專(zhuān)利名稱(chēng)：用于與管道封閉系統(tǒng)使用的法蘭式接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種管路系統(tǒng)，更具體地，涉及一種用于與管道封閉系統(tǒng)使用的接頭。
背景技術(shù)：
目前，柔性管路，如波紋狀不銹鋼管道，用于許多需要初級(jí)及次級(jí)封閉的應(yīng)用。各種管道工程以及地方和聯(lián)邦機(jī)械法規(guī)和規(guī)范要求柔性管路的特定類(lèi)型的安裝受到次級(jí)封閉系統(tǒng)保護(hù)?，F(xiàn)有技術(shù)中，管道封閉系統(tǒng)用于容納流體(若管道中為流體)。在美國(guó)專(zhuān)利7，004，510中公開(kāi)了一種現(xiàn)有的管道封閉系統(tǒng)，該專(zhuān)利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。在美 國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)12/207,626中公開(kāi)了一種用于與管道封閉系統(tǒng)使用的螺紋接頭，該專(zhuān)利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)弓I用并入本文。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式包括用于與封套內(nèi)的金屬管道使用的接頭，該接頭包括轉(zhuǎn)接件，該轉(zhuǎn)接件具有管狀構(gòu)件，該管狀構(gòu)件限定用于流體流動(dòng)的具有縱向軸線(xiàn)的縱向通道；用于容納管道的本體，該本體與轉(zhuǎn)接件相對(duì)地定位并與縱向軸線(xiàn)對(duì)齊；定位在轉(zhuǎn)接件與本體之間的密封構(gòu)件；定位在密封構(gòu)件外部的保持件，該保持件容納轉(zhuǎn)接件并且容納本體；位于轉(zhuǎn)接件附近的第一法蘭及位于本體附近的第二法蘭；以及緊固件，其用于將第一法蘭和第二法蘭拉向彼此。


圖I是用于在附接于管道的管道封閉系統(tǒng)中使用的示例性法蘭式接頭的截面圖。圖2是圖I的轉(zhuǎn)接件的截面圖。圖3是圖I的本體的截面圖。圖4是圖I的套圈的放大的截面圖。圖5是在替代的實(shí)施方式中的接頭的截面圖。圖6是圖5的一部分的放大的截面圖。
具體實(shí)施例方式圖I為連接于管道封閉系統(tǒng)的示例性法蘭式接頭的截面圖。該接頭包括轉(zhuǎn)接件100及本體200。轉(zhuǎn)接件100包括允許流體(氣體、液體等)流動(dòng)的縱向貫穿通道106。如在美國(guó)專(zhuān)利5，799，989,6, 079，749及6，428，052中所述，轉(zhuǎn)接件100與密封構(gòu)件300相互作用，以壓縮位于轉(zhuǎn)接件100與密封構(gòu)件300之間的波紋狀管道，從而形成流體密封。密封構(gòu)件300可由開(kāi)口環(huán)形墊圈、夾頭或其它構(gòu)件形成。保持件400用來(lái)在使用期間將密封構(gòu)件300保持在位以及將本體引導(dǎo)至適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｌ兹?00與波紋狀管道700的封套702接合，以將該封套702機(jī)械地固定于本體200。如在下面進(jìn)一步詳述，套圈500也對(duì)本體200產(chǎn)生流體密封。圖2為圖I的轉(zhuǎn)接件100的截面圖。轉(zhuǎn)接件100包括管狀構(gòu)件102，管狀構(gòu)件102限定沿縱向軸線(xiàn)104的貫穿通道106。肩部108延伸離開(kāi)管狀構(gòu)件102，且大致垂直于縱向軸線(xiàn)104。當(dāng)如本文所述地組裝接頭時(shí)，法蘭600接觸肩部108。引導(dǎo)面110從肩部108逐漸變細(xì)，且具有相對(duì)于接頭的縱向軸線(xiàn)104的傾斜角。在示例性實(shí)施方式中，引導(dǎo)面110的角度匹配于保持件400上的入口面402的角度。轉(zhuǎn)接件100包括O型圈溝槽112，O型圈溝槽112用于容納對(duì)保持件400的內(nèi)部密封的O型圈。轉(zhuǎn)接件100包括轉(zhuǎn)接件密封表面114，轉(zhuǎn)接件密封表面114接觸暴露的波紋狀管道700且壓縮位于轉(zhuǎn)接件密封表面114與密封構(gòu)件300上的密封面302之間的金屬管道700。在示例性實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)接件密封表面114的角度匹配于密封構(gòu)件300上的密封面的角度。圖3為圖I的本體200的截面圖。本體200包括在靠近轉(zhuǎn)接件100的第一本體端部處形成于本體的外表面上的O型圈溝槽204?？梢栽贠型圈溝槽204中定位O型圈，以提供本體200與保持件400之間增強(qiáng)的密封。本體200還包括在具有流體的情況下提供流體排放的特征。本體200包括延伸穿過(guò)本體200的外壁的排放口 206。排放口 206提供從管 道700泄漏的流體的出口(圖I)。為了監(jiān)測(cè)泄漏的流體，可將傳感器(未圖示)布置成與排放口 206流體連通。套圈500定位在本體200的后端上且接合管道700的封套702(圖I)。套圈500容納在本體200的后部上的截頭圓錐形環(huán)形凹部208中，管道700從所述后部進(jìn)入接頭中。凹部208具有相對(duì)于接頭的縱向軸線(xiàn)104成角度“a”的凹部面。在示例性實(shí)施方式中，角度“a”等于30度。圖4為圖I的套圈500的放大的截面圖。套圈500具有雙錐形面502，雙錐形面502具有第一段504與第二段506。第一段504具有陡的角度(例如45度)以限定銳利的邊緣510。當(dāng)如在此處更詳細(xì)描述地組裝接頭時(shí)，迫使該邊緣510進(jìn)入管道封套702中。第二段506具有較淺的角度“b” (例如20度)。通過(guò)使角度“b”小于(凹部208上的)角度“a”，迫使套圈500的邊緣510朝向本體的中心線(xiàn)進(jìn)入封套702中。邊緣510接合封套702且提供本體200與封套702之間的機(jī)械連接。這提供了與封套702的流體密封的機(jī)械附接，以控制軟管組件在壓力下的軸向伸展。另外，將套圈500壓縮到截頭圓錐形環(huán)形凹部208中還提供了流體密封的金屬與金屬密封。封套702可以類(lèi)似于在序列號(hào)為12/207,626的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中所述。在將接頭組裝至管道700時(shí)，管道700穿過(guò)法蘭650、套圈500以及本體200被送入。管道700的遠(yuǎn)端將封套702移除以暴露出波紋狀管道700的至少一個(gè)波谷。波紋狀管道700的外表面具有波狀的峰和谷。一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件300布置在紋狀管道700的暴露的谷中。將管道700穿過(guò)本體200往回拉直到密封構(gòu)件300接觸肩部220。保持件400在密封構(gòu)件300上滑動(dòng)。將轉(zhuǎn)接件100插入保持件400中，由與入口面402共同作用的引導(dǎo)面110引導(dǎo)。法蘭600繞管狀構(gòu)件102定位。緊固件(例如螺栓)800穿過(guò)法蘭600中的開(kāi)口 602且接合法蘭650中的螺紋652。在示例性實(shí)施方式中，使用4個(gè)螺栓。當(dāng)擰緊螺栓800時(shí)，轉(zhuǎn)接件密封表面114接觸暴露的波紋狀管道700，且壓縮位于轉(zhuǎn)接件密封表面114與密封構(gòu)件300上的密封面302之間的金屬管道700。在將法蘭600與法蘭650拉向彼此時(shí)，轉(zhuǎn)接件密封表面114與密封面302之間的金屬管道700的壓縮將金屬管道700折疊，以形成轉(zhuǎn)接件密封表面114與密封面302之間的兩層金屬。這限定了轉(zhuǎn)接件100與管道700之間的金屬與金屬密封。此外，當(dāng)擰緊螺栓800時(shí)，迫使套圈500進(jìn)入本體200的截頭圓錐形環(huán)形凹部208中。因?yàn)榘疾?08的角度“a”大于錐形面502的第二段506的角度“b”，所以迫使套圈500進(jìn)入封套702中。套圈500的邊緣510接合封套702，以提供可靠的、不透流體的機(jī)械連接。將套圈500壓 縮到凹部208中形成了套圈500與本體200之間的不透流體的密封。圖5為一個(gè)替代的實(shí)施方式中的接頭900的截面圖。接頭900的許多元件類(lèi)似于接頭100的那些元件，且具有相同的附圖標(biāo)記。接頭900的不同之處在于轉(zhuǎn)接件密封表面902與轉(zhuǎn)接件密封表面114不同。圖6為示出轉(zhuǎn)接件密封表面902的放大圖。轉(zhuǎn)接件密封表面902具有與密封面302相同的相對(duì)于縱向軸線(xiàn)104的角度。如在圖6中所示,轉(zhuǎn)接件密封表面包括使轉(zhuǎn)接件密封表面902的表面面積小于密封面302的表面面積的切割部904。切割部904包括大致平行縱向軸線(xiàn)104的第一壁906。第二壁908大致垂直于縱向軸線(xiàn)104。在使用時(shí)，將螺栓800擰緊，迫使轉(zhuǎn)接件100進(jìn)入本體200中。這壓縮了位于轉(zhuǎn)接件密封表面902與密封面302之間的金屬管道700，如在圖6中所示。當(dāng)金屬管道的峰被壓縮時(shí)，密封面902與第一壁906之間的邊緣對(duì)管道700施加力，從而在管道700中形成環(huán)形卷曲部710。此卷曲部用作線(xiàn)性密封且適應(yīng)管道700中由于焊縫、機(jī)械公差等造成的瑕疵。該管道封閉系統(tǒng)可用于多種應(yīng)用，包括直接地下埋設(shè)、地面上室外用途、安全用高壓室內(nèi)用途、以及其它用于石化管線(xiàn)的次級(jí)封閉和感測(cè)系統(tǒng)。雖然已圖示并描述了優(yōu)選實(shí)施方式，但在不偏離本發(fā)明的精神及范圍的情況下，可進(jìn)行各種修改及替換。因而應(yīng)理解的是，本發(fā)明是以例示而非限制的方式來(lái)描述的。
權(quán)利要求
1.一種用于與封套內(nèi)的金屬管道使用的接頭，所述接頭包括 轉(zhuǎn)接件，所述轉(zhuǎn)接件具有管狀構(gòu)件，所述管狀構(gòu)件限定用于流體流動(dòng)的具有縱向軸線(xiàn)的縱向通道； 用于容納所述管道的本體，所述本體與所述轉(zhuǎn)接件相對(duì)地定位并與所述縱向軸線(xiàn)對(duì)齊； 定位在所述轉(zhuǎn)接件與所述本體之間的密封構(gòu)件； 定位在所述密封構(gòu)件外部的保持件，所述保持件容納所述轉(zhuǎn)接件且容納所述本體； 位于所述轉(zhuǎn)接件附近的第一法蘭和位于所述本體附近的第二法蘭；以及 緊固件，所述緊固件用于將所述第一法蘭和所述第二法蘭拉向彼此。
2.如權(quán)利要求I所述的接頭，其中 所述轉(zhuǎn)接件包括從所述管狀構(gòu)件延伸的肩部，所述第一法蘭接合所述肩部。
3.如權(quán)利要求I所述的接頭，其中 所述轉(zhuǎn)接件包括引導(dǎo)面，所述引導(dǎo)面具有相對(duì)于所述縱向軸線(xiàn)的角度； 所述保持件包括入口面，所述入口面具有相對(duì)于所述縱向軸線(xiàn)的角度。
4.如權(quán)利要求I所述的接頭，其中 所述轉(zhuǎn)接件包括形成在所述轉(zhuǎn)接件的外表面上的O型圈溝槽，所述O型圈溝槽用于容納對(duì)所述保持件密封的O型圈。
5.如權(quán)利要求I所述的接頭，其中 所述轉(zhuǎn)接件包括轉(zhuǎn)接件密封表面； 所述密封構(gòu)件包括密封面； 所述轉(zhuǎn)接件密封表面和密封面共同作用，以壓縮位于所述轉(zhuǎn)接件密封表面與密封面之間的管道。
6.如權(quán)利要求5所述的接頭，其中 所述轉(zhuǎn)接件密封表面具有相對(duì)于所述縱向軸線(xiàn)的傾斜角，并且所述密封面具有相對(duì)于所述縱向軸線(xiàn)的相同的傾斜角。
7.如權(quán)利要求5所述的接頭，其中 所述轉(zhuǎn)接件密封表面包括切割部，所述切割部具有在邊緣處連接所述轉(zhuǎn)接件密封表面的第一壁，所述邊緣用于壓褶所述管道。
8.如權(quán)利要求I所述的接頭，其中 所述本體包括形成在所述本體的外表面上的O型圈溝槽，所述O型圈溝槽用于容納對(duì)所述保持件密封的O型圈。
9.如權(quán)利要求I所述的接頭，還包括穿過(guò)所述本體的外壁形成的排放口。
10.如權(quán)利要求I所述的接頭，還包括位于第二本體端的套圈，所述套圈用于接合所述管道的所述封套，以將所述接頭機(jī)械地連接于所述封套，所述套圈提供所述套圈與所述封套之間的不透流體的密封以及所述套圈與所述本體之間的不透流體的密封。
11.如權(quán)利要求10所述的接頭，其中 所述本體包括位于第二本體端的遠(yuǎn)端部分上的截頭圓錐形環(huán)形凹部，所述套圈定位在所述截頭圓錐形凹部中。
12.如權(quán)利要求11所述的接頭，其中所述截頭圓錐形環(huán)形凹部具有凹部面，所述凹部面具有相對(duì)于縱向軸線(xiàn)的第一角度；所述套圈具有錐形面，所述錐形面的一部分具有相對(duì)于縱向軸線(xiàn)的第二角度，所述第二角度小于所述第一角度。
13.如權(quán)利要求I所述的接頭，其中 所述金屬管道為波紋狀不銹鋼管道。
14.一種聯(lián)接于封套內(nèi)的金屬管道的接頭，所述接頭包括 轉(zhuǎn)接件，所述轉(zhuǎn)接件具有管狀構(gòu)件，所述管狀構(gòu)件限定用于流體流動(dòng)的具有縱向軸線(xiàn)的縱向通道； 用于容納所述管道的本體，所述本體與所述轉(zhuǎn)接件相對(duì)地定位并與所述縱向軸線(xiàn)對(duì)齊,穿過(guò)所述本體的外壁形成有排放口 ； 定位在所述轉(zhuǎn)接件與所述本體之間的密封構(gòu)件； 定位在所述密封構(gòu)件外部的保持件，所述保持件容納所述轉(zhuǎn)接件且容納所述本體； 位于所述轉(zhuǎn)接件附近的第一法蘭和位于所述本體附近的第二法蘭； 位于第二本體端的套圈，所述套圈用于接合所述管道的所述封套，以將所述接頭機(jī)械地連接于所述封套，所述套圈提供所述套圈與所述本體之間的不透流體的密封；以及緊固件，所述緊固件用于將所述第一法蘭和所述第二法蘭拉向彼此； 其中，所述轉(zhuǎn)接件包括從所述管狀構(gòu)件延伸的肩部，所述第一法蘭接合所述肩部； 其中，所述轉(zhuǎn)接件包括引導(dǎo)面，所述引導(dǎo)面具有相對(duì)于所述縱向軸線(xiàn)的角度，所述保持件包括入口面，所述入口面具有相對(duì)于所述縱向軸線(xiàn)的角度； 其中，所述轉(zhuǎn)接件包括形成在所述轉(zhuǎn)接件的外表面上的O型圈溝槽，所述O型圈溝槽用于容納對(duì)所述保持件密封的O型圈； 其中，所述轉(zhuǎn)接件包括轉(zhuǎn)接件密封表面，所述密封構(gòu)件包括密封面，所述轉(zhuǎn)接件密封表面和密封面共同作用，以壓縮位于所述轉(zhuǎn)接件密封表面與密封面之間的管道； 其中，所述本體包括形成在所述本體的外表面上的O型圈溝槽，所述O型圈溝槽用于容納對(duì)所述保持件密封的O型圈； 其中，所述本體包括位于第二本體端的遠(yuǎn)端部分的截頭圓錐形環(huán)形凹部，所述套圈定位在所述截頭圓錐形環(huán)形凹部中，所述截頭圓錐形環(huán)形凹部具有凹部面，所述凹部面具有相對(duì)于縱向軸線(xiàn)的第一角度，所述套圈具有錐形面，所述錐形面的一部分具有相對(duì)于縱向軸線(xiàn)的第二角度，所述第二角度小于所述第一角度。
全文摘要
一種用于與封套內(nèi)的金屬管道使用的接頭，該接頭包括轉(zhuǎn)接件，該轉(zhuǎn)接件具有管狀構(gòu)件，該管狀構(gòu)件限定用于流體流動(dòng)的具有縱向軸線(xiàn)的縱向通道；用于容納管道的本體，該本體與轉(zhuǎn)接件相對(duì)地定位并與縱向軸線(xiàn)對(duì)齊；定位在轉(zhuǎn)接件與本體之間的密封構(gòu)件；定位在密封構(gòu)件外部的保持件，該保持件容納轉(zhuǎn)接件且容納本體；位于轉(zhuǎn)接件附近的第一法蘭和位于本體附近的第二法蘭；以及緊固件，其用于將第一法蘭和第二法蘭拉向彼此。
文檔編號(hào)F16L25/00GK102918313SQ201180011905
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月2日
發(fā)明者史蒂文·A·特雷克爾, 馬克·米勒 申請(qǐng)人:歐美佳福萊克斯公司