油气管道绝缘接头的制作方法

本申请涉及绝缘接头技术领域，特别涉及一种油气管道绝缘接头。

背景技术：

对于埋地长输油气管道，为了防止管道被腐蚀穿孔破坏，需要在管道上施加阴极保护装置，以保证管道安全可靠有效地运行，因此需要采用绝缘接头把外加电流限定在被保护的管道上。

目前通常使用的绝缘接头包括两个法兰，这两个法兰分别连接在两根待连接的管道端部，两个法兰之间为密封垫，该密封垫采用绝缘材质制造；而且，各螺栓、螺母与法兰之间采用带台阶的绝缘套筒将其互相绝缘。

由于管道通常需要绵延数百或上千公里，因此在管道的加工、运输、安装和使用过程中难免在结构材料中产生一些应力，在上述绝缘接头承受较大的轴向应力时，该轴向应力可能会超过绝缘垫片所能承受的压缩力的极限，导致绝缘垫片失去弹性，密封性降低；在上述绝缘接头承受较大的径向应力时，该径向应力可能会造成绝缘垫片的一侧由于失去弹性而密封性降低，另一侧由于与法兰之间缝隙过大而密封性降低。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种油气管道绝缘接头，能够保证了该绝缘接头的密封性能。该技术方案如下：

提供了一种油气管道绝缘接头，该绝缘接头包括：第一法兰、第二法兰、勾圈、多个绝缘环和绝缘填料；

该第一法兰的内端面上具有第一环状凹槽，该第一法兰的外端面用于与第一管道固定连接；

该第二法兰的内端面上具有该第一环状凹槽相适配的第一环状凸起，该第二法兰的外端面用于与第二管道固定连接，该第二法兰的侧壁上具有第二环状凹槽；

该第一法兰的内端面与该第二法兰的内端面连接，该第一环状凸起插入该第一环状凹槽中，该第一法兰的内端面与该第二法兰的内端面之间具有两个绝缘环，该第一环状凹槽和该第一环状凸起之间的缝隙内填充有绝缘填料；

该勾圈为环状，该勾圈的内壁上具有与该第二环状凹槽相适配的第二环状凸起，该勾圈包括：至少两个拼接件；

该至少两个拼接件用于套装在该第一法兰和该第二法兰外，且拼接在一起，该第一法兰的外壁和该勾圈的内壁之间固定连接，该第二法兰的外壁和该勾圈的内壁之间具有至少两个绝缘环，该第二环状凸起和该第二环状凹槽之间的缝隙内填充有绝缘填料。

在一种可能设计中，该第一法兰的外径大于该第二法兰的外径；

该第一法兰的外壁、该第二法兰的外壁与该勾圈三者之间的连接处填充有绝缘填料。

在一种可能设计中，该第一法兰包括：管体部和连接部；

该管体部用于与该第一管道固定连接，该连接部用于与该第二法兰连接；

该管体部的外径小于该连接部的外径，且该管体部的外壁和该连接部的外壁的连接处具有过渡斜面。

在一种可能设计中，该第一环状凹槽和该第二环状凹槽的截面均为矩形。

在一种可能设计中，该第一环状凹槽和该第二环状凹槽的截面均包括：半圆环部和矩形部；

该半圆环部位于该矩形部的内侧。

在一种可能设计中，该第一法兰的外壁与该勾圈的内壁之间通过焊接方式固定连接。

在一种可能设计中，该勾圈具有卡止环，该卡止环卡止在该第二法兰的外侧。

在一种可能设计中，该绝缘接头还包括：防腐内涂层，用于涂覆在该第一法兰和该第二法兰的内壁上。

在一种可能设计中，该绝缘接头还包括：热缩管，用于通过热塑方式固结在该第一法兰、该第二法兰和该勾圈的外壁上。

在一种可能设计中，该绝缘接头还包括：过电压保护器；

该过电压保护器的两端分别连接在该勾圈的外壁和该第二法兰的外壁上。

本申请实施例提供的绝缘接头，该第一法兰与第二法兰之间通过第一环状凹槽和第一环状凸起相连接，而第一环状凹槽和第一环状凸起之间的缝隙内还填充有绝缘填料，从而使该绝缘接头在受到径向应力时，该绝缘填料能够在缝隙内起到支撑作用，保证第一法兰和第二法兰之间的相对位置不变；在第一法兰和第二法兰的外侧，还围设有勾圈，该勾圈与第一法兰之间固定连接，与第二法兰之间通过第二环状凹槽和第二环状凸起相连接，而第二环状凹槽和第二环状凸起之间的缝隙内还填充有绝缘填料，从而使该绝缘接头在受到轴向应力时，该绝缘填料能够在缝隙内起到支撑作用，保证第二法兰和勾圈之间的相对位置不变，从而保证了该绝缘接头在受到应力时不易变形，其内部的绝缘环也不会因受到挤压而变形，从而保证了该绝缘接头的密封性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种油气管道绝缘接头的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种油气管道绝缘接头单侧截面结构示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种油气管道绝缘接头单侧截面结构示意图。

附图中的各零件的标号说明如下：

1-第一法兰；

11-第一环状凹槽；

12-管体部；

13-连接部；

2-第二法兰；

21-第一环状凸起；

22-第二环状凹槽；

3-勾圈；

31-第二环状凸起；

32-卡止环；

4-绝缘环；

5-绝缘填料；

6-防腐内涂层；

7-热缩管；

8-过电压保护器。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

图1是本申请实施例提供的一种油气管道绝缘接头的结构示意图，请参见图1，该绝缘接头包括：第一法兰1、第二法兰2、勾圈3、多个绝缘环4和绝缘填料5；该第一法兰1的内端面上具有第一环状凹槽11，该第一法兰1的外端面用于与第一管道固定连接；该第二法兰2的内端面上具有该第一环状凹槽11相适配的第一环状凸起21，该第二法兰2的外端面用于与第二管道固定连接，该第二法兰2的侧壁上具有第二环状凹槽22；该第一法兰1的内端面与该第二法兰2的内端面连接，该第一环状凸起21插入该第一环状凹槽11中，该第一法兰1的内端面与该第二法兰2的内端面之间具有两个绝缘环4，该第一环状凹槽11和该第一环状凸起21之间的缝隙内填充有绝缘填料5；该勾圈3为环状，该勾圈3的内壁上具有与该第二环状凹槽22相适配的第二环状凸起31，该勾圈3包括：至少两个拼接件；该至少两个拼接件用于套装在该第一法兰1和该第二法兰2外，且拼接在一起，该第一法兰1的外壁和该勾圈3的内壁之间固定连接，该第二法兰2的外壁和该勾圈3的内壁之间具有至少两个绝缘环4，该第二环状凸起31和该第二环状凹槽22之间的缝隙内填充有绝缘填料5。

下面对该绝缘接头的工作原理进行详述：

在该绝缘接头的使用过程中，需要先将该第一法兰1与待连接的第一管道固定连接，在将第二法兰2与第二管道固定连接后，再连接第一法兰1和第二法兰2，从而通过第一法兰1和第二法兰2实现第一管道和第二管道之间的连接，且第一法兰1和第二法兰2还起到绝缘和密封的作用。将勾圈3的至少两个拼接件包覆在第一法兰1和第二法兰2上，形成环状的勾圈3，从而既起到固定作用，又起到包覆和密封作用。

本申请实施例提供的绝缘接头，该第一法兰1与第二法兰2之间通过第一环状凹槽11和第一环状凸起21相连接，而第一环状凹槽11和第一环状凸起21之间的缝隙内还填充有绝缘填料5，从而使该绝缘接头在受到径向应力时，该绝缘填料5能够在缝隙内起到支撑作用，保证第一法兰1和第二法兰2之间的相对位置不变；在第一法兰1和第二法兰2的外侧，还围设有勾圈3，该勾圈3与第一法兰1之间固定连接，与第二法兰2之间通过第二环状凹槽22和第二环状凸起31相连接，而第二环状凹槽22和第二环状凸起31之间的缝隙内还填充有绝缘填料5，从而使该绝缘接头在受到轴向应力时，该绝缘填料5能够在缝隙内起到支撑作用，保证第二法兰2和勾圈3之间的相对位置不变，从而保证了该绝缘接头在受到应力时不易变形，其内部的绝缘环4也不会因受到挤压而变形，从而保证了该绝缘接头的密封性能。

下面对该绝缘接头各部分结构及工作原理进行详述：

在一种可能设计中，该第一法兰1与待连接的第一管道之间是通过焊接方式固定连接的，进一步地，还可以通过在待焊接处切削坡口后再焊接的方式提高焊接的牢固性，该第二法兰2与待连接的第二管道之间的连接方式同理，在此不再赘述。

在一种可能设计中，该第一法兰1的外径大于该第二法兰2的外径；该第一法兰1的外壁、该第二法兰2的外壁与该勾圈3三者之间的连接处填充有绝缘填料5。

上述绝缘填料5能够起到绝缘和支撑的作用，可以避免轴向应力和径向应力对第一法兰1、第二法兰2和勾圈3三者之间相对位置的改变，从而对第一法兰1与第二法兰2之间的绝缘环4进行保护，防止绝缘环4因受到过大的压力而变形，密封性降低。

在一种可能设计中，该第一法兰1包括：管体部12和连接部13；该管体部12用于与该第一管道固定连接，该连接部13用于与该第二法兰2连接；该管体部12的外径小于该连接部13的外径，且该管体部12的外壁和该连接部13的外壁的连接处具有过渡斜面。

在上述结构中，第一法兰1为变径结构，其中的管体部12的直径可以是与第一管道相同，从而便于该管体部12与第一管道之间的连接，连接部13的直径大于管体部12的直径，可以为第一法兰1和第二法兰2之间的连接提供较大的接触面，从而可以使连接更为牢固，也可以提高两者之间连接的密封性能。而管体部12和连接部13之间过渡斜面的设置，可以避免应力集中将第一法兰1扭断，从而提高了第一法兰1的使用寿命。

图2是本申请实施例提供的一种油气管道绝缘接头单侧截面结构示意图，请参见图2，在一种可能设计中，该第一环状凹槽11和该第二环状凹槽22的截面均为矩形，这种结构便于加工，也便于安装以及绝缘填料5的填充。

在上述结构中，该第一环状凹槽11的截面沿径向的宽度可以是第一管道壁厚的2-4倍，该第一环状凹槽11可以是设置于距离管道内表面距离为第一管道壁厚的2-6倍的位置，从而使该第一环状凹槽11可以更好的承受应力，防止第一法兰1和第二法兰2的变形。

图3是本申请实施例提供的另一种油气管道绝缘接头单侧截面结构示意图，请参见图3在一种可能设计中，该第一环状凹槽11和该第二环状凹槽22的截面均包括：半圆环部和矩形部；该半圆环部位于该矩形部的内侧，其中，该半圆环部的直径等于矩形部的宽度，从而使半圆环部与矩形部之间的连接处圆滑过渡。这种结构便于加工，也便于安装，还能使绝缘填料5的填充更为充分。

在上述结构中，该第一环状凹槽11的截面沿径向的宽度可以是第一管道壁厚的2-4倍，该第一环状凹槽11可以是设置于距离管道内表面距离为第一管道壁厚的2-6倍的位置，从而使该第一环状凹槽11可以更好的承受应力，防止第一法兰1和第二法兰2的变形。

在一种可能设计中，该第一法兰1的外壁与该勾圈3的内壁之间通过焊接方式固定连接，从而使该连接更为牢固，密封性能良好。

在一种可能设计中，该勾圈3具有卡止环32，该卡止环32卡止在该第二法兰2的外侧，进一步提高了该绝缘接头的密封性能。

在一种可能设计中，该绝缘接头还包括：防腐内涂层6，用于涂覆在该第一法兰1和该第二法兰2的内壁上，防止第一法兰1和第二法兰2由于长期与油气接触而被腐蚀。

在一种可能设计中，该绝缘接头还包括：热缩管7，用于通过热塑方式固结在该第一法兰1、该第二法兰2和该勾圈3的外壁上。该热缩管7用于起到隔绝外界土壤、空气、雨水或其他杂质的作用，能够保护该第一法兰1、该第二法兰2和该勾圈3不会被磨损或氧化。

在一种可能设计中，该绝缘接头还包括：过电压保护器8；该过电压保护器8的两端分别连接在该勾圈3的外壁和该第二法兰2的外壁上。该过电压保护器8用于检测该绝缘接头的外壁上是否有漏电，并将上述信息通过电线或无线信号发送给相应的输出设备，供技术员参考。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。

本申请实施例提供的绝缘接头，该第一法兰1与第二法兰2之间通过第一环状凹槽11和第一环状凸起21相连接，而第一环状凹槽11和第一环状凸起21之间的缝隙内还填充有绝缘填料5，从而使该绝缘接头在受到径向应力时，该绝缘填料5能够在缝隙内起到支撑作用，保证第一法兰1和第二法兰2之间的相对位置不变；在第一法兰1和第二法兰2的外侧，还围设有勾圈3，该勾圈3与第一法兰1之间固定连接，与第二法兰2之间通过第二环状凹槽22和第二环状凸起31相连接，而第二环状凹槽22和第二环状凸起31之间的缝隙内还填充有绝缘填料5，从而使该绝缘接头在受到轴向应力时，该绝缘填料5能够在缝隙内起到支撑作用，保证第二法兰2和勾圈3之间的相对位置不变，从而保证了该绝缘接头在受到应力时不易变形，其内部的绝缘环4也不会因受到挤压而变形，从而保证了该绝缘接头的密封性能。

进一步地，该勾圈3具有卡止环32，该卡止环32卡止在该第二法兰2的外侧，进一步提高了该绝缘接头的密封性能。

上述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。