內襯絕緣法蘭制造技術

一種用于鋼質管道的電絕緣聯結的內襯絕緣法蘭，其管內設置１～２ｍｍ壁厚的聚四氟乙烯制成的襯里，襯里一端或兩端擴口翻邊，翻邊蓋住基礎法蘭的墊片，構成組合墊片，法蘭均采用ＪＢ８１－５９、ＪＢ８２－５９標準法蘭，當使用ＪＢ８２－５９標準法蘭時凹凸環形接觸部位承插口采用聚四氟乙烯制成環狀體嵌入法蘭內，無論管道內輸送任何介質，均能使絕緣法蘭保持長期安全穩定的絕緣密封性能，適用于鋼質管道的電法陰極保護和電加熱的絕緣聯結。（*該技術在2002年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種鋼質管道電絕緣聯結的內襯絕緣法蘭。1984年7月25日公布的英國專利GB2133490A管道聯結器，用于船舶與碼頭之間的管道絕緣聯結。其結構是由聯結體、內襯、螺栓、螺母等組成。聯結體采用堅實的硬質塑料制成，內襯為聚四氟乙烯管，內襯管兩端擴口翻邊，使之緊貼在聯接體兩端面作密封墊使用，采用交錯型式布置的螺栓與管道聯結。此種絕緣聯結器只限于碼頭上使用，其距離短，輸送介質壓力低，作為碼頭與船舶之間的管道陰極保護的絕緣聯結。制造聯結體的材料強度低，不適用中壓管道的絕緣聯結用。密封上采用聚四氟乙烯材料，在較高溫度和壓力下使用，彈性下降，不能持久的保持絕緣密封性能。我國原石油部標準SYJ16－85“絕緣法蘭設計技術規定”，只用于公稱壓力PN≤10MPa，設計溫度t≤100℃情況下的埋地輸油、輸氣鋼質管道陰極保護的絕緣聯結。標準中，絕緣法蘭分為比壓密封和自緊密封兩種型式。比壓密封絕緣只適用于公稱壓力PN≤2.5MPa的管道中，當公稱直徑DN≤400mm時，可采用平焊法蘭結構。標準中，絕緣法蘭原則上也適用輸水管道，但要求絕緣法蘭內表面非接觸面作電絕緣內涂層處理。比壓密封墊片的材料為橡膠石棉板、耐油橡膠石棉板、氯丁橡膠板、織物氯丁橡膠板或聚四氟乙烯板等。自緊密封墊片采用耐油橡膠石棉板、氯丁橡膠板或聚四氟乙烯橡膠板制造，此種型式，絕緣密封性能不穩定，以密封兼作絕緣的耐油橡膠石棉板和織物等，具有一定的吸水性，當與管內水接觸后，被潤濕，墊片絕緣電阻大幅度下降，經測試，耐油橡膠石棉墊在空氣中的電阻1500MΩ，在密封壓力下被水潤濕后，產生短路。聚四氟乙烯墊片雖然防水，但彈性較差，在超過200℃使用時，會產生蠕變，難于保持穩定的比壓密封。標準中規定，輸送不含水的管道，法蘭相對間非接觸面不作絕緣處理。平焊法蘭聯結，在管道與法蘭聯接處形成凹凸不平的洼坑，沉積導電雜物后，連通內壁，造成絕緣法蘭失效。含水等易導電介質的管道，要求絕緣法蘭內表面非接觸面涂絕緣層，但在法蘭與短管焊口和折角處，涂層很難保證完全復蓋全部表面，以致導致絕緣層無效。另外，標準中規定絕緣法蘭，只是使用在陰極保護的管道上，電壓一般≤10V，而管道電加熱需電壓為380～600V，標準中規定的絕緣法蘭是無法適應的。本技術的目的，在于補償現有技術的不足而提出的一種新型的鋼質管道的絕緣法蘭，從而有效的解決了公稱壓力PN≤10MPa，輸送介質溫度t≤100℃，用于電壓≤10V陰極保護管道的單絕緣法蘭和電壓380～660V電加熱管道的雙絕緣法蘭。本技術的目的可以通過以下措施來達到絕緣聯結的短管(1)內設置用聚四氟乙烯材料制成的絕緣襯里(2)，在絕緣襯里(2)不需擴口翻邊端壁內隱夾螺旋體(18)，基礎法蘭(4)或(15)與匹配法蘭(13)或(16)之密封絕緣采用組合式比壓密封絕緣，凹凸法蘭承插口嵌入聚四氟乙烯制成的環體(11)，保證了絕緣法蘭有可靠穩定的絕緣性能。短管(1)的內表面與聚四氟乙烯絕緣襯里(2)的外表面相接觸表面之間隙注滿粘結劑(3)粘合，防止水及含水介質進入而使絕緣襯里(2)受外壓和潤濕密封墊(12)，而影響絕緣效果。當管道輸送水或水油氣等介質經過絕緣聯結體的短管(1)時，建立起一個體積電阻，這種電阻與管橫截面成反比，與絕緣襯里(2)長度成正比，在已確定管道直徑情況下，改變絕緣襯里(2)長度，可以控制導電量，把導電量控制在即安全而又經濟的范圍內。短管(1)內絕緣襯里(2)的端部一端或者兩端進行擴口翻邊，使絕緣法蘭的端面折角處和短管(1)與基礎法蘭(4)或(15)焊接處，均受到聚四氟乙烯絕緣襯里(2)的絕緣保護。這樣既保證了介質在短管(1)內建立起一定的電阻，還有效的防止了法蘭聯結的洼坑處導電沉積物的沉積，保證了絕緣法蘭的良好性能。絕緣襯里(2)擴口翻邊后，與基礎法蘭(4)或(15)的密封墊片(12)構成絕緣密封墊片，制造密封墊片(12)的材料與聚四氟乙烯兩種材料的性能互相補充，保證了絕緣密封的足夠比壓，使得有良好的穩定的絕緣密封。絕緣法蘭所采用的法蘭均采用管道法蘭標準，達到標準化要求。當公稱壓力PN≤2.5MPa時，采用JB81－59標準平焊鋼法蘭，光滑表面密封，當公稱壓力PN＞2.5MPa時，采用JB82－59標準對焊鋼法蘭，凹凸表面密封，使之絕緣法蘭中的金屬構件和密封型式完全符合我國油氣田管道所執行的法蘭標準，達到標準化。但是，為確保絕緣法蘭的絕緣性能，在對焊法蘭凹凸面的徑向配合表面，進行絕緣處理，即在凹凸形法蘭的環形承插口處，用聚四氟乙烯制造成環形的環體(11)嵌入承插口內，使之產生絕緣作用。在兩法蘭相對面的非接觸面涂絕緣層(10)，這樣，兩法蘭間落入任何導電雜物都不會影響絕緣性能。內絕緣法蘭基本有兩種結構型式，單絕緣法蘭和雙絕緣法蘭。單絕緣法蘭用于管道的陰極保護絕緣聯結，控制導電電流≤0.2A，電壓≤10V，襯里長度為250mm，壁厚1～2mm。雙絕緣法蘭用于管道電加熱絕緣聯結，控制導電電流≤5A，電壓為380～660V，絕緣襯里長度為500mm，壁厚1～2mm。單絕緣法蘭和雙絕緣法蘭又各分為光滑表面和凹凸表面絕緣密封兩種結構。單絕緣法蘭的光滑表面絕緣密封絕緣法蘭，適用于公稱壓力PN≤2.5MPa，設計介質溫度t≤100℃的管道，基礎法蘭(15)，匹配法蘭(16)，符合JB81－59平焊鋼法蘭標準。凹凸表面絕緣密封絕緣法蘭，適用于公稱壓力2.5MPa＜PN＜10MPa的管道，設計介質溫度t≤100℃，基礎法蘭(4)，匹配法蘭(13)，符合JB82－59對焊鋼法蘭標準。單絕緣法蘭，絕緣襯里(2)采用一端擴口翻邊型式。雙絕緣法蘭的光滑表面絕緣密封絕緣法蘭，適用于公稱壓力PN≤2.5MPa的管道，設計介質溫度t≤100℃，基礎法蘭(15)，匹配法蘭(16)，符合JB81－59平焊鋼法蘭標準。凹凸表面絕緣密封絕緣法蘭，適用于公稱壓力2.5MPa＜PN＜10MPa，設計介質溫度t≤100℃，基礎法蘭(4)，匹配法蘭(13)，符合JB82－59對焊鋼法蘭標準。雙絕緣法蘭是由兩個單絕緣法蘭組成。附圖的圖面說明如下附附圖說明圖1，光滑表面絕緣密封內襯單絕緣法蘭結構圖。附圖2，凹凸表面絕緣密封內襯單絕緣法蘭結構圖。附圖3，光滑表面絕緣密封內襯雙絕緣法蘭結構圖。附圖4，凹凸表面絕緣密封內襯雙絕緣法蘭結構圖。附圖5，絕緣襯里(2)的結構圖。結合附圖對本技術作進一步詳述附圖1，給出了光滑表面絕緣密封內襯單絕緣法蘭結構圖。此結構適用于公稱壓力PN≤2.5MPa。短管(1)與基礎法蘭(15)按技術要求焊接后，根據鋼質管道絕緣所需的長度，對于陰極保護輸送含水介質的管道，電壓≤10V，控制導電電流≤0.2A，設計介質溫度t≤100℃，則絕緣襯里(2)長為250mm，選用壁厚1～2mm的聚四氟乙烯襯入短管(1)內，并留有一定的長度作為擴口翻邊。絕緣襯里(2)外表面與短管(1)內表面接觸面之間注滿粘合劑(3)粘合，防止管道內含水介質滲入而造成絕緣襯里(2)受外壓和潤濕法蘭密封墊片(12)，保證絕緣效果?；A法蘭(15)與匹配法蘭(16)的相對面非接觸部分涂一層絕緣層，防止在安裝后使用時因導電雜物落入其間而影響絕緣。密封墊片(12)采用耐油橡膠石棉本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于鋼質管道的電絕緣聯結的內襯絕緣法蘭，其結構由短管（１），基礎法蘭（４）或（１５）、密封墊片（１２）、匹配法蘭（１３）或（１６）、螺栓（５）、螺母（６）、套管（９）、墊片（７）、（８）和絕緣層（１０）組成，本實用新型的特征是：短管（１）內設置采用聚四氟乙烯材料制成的絕緣襯里（２），短管（１）與絕緣襯里（２）之間充滿粘貼劑（３），絕緣襯里（２）一端或者兩端擴口翻邊與基礎法蘭（４）或（１５）的密封墊片（１２）構成組合墊片，達到組合式比壓密封。采用凹凸法蘭時，承插口嵌入聚四氟乙烯制成的環體（１１），保證了絕緣法蘭有可靠穩定的絕緣性能。在絕緣襯里（２）不需擴口翻邊端，壁內隱夾螺旋體（１８），增強絕緣襯里剛性。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫占華，黃永湘，祁季和，
申請(專利權)人：大慶石油管理局油田建設設計研究院，
類型：實用新型
國別省市：23[中國|黑龍江]