绝缘接头结构
随着国内外长输管线的快速发展,绝缘接头广泛应用于油气管线的阴极保护中。目前,绝缘接头已基本取代了工程中存在诸多问题的绝缘法兰,多种结构类型的绝缘接头成为油、气、矿浆及蒸汽等介质输送管道的重要元件。较好的绝缘性能、密封性能和刚性是绝缘接头结构的基本要求。

绝缘接头结构它主要由左右导管、勾套、绝缘填料、绝缘垫片和O型密封圈组成,右导管与勾套采用焊接连接,左、右导管用绝缘材料隔开以达到绝缘效果 。在预紧力作用下,O 型圈有一定的压缩量并形成初始密封。
绝缘接头结构不连续,左、右套管间为绝缘材料,故有限模型中需建立接触对,进行接触非线性分析,文中建立绝缘材料与钢材( 左导管、右导管、勾套) 间共8个接触对,还建立了导管与勾套的接触对。水压试验中,绝缘接头和主管道承受 15 MPa的内压,内压会引起较大的环向应力,同时管道轴向也会承受约76MPa的拉应力作用应力。可以看出,水压试验中绝缘接头的左、右导管和勾套的应力值并未出现较主管上大的应力,相反绝缘接头上最大应力小于主管应力,然而由于结构的非连续性出现较大应力,在绝缘接头和主管线相接处往往是绝缘接头环焊缝处,应注意该处的补强措施。另外,在水压试验中并未出现钢材的屈服现象。
在实际工程中,绝缘接头受到外力弯矩的作用,是最易造成绝缘接头泄漏的工况。故绝缘接头在出厂前均要进行水压加弯矩试验,以检验绝缘接头的结构整体稳定性。
根据 SY /T 0516—2008《绝缘接头与绝缘法兰技术规范》中规定,成品绝缘法兰应进行压力试验、水压加弯矩试验和气密性试验。水压加弯矩试验是检验结构整体稳定性的重要环节,加载弯矩值的大小,应能在承受相同弯矩的相焊管线管段内,产生不小于72%管材屈服强度的纵向应力。在水压加弯矩试验中,厂家往往通过绝缘接头两端支撑,在绝缘接头上通过液压系统施加垂直于轴线的一定液压载荷,该载荷需针对不同管径和试验管长。如结果未出现结构变形,则该绝缘接头满足实际工程中的强度要求 。