專利名稱：絕緣接頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種埋地式長輸管道，特別涉及一種具有優(yōu)越密封性能、應力免 疫及高壓自放電特性的絕緣接頭。
背景技術：
隨著城市現(xiàn)代化建設的發(fā)展需求，城市地下管道迅速增多。由于這些埋地長輸管 線(油、氣、水等)長期受到外部土壤和內部介質的強烈腐蝕而經(jīng)常發(fā)生腐蝕泄漏事故，尤 其是土壤中的咱散電流對管道造成的電化學腐蝕，大大縮短了管道的使用壽命，嚴重影響 了管道的安全運行工作。為了有效避免鋼質管道發(fā)生事故，延長其使用壽命，除在管道上 做防護層保護外，還采取了基于電化學遠離的陰極保護措施，這一點，已被各國法律明確規(guī) 定?！皼]有絕緣就沒有陰極保護”。因此，采用絕緣接頭把外加電流(通過犧牲陽極或 外加電源)限定在被保護管道上，是實現(xiàn)有效陰極保護的技術保證。數(shù)百上千公里的長途管線，在加工、運輸、安裝和使用過程中難免在結構材料中產(chǎn) 生一些應力。應力的存在可使結構材料產(chǎn)生變形，進而可能造成破壞。對于管線和絕緣接 頭同樣應高度重視應力-應變的問題。絕緣接頭是管道中的連接件，對它的安全要求很高， 即使管道在產(chǎn)生嚴重彎曲變形時也不能使絕緣接頭變形破壞，這就要求絕緣接頭始終保持 其密封性。對于直接埋地的鋼制長輸管線，由于外層包覆了防腐絕緣層，易在管道上產(chǎn)生靜 電積累(如閃電雷擊，地電場中的雜散電流等)。當靜電電壓達到一定負荷時，將會使絕緣 接頭的絕緣破壞，這是絕對不允許的。因此，要求絕緣接頭設計結構中應防止其中的絕緣材 料免受破壞，以保證絕緣接頭的絕緣性能。一般是在絕緣接頭兩側引出電纜到地面，安裝地 面火花塞，以防絕緣接頭被擊穿。由此就規(guī)定了管理人員定期檢測絕緣接頭和地面火花塞 的絕緣性，經(jīng)常性更換火花塞。無論從絕緣接頭的絕緣可靠性和陰極保護有效性考慮，還是 從增加日常管理項目和日常檢測的頻繁勞動考慮，顯然不是一種科學的最佳方案。傳統(tǒng)的密封系統(tǒng)由密封材料和密封圈組成。根據(jù)系統(tǒng)壓力和介質情況選用合適的 密封材料和密封圈。但是密封性的安全可靠，持久有效以及承受各種環(huán)境變化和應力一應 變能力，仍須從密封結構設計安裝方面予以保證。傳統(tǒng)絕緣接頭的密封結構的典型示例，即圓形的密封圈位于矩形密封槽中。在一 般的正常運行情況下可滿足使用要求。但當遇到地層應力，管道自身的工作應力和結構應 力變化，甚至地震等意外情況時，管道將產(chǎn)生嚴重的彎曲變形，由此造成密封裂開，高壓氣 體進入密封槽，迫使密封圈變形而傾向密封槽內側，從而導致密封性破壞和泄露。對于一些重要的長輸高壓管線，絕緣接頭設計者和制造廠商應當高度重視這種可 能由應力一應變引起密封破壞的潛在可能性。有的廠商認識到這個問題的嚴重性，也擔憂 這種密封失效的嚴重后果。他們采取的改進措施是，平行地再增加一組密封圈，這是一種不 正確的改進措施。當管道遭受彎曲應力時，在密封部位的這種密封圈同樣將全部失效。由此這種結構形式同樣可能產(chǎn)生密封泄漏的隱患，有的還甚至加上第三組或第四組密封圈。但 該些做法未從科學原理上解決問題，同樣不可能提高其安全性。對絕緣接頭的研究任重而道遠。
道25。 發(fā)明內容鑒于上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是提出一種絕緣接頭，改善埋 地長輸管線尤其是接頭部位應對地質應力影響的穩(wěn)定密封、絕緣性能，同時消除靜電積累 造成絕緣損壞的隱患。本實用新型的目的，將通過以下技術方案得以實現(xiàn)絕緣接頭，包括左、右法蘭及鉤形外套，所述鉤形外套的鉤部與左法蘭外表面之間 設有兼具防水性的絕緣填料及絕緣墊片I，所述鉤形外套遠離鉤部的另一端與右法蘭間也 密封填設有絕緣填料，所述左、右法蘭的接合面上設有合并后為環(huán)形的密封溝槽，密封溝槽 內設有分段式絕緣墊片和0形密封圈、U字形密封圈，其特征在于所述密封溝槽逆向絕緣 接頭頂端分別形成相互獨立的錐面U字形密封溝槽及水滴形袋狀密封溝槽，所述水滴形袋 狀密封溝槽朝向絕緣接頭頂端深度漸縮，一套裝有0形密封圈的絕緣墊片III嵌接于水滴 形袋狀密封溝槽內，并貫通伸入錐面U字形密封溝槽，且錐面U字形密封溝槽頂端密封插設 有絕緣墊片II。進一步地，前述的絕緣接頭，其中該絕緣接頭在鉤形外套、左法蘭、絕緣墊片I、II 之間形成有一個空腔，且朝向空腔內設有放電火花間隙結構。該放電火花間隙結構為自左 法蘭或鉤形外套上延伸所設的鋼質放電尖端，呈環(huán)形分布于空腔內。進一步地，前述的絕緣接頭，其中該鉤形外套與左、右法蘭的絕緣填料填設處也設 有內徑朝向絕緣接頭外側漸縮的水滴形袋狀溝槽。本實用新型絕緣接頭的應用實施，其突出效果為該絕緣接頭應用于油、氣、水等埋地長輸管線中，其密封溝槽的雙重自密封結構， 即錐面U字形密封溝槽及水滴形袋狀密封溝槽結合0形密封圈、U字形密封圈和絕緣墊片， 能有效抵御管線在遭受彎曲等意外情況下的應力破壞，從而提高長輸管線的使用壽命及穩(wěn) 定性；同時，該絕緣接頭空腔內放電火花間隙結構的設計，也使得積累的靜電得以安全釋 放，保護了絕緣接頭的絕緣性能免受破壞。

圖1是本實用新型絕緣接頭的整體結構剖面示意圖；圖2是圖1中密封結構的放大示意圖。
具體實施方式
以下便結合實施例附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進一步的詳述，以使本 實用新型技術方案更易于理解、掌握。如圖1和圖2所示，本實用新型提供的一種絕緣接頭，其結構及組裝方式從圖上體 現(xiàn)該絕緣接頭包括左法蘭1、右法蘭2及鉤形外套3，其中該鉤形外套3的鉤部31與左法蘭1外表面之間設有兼具防水性的絕緣填料4及絕緣墊片I 51，且該鉤形外套遠離鉤部31的另一端32與右法蘭2間也密封填設有絕緣填 料4 ；該左法蘭1、右法蘭2的接合面上設有合并后為環(huán)形的密封溝槽，密封溝槽內設有 分段式絕緣墊片及0形密封圈、U字形密封圈，其中密封溝槽逆向絕緣接頭頂端分別形成相 互獨立的錐面U字形密封溝槽61及水滴形袋狀密封溝槽62，該水滴形袋狀密封溝槽62朝 向絕緣接頭頂端呈深度漸縮，一套裝有0形密封圈7的絕緣墊片III 53嵌接于水滴形袋狀 密封溝槽62內，并貫通伸入錐面U字形密封溝槽61，且該錐面U字形密封溝槽61頂端密封 插設有套裝U字形密封圈的絕緣墊片II 52。應用上述絕緣接頭結構形式的管線，在遭受到強大彎曲應力而破壞密封面時，管 內輸送的高壓氣體進入密封面。它將頂推0形密封圈7向上，由于漸縮的水滴形袋狀密封溝 槽62結構設計，會緊緊地把0形密封圈7壓在上密封面處。管內氣體壓力越高，壓迫越緊， 密封越好。極限情況下一旦錐形密封結構失效的話，錐面U字形密封溝槽能有效緩沖來自 于U形槽底部中央的應力，起到很好的輔助作用。顯然，這是一種特殊的安全自密封結構， 尤其是在遭受彎曲應力等意外情況時更顯其優(yōu)越性。長輸高壓管線或管線的關鍵部位應該 必須配備使用這種密封結構的絕緣接頭。另一方面，該絕緣接頭在鉤形外套3、左法蘭1、絕緣墊片I 51及絕緣墊片II 52 之間形成有一個空腔8，且朝向空腔8內設有放電火花間隙結構。其可以自左法蘭1或鉤形 外套3上延伸所設的鋼質放電尖端9，呈環(huán)形分布于空腔8內。當積累的或瞬間外來的(閃 電)靜電電壓達到一定電壓值時，此鋼質放電尖端9處就自動在空腔8內放電，而后絕緣接 頭未遭絲毫破壞，絕緣性完好如初。除上述實施結構外，包括鉤形外套3與左、右法蘭的絕緣填料4填設處也可以設置 為內徑朝向絕緣接頭外側漸縮的錐形溝槽。
權利要求絕緣接頭，包括左、右法蘭及鉤形外套，所述鉤形外套的鉤部與左法蘭外表面之間設有兼具防水性的絕緣填料及絕緣墊片I，所述鉤形外套遠離鉤部的另一端與右法蘭間也密封填設有絕緣填料，所述左、右法蘭的接合面上設有合并后為環(huán)形的密封溝槽，密封溝槽內設有分段式絕緣墊片和O形密封圈、U字形密封圈，其特征在于所述密封溝槽逆向絕緣接頭頂端分別形成相互獨立的錐面U字形密封溝槽及水滴形袋狀密封溝槽，所述水滴形袋狀密封溝槽朝向絕緣接頭頂端深度漸縮，一套裝有O形密封圈的絕緣墊片III嵌接于水滴形袋狀密封溝槽內，并貫通伸入錐面U字形密封溝槽，且錐面U字形密封溝槽頂端密封插設有絕緣墊片II。
2.根據(jù)權利要求1所述的絕緣接頭，其特征在于所述絕緣接頭在鉤形外套、左法蘭、 絕緣墊片I、II之間形成有一個空腔，且朝向空腔內設有放電火花間隙結構。
3.根據(jù)權利要求2所述的絕緣接頭，其特征在于所述放電火花間隙結構為自左法蘭 或鉤形外套上延伸所設的鋼質放電尖端，呈環(huán)形分布于空腔內。
4.根據(jù)權利要求1所述的絕緣接頭，其特征在于所述鉤形外套與左、右法蘭的絕緣填 料填設處也設有內徑朝向絕緣接頭外側漸縮的水滴形袋狀溝槽。
專利摘要本實用新型揭示了一種絕緣接頭，包括左、右法蘭及鉤形外套，兩法蘭的接合面上設有環(huán)形的密封溝槽，溝槽內設有分段式絕緣墊片和O形及U字形密封圈，其中該密封溝槽逆向絕緣接頭頂端分別形成相互獨立的錐面U字形密封溝槽及水滴形袋狀密封溝槽，水滴形袋狀密封溝槽朝向絕緣接頭頂端深度漸縮，一套裝有O形密封圈的絕緣墊片III嵌接于水滴形袋狀密封溝槽內，并貫通伸入錐面U字形密封溝槽，且U字形密封溝槽頂端密封插設有絕緣墊片II。該絕緣接頭應用于油、氣、水等埋地長輸管線中，其密封溝槽的雙重自密封結構，即結合O形密封圈、U字形密封圈和絕緣墊片，能有效抵御管線在遭受彎曲等意外情況下的應力破壞，從而提高長輸管線的使用壽命及穩(wěn)定性。
文檔編號F16L23/16GK201651617SQ20102018369
公開日2010年11月24日 申請日期2010年5月10日 優(yōu)先權日2010年5月10日
發(fā)明者張曉平, 張紅軍, 徐利民, 沈偉偉 申請人:蘇州市燃氣設備閥門制造有限公司