專利名稱：管道防護(hù)功能部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影響或監(jiān)視在管道中的流體介質(zhì)、特別是在其管壁之間由一空腔分開(kāi)的雙層管壁的防護(hù)管道中的流體介質(zhì)的防護(hù)功能部件，該部件有一由壁構(gòu)成的外殼及法蘭，通過(guò)后者它可密封地與管道連接。
在管道系統(tǒng)中可非常容易地運(yùn)送易燃或易爆液體和氣體，危及水的、有損健康的或有損環(huán)境的產(chǎn)品。因?yàn)檫\(yùn)送的介質(zhì)不受監(jiān)視的溢出會(huì)造成很大的損害和危險(xiǎn)，為了避免這種情況采用其管壁由一空腔互相分開(kāi)的雙層管壁的防護(hù)管道是眾所周知的。用這種方式不僅直接改善對(duì)介質(zhì)外溢的防護(hù)，而且還可能把該空腔與一監(jiān)視在該空腔的內(nèi)容的測(cè)量?jī)x器相連接，例如與一專門(mén)氣體的指示器或一測(cè)壓儀相連接。以此可以在介質(zhì)一進(jìn)入該空腔就發(fā)出溢出信號(hào)，并隨后切斷通過(guò)管道的運(yùn)送，這樣可完全阻止向環(huán)境溢出的危險(xiǎn)。
管道一般設(shè)有大量功能部件。例如止回閥或斷流閥、閘門(mén)、泵或流量計(jì)，它們各通過(guò)法蘭同管道管子連接，后者由剛性或柔性材料構(gòu)成。在功能部件區(qū)域沒(méi)有已為人所知的防止介質(zhì)溢出的合適措施。這一方面導(dǎo)致功能部件在運(yùn)行中是很大的危險(xiǎn)源的結(jié)果，以致于在那里與管道相比較經(jīng)常地發(fā)生漏泄。另一方面這意味著在敷設(shè)管道時(shí)很大的額外花費(fèi)，因?yàn)樵诘叵路笤O(shè)也必須保證對(duì)這些功能部件能經(jīng)常的、法律要求的接近。由此，在以前的技術(shù)中或者在一井中或者在一地上管道區(qū)段上安裝功能部件，這樣很大的額外費(fèi)用是其缺點(diǎn)。除功能部件外，法蘭本身是另外的特別經(jīng)常出現(xiàn)不密封的區(qū)域，在這法蘭上功能部件例如通過(guò)螺釘密封地與其相鄰接的管道相連接。
在這個(gè)背景下，本發(fā)明把研制一個(gè)防護(hù)功能部件作為自己的任務(wù)，它要能易于監(jiān)視地和改善地防止介質(zhì)溢出，并且不要求直接接近元件。
這個(gè)任務(wù)按本發(fā)明是通過(guò)以下方案解決的，即外殼全面由一第二層壁環(huán)繞，第二層壁與第一層壁由一空腔分開(kāi)，空腔氣密地封閉，并且可與一用于監(jiān)視其內(nèi)容的測(cè)量?jī)x器連接，并且通過(guò)一個(gè)或多個(gè)孔同一環(huán)槽連接，后者環(huán)繞著管道引進(jìn)法蘭密封面或它的密封裝置中。
這一提出的防護(hù)功能部件是由一外殼環(huán)繞，后者在各側(cè)有優(yōu)先由鋼做的雙層壁，它們由一空腔互相分離，該空腔氣密地封閉、并且是與一用于監(jiān)視其內(nèi)容的測(cè)量?jī)x器可連接的、或者永久連接的。這樣可以證實(shí)介質(zhì)進(jìn)入空腔、并在其從空腔溢到周?chē)h(huán)境之前采取措施，特別是切斷管道。為了也能證實(shí)在法蘭區(qū)的不密封性，其封閉面設(shè)有一環(huán)繞著管道的環(huán)槽，它是比如銑上去的。環(huán)槽的深度選擇為使法蘭的密封也部分地進(jìn)入其中，這樣在其總長(zhǎng)上留下一連貫的通道。通過(guò)一個(gè)或多個(gè)孔或者用其它方法形成的開(kāi)口，使環(huán)槽底部同外殼的空腔相連。如果處于管道中的介質(zhì)滲入密封面，以致直接出現(xiàn)溢出的危險(xiǎn)，則它通過(guò)環(huán)槽和孔到達(dá)空腔，并且在那里由測(cè)量?jī)x器證實(shí)。在這種情況下因此也能采取安全措施。
按本發(fā)明的防護(hù)元件的優(yōu)點(diǎn)在于大大改善了防止運(yùn)送的介質(zhì)的溢出。雖然在傳統(tǒng)的單壁管道中使用也是相宜的，但用于雙層壁防護(hù)管道是優(yōu)選的。由于改善了的保護(hù)作用使直接接觸元件成為多余的，因?yàn)榭稍诩磳l(fā)生的溢出之前采取安全措施，并有足夠的修理時(shí)間。不依賴于監(jiān)視種類(lèi)，這一提出的解決方案使得對(duì)最小的漏泄就能探出。特別是由此產(chǎn)生費(fèi)用方面的很大優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)椴恍枰藿ǖ厣瞎艿蓝位蚪佑|井了。另外，功能部件的監(jiān)視也不影響外面的外殼層和絕緣層。
按本發(fā)明的功能部件特別出現(xiàn)在斷流裝置中，也就是閘門(mén)或閥門(mén)中，在它們中較常出現(xiàn)在不可接觸的區(qū)域裝配的必要性。另外，按本發(fā)明的結(jié)構(gòu)在止回閥中也是有優(yōu)點(diǎn)的，它也同樣須常常安裝在不可接觸處。許多其它功能部件，例如污泥箱、泵或流量計(jì)則與此相反，一般是能很容易接觸地安裝在差不多在一個(gè)泵站里，這樣可以直接監(jiān)視。
功能部件常有一插進(jìn)流體介質(zhì)的有效部分，例如斷流閥的閥盤(pán)。主要是機(jī)械連接元件用于操作，后者穿過(guò)一個(gè)在外殼中的通道。例如一個(gè)閥盤(pán)通過(guò)一個(gè)主軸作為連接元件而運(yùn)動(dòng)，這樣它可通過(guò)一個(gè)手輪或一個(gè)安在外殼上的電機(jī)調(diào)節(jié)。為了避免介質(zhì)沿著通道溢出，在本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)的構(gòu)造中提出，這有效部分通過(guò)一個(gè)波紋管同外殼密封地連接，在波紋管的內(nèi)部連接元件以終端嵌接。用這種方法流體介質(zhì)與通道被分開(kāi)，而波紋管由于其可變形性不妨礙有效部分的運(yùn)動(dòng)。具有優(yōu)點(diǎn)的結(jié)果是明顯改善了防止介質(zhì)溢出。
在使用一波紋管時(shí)，如果處在它和外殼之間的空間同一監(jiān)視其內(nèi)容的測(cè)量?jī)x器是可連接的，則是有益的，這樣波紋管的失效也可被證實(shí)。
當(dāng)連接元件的通道通過(guò)一個(gè)或多個(gè)襯套實(shí)現(xiàn)，即密封地緊貼在連接元件上的所謂安全襯套，可進(jìn)一步改善對(duì)介質(zhì)溢出的防護(hù)。特別是在多個(gè)套筒的情況下可用這個(gè)方案而不用波紋管也可達(dá)到好的密封。
壓縮氣體，例如壓縮空氣，或者真空用來(lái)填充在殼壁間的空腔。其結(jié)果是僅通過(guò)總壓力的變化就可證實(shí)不密封性，這樣作為測(cè)量裝置用一個(gè)簡(jiǎn)單的氣壓計(jì)就足夠了。既能證實(shí)朝向介質(zhì)的內(nèi)壁的不密封性，又能證實(shí)朝向環(huán)境的外壁的不密封性，原則上是有優(yōu)點(diǎn)的，因?yàn)樵谶@兩種情況中出現(xiàn)介質(zhì)溢出的明顯增大了的危險(xiǎn)。在用壓縮空氣或者真空填充時(shí)可滿足這一要求，因?yàn)樵谶@兩種情況中發(fā)生壓力變化。然而，帶真空的空腔監(jiān)視不可用于易燃的、易爆的和危及水的材料。因此，用一保護(hù)氣體，例如氮?dú)馓畛淇涨灰彩强煽紤]的。如果保護(hù)氣體處于空腔中，則一個(gè)專門(mén)的證實(shí)在管道中介質(zhì)的裝置作為測(cè)量?jī)x器是有優(yōu)點(diǎn)的，以便能在極小的漏泄時(shí)就能探測(cè)出。
如果按本發(fā)明的功能部件通過(guò)法蘭連接到一雙層防護(hù)管道上，則防護(hù)管道的空腔和外殼互相連接是有益的。為此，環(huán)槽將通過(guò)防護(hù)管道的法蘭部分的開(kāi)口與其空腔連接。在法蘭中的密封此時(shí)設(shè)有一個(gè)或多個(gè)與管道平行的開(kāi)口，或者由二個(gè)同心部件組成，以使環(huán)槽與管子的法蘭部分的開(kāi)口之間的連接不中斷。
一個(gè)管部件的空腔的、越過(guò)其中的功能部件的連貫的連接有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即很大的管段可由一個(gè)唯一的測(cè)量?jī)x器監(jiān)視。在證實(shí)有漏泄的情況下，存在確定損壞部位的位置問(wèn)題。由此，在改進(jìn)的構(gòu)造中提出，在法蘭和空腔之間的孔可通過(guò)一個(gè)斷流裝置，例如一個(gè)斷流螺栓關(guān)閉。這時(shí)是涉及在防護(hù)管道的空腔和法蘭之間的孔、還是在外殼和法蘭之間的孔，原則上是無(wú)意義的。在這兩種情況中管道可通過(guò)斷流裝置的關(guān)閉按段分開(kāi)，以致大大簡(jiǎn)化漏泄的找尋。
防護(hù)管道功能部件的外殼橫截面相當(dāng)于它裝在其中的管道的外橫截面，即管道和外殼的外壁的結(jié)構(gòu)，互相相當(dāng)是有益的，用這種方法將避免在安裝防護(hù)功能部件時(shí)的空腔問(wèn)題，因?yàn)椴话l(fā)生相對(duì)于管道來(lái)說(shuō)的橫截面增大。直徑的小偏差是可想象的，特別是稍微的增大，以便為了避免過(guò)大的流動(dòng)阻力而使有足夠大的功能部件開(kāi)口截面成為可能。管道和外殼相對(duì)應(yīng)的橫截面特別用在那些不要求從外面操作的防護(hù)功能部件中。例如在止回閥中。
本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)，可從下述描述中得出，在其中借助于附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施實(shí)例。原理圖性質(zhì)的附圖中

圖1通過(guò)一按本發(fā)明的斷流閥的截面，圖2通過(guò)一按本發(fā)明的止回閥的截面。
圖1中的閥門(mén)可通過(guò)二個(gè)法蘭(1)連接到一管道的管上，管道的走向由此沿一通道(2)繼續(xù)，后者的橫截面可以以這個(gè)閥門(mén)的一個(gè)閥盤(pán)(3)關(guān)閉或改變。閥盤(pán)(3)的操作通過(guò)一從這個(gè)閥門(mén)的外殼中伸出來(lái)的主軸(4)實(shí)現(xiàn)，后者是可通過(guò)一以終端面固定在其上的手輪運(yùn)動(dòng)的。
為了提高對(duì)介質(zhì)從通道(2)中溢出的安全性，這個(gè)閥門(mén)由雙層壁(5,6)包圍，它們封閉空腔(7)。另外，這個(gè)空腔(7)設(shè)有一個(gè)接頭(8)，通過(guò)它可連接一個(gè)檢查其內(nèi)容的測(cè)量?jī)x器，特別是一個(gè)壓力測(cè)量?jī)x。如果現(xiàn)在閥門(mén)的內(nèi)壁(5)損壞，那么在通道(2)中流動(dòng)的介質(zhì)不進(jìn)入環(huán)境中，而是進(jìn)入空腔(7)中。出現(xiàn)的壓力變化可用接在接頭(8)上的測(cè)量?jī)x器證實(shí)，從而可采取安全措施，并可在發(fā)生通過(guò)外壁(6)的溢出之前更換這個(gè)閥門(mén)。如果空腔(7)由一不同于空氣的其它介質(zhì)或由一不同于外面氣壓的壓力填充，則也可用這個(gè)測(cè)量?jī)x器證實(shí)在外壁(6)中的漏泄。
機(jī)械操作元件，在例中是主軸(4)，通過(guò)閥門(mén)的外殼的通道要求特別防護(hù)。這個(gè)通道是通過(guò)多個(gè)襯套(9)，而所謂安全襯套實(shí)現(xiàn)的，它們密封地緊貼在主軸(4)上。主軸(4)的下端由一可變形的波紋管(10)包圍，后者密封地與一閥盤(pán)(3)和內(nèi)壁(5)連接。用這種方法在波紋管(10)和內(nèi)壁(5)之間形成另一個(gè)空腔的空間(11)，其結(jié)果是在通道(2)中的介質(zhì)不到達(dá)主軸(4)的通道?？臻g(11)也可借助于孔(12)通過(guò)一測(cè)量?jī)x器監(jiān)視，以便能證實(shí)襯套(9)或波紋管(10)的失效。
為了也能保證法蘭(1)的監(jiān)視，它們?cè)趦?nèi)部設(shè)有孔(13)，后者把環(huán)繞它們的密封面(14)的環(huán)槽(15)同空腔(7)連接。在有損壞的密封的情況下，溢出的介質(zhì)到達(dá)環(huán)槽(15)，并通過(guò)孔(13)導(dǎo)向空腔(7)，在那里通過(guò)接頭(8)使測(cè)量?jī)x器可證實(shí)。這里決定性的是環(huán)槽(15)差不多設(shè)置在密封面(14)的中間，以使在密封完全穿透之前就實(shí)現(xiàn)溢出的證實(shí)。用這種方法在法蘭(1)區(qū)域也給出很好的溢出防護(hù)。
圖2表示按本發(fā)明的止回閥，其中同種構(gòu)件的附圖標(biāo)記與圖1中的一致。閥的閥盤(pán)(3)固定在一壓力彈簧(16)上，后者支撐在外殼的內(nèi)壁(5)上。如果液體以此由上向下流過(guò)止回閥，則它處于打開(kāi)狀態(tài)，而在相反的流動(dòng)方向時(shí)，壓力彈簧(16)將閥盤(pán)(3)壓向其閥座(17)，并由此關(guān)閉閥門(mén)。在本發(fā)明的這一構(gòu)造中，空腔(7)的監(jiān)視可例如通過(guò)一接頭(8)實(shí)現(xiàn)，后者處在一個(gè)連接在法蘭(1)上的構(gòu)件上，并通過(guò)孔(13)同空腔(7)連接。環(huán)繞密封面(14)的環(huán)槽(15)做在其密封裝置(18)中。
結(jié)果出現(xiàn)一易于監(jiān)視的防護(hù)功能部件，它大大改善了對(duì)介質(zhì)溢出的防護(hù)，并明顯簡(jiǎn)化了管道的敷設(shè)，因?yàn)闇p少了對(duì)元件的可接近性的要求。安全性的改善在所有工業(yè)領(lǐng)域，特別是在化學(xué)工業(yè)中，由本發(fā)明進(jìn)入了一個(gè)能以可靠的安全性避免環(huán)境破壞的階段。
權(quán)利要求
1．影響或監(jiān)視在管道中的流體介質(zhì)，特別是在其管壁由一空腔分開(kāi)的雙層防護(hù)管道中的流體介質(zhì)的防護(hù)功能部件，其中該部件有一由壁構(gòu)成的外殼及一法蘭，通過(guò)后者它可密封地與管道連接，其特征為-外殼全面地由一第二層壁(6)環(huán)繞，后者與第一層壁(5)之間由一空腔(7)分開(kāi)，-空腔(7)氣密地封閉，并可與一用于監(jiān)視其內(nèi)容的測(cè)量?jī)x器連接，-且空腔(7)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)孔(13)同一個(gè)環(huán)槽(15)相連接，后者環(huán)繞著管道引進(jìn)法蘭(1)的密封面(14)或它的密封裝置(18)中。
2．按權(quán)利要求1的部件，其特征為功能部件是一斷流裝置。
3．按權(quán)利要求1的部件，其特征為功能部件是一止回閥。
4．按前述權(quán)利要求之一的部件，其特征為功能部件有一插進(jìn)流體介質(zhì)的有效部分，它是通過(guò)一機(jī)械連接元件操作的，后者穿過(guò)一個(gè)在外殼中的通道，并且這有效部分通過(guò)一波紋管(10)同外殼連接，波紋管把流體介質(zhì)與通道分開(kāi)。
5．按權(quán)利要求4的部件，其特征為在波紋管(10)和外殼之間封閉的空間(11)是同一監(jiān)視其內(nèi)容的測(cè)量?jī)x器可連接的。
6．按前述權(quán)利要求之一的部件，其特征為功能部件有一插進(jìn)流體介質(zhì)的有效部分，它是通過(guò)一機(jī)械連接元件操作的，后者穿過(guò)一個(gè)在外殼中的通道，并且這通道有一個(gè)或多個(gè)襯套(9)，后者密封地緊貼在連接元件上。
7．按前述權(quán)利要求之一的部件，其特征為空腔(7)和/或空間(11)為真空、或含有壓縮氣體或氣體。
8．按前述權(quán)利要求之一的部件，其特征為環(huán)槽(15)同雙層壁防護(hù)管道的空腔(7)通過(guò)在其法蘭中的開(kāi)口相連接。
9．按權(quán)利要求8的部件，其特征為法蘭(1)和空腔(7)之間的孔(13)可由一斷流裝置關(guān)閉。
10．按前述權(quán)利要求之一的部件，其特征為外殼的橫截面相當(dāng)于外管道橫截面。
全文摘要
提出了一用于影響或監(jiān)視在管道中的流體介質(zhì),特別是在其管壁之間由一空腔分開(kāi)的雙層管壁的防護(hù)管道中的流體介質(zhì)的防護(hù)功能部件,其中該部件有一由壁構(gòu)成的外殼及一法蘭,通過(guò)后者它可密封地與管道連接,其中該外殼全面地由一第二層壁(6)環(huán)繞,后者與第一層壁(5)由一空腔(7)分開(kāi),該空腔(7)氣密地封閉,并可與一用于監(jiān)視其內(nèi)容的測(cè)量?jī)x器連接,并且空腔(7)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)孔(13)與一環(huán)槽(15)連接,后者環(huán)繞著管道引進(jìn)法蘭(1)的密封面(14)或它的密封裝置(18)中。
文檔編號(hào)F16K27/02GK1216602SQ97193885
公開(kāi)日1999年5月12日 申請(qǐng)日期1997年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月19日
發(fā)明者漢斯·溫迪施密特, 弗蘭克·肯普夫曼, 安內(nèi)洛雷·科爾布 申請(qǐng)人:漢斯·溫迪施密特, 弗蘭克·肯普夫曼, 安內(nèi)洛雷·科爾布