
7 Safety....
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APPENDIXATesting methodforDC decoupling device 30 Explanation of wording inthis code List of quoted standards Addition:Explanation of provisions References
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1
总 则
32 34 45
......
1.0.1为规范理地钢质管道和储罐阴极保护电绝缘应用技术的要求,特制定本标准。 1.0.2本标准适用于新建和扩建的埋地钢质管道和储罐阴极保护的电绝缘设计、施工、安装与运行维护。 1.0.3阴极保护电绝缘除符合本标准外,尚应符合国家现行的有关标准的规定。
2术语
3 电绝缘要求
2.0.1管道电绝缘pipelineelectricalisolation
3.1一般规定
通过在管道中、在管道支撑构筑物上、或在管道附件上装设专门的电绝缘装置,避免在管道和其他金属构筑物间形成金属的导电通路 2.0.2电绝缘装置 量isolating/insulatingdevices
3. 1. 1 阴极保护的线路管道应与工艺站场内管道、非阴极保护的管道、钢质套管电绝缘。 3.1.28 管道穿越建筑物墙壁时,管道应与混凝土中的钢筋电绝缘。 3.1.3 输送水或导电介质的管道电绝缘时宜采用绝缘短管。 3.1.4 绝缘装置不应设置在易形成导电凝析液或游离水积聚的位置。
用于隔离金属间电连续的装置,一般指专用的配件、加工件。主要包括绝缘法兰、绝缘接头、绝缘活接头、绝缘短管、绝缘管接头、绝缘套、绝缘支撑、绝缘垫片和去耦隔直装置等。 2.0.3去耦隔直装置DCdecouplingdevice
允许交流电流双向流动、切断或极大地降低直流电流流动的装置。
3.2线路/阀室
3.2.1 线路阀室内电动阀的执行机构和类似带有接地系统的部件应与管道电绝缘。 3.2.2并行管道通过独立阀室连接时,应在连接管道上安装绝缘装置,使并行管道电绝缘 3.2.3管道应与锚固墩、阀墩、管墩、支墩、支撑、支架和踏步平台等的接触面电绝缘 3.2.4杂散电流干扰段管道宜在临近站场或阀室设置绝缘装置,以控制干扰的影响范围。 3.2.5线路分支的连接处宜进行电绝缘。 3.2.6 管道采用不同的阴极保护方式时,可进行分段电绝缘。
3.3工艺站场
3.3. 1 实施阴极保护的管道应与基础支撑物电绝缘 3.3.2 实施阴极保护的储罐宜与无阴极保护的构筑物电绝缘。 3.3.3 变配电区域接地系统宜与站区其他接地系统电绝缘。
子
3.4穿 跨越
3.4.1 穿跨越处管道应与支撑物、固定墩等稳管设施电绝缘。 3.4.2 2隧道内管道应与管墩、管卡电绝缘。
电绝缘的方法及技术指标
4
3.5其 他
4.1一般规定
3.5.1管道与其他地下金属构筑物、电缆等交叉时,宜在交叉点位置采用隔离垫或其他电绝缘措施。 3.5.2码头输油管道应与输油臂等电绝缘。 3.5.3装车栈桥上的管道应与支撑构筑物电绝缘。
4. 1. 1 绝缘装置可以是专门制造的或专门预组装的;对于已建装置可采用合适的绝缘材料将其改装成绝缘装置。 4.1.2 电绝缘装置类型的选择应考虑如下因素:
1 管内介质组分。 2 管道温度。 3 管道压力等级。 4 绝缘装置的安装位置和方向。 5 管道布置方式。 6 与外部接触介质的绝缘要求。 7 现场维修的方便性。 8 绝缘装置上承受的拉伸、压缩和扭曲负载。
4.2绝缘接头
4.2.1 材料及性能要求如下:
在工作条件下,绝缘接头应能满足管输工况要求的强度
1
和密封性能,且电绝缘性能良好。
2当设计压力≥1MPa时,绝缘接头应为焊接端整体结构结构主体宜为整体锻制或锻制本体与短节(钢板卷制或钢管)焊接的连接结构。绝缘接头宜采用整体型。
3压力密封圈应采用O形或其他适宜形式的自紧式密封圈,且密封圈应模压成型。密封圈在寿命期内应具有良好的残余弹性以保证接头可靠密封。
4绝缘接头应采用将绝缘密封件和绝缘填料固定于整体结构内的型式。接头内部所有的空腔和环形空间的外侧应填充能阻
止生境内水汽渗人内部的绝缘填料。
5绝缘接头的内径应与所接管道的内径一致。 6绝缘接头短管的长度应保证与管线焊接时所产生的热量
不会影响绝缘接头的密封性和电绝缘性。
7绝缘接头钢质短管的材质应与所连接的管道材质相同或相近;钢质短管与相连管道、绝缘接头都应具有良好的可焊性。
8绝缘接头的金属材料、钢质短管、绝缘密封件、密封圈和绝缘填料的材料性能应符合《绝缘接头与绝缘法兰技术规范》 SY/T0516的相关要求。 4.2.2类型包括以下几种:
图4.2.2-1整体型绝缘接头(内压>IMPa)
整体型绝缘接头:
1
1左侧法兰;2焊口:3—联接套;4绝缘填料:5 右侧法兰:
内压≥1MPa的整体型绝缘接头:内压超过1MPa的管道,常用整体型绝缘接头(见图4.2.2-1),其本体由带短节的锻制左侧法兰、右侧法兰以及联接套组成。左侧法兰与右侧法兰之间、右侧法兰与联接套之间夹有带密封的绝缘环板,各件均为同一中心轴线制造时应施加足够大的轴向压缩力,然后通过焊接或其他方法使其各自在原定位置被固定成为一体。联接套内侧及端部的环形空间内,应填充绝缘材料,以保证右侧法兰与联接套在径向的绝缘。
6一内衬:7绝缘环(加压后密封)
o
图4.2.2-2整体型绝缘接头(内压<1MPa)
2) 内压<1MPa的整体型绝缘接头:通常有两种型式。
1密封绝缘组合件;2冷加工卡头; 3一测试导线接线耳片;4—内衬
第一种型式见图4.2.2-2,主要由两个异形短节组成。其中一个短节端部内侧表面被加工呈齿形,密封绝缘组合件的形状与其匹配。该短节延伸端被锻压成型后,则形成整体式接头。第二种型式与本标准第 4.2.2条第1款第1)项所述型式相同。
3绝缘活接头(见图4.2.2-4)主要由两个带凸缘的短节和一个连接螺帽组成。其中二个短节的端部凸缘外侧,配有外螺纹,用连接螺帽完成定位连接。通过绝缘密封组合件和绝缘密封垫片(端部)实现接头的绝缘和密封。
2卡箍型绝缘接头(见图4.2.2-3)由两个带凸缘的短节组成,其中一个凸缘的背面被加工成斜面。两凸缘接触面处,通过O形圈和绝缘环实现密封和绝缘。上下卡箍用连接螺栓把两凸缘接合成一体,通常螺母需通过焊在卡箍上的耳片施加压力。
4绝缘短管:用于输送液体管道的绝缘短管有三种形式。
1) 在钢质管道中串入一长段非金属管,见图4.2.2-5。 2) 在两个绝缘接头或绝缘法兰中串人一长段金属管道,
见图4.2.2-6。
6
5绝缘管接头:
1) 螺栓型绝缘管接头(见图4.2.2-8)主要由圆柱形
钢环,两个弹性绝缘密封圈和一组连接螺栓等组成借助浮动压盖下的绝缘密封垫圈和塑料绝缘套管提供绝缘和密封。
2) 螺纹型绝缘管接头(见图4.2.2-9),由锻钢或可锻
一
铸铁本体、绝缘套、两个弹性密封垫圈、两个护圈,以及两个端部螺帽组成。通过绝缘套和钢管端部的间隔,以及绝缘密封垫圈实现绝缘和密封。
图4.2.2-3卡箍型绝缘接头锥形法兰:2锥形卡箍:3绝缘压环;
3) 液压密封套筒式绝缘接头(见图4.2.2-10)由内侧
一
的两个绝缘密封垫圈,通过来自内部和外部液压进行密封。通过绝缘密封垫圈、管式绝缘隔离器及管道端部和外侧护围间的绝缘套实现绝缘。
“0”形圆:5绝缘环;6短节
6开孔中分式绝缘套(见图4.2.2-11)由上下两部分组成。在钢管一端配设绝缘环,通过螺栓将上下两半连接成一体。 连接时在绝缘环与管道的接触面之间加密封垫片密封。
2
图4.2.2-4绝缘活接头
1阴极保护管:2-凸缘短节;3-绝缘密封垫片;4黄铜箍(螺帽); 5密封绝缘组合件(模压材料);6一带外螺纹的凸缘短节:7一非保护管
图4.2.2-6绝缘短管-2
1钢管:2一绝缘接头/绝缘法兰;3一金属管道
图4.2.2-5绝缘短管1 1钢管:2-耦合接头:3非金属管
(b)衬里短管剖面图
(a)高绝缘衬里短管
图4.2.2-7 绝缘短管一3 1-钢管:2-绝缘接头/绝缘法兰:3—衬里
3) 在与绝缘法兰或绝缘接头相连接的较长管段内壁加高
绝缘性能衬里,见图4.2.2-7。
图4.2.2-8螺栓型绝缘管接头
1-钢管:2浮动压盖:3圆柱形钢环:4-塑料绝缘套管: 5螺栓:6绝缘垫片:7-塑料管隔管器:8模形绝缘密封垫圈
图4.2.2-11开孔中分式绝缘套
1一绝缘环(两个半环)
4.2.3元 检验和试验:绝缘接头的检验和试验应符合《绝缘接头与绝缘法兰技术规范》SY/T0516的相关要求
图4.2.2 螺纹型绝缘管接头
4.3绝缘法兰
U
锻钢或可锻铸铁本体:2 在一侧管端外壁上的绝缘套;
弹性密封垫圈:4-护圈;5螺帽
4.3.1 材料及性能要求如下:
绝缘法兰应能满足管输工况要求的强度和密封性能。 绝缘法兰的内径应与所接管道的内径一致
2
绝缘法兰同钢管焊接时所产生的热量不应影响法兰的密
3
封性能和电绝缘性能。
4绝缘法兰的结构应使绝缘法兰在组装和安装状态下方便拆卸与更换各可拆零件。
图4.2.2-10液压密封套筒式绝缘接头 1绝缘密封垫圈;2-管式绝缘隔离器;
5绝缘法兰各易损零件的设计寿命不应低于四年。
绝缘套管和绝缘垫圈可为独立体(见图4.3.1-1和图
3管道端部和外侧护围间的绝缘套
6
4.3.1-2)或组合体(见图4.3.1-3)。螺栓绝缘垫圈外圆尺寸
10
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应同法兰盘锶面配合;内圆尺寸应能使螺栓绝缘套管通过。
888888888888888888888
L.
图4.3.1-1 独立的绝缘套管 d4一螺栓绝缘衬套的内径,单位为毫米(mm);一螺栓绝缘衬套的厚度,单位为毫米(mm): L,一螺栓绝缘衬套的长度,单位为毫米(mm)
图4.3.1-3组合的绝缘套螺栓绝缘垫圈的外径,单位为毫米(mm);
2
d4一螺栓绝缘衬套的内径,单位为毫米(mm); Ll一螺栓绝缘衬套的长度,单位为毫米(mm); S一螺栓绝缘垫圈的厚度,单位为毫米(mm)
X
9钢垫圈应为标准垫圈,宜作防腐处理。 10绝缘法兰的金属材料、钢质短管、绝缘密封件、密封
圈、绝缘零件、紧固件和紧固件绝缘零件的材料性能应符合《绝缘接头与绝缘法兰技术规范》SY/T0516的相关要求。 4.3.2类型:绝缘套管可分为全长螺栓绝缘套管法兰和半长螺栓绝缘套管法兰,基本结构见图4.3.2。 4.3.3检验和试验:组装完毕的绝缘法兰的检验和试验应符合 《绝缘接头与绝缘法兰技术规范》SY/T0516的相关要求。
S
图4.3.1-2独立的绝缘垫圈 dz螺栓绝缘垫圈的内径,单位为毫米(mm);
ds一螺栓绝缘垫圈的外径:单位为毫米(mm); S一螺栓绝缘垫圈的厚度,单位为毫米(mm)
7应按标准螺栓孔进行绝缘螺栓绝缘套管的设计,绝缘套管长度应延伸到钢垫圈厚度的一半,并保证所选用的尺寸可使用
4.4绝缘支撑块
4.4.1一般要求如下:
标准尺寸的螺栓或较小规格的高抗拉强度螺栓。
1输送管道穿越采用钢套管时:套管与输送管之间应安装绝缘支撑块进行电绝缘
8两个法兰片之间的绝缘垫片外径应大于或等于法兰的外径,内径应向管内延伸1mm~3mm。绝缘垫片的厚度应大于或
2绝缘支撑块应能承受输送管道在运行条件下位移时产生的荷载。制造绝缘支撑块所选用的绝缘材料应能长期保持抗压强度和绝缘性能,并适应运行环境温度的要求。
等于3.0mm,以防止导电性碎屑导致跨接。为防止破裂,绝缘垫片的厚度宜尽可能薄。
12
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3绝缘支撑块应由标准的块状结构组合而成,块状结构互相连接后形成一个环形整体。组成绝缘支撑块的标准块状结构的数量由管径确定。管径<300mm的输送管,每处绝缘支撑块宜由两个标准块状结构组成;管径>300mm的输送管,标准块状结构的组成数量可适当增加。 4.4.2 材料性能及规格如下:
1绝缘支撑块宜采用高密度聚乙烯树脂制造,聚乙烯树脂的性能应符合《聚乙烯(PE)树脂》GB/T1115的相关规定。 聚乙烯绝缘支撑块技术指标应符合表4.4.2的规定。
表4.4.2 聚乙烯绝缘支撑块项目
(a)全长螺栓绝缘套管法兰组装图
指标 ≥0.94 GB/T4472 >25
试验方法
密度(g/cm)拉伸强度(MPa)断裂伸长率(%)维卡软化点(℃)脆化温度(℃)电气强度(MV/m)体积电阻率(α·m)撕裂强度(kg/cm)
GB/T1040.3
≥400 GB/T 1040.3 ≥110
GB/T 1633 GB/T 5470 GB/T 1408.1
65
>25 ≥1.0X1014 GB/T 1410
≥170 GB/T12833 ≥300 GB/T1040.3 ≥25
耐热老化(150℃,21d)断裂伸长率(%)
压缩强度(变形10%)(MPa)
GB/T 1041
10% HCI 10%NaCl 10%Na0H 10%HCI 10%NaCl 10%Na0H
≥85
拉伸强度保持率
≥85 ≥85 ≥85 ≥85 >85
(%)
耐化学介质腐蚀(浸泡7d以上)
GB/T23257
断裂伸长率保持率
(%)
(b)半长螺栓绝缘套管法兰组装图
图4.3.2绝缘法兰
1一绝缘垫圈:2绝缘套管:3-绝缘垫片:4钢垫阁:5整体式套管
绝缘支撑块的厚度、安装间隔以及其他构件的尺寸应能
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