CN102822586A - 用于在酸性环境中使用的机械附接配件 - Google Patents

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Abstract

一种用于在酸性环境中与管道16联接的配件10，包括：联接本体12；定位成装配在联接本体12的端部42上的环14；形成在联接本体12的内表面上的主密封部30；邻近主密封部30定位的过渡区段24、26；形成在联接本体12的内表面上的内侧密封部32；以及形成在联接本体12的内表面上的外侧密封部34。过渡区段24、26形成为联接本体12的内表面上的凹部，并且包括具有第一直径的第一部分和具有第二直径的第二部分，其中，第一直径大于第二直径。当通过力将环14装配在联接本体12的至少一个端部上时，环14和联接本体12向主密封部30、外侧密封部34和内侧密封部32施加联接力，以将管道16以无泄漏的方式连接到联接本体12。配件10由低合金碳钢材料制成。主密封部30包括第一齿状部50、第二齿状部52和第三齿状部54。

Description

用于在酸性环境中使用的机械附接配件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年1月4日提交的美国临时专利申请No.61/292,122的优先权，该项申请的公开内容被整体结合在此，作为参考。
技术领域
该技术涉及一种流体配件。特别地，该技术关于一种在酸性应用中使用的用于机械地附接和密封管道的流体配件。
背景技术
H2S在有水存在的情况下会对碳钢管线造成腐蚀、开裂、起泡形式的损害。H2S的对钢的影响可以分为如下类型：即，需要外部应力的类型，比如硫化物应力开裂(SSC)；不需要外部应力的类型，比如氢致断裂(HIC)；以及腐蚀。二氧化碳的在酸性环境中的存在趋向于使钢中的腐蚀速率增大。二氧化碳的在酸性环境中的存在还会增加钢的对SSC和HIC的敏感性，其中，对HIC的影响更为显著。
SSC的特征在于，在作用外部应力的条件下，施加的外部应力或者残余的外部应力，发展成最初单一的、直线的、穿晶开裂。SSC会以腐蚀坑(或者可以作为应力集中源的任何其他特征)开始或者通过氢致开裂机理(例如，起泡)开始，然后扩展成垂直于施加的应力的方向的脆性断裂。高强度钢中的SSC趋向于具有相当多的分支，而低强度钢中的SSC几乎没有分支。SSC会在焊接处或者靠近焊接处的热影响区中发生。SSC通常在拉伸强度大于550兆帕(Mpa)的碳钢中发生。然而，SSC失效也在拉伸强度小于550Mpa的钢中发生。这主要是由于对产生高硬度的局部区域的焊件快速冷却造成的。
HIC通常不会在焊接处发生，而是在具有渣孔的管道本体区域中发生，其中，所述渣孔用作用于收集扩散的氢的部位。HIC包括两种基本形式，直线开裂和阶式开裂。在有外部应力或者没有外部应力存在的情况下，HIC会在硬度值远低于RC 22的低强度钢中发生。钢表面处的腐蚀产生原子氢，原子氢穿入并且扩散通过钢直到原子氢被捕获在金属中的自然发生的不规则处，比如非金属杂质和叠层。该原子氢混合到分子氢中并产生足够高的气体压力，以超过钢的屈服强度，形成气泡。邻接的气泡会发展为通常平行于钢的轧制方向的开裂处。
与HIC相关联的另一现象为钢管和焊接接头中的氢脆化，其通常表示金属由于氢渗透而引起的延展性的损失。氢脆化的敏感性取决于材料的化学性质和微观结构。因此，管道和焊接件的不同区域会由于氢的存在而发生不同程度的脆化。因而，理想的是，在酸性应用中避免使用焊接。另外，焊接在某些环境下由于地点、恶劣的条件、气体的存在或者别的原因通常很难进行。
发明内容
根据此处描述的教导，描述一种用于在酸性环境中与管道联接的配件。
附图说明
图1为示例性配件的立体图，该示例性配件具有用于将两个管道联接在一起的相对的端部；
图2为图1的示例性配件的平面图；
图3为图1的示例性配件的截面图，其示出了未联接在配件的端部上的环；
图4为图1的示例性配件的一个端部或套筒的截面图；
图5为图1的示例性配件的本体的密封表面中一些的分解图；
图6为图1的示例性配件的一个端部或者套筒的截面图，其示出了部分地安装在本体的端部上的环，其中，管道定位在本体内部；
图7为与图6相似的截面图，但图7示出了位于本体的一个端部上的完全安装位置中的环以及套筒和管道的相关联的变形；
图8为与图7相似的截面图，但图8示出了彼此交叠的各种部件的部分；
图9为替代性的示例性配件的立体图，该替代性的示例性配件具有用于联接到管道的单个端部和限定在相对的端部上的凸缘；
图10为图9的示例性配件的平面图；以及
图11为图9的示例性配件的右视图。
具体实施方式
示例性配件10用于以机械附接配件来替代焊接，所述机械附接配件适于用在NACE(National Association of Corrosion Engineers国际腐蚀工程师协会)环境或应用中，例如用于腐蚀的工艺流体或工艺气体(比如硫化氢)存在的环境或应用。使用机械附接配件10来替代传统的焊接接头导致成本的降低，并且提高接头的质量、安全性和可靠性。示例性配件10可以用于连接薄壁管或厚壁管，例如尺寸范围从1/4NPS(公称管道尺寸)到4NPS(公称管道尺寸)的管道，但是其他管道尺寸也可以受益于示例性配件10。
如附图中所示，示例性配件10包括在驱动环14、本体12与管道16之间的沿圆柱形接触区域的长度的预定干涉比。示例性配件10可以安装在管道16上，并且对于爆裂和热膨胀(挠曲疲劳)满足符合ASMEB31的条件的要求。示例性配件10还将配件受压对暴露于腐蚀介质的配件/管道区域的加工硬化的影响减至最小。其使包括有示例性配件10的配件/管道组件能够满足NACE TM0177腐蚀测试的要求。
图1-8示出了管道16与限定在配件10的本体12的内表面36上的密封部30、32、34，包括密封部30、32、34之间的过渡区段24、26，之间的径向和轴向关系，以及本体12的外部22和环14的内部表面的径向和轴向关系。示例性配件10由AISI-SAE 4130低合金等级的碳钢材料制成。配件的几何结构与材料的组合提供在NACE应用中可接受的装配接头性能。
图1-8中示出的示例为配件10，配件10具有两个相对的端部42a、42b，每个端部构造用于将管道本体16接收在其中。图9-11中示出的示例具有用于接纳管道本体16的单个端部42a，而另一端部用作凸缘18。其他类型的配件也可以利用此处的教导。
参照图1，配件10包括联接本体12和至少一个型锻环14。图1-8中示出的示例具有两个型锻环14，而图9-11中示出的示例具有一个型锻环14。联接本体12和环14一起用于将管道本体16连接到配件10。这些部件通常关于中心轴线对称。
联接本体12包括第一套筒12a(其形成图2中的联接本体12的右侧)和第二套筒12b(其形成图2中的联接本体12的左侧)。第一套筒12a用于接纳第一管道本体16，第二套筒12b用于接纳第二管道本体16。如下面将更详细描述的那样，当型锻环14被轴向地推动到带有接纳在其中的管道区段16的相应套筒12a、12b上时，套筒12a、12b变得机械地连接至管或管道区段并且与管或管道区段密封。本体的内部具有止挡部80，止挡部80阻止管道16的进入到本体12内部中的轴向运动。
联接本体12和型锻环14由高强度、低合金碳钢形成，例如AISI-SAE4130低合金等级的碳钢。其他碳钢包括UNS413000等级和UNS414000等级。碳钢的化学组分与NACE应用中使用的工艺化学品相容，并且在恶劣的环境条件下表现出有限的腐蚀性、高效性，而且是消费者所能接受的材料。另外，碳钢具有允许其支持示例性配件10的机械负荷要求的所有方面的性能。如本领域技术人员已知的那样，如果需要，也可以使用其他材料。但是，有利地，碳钢可以用于酸性应用中，以避免焊接的需要。如上所述，管道16的尺寸可以变化，示例性配件10不限于特定尺寸的管道。
参照图9-11，配件10的确切构型能够改变，并且不用必须包括图1-8中示出的处于同轴构型的两个套筒12a、12b。例如，配件10能够一体地形成或构造用于与另一部件或者另一类型的配件连接，并且配件10可以具有在各个不同的位置处从配件10延伸的任意数量的套筒，以连接到一个或更多个相应的管道16。具体示例能够是配件与球阀的组合，其中，配件10能够以与共同拥有的美国专利No.6,467,752中描述的相似的方式与球阀组合在一起，该专利的全部内容被结合在此，作为参考。共同拥有的美国专利No.7,575,257；No.6,692,040；No.6,131,964；No.5,709,418；No.5,305,510和No.5,110,163的全部内容也特别被结合在此，作为参考。图9-11中示出的示例在一侧具有套筒12a，在另一侧具有垂直的凸缘18。凸缘18包括密封表面28和孔38，孔38用于接纳螺栓，以将凸缘18联接至表面。配件的几何结构在需要焊接接头的情况下能够制造成例如在图9-11中示出的凸缘之类的所有部件在单个本体中的构型，或者配件的几何结构能够制造成标准ASME配件的其他标准构型。
如图3中所示，配件10以其自身的轴线镜像。因此，套筒12a的任何论述适用于套筒12b，并且将不再重复。
套筒12a包括周向凸缘或脊状部20，周向凸缘或脊状部20从本体12的外部表面22径向向外延伸。如本领域技术人员已知的那样，当将配件10连接到管道本体16时，脊状部20用于将套筒12a连接到邻近的型锻环14。可以使用工具(未示出)将环14驱动成抵靠凸缘20。
参照图3-5，套筒12a包括用于在联接本体12与管道16之间进行密封以及将联接本体12机械地连接至管道16的多个间隔开的密封部，这些密封部包括：主密封部30、内侧密封部32和外侧密封部34。密封部30、32、34从联接本体12的内表面36向内延伸。当在此处使用时，术语“内侧”和“外侧”用于大致表示例如与外部凸缘20或端部42相对的轴向间隔。因而，外侧密封部34与内侧密封部32相比，相对于凸缘20轴向间隔开更大的距离。外侧密封部34是安全密封部，其用作管线中的内部压力的备用部。外侧密封部34还用于限制外部环境物进入到密封部中，诸如污物或者来自外部环境的水分。双外侧密封部34被设置并且在恶劣的环境中有益，恶劣的环境例如，由于管道的不良表面质量引起的密封可能较为困难。示例性应用为位于诸如North Sea或Alaska之类的地方的岸上石油钻机或海上石油钻机。双密封部34用于提供额外的保护。在一个密封部可能失效的情况下，另一个密封部作为备用。外侧密封部34为较小型式的梯形主密封部，其将在下面被更详细地论述，包括外侧密封部34的两个密封部通过混合的半径部被结合在一起。
参照图3-8，主密封部30用于提供与管道16的主流体密封以及机械连接。主密封部30包括第一齿状部50、第二齿状部52和第三齿状部54，这些齿状部与联接本体12的凸缘20和端部42轴向地间隔开。齿状部50、52、54通过凹槽44彼此略微地分开。过渡区段或壁区段24、26定位在主密封部30之前或之后。过渡区段24、26用于将齿状部50、52、54推压到管道16内或者符合驱动环14的形状。过渡区段24、26还允许套筒12a减压到管道16上。过渡区段24、26还允许三个主密封齿状部50、52、54一起成凸轮形，其导致与管道16的更好连接。图5和图8示出了本体12和环14之间的交叠区域84，交叠区域84要求一些类型的变形或咬合。为了使环移动经过在该区域84中的本体，齿状部必须咬合到管道16内，管道16必须变形，或者环14和/或本体12必须变形。
定位在主密封部的外侧的过渡区段26具有斜状部，该斜状部离开管壁16延伸到第一直径，然后在直径方面减小到第二直径。外侧过渡区段26包括具有第一直径的第一部分和具有第二直径的第二部分。第二部分壁的第二直径从实现第二直径的点直到其达到外侧密封部34具有大致恒定的直径。
第二内侧过渡区段定位在主密封部30的内侧。与外侧过渡区段相似，内侧过渡区段包括具有第一直径的第一部分和具有第二直径的第二部分。由于接近内侧密封部32，第二部分在长度方面比第一过渡区段短。
如图5中所示，主密封部30的第二齿状部52和第三齿状部54具有梯形截面并且在第一直径D1处相对于管壁16向内隔开。侧壁的向下通向齿状部的面的角度大致相等。与现有设计相比，齿状部50、52、54的梯形形状更加坚固并且提供更多的质量，以向下挤压抵靠管道16。齿状部的质量相对于现有设计增加一倍。齿状部50、52、54在质量方面也比现有技术中已知的那些齿状部大，以应对与将联接本体12安装在可能较小质量的管道外径表面上相关联的挑战。
另外，主密封部30的齿状部50、52、54通过上每个齿状部50、52、54的根部处的半径结合到套筒12a的内壁内。其有助于减小压力并且阻止壁断裂。每个齿状部50、52、54的根部处的半径可以优化，以降低应力集中的可能性。
第一齿状部50也具有梯形截面并且在第二直径D2处相对于管壁16向内间隔开。第二直径D2比用于第二齿状部52和第三齿状部54的第一直径D1的间距大。过渡区段24、26用于当环14被推动在套筒12a的外表面上时有助于将齿状部50、52、54驱动到管道16内。
内侧密封部32位于主密封部30与凸缘20之间。与主密封部30一样，内侧密封部32提供与管道16的流体密封以及机械连接。内侧密封部32为单个齿状部，但能够由多个齿状部形成，所述多个齿状部能够通过一个或更多个适合的凹槽44彼此分开。内侧过渡区段24定位在内侧密封部32与主密封部30之间。参照图6和7，本体12还包括至少一个抗扭转脊状部70，为了简便起见，抗扭转脊状部70在此处被称为“扭转脊状部”。扭转脊状部70示出为位于外侧密封部34与套筒12a的端部42之间，但可以位于主密封部30与外侧密封部34之间。扭转脊状部70主要设置用于承载本体12与管道16之间的扭转载荷。抗扭转脊状部70与主密封部30轴向向外间隔开足够的距离，使得管道16的直径由于主密封部30造成的减小不会干扰扭转脊状部70与管道16之间的接合。扭转脊状部70优选地具有摩擦表面，该摩擦表面能够通过滚花、拉削或类似工艺形成，以更好地抵抗扭转载荷。
参照图4，本体12的外侧表面22具有在接触部46与端部42之间的内部部分56。内部部分56具有比接触部46和凸缘20都相对小的直径。本体12的内部部分56具有邻近端部42的增加摩擦区段58，其也被称为锁定机构或防倒退凹槽。摩擦区段58包括多个脊状部60，以致一旦型锻环14完全安装在本体12上就将型锻环14更好地保持在联接本体12上。摩擦脊状部60有助于防止型锻环14从本体12滑落或者从本体12脱离。邻近端部42设置的另一特征为渐缩部62，渐缩部62优选地具有大约20度或者更大角度的锥角。渐缩部62有助于最初将型锻环14安装到本体12上。套筒12a的外部表面22具有斜状区段48，斜状区段48定位在部分56与接触部46之间。此外，另一斜状部66邻近凸缘20定位。
型锻环或驱动环14定尺寸成被环状地接纳在套筒12a上并且被沿着套筒12a朝向凸缘20轴向地推动，以促使密封部30、32、34咬合到管道16内，以将本体12与管道16密封并且机械地连接。型锻环14包括内侧部分14a和外侧部分14b。环14的外侧部分14b通常比内侧部分14a厚。环14包括在端部14b处的第一接触部68，第一接触部68包括多个脊状部60，这些脊状部60形成摩擦区段72，用于与本体的摩擦区段58配合。第一个接触部68连接至第一斜状的上部82，第一斜上部82用作引导表面，以有助于使环14居中在套筒12a上，并且有助于集中和引导在套筒12a上的干扰。通常，环14上的表面有助于将环14容易地安装在套筒上。
型锻环14还包括内部表面74。内部表面74通常为圆柱形并且在端部14b处联接至斜状上区段76。表面66和表面56为压迫表面。
斜状部分76具有比环的内部表面74大的直径。尽管未示出，但环14也可以包括下弯渐缩区段，如本领域技术人员已知的那样。当环14完全安装时，该下弯区段能够是限定在主密封部30附近的脊状部。斜状上区段76的角度与斜状部48的角度大致匹配，便于型锻环14轴向移动通过接触部46。
参照图6，型锻环14示出为在预安装位置部分地安装或预先组装在联接本体12上。在该位置，型锻环斜状上区段76邻近主密封部接触部区段74，但相对于主密封部接触部区段74略微间隔开。通过干涉配合，型锻环14被保持并且能够在联接本体12上的预安装位置运送至用户，其便于由最终的终端用户使用和安装。
参照图7，为了将型锻环14完全安装到带有插入到其内的管道16的套筒12a上，以便将配件10机械地连接并且密封到管道16，能够使用安装工具(未示出)将型锻环14进一步朝向工具接合凸缘20推动到套筒12a上。型锻环14在带有插入到其内的管道16的联接本体12上的运动引起本体12，以及特别是本体12的密封部30、32、34朝向或进入管道16内的径向运动，以产生本体12及本体12的密封部30、32、34与管道16的密封和机械连接。此外，管道16变形并且联接本体12变形。
本体12和型锻环14构造成使得密封部30、32、34被依次设定，一次一个，并且恢复载荷力施加于主密封部30，当型锻环14从预安装位置移动到最终安装位置时，所有这些以优选顺序进行。在前一个密封部被完全设定以前，未设定的密封部不与管道16进行变形接触。密封部的设定意味着密封部的齿状部被锻压或推动成与管道16变形接触。当密封部的齿状部被完全推动到管道16内时(例如，当作为被型锻环14的特定区段向内推动的结果，与密封部30或32或34直接相对的外部表面22没有进一步的径向运动时)，密封部的设定被认为完成(即，被完全设定)。
替代性地，密封部的完全设定能够被定义为当驱动环14已经将密封部的齿状部最大程度地推动到管道16内的时候，或者当驱动环14移动通过密封部时驱动环14的致动渐缩部水平成直径恒定的圆柱形区段的时候。当密封部30、32、34继续咬合到表面内并且管道16开始塑性变形或者径向向内移动导致永久变形时，管道16通常变得受力超过其弹性极限。如图7中所示，主密封部30的齿状部50、52、54咬合到管道16内且使管道16变形，并且它们自身略微变形。其用于对在管道16的外侧上发现的任何粗糙或不规则的表面缺陷进行补充。
与本体12的径向运动以及管道16的变形同时，型锻环14的径向运动向外发生。型锻环14的这种径向运动通常为弹性的，并且导致型锻环14的直径方面仅少量的增加。
如图7中所示，型锻环14在本体套筒12a上被轴向地推动到示意出的最终安装位置。在该位置，型锻环14抵接本体凸缘20或者接合本体凸缘20。替代性地，型锻环14能够非常邻近凸缘20定位而不与凸缘20接触。在最终安装位置，所有的密封部30、32、34被设定，并且扭转脊状部70咬合到管道16内。联接本体12内部部分56的锁定机构58(也被称为防倒退凹槽)与型锻环锁定机构72之间的配合防止或者至少降低型锻环14将其自身从套筒12a轴向移离的可能性。
除了齿状部、型锻环14和管道16的变形之外，联接本体12也变形。如图7中所示，套筒12a的较薄部分78趋向于随从于型锻环的轮廓。其是在环14依次对各密封部进行密封时由压力抑制引起的。其益处在于：径向向外变形的套筒部分78有助于将驱动环14保持在配件10上。这是除了由防倒退凹槽58、72提供的帮助之外的帮助。
示例：
使用碳钢4130类型的材料进行了示例性配件10的测试，其中，1.5英寸和2英寸的配件安装在A333/A106管道上。使用NACE TM0177溶液A进行该组件的为期30天的内部暴露测试。溶液A为用0.5％冰醋酸酸化的5％氯化钠。测试是在室温(大约76华氏度)下在1标准大气压的H2S下进行的，以对硫化物应力开裂(SSC)进行评估。最初用N2对溶液和测试试样进行脱气，随后在整个持续过程期间连续纯化H2S。PH最初为2.7，补充到PH达到3.8。在任何试样中没有观察到SCC或应力腐蚀的迹象。因此，确定配件10适于在NACE MR0175、NACE MR0103-2007和ISO15156中列出的H2S分压温度限制内的酸性介质应用。在H2S的15绝压(pisa，pounds per square inch absolute)的限制性分压的情况下允许任何温度。有利地，通常已知的材料和碳钢等级已被发现作为酸性环境中的配件是有效的，因此避免了将接头焊接在一起的必要。
为了将配件10安装在管道16上，管道16滑动到联接本体12中的开口内。然后环14被推动在套筒12a上直到环14基本上与凸缘20接触。
配件10的各部件可以由棒原料、锻件或者管原料加工而成。
用于在酸性环境中与管道16联接的示例性配件10包括联接本体12；环14；主密封部30；过渡区段24、26；内侧密封部32；以及外侧密封部34。联接本体12具有内表面，该内表面在联接本体12的至少一个端部处限定用于在其中接纳管道16的孔。环14定位成装配在联接本体12的至少一个端部上，以将联接本体12机械地连接到管道16。主密封部30形成在联接本体12的内表面上。过渡区段24、26形成为联接本体12的内表面上的邻近主密封部30的凹部。过渡区段24、26包括具有第一直径的第一部分和具有第二直径的第二部分，其中，第一直径大于第二直径。内侧密封部32与主密封部30和联接本体12的至少一个端部向内间隔开地形成在联接本体12的内表面上。外侧密封部34与联接本体12的至少一个端部向内间隔开并且与主密封部30向外间隔开地形成在联接本体12的内表面上。当通过力将环14装配在联接本体12的至少一个端部上时，环14和联接本体16向主密封部30、外侧密封部32和内侧密封部34施加联接力，以将管道16以无泄漏的方式连接到联接本体12。
过渡区段可以定位在主密封部与内侧密封部之间，并且第一直径可以邻近主密封部直接定位。过渡区段可以包括内侧过渡区段和外侧过渡区段，其中，内侧区段邻近主密封部的内侧定位，外侧区段邻近主密封部的外侧定位。主密封部可以包括至少第一主密封部和第二主密封部，邻近所述至少第一主密封部和第二主密封部的内侧过渡区段和外侧过渡区段可以相对于每个密封部的径向位置具有大致相同的内径。
配件可以包括形成在联接本体的内表面上的扭转脊状部，其中，扭转脊状部从外侧密封部向内或者向外定位。配件可以包括定位在本体的外部表面上的周向凸缘。该凸缘提供环被推动抵靠的止挡部。主密封部、内侧密封部和外侧密封部中的每一个可以为周向连续的。
主密封部可包括第一主密封部、第二主密封部和第三主密封部，其中，第一主密封部、第二主密封部和第三主密封部中的每一个之间定位有凹槽。第一主密封部可以在第一直径处定位在联接本体的内表面上，第二主密封部可以在第二直径处定位在联接本体的内表面上，第三主密封部可以在第三直径处定位在联接本体的内表面上，第一直径、第二直径和第三直径中的至少一个与其他的不同。所述主密封部中的每一个可以具有梯形面。
外侧密封部可以为双密封部。当环被向内驱动时，环向内移动，以依次将主密封部、外侧密封部和内侧密封部相对于管道密封。当环被推动在相应的密封部上时，外侧密封部、内侧密封部和主密封部中的每一个或者外侧密封部、内侧密封部和主密封部中的一个或更多个咬合到管道内或者使管道变形。环为型锻环，其包括用于依次将外侧密封部、主密封部和内侧密封部相对于管道密封的压迫表面。型锻环可以具有邻近环的端部定位的第一区段和从环的端部向内定位的第二区段。型锻环还可以包括下弯区段。
联接本体可以具有第一端部和第二端部，其中，第一端部和第二端部彼此成镜像，环定位在每一端部处。联接本体可以具有用于接纳管道的第一端部和用作凸缘的第二端部。
在另一示例中，用于在无焊接的情况下在酸性环境中与管道联接的配件包括：联接本体，该联接本体具有内部，该内部限定用于将管道接纳在其中的孔；以及型锻环，该型锻环定位成装配在联接本体的端部上，以将联接本体机械地联接到管道。环和联接本体由抵抗酸性环境中的腐蚀的高强度、低合金碳钢形成。该高强度、低合金碳钢可以为UNS413000等级或者UNS414000等级。
在另一示例中，用于在酸性环境中与管道联接的配件包括：联接本体，该联接本体具有内表面，该内表面在联接本体的至少一个端部处限定用于将管道接纳在其中的孔；环，该环定位成装配在联接本体的至少一个端部上，以将所述联接本体机械地连接到管道；以及主密封部，该主密封部形成在联接本体的内表面上。主密封部包括第一密封部、第二密封部和第三密封部。第一密封部相对于联接本体的内表面向内定位在第一直径处，第二密封部相对于联接本体的内表面向内定位在第二直径处，第三密封部相对于联接本体的内表面向内定位在第三直径处，其中，第一直径、第二直径和第三直径中的至少之一与其他的不同。所述密封部中的每一个形成齿状部，用于咬合到管道的表面内或者使管道的表面变形。
第一密封部可以定位在第二密封部和第三密封部的向内处。第一直径可以比第二直径和第三直径大。过渡区段可以邻近主密封部定位。过渡区段为联接本体的内表面的凹部，并且包括具有第一直径的第一过渡部分和具有第二直径的第二过渡部分。具有第一直径的第一过渡部分邻近第一密封部定位并且具有比第二过渡部分的第二直径大的直径。
当在此处被使用时，术语“大致”为估计术语。
尽管上面呈现了所要求保护的示例的各种特征，但应当理解，可以单独地或以任何组合的方式使用这些特征。因此，所要求保护的示例不限于仅在此处描述的特定示例。
另外，应当理解，本领域技术人员可以想到所要求保护的示例的变型和改型。此处描述的示例为示例性的。本公开内容可以使本领域技术人员能够设计和使用具有与权利要求中所引用的元件相对应的替代性元件的替代性设计。预期的范围因而可以包括与权利要求的字面语言不同或无实质不同的其他示例。本公开的范围因此如在所附权利要求中阐述的那样被限定。

Claims (21)

1.一种用于在酸性环境中与管道联接的配件，包括：
联接本体，所述联接本体具有内表面，所述内表面在所述联接本体的至少一个端部处限定用于将管道接纳在其中的孔；
环，所述环定位成装配在所述联接本体的所述至少一个端部上，用于将所述联接本体机械地连接到管道；
主密封部，所述主密封部形成在所述联接本体的所述内表面上；
过渡区段，所述过渡区段形成为在所述联接本体的所述内表面上的邻近所述主密封部的凹部，所述过渡区段包括具有第一直径的第一部分和具有第二直径的第二部分，所述第一直径大于所述第二直径；
内侧密封部，所述内侧密封部与所述主密封部和所述联接本体的所述至少一个端部向内间隔开地形成在所述联接本体的所述内表面上；
外侧密封部，所述外侧密封部与所述联接本体的所述至少一个端部向内间隔开地并且与所述主密封部向外间隔开地形成在所述联接本体的所述内表面上；
其中，当通过力将所述环装配在所述联接本体的所述至少一个端部上时，所述环和所述联接本体向所述主密封部、所述外侧密封部和所述内侧密封部施加联接力，以将所述管道以无泄漏的方式连接到所述联接本体。
2.根据权利要求1所述的配件，其中，所述过渡区段定位在所述主密封部与所述内侧密封部之间，并且所述第一直径直接邻近所述主密封部定位。
3.根据权利要求1所述的配件，其中，所述过渡区段包括内侧过渡区段和外侧过渡区段，所述内侧过渡区段邻近所述主密封部的内侧定位，所述外侧过渡区段邻近所述主密封部的外侧定位。
4.根据权利要求1所述的配件，其中，所述主密封部包括至少第一主密封部和第二主密封部，并且邻近所述至少第一主密封部和第二主密封部的所述内侧过渡区段和所述外侧过渡区段相对于每个密封部的径向位置具有大致相同的内径。
5.根据权利要求1所述的配件，还包括：扭转脊状部，所述扭转脊状部形成在所述联接本体的所述内表面上，所述扭转脊状部从所述外侧密封部向内或向外定位；以及周向凸缘，所述周向凸缘定位在所述本体的外部表面上，所述凸缘提供所述环被推动抵靠的止挡部；其中，所述主密封部、所述内侧密封部和所述外侧密封部中的每一个为周向连续的。
6.根据权利要求1所述的配件，其中，所述主密封部包括第一主密封部、第二主密封部和第三主密封部，在所述第一主密封部、所述第二主密封部和所述第三主密封部中的每一个之间定位有凹槽。
7.根据权利要求6所述的配件，其中，所述第一主密封部在第一直径处定位在所述联接本体的所述内表面上，所述第二主密封部在第二直径处定位在所述联接本体的所述内表面上，所述第三主密封部在第三直径处定位在所述联接本体的所述内表面上，所述第一直径、所述第二直径和所述第三直径中的至少一个与其他的不同。
8.根据权利要求6所述的配件，其中，所述主密封部中的每一个具有梯形面。
9.根据权利要求1所述的配件，其中，所述外侧密封部为双密封部。
10.根据权利要求1所述的配件，其中，当所述环被向内驱动时，所述环能够向内移动以依次将所述主密封部、所述外侧密封部和所述内侧密封部相对于管道密封。
11.根据权利要求10所述的配件，其中，当所述环被推动在相应的密封部上时，所述外侧密封部、所述内侧密封部和所述主密封部中的一个或更多个咬合到管道内或者使管道变形。
12.根据权利要求1所述的配件，其中，所述环为型锻环，所述型锻环包括压迫表面，用于依次地将所述外侧密封部、所述主密封部和所述内侧密封部相对于管道密封。
13.根据权利要求12所述的配件，其中，所述型锻环具有邻近所述环的端部定位的第一区段和从所述环的所述端部向内定位的第二区段。
14.根据权利要求12所述的配件，其中，所述型锻环还包括下弯部段。
15.根据权利要求1所述的配件，其中，所述联接本体具有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部彼此成镜像，并且在每一端部处定位有环。
16.根据权利要求1所述的配件，其中，所述联接本体具有用于接纳管道的第一端部和用作凸缘的第二端部。
17.一种用于在无焊接的情况下在酸性环境中与管道联接的配件，包括：
联接本体，所述联接本体具有内部，所述内部限定用于将管道接纳在其中的孔；以及
型锻环，所述型锻环定位成装配在所述联接本体的端部上，以将所述本体机械地联接到管道，
其中，所述环和所述联接本体是由抵抗酸性环境中的腐蚀的高强度、低合金碳钢形成。
18.根据权利要求17所述的配件，其中，所述高强度、低合金碳钢为UNS413000等级或者UNS414000等级。
19.一种用于在酸性环境中与管道联接的配件，包括：
联接本体，所述联接本体具有内表面，所述内表面在所述联接本体的至少一个端部处限定用于将管道接纳在其中的孔；
环，所述环定位成装配在所述联接本体的所述至少一个端部上，以将所述联接本体机械地连接到管道；
主密封部，所述主密封部形成在所述联接本体的所述内表面上，所述主密封部包括第一密封部、第二密封部和第三密封部，其中，所述第一密封部相对于所述联接本体的所述内表面向内定位在第一直径处，所述第二密封部相对于所述联接本体的所述内表面向内定位在第二直径处，所述第三密封部相对于所述联接本体的所述内表面向内定位在第三直径处，所述第一直径、所述第二直径和所述第三直径中的至少一个与其他的不同，所述密封部中的每一个形成齿状部，用于咬合到管道的表面内或者使管道的表面变形。
20.根据权利要求19所述的配件，其中，所述第一密封部从所述第二密封部和所述第三密封部向内定位，并且所述第一直径大于所述第二直径和所述第三直径。
21.根据权利要求20所述的配件，还包括邻近所述主密封部定位的过渡区段，所述过渡区段为所述联接本体的所述内表面的凹部并且包括具有第一直径的第一过渡部分和具有第二直径的第二过渡部分，其中，具有第一直径的所述第一过渡部分邻近所述第一密封部定位并且具有比所述第二过渡部分的所述第二直径大的直径。
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