絕緣接頭結(jié)構(gòu)
隨著國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)輸管線的快速發(fā)展，絕緣接頭廣泛應(yīng)用于油氣管線的陰極保護(hù)中。目前，絕緣接頭已基本取代了工程中存在諸多問(wèn)題的絕緣法蘭，多種結(jié)構(gòu)類型的絕緣接頭成為油、氣、礦漿及蒸汽等介質(zhì)輸送管道的重要元件。較好的絕緣性能、密封性能和剛性是絕緣接頭結(jié)構(gòu)的基本要求。
絕緣接頭結(jié)構(gòu)它主要由左右導(dǎo)管、勾套、絕緣填料、絕緣墊片和O型密封圈組成,右導(dǎo)管與勾套采用焊接連接，左、右導(dǎo)管用絕緣材料隔開(kāi)以達(dá)到絕緣效果 。在預(yù)緊力作用下，O 型圈有一定的壓縮量并形成初始密封。
絕緣接頭結(jié)構(gòu)不連續(xù)，左、右套管間為絕緣材料，故有限模型中需建立接觸對(duì)，進(jìn)行接觸非線性分析，文中建立絕緣材料與鋼材( 左導(dǎo)管、右導(dǎo)管、勾套) 間共8個(gè)接觸對(duì),還建立了導(dǎo)管與勾套的接觸對(duì)。水壓試驗(yàn)中，絕緣接頭和主管道承受 15 MPa的內(nèi)壓，內(nèi)壓會(huì)引起較大的環(huán)向應(yīng)力，同時(shí)管道軸向也會(huì)承受約76MPa的拉應(yīng)力作用應(yīng)力。可以看出，水壓試驗(yàn)中絕緣接頭的左、右導(dǎo)管和勾套的應(yīng)力值并未出現(xiàn)較主管上大的應(yīng)力，相反絕緣接頭上最大應(yīng)力小于主管應(yīng)力，然而由于結(jié)構(gòu)的非連續(xù)性出現(xiàn)較大應(yīng)力，在絕緣接頭和主管線相接處往往是絕緣接頭環(huán)焊縫處，應(yīng)注意該處的補(bǔ)強(qiáng)措施。另外，在水壓試驗(yàn)中并未出現(xiàn)鋼材的屈服現(xiàn)象。
在實(shí)際工程中，絕緣接頭受到外力彎矩的作用，是最易造成絕緣接頭泄漏的工況。故絕緣接頭在出廠前均要進(jìn)行水壓加彎矩試驗(yàn)，以檢驗(yàn)絕緣接頭的結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。
根據(jù) SY /T 0516—2008《絕緣接頭與絕緣法蘭技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定，成品絕緣法蘭應(yīng)進(jìn)行壓力試驗(yàn)、水壓加彎矩試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)。水壓加彎矩試驗(yàn)是檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)，加載彎矩值的大小，應(yīng)能在承受相同彎矩的相焊管線管段內(nèi)，產(chǎn)生不小于72%管材屈服強(qiáng)度的縱向應(yīng)力。在水壓加彎矩試驗(yàn)中，廠家往往通過(guò)絕緣接頭兩端支撐，在絕緣接頭上通過(guò)液壓系統(tǒng)施加垂直于軸線的一定液壓載荷，該載荷需針對(duì)不同管徑和試驗(yàn)管長(zhǎng)。如結(jié)果未出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形，則該絕緣接頭滿足實(shí)際工程中的強(qiáng)度要求 。
