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绝缘螺栓

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我公司可加工订制各种规格的绝缘螺栓、绝缘垫片。
 

阴极保护管道的电绝缘标准(2003版) SY/T
1 总则
1.0.1
为了在输送油、气、水埋地钢质管道工程电绝缘设计中积极采用新工艺、新技术、新设备和新材料,做到技术济合理、安全适用、确保质量,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于新建和扩建的埋地钢质油、气、水输送管道的阴极保护工程。不涉及纯属安全目的的绝缘装置的要求,不适用于有特殊要求的输送化工介质的管道。
1.0.3 在阴极保护管道的电绝缘设计中,除应符合本标准外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
1.0.4 本标准只提出了对阴极保护管道电绝缘的最低要求,并不排斥使用比本标准所规定更好的方法及材料。
 

2 术语

2.0.1 管道电绝缘 pipeline electrical isolation
   通过在管道中、在管道支撑构筑物上、或在管道附件上装设专门的电绝缘装置,避免在管道和其他金属构筑物间形成金属的导电通路。
2.0.2 绝缘装置 isolating/insǚlating devices
   下列设备部件(见本标准第2.0.3条~第2.0.9条)统称为绝缘装置,它们可以是专门的配件,定制的加工件或已有系统中部件的改造。
2.0.3 绝缘管接头 isolating coupling
   用来提供永久电绝缘的机械管接头。
2.0.4 绝缘法兰 isolating flange
   通过绝缘垫片、套筒和垫圈将毗邻的一对法兰进行电绝缘的一种法兰接头。
2.0.5 开孔中分式绝缘套筒 isolating mechanical tapping sleeve
   一种在已有运行管道中装入绝缘的连接件,它通常只适用于小管径或压力在1MPa以下的低压管道。
2.0.6 绝缘短管 isolating spool
   安装在输送盐水(卤水)或其他导电流体的管道中的绝缘装置。
2.0.7 绝缘活接头 isolating union
   一种装有绝缘材料的活(管)接头。
2.0.8 整体型绝缘接头 monobloc isolating joint
   一种在工厂制作,带有两片绝缘环和密封垫圈的分离体,通过焊接或用卡头固定而结合在一起的绝缘接头。这种接头需进行电性能和工作压力测试,且安装后不能拆卸。
2.0.9 装配型绝缘接头 prefabricated isolating joint
   安装在两个管段间提供电隔离的管接头。这种装配型绝缘接头是由工厂制造和测试,并可以迅速安装在管道上的成套装置。它可以是预组装的绝缘法兰接头。该绝缘接头通常不宜拆卸。


3 电绝缘的必要性

3.0.1 本标准所述绝缘装置的应用仅限于阴极保护的目的,装置两侧正常工作时直流电压小于等于2V、交流电压不超过15V。
3.0.2 用于管道的阴极保护电流可能流到与管道电连接的其他地下装置或设备上,如果其他的地下装置没打算保护,若不采取一定的措施,有效的阴极保护电流可能流失,通常称之为电流漏泄。这种电流流失可以通过管道的电绝缘来减少。
3.0.3 如果没有电绝缘,甚至覆盖层良好的管道阴极保护都可能是不经济的或不实际的。
3.0.4 管道套管应与输送管电绝缘。
3.0.5 如果管道穿过阀室或建筑物墙壁,管道与混凝土中钢筋发生金属接触,将会造成有效保护电流的流失。
3.0.6 电绝缘可以减轻或排除由不同金属相互接触或由同一金属,一种是裸露或有绝缘覆盖层,而另一种是可渗透性覆盖层(如水泥沙浆)之间相互接触而造成的原电池腐蚀。
3.0.7 如果所设计的管道是电连续的,但它是由另外与土壤或地下水相接触的其他金属构筑物来支撑的,那么管道应与支撑构筑物电绝缘。必须防止这些绝缘支撑件损坏管道覆盖层,并能适应管道的相对位移、振动和温差的影响。
3.0.8 当电动阀和类似部件构成管道系统的组成部分时,要求电力和设备与阴极保护管道电绝缘。并且必须符合相关安全的标准和规范。
3.0.9 当在一条管道上采用两种以上的阴极保护方式时,可进行分段电绝缘。
3.0.10 管道的电绝缘有利于控制或限制杂散电流的影响,比如大地电流、伴随电力牵引系统的电流或来自附近地下阴极保护构筑物上的电流。

4 电绝缘的方法

4.1 一般要求
4.1.1 电绝缘装置可以是专门制造的或专门预组装的。对于已有的装置可用适合的绝缘材料将其改装成绝缘装置。绝缘装置类型的选择取决于它在系统中所处位置承受的机械力、运行温度范围、压力和其他应考虑的因素。为了测试绝缘装置,应提供与之相连的测试导线。
4.1.2 阴极保护的管道必须和其他金属构筑物电绝缘,除非阴极保护系统把它们纳入一体,有充分的保护电流流到其他金属构筑物上。
4.2 绝缘法兰
4.2.1 螺栓连接的一对管道法兰,可以通过在法兰盘中嵌入绝缘垫片,在螺栓上套上绝缘套管并在外部钢垫圈下以绝缘垫圈进行隔离,将其改装成绝缘法兰(见图4.2.1)。绝缘垫片的外径等于或大于法兰的外径。绝缘套管(套在螺栓上)和绝缘垫圈(垫在螺栓头螺母下面)可以为组合体。地下应用时,为使所有的螺栓螺母都得到阴极保护,螺母和螺栓可仅与非保护侧法兰绝缘。要求绝缘法兰在组装后进行压力试验。当绝缘法兰用于地下,应给予特别考虑(按本标准第7.2.5条的规定)。在某些环境条件下绝缘法兰不能确保有效绝缘时,应采用其他绝缘装置。
4.2.2 预组装绝缘法兰是在工厂里装配的绝缘装置,提供带有螺纹或可焊接的短管。
4.3 预组装式绝缘接头
4.3.1 通过压力试验和电性能测试的专门制造的绝缘接头可向供应商定购。压力试验应按照相关规范的要求进行。
4.3.2 内压超过1 MPa的管道,常用的整体形绝缘接头,其本体由带短节的锻制左侧法兰、右侧法兰以及联接套组成,如图4.3.2所示。左侧法兰与右侧法兰之间、右侧法兰与联接套之间夹有带密封的绝缘环板,各件均为同一中心轴线。制造时应施加足够大的轴向压缩力,然后通过焊接或其他方法使其各自在原定位置被固定成为一体。联接套内侧及端部的环形空间内,应填充绝缘材料,以保证右侧法兰与联接套在径向的绝缘。

(a)全长螺栓绝缘套管法兰组装图

(b)半长螺栓绝缘套管法兰组装图
1—绝缘垫圈;2—绝缘套管;3—垫片;4—垫钢圈;5—体式套筒和垫圈
图4.2.1 绝缘法兰

1—左侧法兰,2—焊合;3—联结套;4—绝缘填料;5—右侧法兰;6—内衬;7—绝缘环(加压后密封)
图4.3.2 整体型绝缘接头
4.3.3 压力小于1MPa的整体形绝缘接头通常有两种型式。一种型式如图4.3.3所示,主要由两个异形短节组成。其中一个短节端部内侧表面被加工呈齿形,密封绝缘组合件的形状与其匹配。该短节延伸端被锻压成型后,则形成整体式接头。第二种型式与本标准第4.3.2条所述型式类同。
1—密封绝缘组合件;2—冷加工卡头;3—测试导线接线耳片;4—内衬
图4.3.3 整体型绝缘接头
4.3.4 卡箍型绝缘接头:卡箍型绝缘接头(见图4.3.4)有两个带凸缘的短节,其中一个凸缘的背面被加工成斜面。两凸缘接触面处,通过O形圈和绝缘环实现密封和绝缘。上下卡箍用连接螺栓把两凸缘接合成一体,通常螺母需通过焊在卡箍上的耳片施加压力。
1—锥形法兰;2—锥形卡箍;3—绝缘压环;4—“O”形圈;5—绝缘环;6—管子
图4.3.4 典型的绝缘卡箍装置
4.4 绝缘活接头
4.4.1 绝缘活接头(见图4.4.1)主要由两个带凸缘的短节和一个连接螺帽组成。其中一个短节的端部凸缘外侧,配有外螺纹,用连接螺帽完成定位连接。通过绝缘密封组合件和绝缘密封垫片(端部)实现接头的绝缘和密封。

1—阴极保护管;2—绝缘密封垫片;3—黄铜箍(螺帽);4—密封绝缘组合件(模压材料);5—非保护管
图4.4.1 典型的绝缘活接头
4.5 绝缘短管
4.5.1 用于输送液体管道的绝缘短管(见图4.5.1)有三种型式:
   ——在钢制管道中串入一长段非金属管,如图4.5.1所示;
   ——在本标准第4.2节至第4.6节所述的两个绝缘装置中串入一长段金属管道;
   ——在与绝缘法兰或绝缘接头相连接的较长管段内壁加高绝缘性能衬里。

—钢管;2—耦合接头;3—法兰
图4.5.1 典型绝缘短管
4.6 绝缘管接头
4.6.1 螺栓型绝缘管接头(见图4.6.1)主要由圆柱形钢环,两个弹性绝缘密封圈和一组连接螺栓等件组成。借助浮动压盖下的绝缘密封垫圈和塑料绝缘套管提供绝缘和密封。

1—管子;2—浮动压盖;3—圆柱形钢环;4—塑料绝缘套管;5—螺栓;
6—绝缘垫片;7—塑料管隔管器;8—契形绝缘密封垫圈
图4.6.1 螺栓型绝缘管接头
4.6.2 螺纹型绝缘管接头(见图4.6.2),由锻钢或可锻铸铁本体、绝缘套、两个弹性密封垫圈、两个护圈,以及两个端部螺帽组成。通过绝缘套和管子端部的间隔,以及绝缘密封垫圈实现绝缘和密封。

1—在一侧管端外壁上的绝缘套;2—绝缘密封垫圈
图4.6.2 螺纹型绝缘管接头
4.6.3 液压密封套筒式绝缘接头(见图4.6.3)由内侧的两个绝缘密封垫圈,通过来自内部和外部液压进行密封。通过绝缘套、管式隔离器及密封垫圈实现绝缘。
4.7 开孔中分式绝缘套
4.7.1 开孔中分式绝缘套(见图4.7.1)由上下两半组成。在管子一端配设绝缘环,通过螺栓将上下两半连接成一体。连接时加密封垫片密封。

 
1—绝缘环(两半环)
图4.7.1 典型的开孔中分式绝缘套

 

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