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成果推介
JYJT-U整体式绝缘接头
杨云兰邹峰杨朝阳张晟勾冬梅郝海波冯艳丽
中油管道机械制造有限责任公司
摘要;为实现大口径高压油气管道建设用绝缘接头国产化,中油管道机械制造有限责任公司米用有限元分析设计方
法,自主研发了JYyTー-U型整体式绝缘接头。该产品为U型自紧密封整体式結构,使月安全、可靠、免维护,总体技术达
到国内领先、国际先进水平。文章介绍了产品的作用与用途、結构和性能指标、现场测试与试验结构,该系列产品已应用
于国内多个油气管道工程,成功打破了国外对该领域的垄断。
关键词:大口径高压油气管道绝缘接头整体式
DOl:10.3969/jss.1002-302x.2012.06.016
近年来,随着长输油气管道建设趋向高压力、大填充物和短节组成,内外表面均需要涂敷绝缘涂层
口径和高钢级,对管件的设计方法和生产质量提出了采用将绝缘材料和密封材料固定于整体结构内的型
更高的要求。绝缘接头一直是制约国内高压管道站场
式,接头内部的所有空均填充绝缘密封物质一液
咔标管件国产化的“瓶颈”,进口绝缘接头价格高,周体环氧树脂,环行空间的外侧采用硅橡胶密封,以阻
期长。中国油气管道建设迫切需要大口径高压绝绿接
止土壤内潮气渗入接头内部:具有高压电保护装置,
头实现国产化
在外界电达到一定高度时,将在绝缘接头外部放
电,而不会击穿绝缘接头的绝缘和密封系统。
1产品介绍
短当左法と密封圏法※外法绝缘密封
1.1作用与用途
充物
绝缘接头是对同时具有埋地钢质管道要求的密封
性能和电化学保护工程所要求的电绝缘性能的管道接
/WV
头的统称。整体式绝缘接头是在工厂制作,用于切
析钢质管道的纵向电流,把有阴极保护的管段和无阴
极保护的管段隔离开,具有埋地钢制管道要求的强
绝缘环
绝缘环
度、密封性能和电化学保抑工程所要求的电绝缘性
能,通过焊接固定而结合在一起,广泛应用于石油行
图1JYJT-U型整体式绝缘接头
化行业,是长输油气管道站场的必备组件。
1.2结构
1.3性能指标
JYJI-U整体式绝缘接头的基本结构见图1,由左
JYJT-U整体式绝缘接头在结构、设计方法和性能
法兰、密封阳、绝缘环、右法兰、外法兰、绝缘密封
方面具有明显的优越性:
中国石油天然气集团公司2011年自主创新重要产
获专利情况:“一种大ロ径高压整体式绝缘接头”(专利号:ZL210920277612.X)获国家实用新型专利
获奖情况:“大ロ径高压绝缘接头研制”获中国石油天然气管道局200年科技进步二等奖;“油气管道设备关键技术研究”获中
国石油天然气集团公司2011年科技进步三等奖
第一作者简介:杨云兰,1974年生,1998年毕业于中国石油大学(北京)化学工程专业,现任中油管道杋械捌造有限责任公司
压力容器设计研究所所长,长期从事管道设备的设计研发工作,E-mail:cppmyangyl(@,cpc.com.Cn
62石油科技论坛?2012年第6期
杨云当等:JYJT-U整体绝缘接头
(1)设计先进。以整体式为基础,结构紧凑,设2现场测试与试验
计遵循ASMEⅧDiv.1和ASME31.8,采用有限元分析设
2009年5月,江苏省特种设备安全监督检验研究院
计方法对水压加弯矩、密封和焊接进行模拟计算,集
对中油管道机械制造有限责任公司设计生产的JYJT-U
科学、经济、安全于一体,JYJT-U-12/1200整体式绝
12/1200整体式绝缘接头进行了型式试验,结果见表2。
缘接头水压加弯矩有限元模拟计算结果见图2。
表2JYJT-U-12/1200整体式绝缘接头型式试验结果
序号检验项目试验要求和指标」试验结果「结论
无滲漏、无可见
18MP
水压试验
稳￡30min
变形、无异常响合格
声、表面无裂纹
水压+8MPa水压+6.0
无任何
弯矩试验×10N?mm弯矩」泄或破坏合格
水压循环「1MPa~15.3MPa
无任何
疲劳试验」~1MPa,40次泄滿或破坏
合格
4气密性试验
肥皂泡检验
12MPA
合格
2.5
5.0m
无泄
绝缘电阻
> IOM
445M
图2JYJT-U-12/1200整体式绝缘接头
测试试验
合格
100vD.C)
(1000VD.C
电绝缘3.kVx1lmin
8MPa水压+6.0x10N·mm弯矩计算结果
强度试验(50~60HzA.C.
无击穿现象合格
2)密封可靠。其特点是在坚固的绝缘环周围采
涂层缺陷
2.5kV漏电监
检测试验
测器检测
无击现象合格
用超尺寸的“U型”截面垫片,其密封效能即使在偶
涂层干膜
尔超强力弯曲或挠曲应力作用下也能保持不变,如热
厚度检测
>400pm
406~431um「合格
力变化及地壳自然运动作用于管道时;其特殊的密封
9所カ『小于SY0315中小于2级合格
规定的2级
材料具有更强的抗老化、防腐蚀、耐高温和低温性能。
密封圈采用偏氟乙烯类氟橡胶,其性能指标见表1。
3现场应用情况
表1密封圈用偏氟乙烯类氟橡胶性能
自2009年开始,JYJT-U整体式绝缘接头实现工程
序号
性能
技术要求测量结果
应用。目前已应用于西二线乌独石化、西一线东段、漠
1硬度(部氏A,。)
70士5
大线、庆铁线、山东管网、西二线支线、中缅、中卫
2拉伸强度(MPa,不小于)
14
15.4
一贵阳、西三线西段等管道工程1500多件,应用规格
3「拉断伸长率(%,不小于)
175
直径DN25mm~DN1200m、设计压力1.6~12MPa,运
压缩永久变形:B型试样
行情况良好。
170℃:x24h(%,最大)
+10
6
热空气老化,250℃x70h
4结论
硬度变化(。,不大于)
JYJT-U整体式绝缘接头的成功研制和工程应用
拉伸强度下降率(%,不大于)
土30
打破了国外对该领域的垄断。已经开工的西气东输三
拉断伸长率下降率(%,不大于)
士40
28
线拟建设X801422mm实验管段,这对配套绝缘接头的
耐液体
材料和质量提出了更高的要求,建议研发X80が1422mm
液体B607×7d
管线配套的整体式绝缘接头
硬度变化(°)
体积变化率(%)
【参考文献
7脆性温度(℃,不高于)
20)
25
1SY/T0516绝缘接头与绝缘法兰技术规范[S1.2008
8/绝缘电阻(MQ)
≥2x102x10s
(收稿日期:2012-12-05
湿度90%,温度35℃,空气中96h
的的学的32012年第6期?石油科技论坛63