本发明涉及一种法兰式仪表设备与取源部件连接的绝缘密封装置及方法，属于管道系统技术领域。
背景技术：
对于管道站场及阀室法兰式仪表设备连接的绝缘密封，以往工程均采用将法兰式仪表设备的连接法兰与管道取源部件的法兰通过法兰间金属缠绕垫片及螺栓、螺母、金属弹簧垫圈相连接以满足仪表设备安装的密封要求；对于法兰式仪表设备与管道之间的绝缘则是通过在仪表设备上加装NPT螺纹形式的绝缘接头的方式来实现。
如果法兰式仪表设备与管道取源部件的法兰间的密封采用通过法兰间金属缠绕垫片及螺栓、螺母、金属弹簧垫圈相连接的方法，虽然此方法能够满足密封要求，但由于仪表设备的连接法兰材质为不锈钢，而管道取源部件的法兰材质为碳钢，两片法兰通过金属缠绕垫片直接连接，根据电化学原理，两片法兰之间产生的电位差会加速碳钢材质的法兰片的腐蚀速度，特别是在自然环境相对较差的情况下，碳钢材质的法兰电化学腐蚀的速度会更快，这种电化学腐蚀的影响对于法兰间的垫片以及螺栓、螺母等安装附件也是一样的，严重影响了管道的安全运行。
如果法兰式仪表设备与管道之间的绝缘采用在仪表设备上加装NPT螺纹形式的绝缘接头的方法，虽然此方法能够满足绝缘要求，但由于绝缘接头与仪表设备采用NPT螺纹的形式进行连接，额外增加了仪表安装的安装空间及整体重量，特别是增加了潜在泄漏点，虽然绝缘接头要进行工厂验收试验(FAT)，但由于其现场安装位置在仪表阀之上，使得绝缘接头无法与管道一起进行水压试验，其密封性完全依赖现场安装的效果，存在很大的安全隐患。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种法兰式仪表设备与取源部件连接的绝缘密封装置及方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种法兰式仪表设备与取源部件连接的绝缘密封装置，仪表设备的法兰A与取源部件的法兰B均为凸面法兰，法兰A和法兰B的中心连接面通过绝缘材质的法兰绝缘垫片连接，沿所述法兰绝缘垫片的圆周设有密封槽，所述密封槽内放置有密封圈；沿法兰A、法兰B的中心连接面一周分别为法兰A、法兰B的连接端，且法兰A和法兰B的连接端通过金属紧固螺栓穿过法兰孔连接；
其中，所述金属紧固螺栓穿过绝缘套管内部，所述金属紧固螺栓与绝缘套管作为一个整体穿过法兰孔，所述金属紧固螺栓的两端先穿过绝缘螺母垫圈，再穿过金属弹簧垫圈，最后经金属螺母将金属紧固螺栓与绝缘套管固定在法兰A和法兰B之间；
所述绝缘套管的上、下两端分别与法兰A和法兰B的上表面、下表面平齐，所述绝缘套管的上、下两端分别与绝缘螺母垫圈贴合，且绝缘螺母垫圈的直径大于或等于所述绝缘套管的直径。
进一步的，所述法兰绝缘垫片与法兰A、法兰B的口径相应或所述法兰绝缘垫片的直径大于法兰A、法兰B的中心连接面。
进一步的，
当管道压力等级小于CLASS600时，所述法兰绝缘垫片的材质采用G-10，密封圈材质采用氟橡胶或特富龙，所述法兰绝缘垫片的厚度不小于3mm；
当管道压力等级等于或大于CLASS600时，所述法兰绝缘垫片的材质选用316不锈钢板外层压紧G-10，其中316不锈钢板厚度不小于3mm，G-10与316不锈钢板整体厚度不小于6mm；密封圈材质采用弹簧压紧特富龙。
进一步的，当管道压力等级等于或大于CLASS600时，密封槽设置在不锈钢板内，且密封槽深度小于不锈钢板的厚度。
进一步的，当管道压力等级等于或大于CLASS600时，所述法兰绝缘垫片的316不锈钢板从上下方压紧G-10，G-10的左右两侧无包裹。
进一步的，绝缘螺母垫圈的规格与金属弹簧垫圈配套，且所述绝缘螺母垫圈的厚度不小于3mm，材质采用G-10。
进一步的，绝缘套管的规格与金属紧固螺栓配套，所述绝缘套管的厚度不小于0.8mm，材质采用迈拉。
基于上述绝缘密封装置进行法兰式仪表设备与取源部件连接的绝缘密封方法，包括以下步骤：
步骤1，将仪表设备的法兰A与取源部件的法兰B的中心连接面通过绝缘材质的法兰绝缘垫片连接，其中所述取源部件为一体化管道取源部件；
步骤2，将金属紧固螺栓穿过绝缘套管内部，再将金属紧固螺栓与绝缘套管作为一个整体穿过法兰A和法兰B连接端的法兰孔，其中，所述绝缘套管的上、下两端分别与法兰A和法兰B的上表面、下表面平齐；
步骤3，将金属紧固螺栓的两端分别先穿过绝缘螺母垫圈，再穿过金属弹簧垫圈，最后经金属螺母将金属紧固螺栓与绝缘套管固定在法兰A和法兰B之间，同时所述绝缘套管的上、下两端分别与绝缘螺母垫圈贴合，完成仪表设备与取源部件连接的绝缘密封。
本发明的有益效果为：
管道站场及阀室法兰式仪表设备的连接采用本发明所述绝缘密封装置后，可实现所有仪表设备连接法兰与管道取源部件法兰之间的绝缘密封要求功能，消除电化学腐蚀、提高管道运行的安全可靠性，使管道建设更趋于标准化、模块化、人性化、减少施工工序及材料、方便运行维护、减少设备投资和施工费用。
本发明适用于所有管道站场及阀室现场法兰式仪表设备的绝缘密封方式。对于长输管线工程、油气田地面工程、油库工程的现场法兰式仪表设备的绝缘密封有着巨大的应用空间和良好的经济效益。
附图说明
图1为本发明所述法兰式仪表设备与取源部件连接的绝缘密封装置的结构示意图；
其中，1-金属紧固螺栓，2-金属螺母，3-金属弹簧垫圈，4-绝缘螺母垫圈，5-绝缘套管，6-法兰绝缘垫片，7-仪表设备，8-取源部件，9-法兰A，10-法兰B，11-管道或压力容器，12-地面。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种法兰式仪表设备与取源部件连接的绝缘密封装置，如图1所示，仪表设备7的法兰A9与取源部件8的法兰B10均为凸面法兰，法兰A9和法兰B10的中心连接面通过绝缘材质的法兰绝缘垫片6连接，沿所述法兰绝缘垫片6的圆周设有密封槽，所述密封槽内放置有密封圈；沿法兰A9、法兰B10的中心连接面一周分别为法兰A9、法兰B10的连接端，且法兰A9和法兰B10的连接端通过金属紧固螺栓1穿过法兰孔连接；
其中，所述金属紧固螺栓1穿过绝缘套管5内部，所述金属紧固螺栓1与绝缘套管5作为一个整体穿过法兰孔，所述金属紧固螺栓1的两端先穿过绝缘螺母垫圈4，再穿过金属弹簧垫圈3，最后经金属螺母2将金属紧固螺栓1与绝缘套管5固定在法兰A9和法兰B10之间；
所述绝缘套管5的上、下两端分别与法兰A9和法兰B10的上表面、下表面平齐，所述绝缘套管5的上、下两端分别与绝缘螺母垫圈4贴合，且绝缘螺母垫圈4的直径大于或等于所述绝缘套管5的直径。
所述法兰绝缘垫片6与法兰A9、法兰B10的口径相应或所述法兰绝缘垫片6的直径大于法兰A9、法兰B10的中心连接面。
法兰绝缘垫片6是用于法兰A9与法兰B10之间的绝缘密封，绝缘套管5用于金属紧固螺栓1与法兰A9、法兰B10之间的绝缘，绝缘螺母垫圈4用于金属弹簧垫片3及金属螺母2与法兰A9、法兰B10之间的绝缘。所述法兰绝缘垫片6为F型法兰绝缘垫片。绝缘螺母垫圈4的规格与金属弹簧垫圈3配套，且所述绝缘螺母垫圈4的厚度不小于3mm，材质采用G-10(环氧树脂层压无碱玻璃纤维布)。绝缘套管5的规格与金属紧固螺栓1配套，所述绝缘套管5的厚度不小于0.8mm，材质采用迈拉。
当管道压力等级小于CLASS600时，所述法兰绝缘垫片6的材质采用G-10，密封圈材质采用氟橡胶(Viton)，当介质腐蚀性较高的情况下，密封圈材质采用特富龙，所述法兰绝缘垫片6的厚度不小于3mm。
当管道压力等级等于或大于CLASS600时，所述法兰绝缘垫片6的材质选用316不锈钢板外层从上下方压紧G-10，G-10的左右两侧无包裹。其中316不锈钢板厚度不小于3mm，G-10与316不锈钢板整体厚度不小于6mm；密封圈材质采用弹簧压紧特富龙。
当管道压力等级等于或大于CLASS600时，密封槽设置在不锈钢板内，且密封槽深度小于不锈钢板的厚度。
基于所述的绝缘密封装置进行法兰式仪表设备与取源部件连接的绝缘密封方法，包括以下步骤：
步骤1，将仪表设备7的法兰A9与取源部件8的法兰B10的中心连接面通过绝缘材质的法兰绝缘垫片6连接，其中所述取源部件为一体化管道取源部件；
步骤2，将金属紧固螺栓1穿过绝缘套管5内部，再将金属紧固螺栓1与绝缘套管5作为一个整体穿过法兰A9和法兰B10连接端的法兰孔，其中，所述绝缘套管5的上、下两端分别与法兰A9和法兰B10的上表面、下表面平齐；
步骤3，将金属紧固螺栓1的两端分别先穿过绝缘螺母垫圈4，再穿过金属弹簧垫圈3，最后经金属螺母2将金属紧固螺栓1与绝缘套管5牢固固定在法兰A9和法兰B10之间，同时所述绝缘套管5的上、下两端分别与绝缘螺母垫圈4紧密贴合，使金属紧固螺栓1、金属螺母2及金属弹簧垫片3与法兰A9、法兰B10完全隔离，进而使法兰A9、法兰B10通过F型法兰绝缘垫片6完全隔离，实现仪表设备7与一体化取源部件8的绝缘密封。
本例经试用,可实现所有仪表设备连接法兰与管道取源部件法兰之间的绝缘密封要求功能，消除电化学腐蚀、提高管道运行的安全可靠性，使管道建设更趋于标准化、模块化、人性化、减少施工工序及材料、方便运行维护、减少设备投资和施工费用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。