超低温低压电气贯穿件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超低温低压电气贯穿件，包括旋压组件、密封螺母、导向圈、密封圈、第一法兰和第二法兰；所述的旋压组件包括不锈钢管、设置于不锈钢管内且环绕不锈钢管轴心的三根导电铜棒、覆盖于导电铜棒上的绝缘套管，所述导电铜棒的两端沿其径向设置有电缆连接孔，所述的绝缘套管和不锈钢管之间设置有多个填充体；所述的不锈钢管上依次套设有相互楔合的第一法兰和第二法兰，所述的第一法兰和第二法兰形成一内部空腔，所述第一法兰远离第二法兰的一侧设置有安装槽，所述的安装槽内从底至顶依次设置有套设于不锈钢管上的密封圈、导向圈和密封螺母，所述第二法兰的顶部设置有压力表安装孔。

【技术实现步骤摘要】
超低温低压电气贯穿件
本技术涉及电气贯穿接头设备领域，特别是一种超低温低压电气贯穿件。
技术介绍
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：a.零件的材料为镍铁合金，不同于304不锈钢，有可能会产生不均匀磁场，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。b.其产品主要密封结构为玻璃的材料。此种玻璃为特制的耐低温玻璃，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，难以应用镍铁合金可伐的过渡焊接技术工艺路线。c.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。
技术实现思路
基于此，针对上述问题，有必要提出一种超低温低压电气贯穿件，该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。本技术的技术方案是：一种超低温低压电气贯穿件，包括旋压组件、密封螺母、导向圈、密封圈、第一法兰和第二法兰；所述的旋压组件包括不锈钢管、设置于不锈钢管内且环绕不锈钢管轴心的三根导电铜棒、覆盖于导电铜棒上的绝缘套管，所述导电铜棒的两端沿其径向设置有电缆连接孔，所述的绝缘套管和不锈钢管之间设置有多个填充体；所述的不锈钢管上依次套设有相互楔合的第一法兰和第二法兰，所述的第一法兰和第二法兰形成一内部空腔，所述第一法兰远离第二法兰的一侧设置有安装槽，所述的安装槽内从底至顶依次设置有套设于不锈钢管上的密封圈、导向圈和密封螺母，所述第二法兰的顶部设置有压力表安装孔。LNG超低温储存罐内低温电缆和储罐外低温电缆通过电缆连接套件分别和电气贯穿件旋压组件的导电铜棒连接，电缆连接套件为线鼻子和螺栓组件等电缆连接；两端电缆连接处设置有绝缘套管分别隔离三根导电铜棒和电缆，绝缘套管带有螺纹；第二法兰上设置有贯穿螺纹孔，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；导电铜棒外层先用绝缘套管保护，绝缘套管外层设有填充体，填充体外部用弱磁性的304不锈钢钢管套装，然后在经过挤压旋段工艺加工到设计尺寸；旋压组件装入贯穿件法兰孔内后，和第一法兰的固定密封方法为机械密封，该机械密封由不锈钢密封螺母、不锈钢密封导向圈和挤压密封圈组成，挤压密封圈的材料为纯铜，精加工后对表面做镀银处理。优选地，所述第一法兰和第二法兰的表面连接处焊接密封，所述第二法兰和不锈钢管的连接处焊接密封。第一法兰和第二法兰的密封方法采用焊接密封，既能保证密封功能，又能满足承压功能；第二法兰的安装方法为焊接拼接，再对外径进行精加工，根据要求的法兰标准和安装要求设计产品的外形结构和安装结构。优选地，所述的绝缘套管和填充体的材质为聚四氟乙烯。绝缘套管和填充体使用耐超低温-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。本技术的电气贯穿件的电气设计指标完全满足工作要求，功率裕度达200%以上；采用抗超低温性能优异的特种工程材料，导电铜棒外层绝缘结构使用挤压旋锻工艺制作，绝缘套管和法兰孔密封圈选用内置弹簧结构的聚四氟乙烯材料的密封圈，使之在超低温环境条件下仍具有良好的电气性能和密封性能；电气贯穿件法兰壳体设有贯穿螺纹孔，用于安装监测压力表监测装置，能有效的实时监测该产品的密封性。通过结构设计可以直接将两个连接金属法兰直接焊接，满足密封和机械强度要求，完全保证在温度和压力变化下的密封效果；本技术的关键部件导体组件、绝缘组件和密封组件达到可以完全解体更换目的；旋压组件和法兰孔密封方式为机械密封，主要密封部件为不锈钢和紫铜，这两种材料的膨胀系数基本一致，在温度变化时，密封结构不会发生改变，满足在温度压力变化的使用条件。本技术的有益效果是：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，只需更换内部旋压管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380V，产品电气通过2000V电压的测试，最大泄漏电流为小于1mA；功率裕度达200%以上。附图说明图1为本技术实施例的结构示意图；附图标记：10-不锈钢管、11-导电铜棒、12-绝缘套管、13-电缆连接孔、14-填充体、20-第一法兰、21-第二法兰、22-压力表安装孔、30-密封圈、40-导向圈、50-密封螺母。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。实施例如图1所示，一种超低温低压电气贯穿件，包括旋压组件、密封螺母50、导向圈40、密封圈30、第一法兰20和第二法兰21；所述的旋压组件包括不锈钢管10、设置于不锈钢管10内且环绕不锈钢管10轴心的三根导电铜棒11、覆盖于导电铜棒11上的绝缘套管12，所述导电铜棒11的两端沿其径向设置有电缆连接孔13，所述的绝缘套管12和不锈钢管10之间设置有多个填充体14；所述的不锈钢管10上依次套设有相互楔合的第一法兰20和第二法兰21，所述的第一法兰20和第二法兰21形成一内部空腔，所述第一法兰20远离第二法兰21的一侧设置有安装槽，所述的安装槽内从底至顶依次设置有套设于不锈钢管10上的密封圈30、导向圈40和密封螺母50，所述第二法兰21的顶部设置有压力表安装孔22。在其中一个实施例中，所述第一法兰20和第二法兰21的表面连接处焊接密封，所述第二法兰21和不锈钢管10的连接处焊接密封。在其中一个实施例中，所述的绝缘套管12和填充体14的材质为聚四氟乙烯。以上所述实施例仅表达了本技术的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低温低压电气贯穿件，其特征在于，包括旋压组件、密封螺母、导向圈、密封圈、第一法兰和第二法兰；所述的旋压组件包括不锈钢管、设置于不锈钢管内且环绕不锈钢管轴心的三根导电铜棒、覆盖于导电铜棒上的绝缘套管，所述导电铜棒的两端沿其径向设置有电缆连接孔，所述的绝缘套管和不锈钢管之间设置有多个填充体；所述的不锈钢管上依次套设有相互楔合的第一法兰和第二法兰，所述的第一法兰和第二法兰形成一内部空腔，所述第一法兰远离第二法兰的一侧设置有安装槽，所述的安装槽内从底至顶依次设置有套设于不锈钢管上的密封圈、导向圈和密封螺母，所述第二法兰的顶部设置有压力表安装孔。

【技术特征摘要】
1.一种超低温低压电气贯穿件，其特征在于，包括旋压组件、密封螺母、导向圈、密封圈、第一法兰和第二法兰；所述的旋压组件包括不锈钢管、设置于不锈钢管内且环绕不锈钢管轴心的三根导电铜棒、覆盖于导电铜棒上的绝缘套管，所述导电铜棒的两端沿其径向设置有电缆连接孔，所述的绝缘套管和不锈钢管之间设置有多个填充体；所述的不锈钢管上依次套设有相互楔合的第一法兰和第二法兰，所述的第一法兰和第二法兰形成一内部空腔，所述第一法兰远离第二法兰的一侧设置有安装槽，所述的安装槽内从底至...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡庆荣，李国平，唐刚华，张光容，
申请(专利权)人：上海东缘机电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31