CN105431666A - 管道接头的以及相关的改进 - Google Patents

Abstract

披露了一种用于连接两个管状导管的末端的管道接头，该管道接头包括：一对外壳元件(200)，该对外壳元件各自包括一个外部零件(210)和一对内部零件(220)，该内部零件和外部零件是相对于彼此可旋转的，其中在第一构型中，该对外壳元件(200)是分离的并且可定位为环绕这些管状导管的末端，并且在第二构型中，它们被锁定在一起，其中该锁定在一起是通过相应内部零件(220)和外部零件(210)相对旋转而使得一个外壳元件(200)的这些内部零件(210)至少部分地接合另一个外壳元件(200)的外部零件(210)来实现的。

Description

管道接头的以及相关的改进

技术领域

本发明涉及一种用于连接多个管状管道、尤其用于连接作为流体输送系统的一部分的多段管道的接头。

背景技术

用于运送材料(例如，液体和气体)的流体输送系统是已知的。该系统可以包括安装在建筑物内用于运送例如水或油的市政管道工程系统。这些管道工程系统可以包括用于建筑物供暖系统、消防喷淋系统的管道以及上行干管管道和废水管道。这些系统还可以包括用于将燃料运送几千英里的油气管线以及在开采应用中使用的管道系统。在燃料的流体输送中所使用的管状导管可以由不同金属制成，包括钢、铁、铜、铝、和塑料。

对较小直径的管道而言，可以使用推装式管道接头。然而，对直径大于5cm左右的管道而言，将管道末端推入此类推装式接头中所需要的力变得对于手动连接而言太高。此外，通过推装式接头连接的多个管道能够相对于彼此旋转，这可能致使阀瓣(valvetaps)移出最佳位置。

对较大直径的管道而言，可以使用焊接接缝。然而，焊接接缝具有以下缺点：需要熟练技术工人并且对健康和安全以及环境具有负面影响。例如，由长度为12米长的多段钢管制成的并且直径为1米的气体运送管线的构造常规地使用焊接接缝。当考虑到设备在接缝位置处的部署以及X射线设备对该接缝的检查时，每条接缝可能花费熟练技术团队7个小时来完成。并且在此类检查之后必须修复此类焊接接缝中的大约10分之1。这使得管线的构造是非常昂贵并且耗时的。

在使用塑料管道时，可以使用热熔接缝，其中这些管道的有待连接的末端被加热并且接着被熔接在一起。

推装式接头、焊接接缝、和熔接接缝难以断开，以便例如进行修复或维护，此类断开通常对这些管道造成损坏。

维特利(Victaulic，也称为victolic)管道接缝在本领域是已知的，其中有待连接的管道末端在其外表面中形成有环状凹槽。图1和图2中示出了维特利型管道接缝的实例。图1示出了沿着管道的此类管道接缝100的纵向视图。图2示出了接缝100的截面视图。

具有C形纵向截面的环状弹性垫圈150被放在管道140、142的有待连接的末端上，使得该垫圈跨这两个管道。典型地，该垫圈略微伸展以便配合在这些管道末端上从而在该垫圈与这些管道之间形成密封。接着用刚性的维特利型外壳110、112来包裹该垫圈，该外壳与在这些管道末端中形成的凹槽146相接合。接合是经由在该外壳的两个半件110、112的相应轮缘中形成的突起部136而形成的。一般，该外壳以形成有凸缘120、122的两个半件110、112形成，并且这两个半件通过穿过了这些凸缘的多个螺栓130连接在一起。该外壳压缩该密封垫圈150以便进一步改善该垫圈与这些管道末端之间的密封。

此类维特利管道接缝存在已知的问题。首先是这些管道接缝不是很适合高压管道系统。具体而言，在通过该接缝联接在一起的这些管道元件之一包括管道端盖的情况下，该接缝必须承受住起作用来拉动由该接缝所连接的这些管道末端的显著力。当流体压力在图1和图2的管道接缝内累积时，该压力径向向外地作用在该垫圈上，从而致使该垫圈膨胀并且对外壳半件110、112施加径向向外的力。即，该压力作用在图1和图2中的标有‘压力’的双箭头的方向上。这个力起作用来将这些外壳半件拉开，并且因此管道接缝100内的高流体压力被转移至将这些外壳半件110、112保持在一起的这些螺栓130。维特利型管道接缝典型地额定在150psi、300psi、或500psi的流体压力下工作并且额定在约5倍的该指定工作压力下失效。

此外，通过维特利型(图1和图2所示类型的)管道接缝所连接的多个管道能够相对于彼此并且相对于外壳110、112进行旋转，这可能造成管道阀等移动到不可触及位置的问题。如果这些螺栓由于该管道系统的振动而松开，则维特利型管道接缝也可能失效。

带凹槽管道的另外一个问题是，在这些管道中形成凹槽本身是耗时的并且可能难以完成，尤其在可能存在单一适合机器并且需要处理大量管道的场所中。这可能在管道安装过程中造成瓶颈。

用于输送散装液体(例如油或其他燃料)的管道的直径通常为48英寸(约1.2米)，并且搬运此类管道的问题并非微不足道。并且，为了使管道节段可以容易地通过公路输送到其安装场所，它们典型地不能以大于约12米的节段来制造。这意味着对每千米的管道节段而言，需要在管道区段之间制作83个接缝。如果此类接缝是焊接的，则每个接缝可能花熟练技术焊工约7个小时来完成。甚至使用维特利型接缝也可能花若干个小时，直到凹槽已经在这些管道中形成。

维特利型接缝的另外一个问题是，不可能通过快速视觉检查来辨别这些接缝是否已经恰当地安装。已知的问题是，已经装配但不是充分紧密的接缝可以通过视觉检查并且甚至通过初始操作测试、而仅在一段时间之后失效。此类接缝在行业内被称为“酝酿时间(brewtime)”或“咖啡短休(coffeebreak)”接缝，因为它们可能经常在装配工只将该接缝的这些螺栓部分地拧紧并且接着在短休喝咖啡之后忘了要回去完成其工作而破坏时出现。并且，此类接缝可能是由心怀不满的员工故意装配得较差。

发明内容

本发明的实施例的目标是解决现有技术管道接头系统中的这些和其他缺点。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于连接两个管状导管的末端的管道接头，该管道接头包括：一对外壳元件，该对外壳元件各自包括一个外部零件和一对内部零件，该内部零件和外部零件是相对于彼此可旋转的，其中在第一构型中，该对外壳元件是分离的并且可定位为环绕这些管状导管的末端，并且在第二构型中，它们被锁定在一起，其中该锁定在一起是通过相应的内部零件和外部零件相对旋转而使得一个外壳元件的这些内部零件至少部分地接合另一个外壳元件的外部零件来实现的。

优选地，这些外部元件是壳体元件并且这些内部元件是管道接合元件。

优选地，这些管道接合元件中的至少一个具有被安排成用于接合管道中的凹槽的一个径向地面向内的突起部。

优选地，该径向地面向内的突起部具有被提供在一个表面上的多个尖头以便在使用中接触该凹槽的底部。这些尖头可以按基本上相等的间距围绕该突起部的表面提供。

优选地，这些管道接合元件中的至少一个具有多个径向地面向内的齿以便部分地刺入管道的表面。这些齿可以由相对硬的材料(例如，不锈钢或陶瓷)形成。

优选地，这些壳体元件和/或这些管道接合元件的端面设有对齐特征。优选地，这些对齐特征包括互补性凹陷和突起部。

优选地，该管道接头包括锁定机构，该锁定机构在被接合时阻止该内部零件和外部零件的相对旋转。

优选地，该锁定机构包括相对长形的插入件，该插入件被安排成有待容纳在该外部零件中的互补性孔口中并且与该内部零件中的互补性脊部相接合。

优选地，该锁定机构进一步包括用于使该锁定机构脱离接合的释放机构。

优选地，该释放机构是被安排成允许该锁定机构脱离(leveledout)该锁定位置的槽缝。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于连接两个管状导管的末端的管道接头，该管道接头包括：环状垫圈安排；外壳安排，该外壳安排包括第一和第二外壳元件，其中该第一外壳元件包括第一壳体元件和第一对管道接合元件，并且该第二外壳元件包括第二壳体元件和第二对管道接合元件，其中每对管道接合元件被固持在相应的壳体元件中并且是相对于其可旋转的，并且每个壳体元件被安排成用于容纳该环状垫圈安排并且跨接这两个管状导管的末端，使得如果该第一和第二外壳元件紧密接近到基本上封闭该环状垫圈安排，并且致使这些壳体元件和管道接合元件相对于彼此旋转，则该第一对管道接合元件与该第二壳体元件相接合，并且该第二对管道接合元件与该第一壳体元件相接合以便锁定该外壳安排。

根据本发明的第三方面，提供了一种使用该第一或第二方面的设备来修复泄漏管道的方法。

附图说明

为了更好地理解本发明并且为了示出可以如何使本发明的多个实施例发挥效力，现在将通过举例来参考这些附图，在附图中：

图1和图2示出了现有技术管道接头的纵向视图和截面视图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的部分构造的管道接头的透视图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的部分构造的管道接头的部分截面；

图5a-e示出了根据本发明的一个实施例的锁定机构的详图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的穿过管道接头的部分截面视图；

图7a和图7b示出了本发明的另外多个实施例的截面视图；

图7c和图7d示出了本发明的另外多个实施例的截面视图；

图8示出了本发明的用于连接不同管道的实施例；

图9a-d示出了用于临时修复爆裂管道的现有技术；并且

图10a-e示出了根据本发明的一个实施例用于永久修复爆裂管道的技术。

具体实施方式

图3示出了具有环状凹槽146的类型的第一和第二管道140、142，该环状凹槽被定位在其外表面中、靠近一端。提供了环状垫圈151，该环状垫圈在这些管道的相应的末端之间产生了不漏流体的密封。在图4中更清楚地看到垫圈151的形式，该图示出了穿过该垫圈的截面。该垫圈具有大致T形截面，其中中央的‘直立’部分152被安排成定位在每个管道140、142的末端之间。该T形的这些‘水平’部分153终止在被安排成接触管道的外部并且围绕该管道的末端部分的外圆周提供适贴配合的多个部分中。

该垫圈是由弹性密封材料制成的并且可以是例如由天然或合成橡胶模制而成。可以制造该垫圈的其他材料包括：乙烯丙烯二烯单体(EPDM)(通常在输送的流体是水时使用)、腈化合物(通常在输送的流体是油时使用)、氟弹性体、氯丁橡胶、白腈、和表氯醇。

图3和图4示出了根据本发明一个实施例的外壳安排的一个半件，该半件与该垫圈一起形成管道接头。该外壳安排包括一对外壳元件200。如将简短描述的，这两个外壳元件相协作来联接这些管道140、142的末端。

外壳元件200包括一个壳体元件210和两个管道接合元件220。在所示的实施例中，该外壳元件的纵向截面是半圆形的，并且需要两个此类外壳元件(为清晰起见，在图3和图4中仅示出了一个外壳元件)来形成一个完整的外壳安排。

在了解两个外壳元件200如何协作之前，有利的是查看单个外壳元件，使得可以理解其各零件及其相互作用。

壳体元件210具有被安排成用于容纳垫圈151的中央通道211以及被安排成用于接纳并固持这些管道接合元件的两个外部通道212。壳体元件210可以由任何适合的材料形成，该材料部分地取决于该管道接缝的大小和该管道中期望的压力。适合地，该壳体元件可以由模制塑料材料、或由钢或另一种金属制成、根据需要被铣削或铸造而成。与类似配置的现有技术维特利式配件相比，一个实施例的重量减小了大约50％，由此产生了明显的材料节省。

管道接合元件220是基本上C形的并且是与该壳体元件分离制造的。该管道接合元件被设计成被固持在壳体元件210的外部通道212中。该管道接合元件包括径向地向内延伸的突起部223，该突起部被安排成在使用中延伸进入在管道的有待联接的末端处的凹槽146中。该突起部223另外设有多个尖头224，这些尖头从突起部223的表面略微延伸。这些尖头被提供用于进一步改善该管道接合元件与管道140、142的接合。

为了组装外壳元件200，将这两个管道接合元件220插入外部通道212中使得它们遵循外部通道212的弧形。一旦完全插入，管道接合部分220的这些末端就与壳体元件210的暴露出的平坦表面平齐，如在图3和图4中可以看到。着重注意的是，管道接合部分220虽然被固持并且在纵向方向上不能与该壳体元件分离，但是它能够相对于该壳体元件自由地旋转，并且如果从图3和图4所示的位置旋转了180°，则该管道接合部分将完全与壳体元件210分离。

壳体元件210和管道接合部分220的相对旋转在本发明实施例的操作过程中是至关紧要的，如在以下描述中将变得清楚。

为了组装该管道接缝，使这两个管道140、142的末端紧密靠近并且将这些末端插入垫圈151中。接着第一外壳元件与这两个管道和垫圈151相接触，如图3所示。在这个构型中，垫圈151被容纳在中央通道211中，并且径向地向内延伸的突起部223被布置在该管道的末端处的凹槽146内。

接下来，引入第二外壳元件200使得该第二外壳元件与已经在位的第一外壳元件200抵接。现在，这两个外壳元件完全环绕垫圈151并且形成了连续的环形物。然而，在这个构型中，没有东西就位而来形成永久接缝并且如果这两个外壳元件被释放，则它们将简单地分开。

为了辅助使这两个外壳元件相邻接的过程，可以在壳体元件210和/或管道接合元件220的相应朝向的表面上提供对齐辅助件。这些对齐辅助件可以采取突起部213和凹陷214的形式，使得当这两个外壳元件紧密接触时，相应的突起部213和凹陷214强制接合并且用户可以容易地确定准确对齐已经实现。

为了完成该接缝，有必要使这两个目前相抵接的壳体元件进行旋转。这是通过使这些壳体元件相对于管道140、142同时旋转实现的。这些管道接合元件220相对于管道140、142保持静止，因为它们借助于尖头224而与这些凹槽处于摩擦接合。

然而，通过旋转这些壳体元件，致使一个管道接合元件的第一端221进入另一个壳体元件的外部通道212中。当然，与此同时，该相同管道接合元件的第二端222更远地移动进入相关联的壳体元件中。这伴随着该第二外壳元件的管道接合部分进入该第一壳体元件的外部通道212中。

一旦这些壳体元件已经旋转了90°，则每个管道接合元件220同等地接合这两个壳体元件210中的每一个，并且管道接缝完成并且在正常操作条件下不会分开。

事实上，一旦该管线启用并且流体正在流动经过相联接的管道，则压力的增大实际上有助于维持该接头的完整性。当流体流动时，垫圈151膨胀并且对这些外壳元件的内部施加压力。这个压力起作用来确保刚性的接缝并且意味着这些壳体元件210不能在这种加压模式下被扭转和分离。如果移除压力，该接头可以仅是未锁定的。通过现有技术维特利系统，如果尝试移除加压的接头的螺栓，其结果可能造成严重伤害，因为该接头可能从管道上大力地弹出。

另外，与现有技术维特利接缝不同(如图1所示，该接缝倾向于在压力下由于在凸缘120与环110结合的点处外壳开裂而失效)，而在本发明的实施例中不存在单个集中压力的点。因此不存在单个失效点。反而，该接头内部的压力以基本上同等的方式围绕该接头的圆周起作用并且实际上有助将该接头稳固地保持在位。

在一个替代性实施例中，壳体元件210可以相对于管道140保持静止，并且管道接合元件220可以相对于该管道和该壳体元件进行旋转而实现所需要的互锁接合。这样，术语管道接合元件不应被解释为是指与该管道的任何强制性物理相互作用(虽然在一些情形下可以是希望的)。而是应被解释为是指，它是与管道的表面处于直接物理接触的部件。

在管道接合元件被致使相对于管道进行旋转的实施例中，这可以通过提供一个接片而得到促进，该接片从该管道接合元件伸出并且位于该管道的表面上。一旦这两个外壳元件如之前所描述的被定位，而不是如之前所描述的使这些壳体元件相对于管道表面进行旋转，这些壳体元件就相对于这些管道表面被保持静止并且这些接片可以围绕该管道的表面被旋转，这具有将这两个外壳元件进行互锁以实现与之前阐述的效果完全相同的希望效果。重点在于在这些管道接合元件与这些壳体元件之间存在相对旋转移动。

本发明的多个实施例具有的优点在于，不能只部分地组装一个管道接头，如使用一些现有技术的情形。一旦这两个外壳元件恰当地锁定在一起，则它们围绕相联接的这管道的末端形成一条安全且刚性的接缝。这允许对该完整接缝进行容易的视觉检查并且避免了与例如在现有技术接头中被部分拧紧的螺栓相关联的多个问题。

一旦固定在这个位置中，该管道接头的这些零件一般不会脱离接合，除非这些壳体元件210在反方向上被旋转90°。然而，在某些情形下，这些管道的振动可能导致随着时间的逐渐旋转，这可能导致该接头失效。具体而言，在用于将流体泵送穿过这些管道的泵被启动或被停止时出现的冲击力可能引起多个问题。

为了阻止这种情况，可以提供锁定机构，该锁定机构牢固地将外壳元件210固定在锁定位置中并且一旦被锁定便防止其旋转，除非该锁定机构是被故意解锁的。图5a-e中示出并解释了根据本发明一个实施例的锁定机构。

图5a示出了在外壳元件200被锁定在位之前这些外壳元件的构型。在这个构型中，如果这两个外壳元件没有被保持在一起，则它们将简单地分离并分开。

图5b示出了在壳体元件210已经相对于管道接合元件220(和管道140的表面)旋转了90°之后的构型。

如图5e所示的锁定构件350包括长形部分352，该长形部分被提供在壳体元件210中的对应孔中。该孔在壳体元件210的外表面和内表面处是开放的。构件350沿着其长度设有一个或多个突起部354以便在该孔中提供摩擦配合或过盈配合。

长形部分352具有相对弹性的倒角下部分356，该倒角下部分被提供来在壳体元件210旋转至固定位置中时接触管道接合元件220的外表面。一旦该壳体元件已经旋转了90°，则插入件352的一端356与管道接合元件220的表面中的互补性脊部226相接合以指示用户该锁被接合。可能存在听得见的咔答声，但是肯定会有触觉反馈，因为一旦该锁定机构被接合，将不能使该壳体元件在基本上任一方向上进行旋转。

图5d示出了从该接头安排的上方观察时锁定构件350的视图。在这个实施例中，示出了两个锁定构件350，但是取决于各种设计限制和考虑因素可以存在任何数量的锁定构件。

如果出于任何原因而有必要将这些管道脱离联接，则可以使该锁定机构停用。这是通过以下方式实现的：朝向锁定构件350的上端提供一个小的槽缝358，这样使得可以将螺丝刀或类似工具插入槽缝358中并且可以使锁定构件350脱离出来。这些壳体元件210接着可以被旋转90°，这致使这两个外壳元件200分离从而允许这两个管道末端是可触及的。

本发明的多个实施例还可以用来联接多个平端管道，即没有带凹槽末端的那类管道。此类管道更普遍用于市政情形中，并且这些管道可以由例如铜或塑料材料形成。

图6示出了根据本发明另一个实施例的管道接头的部分截面视图。具体而言，该图中示出了外壳元件300的详细视图，该外壳元件包括一个壳体元件310和一对管道接合元件320。这个实施例的基本构造与如图3和图4中所示的旨在用于带凹槽管道的实施例相同。壳体元件310具有与图4中的壳体210不同的轮廓，但是这是不明显的并且可以是与之前所描述的实施例相同的。

主要区别在于这些管道接合元件320的管道接合性质。在这个实施例中，代替具有径向地向内延伸的突起部(在之前实施例中被提供用于接合这些凹槽)，本实施例包括多个齿322以用于部分地刺入有待结合的这些管道340、342的表面。在一个优选的实施例中，这些齿是由相对硬的材料(与形成这些管道的材料相比)形成的，这些齿被插入这些管道接合元件320的面向内的表面中。这些齿可以由金属例如钢(尤其为不锈钢)或陶瓷材料形成。陶瓷齿322可以刺入这两个金属管道和由塑料材料形成的管道的外表面。不需要将这些管道340、342刺入很大的深度，并且完全刺入管道是肯定不希望的。需要的只是该管道被固定地固持在位。为此，齿322可以围绕管道接合元件320的整个内表面布置。还可以提供多于一圈齿。图6示出了提供的三圈齿。

作为在管道接合元件的暴露表面中形成齿的替代方案，可以将抓握材料介入于该管道接合元件的暴露表面与该管道的表面之间。适合的材料是已知用于推装式管道接头安排的抓握环。该抓握环可以对半切割以便给出两个半圆形部件。

这些齿优选地是成角度的以便限制该管道在背离接头的方向上移动。如在图6中可见，齿322的成角度表面防止这两个管道340、342移动分开。

但用来联接这些管道340、342的方法与之前所披露的相同并且在此不再次阐述。类似地，如图5所示，锁定机构的用途可以用于这个实施例。

目前为止所示的这些实施例利用了如之前所描述的环状垫圈151。然而，本领域已知使用不同形式的垫圈，并且图7a、7b、7c、和7d示出了本发明的替代性实施例的表示，这些表示与目前为止所示的那些仅在该垫圈安排的性质方面不同。

图7a的实施例实质上与图3和图4的实施例相对应，并且图7b的实施例实质上与图6的实施例相对应。该差异在各自情况下在于，该垫圈安排具有不同的形式并且可以包括刚性环状夹持环和一对O形环。同时，图7c和图7d实质上对应于图7a和图7d所示的实施例、但是利用了简单的C形轮廓环状垫圈。在可以用于本发明实施例的垫圈的类型上实质上没有限制。壳体元件210的内部通道可以被成形成符合该垫圈轮廓。

该刚性环状夹持环可以至少部分地可滑动地可定位在这些导管末端上以便跨接它们。具体而言，该夹持环可以具有中央部分，该中央部分跨接这些导管末端并且可以在该中央部分的任一侧具有密封元件或O形环。在这种情况下，至少该中央部分的外部零件可以是可滑动地可定位在这些导管末端上。

可以使用其他形式的垫圈，并且在此展示和描述的这些实例不得被认为是限制性的。

如通过将图7a和图7b的这两个实施例进行比较可以看到，它们之间的实质区别仅是这些管道接合元件的性质，其中一个实施例是用于带凹槽管道并且另一个实施例是用于平端管道。在现有技术系统中，已经证明难以成功地将带凹槽管道联接至平端管道上，因为通常针对各自类型管道提供订做的配件。

然而，在本发明的实施例中，能够将具有一个壳体元件210的外壳元件与两个不同类型的管道接合元件进行组装。例如，第一管道接合元件220可以是用于接合带凹槽管道140中的凹槽146的类型并且第二管道接合元件320可以是具有用于与平端管道340接合的齿322的类型。通过使用两个此类外壳元件，能够将平端管道与带凹槽管道相结合，如图8所示。这是有用的，因为存在大量供应的带凹槽配件和附件，例如T形件、弯头、和阀，这些配件通常不与平端管道相互协作。通过使用如图8所示的混合安排，在利用现有存货方面可以实现最大的灵活性。

然而，省去对管道的末端的开槽的需要在执行该操作的时间以及省去提供机械来在现场执行这项任务方面提供了潜在的巨大节约。取决于管道大小，恰当地对管道的每端进行开槽可能花费10至30分钟。这项任务对本发明的实施例而言是不需要的并且代表了大量的时间节约。

类似地，本发明的多个实施例允许通过使用适当大小的管道接合元件220来联接略微不同大小的两个管道。这可能最常在将公制管道联接至英制/英式管道上是有用的。例如，壳体元件可以专用于小范围的不同管道，这些不同管道可以包括公制和英制的接近等同物。以此方式，通过使用根据本发明实施例的接头安排可以补偿管道外直径的较小差异。

这些不同的管道大小也可以具有不同的末端款式以便进一步增强该系统的实用性。即，能够将凹槽端英制管道联接至平端公制管道上、或此类变体的可能的任何其他组合。

图9a-d和图10a-e分别展示了使用现有技术系统和本发明实施例来修复开裂的管道。

图9a示出了具有裂口401的管道400，流体从该裂口泄漏。

图9b示出了管道的一个区段被移除，包括该开裂部分。

图9c示出了所谓的滑动式接头410被装配至现在暴露的管道末端上。滑动式接头410包括刚性环形物，该刚性环形物中具有一对环形凹陷。这些环状凹陷各自配备有O形环密封垫圈。

图9d示出了管道402的新区段，该区段被切割成正好匹配这两个暴露的管道末端之间的空隙。管道402的新区段被引入已经移除的该区段所留下的空隙中，并且多个滑动式接头410被移动至如图所示的位置中，使得每个O形环与每个管道末端相邻。

图9a-d所示的现有技术系统仅是临时性的并且不能形成永久的解决方案。该系统仅被用到流体供应可以被恰当地停止并且可以使用更永久性的解决方案(例如焊接)为止。所示类型的滑动式接头不能是埋在地下的。

图10a-e示出了使用本发明的实施例可以如何永久性地修复开裂的管道。

图10a示出了具有裂口401的管道400，流体从该裂口泄漏出。

图10b示出了管道的被移除的一个区段，包括该开裂部分。

图10c示出了如何引入管道422的新区段，其大小被调整成正好匹配该被移除的区段所留下的空隙。新区段422可以根据需要是凹槽端或平端。在任一情况下以下步骤是相同的。

在新区段422被定位在现在被暴露的管道末端之间之前，该新区段具有被定位成与其每个末端相邻的垫圈152。垫圈152在图7c和图7d中示出并且可以容易地滑动到该管道区段的末端上。

图10d示出了，一旦新区段422就位，这些垫圈151如何重新定位成使得它们跨过这些管道的各个末端之间的小空隙。

图10e示出了接头安排200(例如图3所示的)如何如已经描述过的围绕该垫圈进行定位并且如何使这些外部壳体元件同时旋转以便将该接头牢固地锁定在位。

一旦这两个接头已经锁定在位，则完成修复并且可能不需要进一步关注或返工。经修复的管道可以很安全地重新埋入。

本发明的多个实施例提供了用于连接不同大小还以及不同构造的管道的大大改进的装置和方法。该装置和方法允许与现有技术管道接头相关联的这些问题中的许多问题被最小化或被完全避免。具体而言，可以不需要焊接管道。并且，为了产生该接头，除与该管道的末端紧邻的区域外不需要触及管道的任何部分。

注意力是放在与结合本申请的本说明书同时提交的或在本说明书之前提交的、并且与本说明书一起公开以供公众查阅的所有论文和文献上，并且所有这类论文和文献的内容都通过引用结合在此。

本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中所披露的所有特征、和/或如此披露的任何方法或过程的所有步骤都可以按任何组合方式来进行组合，除此类特征和/或步骤中的至少一些是相互排斥的组合外。

本说明书(包括任何所附权利要求、摘要以及附图)中所披露的每个特征都可以替换为用于相同、等效或类似目的替代特征，除非另有明确陈述。因此，除非另外明确地陈述，所披露的每个特征仅是一系列的等价或相似的属性特征的一个实例。

本发明不局限于上文实施例的细节。本发明扩展到本说明书(包括任何所附权利要求、摘要以及附图)中所披露的这些特征中的任何新颖特征或任何新颖特征组合、或扩展到在如此披露的任何方法或过程的这些步骤中的任何新颖步骤或任何新颖步骤组合。

Claims (10)

1.一种用于连接两个管状导管的末端的管道接头，包括：

一对外壳元件，该对外壳元件各自包括一个外部零件和一对内部零件，该内部零件和外部零件是相对于彼此可旋转的，其中

在第一构型中，该对外壳元件是分离的并且可定位为环绕这些管状导管的末端，并且在第二构型中，该对外壳元件被锁定在一起，其中该锁定在一起是通过相应的内部零件和外部零件相对旋转而使得一个外壳元件的这些内部零件至少部分地接合另一个外壳元件的外部零件来实现的。

2.如权利要求1所述的管道接头，其中这些外部元件是壳体元件并且这些内部元件是管道接合元件，并且该接头进一步包括环状垫圈安排。

3.如权利要求2所述的管道接头，其中这些管道接合元件中的至少一个管道接合元件具有被安排成用于接合管道中的凹槽的一个径向地面向内的突起部。

4.如权利要求3所述的管道接头，其中该径向地面向内的突起部具有被提供在一个表面上的多个尖头以便在使用中接触该凹槽的底部。

5.如权利要求2所述的管道接头，其中这些管道接合元件中的至少一个管道接合元件具有多个径向地面向内的齿以便部分地刺入管道的表面。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的管道接头，其中这些壳体元件和/或这些管道接合元件的端面设有对齐特征。

7.如以上任一项权利要求所述的管道接头，进一步包括一个锁定机构，该锁定机构在被接合时阻止该内部零件和外部零件的相对旋转。

8.如权利要求7所述的管道接头，其中该锁定机构包括一个相对长形的插入件，该插入件被安排成容纳在该外部零件中的互补性孔口中并且与该内部零件中的互补性脊部相接合。

9.如权利要求7或8所述的管道接头，进一步包括用于使该锁定机构脱离接合的释放机构。

10.如权利要求9所述的管道接头，其中该释放机构是被安排成允许该锁定机构脱离锁定位置的槽缝。