超低温中压电气贯穿件的制作方法

本实用新型涉及电气贯穿接头设备技术领域，特别是一种超低温中压电气贯穿件。

背景技术：

目前，如LNG接收站、LNG液化工厂、LNG运输船、浮式LNG液化储存装置、煤焦炉气甲烷化制取LNG装置、以及化工装置中的烷烃、烯烃等低温介质的输送项目中用于低温介质的输送及装、卸车等均需使用低温潜液泵，由于LNG、烷烃、烯烃等低温介质具有低温、易燃、易爆及易汽化性的特性。因此输送此种介质的泵工作条件恶劣，材料、密封等方面要求非常苛刻，设备要求具有密封安全可靠的要求。因设计难度大、制造和试验困难，因此，目前国内此种低温潜液泵尚依赖进口，处于国外垄断技术状况，由此出现产品昂贵、技术支持跟不上等问题。中国国内目前正在研制大型低温潜液泵，而与低温潜液泵相配套的低温电气贯穿件密封接头，国内尚无专业生产厂家进行研制。

国内现有的同类电气贯穿件主要用于核电站反应堆安全壳的内外电缆连接，其具有良好的密封性、电气性能、耐辐照性能、耐压性能等优异特性；但是此类产品的绝缘零部件无法在超低温-196°C环境下使用，在环境温度低于-196°C时，其绝缘材料会形成收缩现象，则无法密封。

国外现有同类产品为使用玻璃代替有机材料绝缘，玻璃压片和法兰之间的连接方法使用镍铁合金的可伐焊接，形成绝缘和密封组件，该结构存在以下技术工艺缺陷：

1、可伐零件的材料为镍铁合金，不同于304不锈钢，会产生不均匀磁场，形成涡流效应，导致导电体和绝缘处产生热效应，从而影响密封结构的密封性能和电气性能；

2、其产品使用的玻璃为特种玻璃，目前国内的玻璃生产厂家生产的硼化玻璃均无法满足低温技术要求，虽然石英玻璃的材料特性是耐低温，热膨胀系数小，但是石英玻璃熔点高，无法应用镍铁合金可伐的过渡焊接技术工艺路线；

3、密封组件和法兰焊接后为一体式，无法满足维护更换的要求。

技术实现要素：

基于此，针对上述问题，有必要提出一种超低温中压电气贯穿件，该超低温中压电气贯穿件具有可拆卸、可更换、检修方便、性能可靠、工艺可控等特点，并能满足耐压、耐超低温、耐温度变化及气密等特殊要求。

本实用新型的技术方案是：一种超低温中压电气贯穿件，包括第一法兰和第二法兰；所述第一法兰和第二法兰相对设置，且第一法兰和第二法兰之间形成空腔，所述第一法兰上与空腔相对的一侧为压力面，所述第二法兰上与空腔相对的一侧为大气面；所述第一法兰上设有连通空腔且与第一法兰垂直的第一通孔，所述第二法兰上设有与第一通孔相对应的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔形成贯穿通道；所述贯穿通道内设有电气贯穿组件。

优选地，所述电气贯穿组件包括压缩弹簧、螺纹连接头和电缆保护套管；所述压缩弹簧沿贯穿通道的轴心设置，且压缩弹簧的两端均设有密封圈压圈，所述压缩弹簧和密封圈压圈之间设有弹簧垫片，所述密封圈压圈远离弹簧垫片的一端设有密封圈，所述密封圈远离密封圈压圈的一端设有密封圈挡圈，所述密封圈和密封圈挡圈之间设有密封圈垫片，所述密封圈挡圈远离密封圈的一端套设有螺纹连接头，所述螺纹连接头与密封圈挡圈螺纹连接，所述螺纹连接头远离密封圈挡圈的一端套设有电缆保护套管，所述电缆保护套管与螺纹连接头螺纹连接。

优选地，所述第一法兰的压力面上设有压力面端面压板，所述压力面端面压板设于靠近第一法兰的密封圈挡圈和螺纹连接头之间，所述压力面端面压板通过压板螺栓固定于第一法兰上；所述第二法兰的大气面上设有大气面端面压板，所述大气面端面压板设于靠近第二法兰的密封圈挡圈和螺纹连接头之间，所述压力面端面压板通过压板螺栓固定于第二法兰上。

优选地，所述第一法兰或第二法兰的圆周侧面上设有压力表安装螺孔，所述压力表安装螺孔垂直于空腔的轴心。

优选地，所述大气面端面压板上设有接地线装置。

优选地，所述第一法兰和第二法兰的连接处焊接密封。

优选地，所述第一法兰与空腔相对的一侧设有法兰安装孔，所述第二法兰与空腔相对的一侧设有法兰安装孔。

优选地，所述第一法兰和第二法兰的圆周侧面上设有吊装螺栓孔，所述吊装螺栓孔垂直于空腔的轴心。

本实用新型的有益效果是：

1、结构紧凑、质量轻，与储罐壳体直接可用国标螺纹连接，螺栓配件选型标准化；

2、在满足电气、压力、温度的要求前提下，改变材料和结构，实现检修时内部密封结构组件可拆卸、更换要求，并所有零部件制作生产工艺成熟，批量生产时产品质量可控；

3、检修成本降低，由于法兰面连接方式改成焊接拼装，每次解体检修，只需更换内部电气贯穿组件后重新组装即可；

4、电气性能按照核安全标准设计，工作电压6600V，产品电气通过20000V电压的测试，最大泄漏电流为小于10mA；功率裕度达200%以上；

5、所有绝缘材料使用耐超低温-196°C的PTFE（聚四氟乙烯）材料，此种材料完全符合超低温环境的工作条件，其绝缘性能和极低的吸水率特型也完全满足船舶电气产品的工作要求；

6、电气贯穿件导体外包的绝缘管件之外设有加强管，管件材料为弱磁性的304不锈钢材料制成，不会形成涡流效应和热应力效应；

7、电气贯穿件内腔设有压缩弹簧装置，可在实际工作中遇到温度、压力变化时有密封预紧力补偿作用；

8、电气贯穿件外壳设有贯穿螺纹孔，用于安装压力表阀门等检测组件，用于实时检测实际运行中的内腔压力变化。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1中细节A内的电气贯穿组件部分的结构示意图；

附图标记：10-第一法兰，11-压力面,21-压力面端面压板，20-第二法兰，21-大气面，22-大气面端面压板，30-空腔，40-压缩弹簧，41-弹簧垫片，42-密封圈压圈，43-密封圈，44-密封圈垫片，45-密封圈挡圈，46-螺纹连接头，47-电缆保护套管，50-O型密封圈，60-压板螺栓，70-压力表安装螺孔，80-法兰安装孔，81-吊装螺栓孔，90-接地线装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种超低温中压电气贯穿件，包括第一法兰10和第二法兰20；所述第一法兰10和第二法兰20相对设置，且第一法兰10和第二法兰20之间形成空腔30，所述第一法兰10上与空腔30相对的一侧为压力面11，所述第二法兰20上与空腔30相对的一侧为大气面21；所述第一法兰10上设有连通空腔30且与第一法兰10垂直的第一通孔，所述第二法兰20上设有与第一通孔相对应的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔形成贯穿通道；所述贯穿通道内设有电气贯穿组件。

第一法兰10可为“凹”形，第二法兰20可为“凸”形，两者楔合后中间形成空腔30，贯穿通道贯穿第一法兰10和第二法兰20，且贯穿通道与压力面11或大气面21的法线平行，电气贯穿组件可拆卸的设于贯穿通道中。

如图2所示，在其中一个实施例中，所述电气贯穿组件包括压缩弹簧40、螺纹连接头46和电缆保护套管47；所述压缩弹簧40沿贯穿通道的轴心设置，且压缩弹簧40的两端均设有密封圈压圈42，所述压缩弹簧40和密封圈压圈42之间设有弹簧垫片41，所述密封圈压圈42远离弹簧垫片41的一端设有密封圈43，所述密封圈43远离密封圈压圈42的一端设有密封圈挡圈45，所述密封圈43和密封圈挡圈45之间设有密封圈垫片44，所述密封圈挡圈45远离密封圈43的一端套设有螺纹连接头46，所述螺纹连接头46与密封圈挡圈45螺纹连接，所述螺纹连接头46远离密封圈挡圈45的一端套设有电缆保护套管47，所述电缆保护套管47与螺纹连接头46螺纹连接。

两端电缆连接处设电缆保护套管47分别隔离三根铜导体和电缆；保护套管为PTFE（聚四氟乙烯）制成的带螺纹保护套管，其中，密封圈挡圈45和螺纹连接头46之间以及螺纹连接头46和电缆保护套管47之间可加装O型密封圈50，以及增强密封性能。

在其中一个实施例中，所述第一法兰10的压力面11上设有压力面端面压板12，所述压力面端面压板12设于靠近第一法兰10的密封圈挡圈45和螺纹连接头46之间，所述压力面端面压板12通过压板螺栓60固定于第一法兰10上；所述第二法兰20的大气面21上设有大气面端面压板22，所述大气面端面压板22设于靠近第二法兰20的密封圈挡圈45和螺纹连接头46之间，所述压力面端面压板22通过压板螺栓60固定于第二法兰20上。

在其中一个实施例中，所述第一法兰10或第二法兰20的圆周侧面上设有压力表安装螺孔70，所述压力表安装螺孔70垂直于空腔30的轴心。

在其中一个实施例中，所述大气面端面压板22上设有接地线装置90。

在其中一个实施例中，所述第一法兰10和第二法兰20的连接处焊接密封。

在其中一个实施例中，所述第一法兰10与空腔30相对的一侧设有法兰安装孔80，所述第二法兰20与空腔30相对的一侧设有法兰安装孔80。

在其中一个实施例中，所述第一法兰10和第二法兰20的圆周侧面上设有吊装螺栓孔81，所述吊装螺栓孔81垂直于空腔30的轴心。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。