是法兰式绝缘接头,又称绝缘法兰。其本身的结构特点决定了它在使用方面、性能方面以及维护方面诸多的限制。绝缘法兰在外观上与普通的法兰连接没有本质区别。只是两法兰间的密封垫采用绝缘材质制造;各螺栓、螺母与法兰之间采用带台阶的绝缘套筒将其互相绝缘。这种结构所能承受的轴向拉伸载荷受塑料套台阶强度的限制,不可能很高;所能承受的轴向压缩力被(密封)绝缘垫片的弹性极限限制,过大的轴向压缩力会使其失去弹性而破坏密封性能;若在弯曲载荷的作用下(密封)绝缘垫片的一侧有降低密封性的倾向,而另一侧则有因受力过大而失去弹性的可能。它的密封绝缘件直接暴露在外,与潮湿气体或土壤直接接触,其必须的绝缘性能降低。由于在实际使用中受地形、地貌和其它自然因素变化的影响,绝缘法兰的受力情况甚为复杂,从而导致两法兰面倾斜、错位,密封性受损。据一线操作、维护人员介绍,历于套筒7被强压收口时产生的塑性变形力。绝缘套8在结构中的作用不仅是将套筒7与下导管2隔离、绝缘,而且将套筒7收口时的支承力传递给下导管,从而使得刚性见受力,塑性件受力情况得到改善。套筒7收口过程中迫使上导管向下移动,从而使得上、下导管两端面将绝缘垫片及密封垫压紧,保证上、下导管对接面间的绝缘、密封性能。收口后,套筒与上导管焊成一体,使其有较高的承载能力。在上图所示的结构中,绝缘垫片5的主要作用是保持上、下导管两端面的距离;(橡胶)密封垫保证二者之间必要的密封性。绝缘垫片5、绝缘套8是采用在温度为-60~+120℃范围内能长期工作的加入适量玻璃纤维的聚碳酸酯增强塑料,其抗压强度高达16480N/cm2(1681kg?f/ cm2)。该结构既能承受较大的拉伸或压缩载荷,又能承受一定数值的弯曲载荷,承载能力较强.它的绝缘件被封裹于密闭的空间,不受潮湿气体的影响,所以绝缘、密封性能稳定可靠。基于以上特点整体式绝缘接头长期工作不需维护、修理,它既可用于地面上也可用于埋在地下的输配管线中。DN500整体式绝缘接头是在整体式绝缘接头的基础上设计的。它采用套管与上导管全焊透的连接形式,适用于工作压力高达PN64的情况下。在设计时考虑了焊接时可能产生如下情况: (1)焊接时产生的热量对绝缘垫片、绝缘套(工程塑料)有破坏,需避开热影响区; (2)16Mn锻件在边焊接边冷却(水冷)时可能发生金相组织的变化,产生马氏体组织,造成材料硬、脆。 为避免上述情况的产生,在结构设计上采取了以下措施: 1)尽量拉开焊接区和绝缘垫片、绝缘套装配位置的尺寸,避开热影响区; 2)适量增大锻件的截面积,使得散热区域尽量大,加快散热速度。 在DN500的设计过程中,根据DN40~200的实际生产和使用情况,对橡胶密封件的压缩量适当进行了修改,使得原来21%左右的压缩量提高到27%,这样将进一步提高密封效果。四.整体式绝缘接头的相关指标经过综合比较,我公司的整体式绝缘接头具有如下优点:☆导管金属材料为锻件,其各项力学指标较国外板材好;☆绝缘垫片采用特殊配方的工程塑料,强度更高;☆结构上,零、组件材料易于购买且有较好的加工性能,整体装配时亦比较容易;☆产品的各项性能指标均达到或优于国外同类产品的指标;☆增加了该产品的拉伸、抗压性能指标,为国外同类产品不具有的。经过测试我公司的整体式绝缘接头的性能指标如下:◇绝缘电阻≥5 MΩ◇击穿电压≥3KV-50HZ◇工作温度:-10-+70℃它的电性能指标与国外产品完全一致,而我公司对于产品的内部控制的某些指标大大高于以上数值,这些都是绝缘法兰远远不能相比的。我们对绝缘接头的抗弯曲能力做了专门的测试,在悬臂状态下施加22.KN左右的力,内部塑料件完好无损,更无泄漏。五.整体式绝缘接头的发展趋势从DAEBON KIYON (韩国)公司的“DKV”型式以及RMA公司(德国)的“IK”、“ET” 型式、NUOVA GIUNGAS公司(意大利)1975年到1995年最新型式的整体式绝缘接头的发展过程来看,市场对绝缘接头正不断提出各项要求。从大体上来说,绝缘接头将朝着以下几个方面发展:(1)随着新科技、新技术的不断出现,新兴材料将会不断问世,采用性能指标优异,成本合理的新材料制作绝缘接头的某些零部件,是提高绝缘接头整体使用寿命的一个有效途径。(2)随着石油、燃气行业整体水平的不断提高,对其配套设施的各项性能提出了更高的要求。为了不断适应各种地貌、地况和复杂的地理环境,需要对绝缘接头的整体力学性能进行测定,如抗弯曲能力、整体拉伸强度等等,通过提高绝缘接头的整体质量水平,以适应实际工作中恶劣的自然环境和工程技术要求。结束语目前,上海、杭州等城市楼栋、小区庭院管道的引入口已经基本使用整体式绝缘接头,替代了传统的绝缘法兰。从用户的信息反馈来看,整体式绝缘接头安装、使用都很便捷,性能稳定,是防电化学腐蚀的一种较好的管件。整体式绝缘接头替代绝缘法兰是一种发展趋势,它将给管道维护、使用带来诸多的便利。参考文献:《流体元件设计手册》 流体元件设计手册编译组INSULATING JOINTS for GAS and OIL CLASS 150,300,600 DKVDAEBON KIYON 公司样本RMA ARNATYREB PIPELING EQUIPMENT INSULATING JOINTS 样本NUOVA GUINGAS MONOLITHIC INSULATING JOINTS 样本SY/T0516-1997绝缘法兰设计技术规定 中国石油天然气总公司 发布SYJ 23-86 埋地钢质管道阴极保护参数测试方法(试行) 中华人民共和国石油工业部标准腐蚀与防护全书-耐腐蚀塑料----化学工业出版社(end)

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