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絕緣螺栓

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我公司可加工订制各种规格的絕緣螺栓、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
爲了在輸送油、氣、水埋地鋼質管道工程電絕緣設計中積極采用新工藝、新技術、新設備和新材料,做到技術濟合理、安全適用、確保質量,制定本標准。
1.0.2 本標准適用于新建和擴建的埋地鋼質油、氣、水輸送管道的陰極保護工程。不涉及純屬安全目的的絕緣裝置的要求,不適用于有特殊要求的輸送化工介質的管道。
1.0.3 在陰極保護管道的電絕緣設計中,除應符合本標准外,尚應符合國家現行的有關強制性標准的規定。
1.0.4 本標准只提出了對陰極保護管道電絕緣的最低要求,並不排斥使用比本標准所規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 絕緣管接頭 isolating coupling
   用来提供永久电绝缘的机械管接头。
2.0.4 絕緣法蘭 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 開孔中分式絕緣套筒 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 絕緣短管 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 絕緣活接頭 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。它可以是预组装的絕緣法蘭接头。该绝缘接头通常不宜拆卸。


3 电绝缘的必要性

3.0.1 本標准所述絕緣裝置的應用僅限于陰極保護的目的,裝置兩側正常工作時直流電壓小于等于2V、交流電壓不超過15V。
3.0.2 用于管道的陰極保護電流可能流到與管道電連接的其他地下裝置或設備上,如果其他的地下裝置沒打算保護,若不采取一定的措施,有效的陰極保護電流可能流失,通常稱之爲電流漏泄。這種電流流失可以通過管道的電絕緣來減少。
3.0.3 如果沒有電絕緣,甚至覆蓋層良好的管道陰極保護都可能是不經濟的或不實際的。
3.0.4 管道套管應與輸送管電絕緣。
3.0.5 如果管道穿過閥室或建築物牆壁,管道與混凝土中鋼筋發生金屬接觸,將會造成有效保護電流的流失。
3.0.6 電絕緣可以減輕或排除由不同金屬相互接觸或由同一金屬,一種是裸露或有絕緣覆蓋層,而另一種是可滲透性覆蓋層(如水泥沙漿)之間相互接觸而造成的原電池腐蝕。
3.0.7 如果所設計的管道是電連續的,但它是由另外與土壤或地下水相接觸的其他金屬構築物來支撐的,那麽管道應與支撐構築物電絕緣。必須防止這些絕緣支撐件損壞管道覆蓋層,並能適應管道的相對位移、振動和溫差的影響。
3.0.8 當電動閥和類似部件構成管道系統的組成部分時,要求電力和設備與陰極保護管道電絕緣。並且必須符合相關安全的標准和規範。
3.0.9 當在一條管道上采用兩種以上的陰極保護方式時,可進行分段電絕緣。
3.0.10 管道的電絕緣有利于控制或限制雜散電流的影響,比如大地電流、伴隨電力牽引系統的電流或來自附近地下陰極保護構築物上的電流。

4 电绝缘的方法

4.1 一般要求
4.1.1 電絕緣裝置可以是專門制造的或專門預組裝的。對于已有的裝置可用適合的絕緣材料將其改裝成絕緣裝置。絕緣裝置類型的選擇取決于它在系統中所處位置承受的機械力、運行溫度範圍、壓力和其他應考慮的因素。爲了測試絕緣裝置,應提供與之相連的測試導線。
4.1.2 陰極保護的管道必須和其他金屬構築物電絕緣,除非陰極保護系統把它們納入一體,有充分的保護電流流到其他金屬構築物上。
4.2 絕緣法蘭
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,将其改装成絕緣法蘭(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。要求絕緣法蘭在组装后进行压力试验。当絕緣法蘭用于地下,应给予特别考虑(按本标准第7.2.5条的规定)。在某些环境条件下絕緣法蘭不能确保有效绝缘时,应采用其他绝缘装置。
4.2.2 预组装絕緣法蘭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 預組裝式絕緣接頭
4.3.1 通過壓力試驗和電性能測試的專門制造的絕緣接頭可向供應商定購。壓力試驗應按照相關規範的要求進行。
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)全長螺栓絕緣套管法蘭組裝圖

(b)半長螺栓絕緣套管法蘭組裝圖
1—絕緣墊圈;2—絕緣套管;3—墊片;4—墊鋼圈;5—體式套筒和墊圈
图4.2.1 絕緣法蘭

1—左側法蘭,2—焊合;3—聯結套;4—絕緣填料;5—右側法蘭;6—內襯;7—絕緣環(加壓後密封)
图4.3.2 整体型绝缘接头
4.3.3 壓力小于1MPa的整體形絕緣接頭通常有兩種型式。一種型式如圖4.3.3所示,主要由兩個異形短節組成。其中一個短節端部內側表面被加工呈齒形,密封絕緣組合件的形狀與其匹配。該短節延伸端被鍛壓成型後,則形成整體式接頭。第二種型式與本標准第4.3.2條所述型式類同。
1—密封絕緣組合件;2—冷加工卡頭;3—測試導線接線耳片;4—內襯
图4.3.3 整体型绝缘接头
4.3.4 卡箍型絕緣接頭:卡箍型絕緣接頭(見圖4.3.4)有兩個帶凸緣的短節,其中一個凸緣的背面被加工成斜面。兩凸緣接觸面處,通過O形圈和絕緣環實現密封和絕緣。上下卡箍用連接螺栓把兩凸緣接合成一體,通常螺母需通過焊在卡箍上的耳片施加壓力。
1—錐形法蘭;2—錐形卡箍;3—絕緣壓環;4—“O”形圈;5—絕緣環;6—管子
图4.3.4 典型的绝缘卡箍装置
4.4 絕緣活接頭
4.4.1 絕緣活接頭(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—陰極保護管;2—絕緣密封墊片;3—黃銅箍(螺帽);4—密封絕緣組合件(模壓材料);5—非保護管
图4.4.1 典型的絕緣活接頭
4.5 絕緣短管
4.5.1 用于输送液体管道的絕緣短管(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;
   ——在与絕緣法蘭或绝缘接头相连接的较长管段内壁加高绝缘性能衬里。

—鋼管;2—耦合接頭;3—法蘭
图4.5.1 典型絕緣短管
4.6 絕緣管接頭
4.6.1 螺栓型絕緣管接頭(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—浮動壓蓋;3—圓柱形鋼環;4—塑料絕緣套管;5—螺栓;
6—絕緣墊片;7—塑料管隔管器;8—契形絕緣密封墊圈
图4.6.1 螺栓型絕緣管接頭
4.6.2 螺纹型絕緣管接頭(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—在一側管端外壁上的絕緣套;2—絕緣密封墊圈
图4.6.2 螺纹型絕緣管接頭
4.6.3 液壓密封套筒式絕緣接頭(見圖4.6.3)由內側的兩個絕緣密封墊圈,通過來自內部和外部液壓進行密封。通過絕緣套、管式隔離器及密封墊圈實現絕緣。
4.7 開孔中分式絕緣套
4.7.1 開孔中分式絕緣套(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—絕緣環(兩半環)
图4.7.1 典型的開孔中分式絕緣套

 

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