DE69329493T2

DE69329493T2 - Verbindungsanordnung unter verwendung von mehreren ringdichtungen

Info

Publication number: DE69329493T2
Application number: DE69329493T
Authority: DE
Inventors: Ronald L. Carr
Original assignee: KC Multi Ring Products Inc
Current assignee: KC Multi Ring Products Inc
Priority date: 1992-06-05
Filing date: 1993-06-04
Publication date: 2001-03-01
Anticipated expiration: 2013-06-05
Also published as: WO1996002787A1; EP0643815B1; EP0643815A4; EP0774092A4; WO1993025836A1; ATE200144T1; US5749607A; CA2137269A1; DE69426994T2; GR3034284T3; US5362115A; AU7629394A; DK0643815T3; DE69426994D1; PT643815E; EP0774092B1; EP0774092A1; ATE196677T1; EP0643815A1; CA2137269C

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Verbindungsanordnungen mit angeflanschten Rohren und insbesondere auf Dichtungen zum Abdichten der Verbindung zwischen zwei Rohren in einer Anordnung von angeflanschten Rohren, und Verbindungsanordnungen, welche solche Dichtungen verwenden, und Verbindungsanordnungen, welche die Überwachung und Kontrolle einer durch solche Dichtungen bereitgestellten Abdichtung ermöglichen.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Dichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie deren Verwendung in einer Verbindungsanordnung.
Eine Dichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist z. B. aus der FR 342721 bekannt.
Diese Entgegenhaltung bezieht sich jedoch auf eine Dichtung mit Speichen und Streifen aus Materialien unterschiedlicher Dicken.
Bei der Herstellung von Industrieanlagen, wie z. B. Pulpe- und Papiermühlen, und chemischen Anlagen besteht im allgemeinen ein Bedürfnis, Rohre zu verwenden, um Flüssigkeiten und flüssigkeitsähnliche Mischungen durch die Anlage zu transportieren. Da diese Materialien typischerweise reaktiv sind, wird in der modernen Praxis die Verwendung von Rohren aus Polyvinylchlorid ('PVC"), chloriertem Polyvinylchlorid ("CPVC"), glasfaserverstärktem Kunststoff ('FRP" = fiberglass-reinforced plastic) oder anderen, im wesentlichen chemisch inerten Materialien bevorzugt.
Rohre, welche in solchen Anlagen verwendet werden, umfassen Flansche an den Enden der Rohrabschnitte, um Rohre miteinander an einer Verbindungsstelle zu verbinden, wie es allgemein bekannt ist. Typischerweise wird eine Dichtung zwischen den Flanschen angebracht und die Flansche werden mittels Bolzen, welche durch in den Flanschen und der Dichtung vorgesehenen Öffnungen eingeführt werden, unter Krafteinwirkung zusammengehalten. Wenn die Flansche unter Krafteinwirkung mittels der Bolzen, die durch sie hindurchgesteckt sind, zusammengezogen werden, neigen ungleichmäßige Spannungsverteilungen um den Flansch herum dazu, die Flansche zu schwächen und letztendlich zu zerbrechen. Während PVC-, CPVC- und FRP-Rohre, welche in solchen Anlagen verwendet werden, den Vorteil aufweisen, daß sie in alkalischen und sauren Umgebungen der reaktiven Materialien, welche durch die Rohre fließen, stabil sind, sind ihre Flansche besonders anfällig gegenüber Bruch bei ungleichmäßigen Spannungsverteilungen.
Die Dichtung stellt eine Abdichtung zwischen den Flanschen der Rohrabschnitte bereit, um innerhalb der Rohre hindurchtransportierte reaktive Materialien darin zu bewahren. Im allgemeinen lassen jedoch Dichtungen ein Entweichen flüchtiger Emissionen der reaktiven Materialien aus dem Rohr zu. Weiterhin neigen Dichtungen dazu, sich im Lauf der Zeit zu zersetzen und letztendlich zu versagen, was zum Auftreten massiver Emissionen führen kann. Um diese flüchtigen Emissionen zu minimieren, werden Verbindungsanordnungen typischerweise jeweils einzeln regelmäßig überwacht. Zusätzlich limitieren Gesetze und Verordnungen zunehmend die Freisetzung von flüchtigen Emissionen einer großen Anzahl von Materialien in die Natur und verlangen die Überwachung solcher Emissionen. Solche Gesetze und Verordnungen sehen typischerweise drastische Strafen und andere Sanktionen bei Nichteinhaltung derselben vor.
Dementsprechend besteht das Bedürfnis nach einer Verbindungsanordnung angeflanschter Kunststoffrohre, bei welcher eine Dichtung verwendet wird, welche dann wenn die Flansche unter Krafteinwirkung zusammengezogen werden, die ungleichmäßige Spannungsverteilung um die Flansche herum minimiert, um dadurch die Wahrscheinlichkeit eines Schadens daran zu minimieren, und welche flüchtige Emissionen kontrolliert und die Überwachung der Freisetzung flüchtiger Emissionen auf einer kontinuierlichen oder regelmäßigen Basis erlaubt.
Betrachtet man zunächst Fig. 1, so ist eine herkömmliche Dichtung 22 für eine Verbindungsanordnung mit angeflanschten Rohren gezeigt, welche typischerweise ringförmig in ihrer Gestalt ist und eine Vielzahl von Durchbohrungen 11 zur Aufnahme von Bolzen oder anderen Befestigungselementen vorsieht. Der innere Durchmesser 13 ist im wesentlichen gleich groß wie der innere Durchmesser eines Rohres, mit dem die Dichtung zu verwenden ist, und der äußere Durchmesser 15 ist im wesentlichen gleich zum äußeren Durchmesser eines Flansches, welcher mit der Dichtung zu verwenden ist. Solch eine Dichtung kann aus einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien bestehen.
Eine herkömmliche Verbindungsanordnung aus angeflanschten Rohren ist in Fig. 2 gezeigt, wobei ein erstes Rohr 10 mit einem Flansch 12 mittels einer Vielzahl von Befestigungselementen mit einem zweiten Rohr 14 mit einem Flansch 16 verbunden ist. Die Befestigungselemente sind typischerweise Bolzen 18, welche in kreisförmigen Durchbohrungen (nicht gezeigt) durch die Flansche 12 und 16 hindurch angebracht sind, und welche durch Muttern 20 festgehalten werden, wie dies bekannt ist. Eine herkömmliche Dichtung 22, deren Öffnungen 11 den Durchbohrungen in den Flanschen entsprechen, ist zwischen den Flanschen angebracht.
Eine ähnliche Verbindungsanordnung wird verwendet zum Verbinden eines mit einem Flansch versehenen Rohrs an einem Blindflansch, d. h. einem Flansch zum Abschließen des Endes eines Rohrs, und an einer Düse, also einem mit einem Flansch versehenen Auslaß von einem Tank oder einem anderen Behälter. Im folgenden wird der Ausdruck "Rohrflansch" oder nur "Flansch" so verstanden, daß darunter auch Blindflansche und Düsenflansche sowie die Flansche an einem Ende eines Rohrs verstanden werden.
Wie aus Fig. 2 zu entnehmen, wird die Dichtung 22 an Stellen direkt unterhalb der Bolzen an Punkten A zusammengepreßt, wenn die Muttern 20 auf die Bolzen 18 aufgeschraubt werden. Dagegen widersteht die Dichtung einem Zusammenpressen an den Punkten B, was für eine Deformation der Flansche sorgt. Dies ist insbesondere dort so, wo die Steifigkeit der Rohrflansche der Kompressibilität des Dichtungsmaterials entspricht, wie dies bei der Verwendung von PVC-, CPVC- oder FRP-Rohren der Fall ist.
Dies ergibt sich eindeutiger aus Fig. 3, wo ein Flansch 12 aus FRP und eine Hälfte einer herkömmlichen Dichtung 22 in einem Kraftdiagramm veranschaulicht sind. Die Bolzen 18 befinden sich an Stellen A und der Flansch wird an den Stellen B am meisten deformiert. Die Pfeile 23 zeigen eine typische Kraftverteilung, welche durch den Flansch 12 auf die herkömmliche Dichtung 22 in einem Gleichgewichtszustand längs einer Linie ausgeübt wird, welche sich durch zwei nebeneinander liegende Bolzen der Verbindungsanordnung erstreckt. Aufgrund der Kraftverteilung auf dem Flansch 12, wie sie durch die Pfeile 23 veranschaulicht ist, kann man sehen, daß ein Biegemoment auf den Flansch einwirkt, welches für eine Verformung des Flansches und letztendlich für dessen Bruch verantwortlich sein kann. In der Tat wird der Flansch an den Punkten B wesentlich verformt.
a) Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Dichtung bereitzustellen welche die ungleichmäßige Spannungsverteilung um die Flansche, welche durch das Zusammenziehen der Flansche unter Krafteinwirkung durch Befestigungsmittel verursacht wird, minimiert.
b) Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine solche Dichtung bereitzustellen, bei der ein Teil des Raums zwischen zwei aneinander grenzenden Flanschen von jeweiligen Rohren an der Verbindungsstelle hiervon im wesentlichen nicht von Dichtungsmaterial ausgefüllt wird.
c) Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verbindungsanordnung bereitzustellen, welche eine Erfassung und Kontrolle von flüchtigen Emissionen aus der Verbindungsanordnung ermöglicht.
d) Es ist ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine solche Verbindungsanordnung bereitzustellen, die ein Überwachen der Freisetzung flüchtiger Emissionen in die Umgebung durch Erfassen flüchtiger Emissionen in der Verbindungsanordnung ermöglicht.
e) Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine solche Verbindungsanordnung bereitzustellen, welche es ermöglicht, inertes Gas selektiv einzuführen, um die Verbindungsanordnung unter Druck zu setzen und dadurch flüchtige Emissionen am Verlassen des Rohrs zu hindern.
f) Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verbindungsanordnung bereitzustellen, welche flüchtige Emissionen selektiv entfernt, wenn sie in der Verbindungsanordnung erfaßt werden, wodurch deren Freisetzung in die Umgebung minimiert wird.
Die obengenannten Ziele a) und b) werden durch eine Dichtung mit den strukturellen Merkmalen gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 erreicht.
Die abhängigen Sachansprüche 2 bis 4 beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen einer solchen Dichtung.
Die obengenannten Ziele c) bis f) werden durch Verwendung einer Dichtung nach den Verwendungsansprüchen 5 bis 15 erreicht.
Die obengenannten sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich bei Betrachtung der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine herkömmliche Dichtung für eine Verbindung von mit Flanschen versehenen Rohren.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht auf eine Verbindungsanordnung für mit Flanschen versehenen Rohren, in der eine herkömmliche Dichtung verwendet wird, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist.
Fig. 3 zeigt ein Kraftdiagramm für eine Verbindungsanordnung von mit Flanschen versehenen Rohren, in der eine herkömmliche Dichtung verwendet wird, wobei die Kraft längs einer Linie gezeigt ist, die durch zwei aneinander grenzende Bolzen der Verbindung läuft, wie längs der Linie A-A in Fig. 1 für eine herkömmliche Dichtung gezeigt ist.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Dichtung.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht einer Verbindungsanordnung von mit Flanschen versehenen Rohren, in der eine erfindungsgemäße Dichtung verwendet wird.
Fig. 6 zeigt ein Kraftdiagramm für eine Verbindungsanordnung für mit Flanschen versehene Rohre, in der eine erfindungsgemäße Dichtung verwendet wird, wobei die Kraft längs einer Linie gezeigt ist, die sich durch zwei einander benachbarte Bolzen der Verbindungsanordnung erstreckt, und zwar für eine erfindungsgemäße Dichtung längs der Linie B-B in Fig. 4.
Fig. 7 ist ein Druckdiagramm einer herkömmlichen Dichtung, wobei der Druck, welcher benötigt wird, um eine Dichtung aus einem bevorzugten Dichtungsmaterial abzudichten, und der Druck, welcher benötigt wird, um eine erfindungsgemäße Dichtung abzudichten, als Funktion des Abstands zwischen zwei benachbarten Bolzen gezeigt sind.
Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht einer Verbindungsanordnung aus mit Flanschen versehenen Rohren, in der eine erfindungsgemäße Dichtung verwendet wird, mit einer daran angebrachten Ventilanordnung.
Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf die in Fig. 8 gezeigte Verbindungsanordnung von mit Flanschen versehenen Rohren längs der Linie 9-9.
Fig. 10 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils der in Fig. 8 gezeigten Verbindungsanordnung von mit Flanschen versehenen Rohren im Teilschnitt.
Fig. 4 zeigte eine Verbindungsanordnung, welche eine erfindungsgemäße Dichtung verwendet und eine Dichtung 24 aufweist, die einen inneren Ring 26 umfaßt, einen äußeren Ring 28 und eine Vielzahl von Speichen 30, welche sich zwischen dem inneren Ring und dem äußeren Ring erstrecken. Der innere Ring umfaßt einen Streifen aus Material, welcher aus einer im wesentlichen kontinuierlichen ringförmigen Schleife angeordnet ist, deren äußerer Umfang im Durchmesser größer ist als der innere Durchmesser der Flansche, d. h. er muß größer sein als der innere Durchmesser der Rohre oder der Düse und des Rohrs, welche daran angeschlossen sind, oder des Rohrs, auf welches ein Blindflansch aufgesteckt ist. Der äußere Ring umfaßt einen Streifen aus Material, welcher in einer im wesentlichen kontinuierlichen ringförmigen Schleife ausgebildet ist, deren innerer Umfang im Durchmesser größer ist als der äußere Umfang des inneren Rings, aber weniger als der Durchmesser des äußeren Umfangs der Flansche. Herkömmlicherweise ist der innere Durchmesser 31 des inneren Rings 26 im wesentlichen gleich zum inneren Durchmesser eines Rohrs, mit welchem die Dichtung zu verwenden ist, und der äußere Durchmesser 33 des äußeren Rings 28 ist im wesentlichen gleich zum Durchmesser des äußeren Umfangs der Flansche.
Die Speichen weisen Durchbohrungen 32 zum Aufnehmen von Bolzen auf, und die Zwischenräume 34 zwischen dem inneren Ring, dem äußeren Ring und den Speichen sind bevorzugterweise leer. So sind zum Beispiel ungefähr 40% der Fläche zwischen den beiden Flanschen durch Leerräume in der Dichtung voneinander getrennt. Es ist jedoch anzumerken, daß anstelle diese Fläche gänzlich Leer auszuführen es auch möglich ist, Dichtungsmaterial, welches wesentlich dünner ist als jenes, welches den inneren Ring, den äußeren Ring und die Speichen bildet, zu verwenden, ohne von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es ist auch zu bemerken, daß mehr als zwei konzentrische Ringe verwendet werden können, ohne von den Grundlagen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die Dichtung kann aus einem im wesentlichen flachen, relativ inerten kompressiblem Material hergestellt werden, wie ein synthetisches Polymer, welches unter der Marke TEFLON durch E. I. DuPont De Nemours and Company, vertrieben wird. Bevorzugterweise besteht es aus einem der Materialien, welches von W. L. Gore & Associates unter dem Markennamen GORE-TEX G-R-SHEET vertrieben werden. Es ist jedoch ersichtlich, daß andere Dichtmaterialien verwendet werden können, ohne von den Grundlagen der Erfindung abzuweichen.
Wenn die Dichtung 24 in eine Verbindungsanordnung eingefügt wird, wie in Fig. 5 zu sehen, so erfahren jene Bereiche der Flansche 12 und 16, welche an die Leerräume 34 angrenzen, keinen Widerstand in ihrer Bewegung in der Richtung aufeinander zu, und erfahren auch keine wesentlichen Biegemomente. Statt dessen wird die Dichtung als Ganzes gleichmäßig komprimiert und die Flansche 12 und 16 werden nicht verformt. Das daraus resultierende Kraftdiagramm für eine Verbindungsanordnung für Rohre, in welcher eine erfindungsgemäße Dichtung verwendet wird, ist in Fig. 6 gezeigt. Nur ein Flansch, welcher aus FRP besteht, und die Hälfte der Dichtung 24 sind gezeigt. Die Pfeile 25 veranschaulichen die Kraftverteilung, welche durch den Flansch 12 auf die Dichtung 24 gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Gleichgewichtszustand längs einer Linie einwirkt, welche sich durch zwei nebeneinander liegende Bolzen der Anordnung erstreckt. Wie zu sehen ist, gibt es keine wesentliche Verformung der Flansche an den Punkten B.
In der Praxis besteht selbst bei Verwendung der erfindungsgemäßen Dichtung eine Neigung zu einer geringen Verformung der Flansche an deren Umfang. Dies beruht auf der Gegenwart des äußeren Rings 28. Jedoch sollte nur eine sehr kleine Verformung im Vergleich zu dem Fall auftreten, bei dem der in Fig. 1 gezeigte herkömmliche Ring verwendet wird. Da der innere Ring in der Nähe der Öffnungen der Rohre 10 und 14 angebracht ist, gibt es bei allen praktischen Fällen im wesentlichen keine Verformung in diesem Bereich. In jedem Fall sind die Biegemomente und die Verformung der Flansche weitgehend reduziert und die Verläßlichkeit der Verbindungsanordnung wird durch Verwendung der erfindungsgemäßen Dichtung stark vergrößert.
Ein Vorteil einer erfindungsgemäßen Dichtung ist, daß ein größerer Druck auf die Be festigungsbolzen ausgeübt werden kann, als dies bei der Verwendung einer herkömmlichen Dichtung der Fall ist. Fig. 7 zeigt bei der Kurve 35 ein Diagramm des maximalen Drucks, welcher üblicherweise mit einer herkömmlichen Dichtung aus GO- RE-TX G-R SHEET Material angewandt werden kann als Funktion des Abstands zwischen zwei nebeneinander liegenden Bolzen, wobei die Markierungen längs der horizontalen Achse Intervalle von 6.3 mm (0.25') im Abstand bedeuten bei einem Flansch mit einem Durchmesser von 152.4 mm (6"). Man entnimmt daraus, daß während ein maximaler Druck von ungefähr 15.85 MPa (2300 psi) auf die Bolzen einwirken kann, dies zu Druck von nur ungefähr 8.96 bis 10.34 MPa (1300 bis 1500 psi) über dem Großteil des Abstands zwischen den Bolzen führt.
Die Kurve 37 zeigt den Minimaldruck, welcher angewandt werden muß, um eine gute Abdichtung bei Verwendung eines GORE-TEX G-R SHEET Materials zu erreichen. Aufgrund seiner chemischen Stabilitätseigenschaften ist die Verwendung dieses Materials sehr wünschenswert. Jedoch kann dieser Druck nicht auf eine Dichtung mit einem herkömmlichen Aufbau einwirken, ohne die Flansche aufgrund der ungleichmäßigen Druckverteilung und der daraus resultierenden Verformung der Flansche zu beschädigen.
Kurve 38 zeigt ein Diagramm des Drucks, welcher auf eine erfindungsgemäße Dichtung einwirkt. GORE-TEX G-R SHEET Material erlaubt einen Druck von über 20.67 MPa (3000 psi) an den Bolzen und die erfindungsgemäße Dichtung verteilt den Druck gleichmäßiger über die Bereiche der Flansche zwischen den Bolzen und den Ringen. Bei dem gezeigten Beispiel beträgt der minimale Druck zwischen den Bolzen 20.29 MPa (2945 psi). Als Ergebnis dessen kann eine wirksamere Abdichtung durch Verwendung der erfindungsgemäßen Dichtung erzielt werden. Insbesondere kann wegen der minimalen Verformung der Flansche letztlich ein ausreichender Druck angewandt werden, um eine gute Abdichtung zu gewährleisten.
Weiterhin besteht ein wichtiges Merkmal der Mehrfachringdichtung darin, daß, falls der innere Ring reißt, der äußere Ring immer noch gefährliche Materialien daran hindert, zu entweichen, bis die Dichtung ersetzt werden kann.
Fig. 8, 9 und 10 zeigen eine alternative Verwendung einer erfindungsgemäßen Dichtung in einer Erfindungsanordnung. Eine Nut 50 und ein Kanal 51 sind zumindest in einem Flansch 12 oder 16 ausgebildet. Die Nut 50 ist an einer inneren Oberfläche 52 des entsprechenden Flansches 12 oder 16 gegenüberliegend der Dichtung 24 zwischen dem äußeren Umfang des inneren Rings 26 der Dichtung und dem inneren Umfang des äußeren Rings 28 der Dichtung angebracht. Wie in Fig. 9 gezeigt, wird die Nut 50 bevorzugterweise so angebracht, daß sie mit den Zwischenräumen 24 der Dichtung in Verbindung steht, aber nicht mit irgendeiner der Durchbohrungen 11 durch die Flansche 12 und 16, den darin eingeführten Befestigungsmitteln oder den Durchbohrungen 32 der Dichtungsspeichen 30. Die Nut 50 ist bevorzugterweise ringförmig, obwohl andere Formen verwendet werden können, ohne von den Grundlagen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Der Kanal 51 ist im jeweiligen Flansch 12 oder 16 angebracht und steht mit dem ersten Ende hiervon mit der Nut 50 und am zweiten Ende hiervon mit einer äußeren Oberfläche 54 des Flansches in Verbindung. Der Kanal 51 weist einen Auslaß 56 auf, welcher am zweiten Ende hiervon angebracht ist. Der Auslaß 56 hat eine Form und Dimensionen, welche so ausgewählt sind, daß eine Anzapfvorrichtung 57 damit verbunden werden kann, wobei die Anzapfvorrichtung 57 eine selektive Übertragung von Flüssigkeiten oder anderen Materialien in den Kanal 51 und die Nut SO hinein und davon heraus ermöglicht, oder die Erfassung von Flüssigkeiten oder Materialien hierin ermöglicht, oder beides. Bevorzugterweise umfaßt der Auslaß 56 eine zylindrische Durchbohrung von vorbestimmtem Durchmesser und Tiefe, so daß der Anzapfmechanismus 57 mit einem Anschlußstück 58 angeschlossen werden kann, welches in den Auslaß 56 eingeführt wird. Wie gezeigt, wird das Anschlußstück 58 eingeschraubt, um in den Auslaß 56 eingeführt zu werden, wodurch eine Abdichtung entsteht, welche im wesentlichen die Freisetzung von Flüssigkeit oder anderen Materialien in die Umgebung verhindert. Es sei angemerkt, daß die Anzapfvorrichtung 57 mit anderen Mitteln angeschlossen werden kann als mit dem Anschlußstück, ohne von den Grundlagen der Erfindung abzuweichen.
Die Vorrichtung 57 umfaßt ein Ventil 60 und ein Rohrstück 62. Das Ventil 60 ist mit dem Anschlußstück 58 und einem Hauptrohr 64 über das Rohrstück 62 verbunden. Das Ventil 60 kann angepaßt sein, um Flüssigkeiten und andere Materialien wahlweise in oder aus dem Kanal 51 und der Nut 50 durch das Rohrstück 62 und das Hauptrohr 64 zu übertragen. Das Hauptrohr 64 wird bevorzugterweise mit einer Vorrichtung 66 verbunden, welche Flüssigkeiten oder andere Materialien in der Nut 50 und im Kanal 1 erfaßt, hineinbringt oder entfernt, oder eine Kombination hiervon vollbringt, und mit der Anzapfvorrichtung 57 zusammenarbeitet. Obwohl, wie gezeigt, die Anzapfvorrichtung 57 und die Vorrichtung GG voneinander getrennt sind, sei angemerkt, daß es sich hierbei im Prinzip um eine einzelne Einheit handeln kann, ohne von der Grundlage der Erfindung abzuweichen. Es ist jedoch bevorzugt, eine Vorrichtung GG zu haben, welche separat ausgeführt ist, um hiermit über ein oder mehrere Hauptrohre 64 eine Vielzahl von Verbindungsanordnung 68 zu verbinden, von denen eine jede eine entsprechende Anzapfvorrichtung 57 aufweist, wie in Pig. 8 gezeigt.
Es ist auch bevorzugt, daß eine jede der Anzapfvorrichtungen 57 und die Vorrichtung 66 individuell von einer zentralen Stelle aus kontrolliert werden, so daß eine jede Verbindungsanordnung 68 hinsichtlich flüchtiger Emissionen überwacht werden kann, und zwar sowohl individuell als auch im wesentlichen kontinuierlich.
Auf diese Weise kann die Vorrichtung 66 selektiv
(i) Flüssigkeiten oder anderen Materialien, wie zum Beispiel inertes Gas, zuführen, um die Dichtung 24 unter Druck zu setzen, um entweder flüchtige Emissionen daran zu hindern, in die Dichtung einzudringen, oder um vorhandene Emissionen in das Rohr 10 zurückzudrängen,
(ii) einen Druckgradienten bereitstellen, um Flüssigkeiten oder andere Materialien zu entfernen, einschließlich flüchtiger Emissionen aus der Dichtung 24 durch die Anzapfvorrichtung 57, das Rohrstück 62 und das Hauptrohr 64,
(iii) flüchtige Emissionen erfassen, z. B. mittels Erfassen des Drucks oder Druckänderungen in der Verbindungsanordnung
(iv) den Druck von Flüssigkeiten oder anderen Materialien, welche in die Verbindungsanordnung eingebracht worden sind, erfassen, oder
(v) Kombinationen der vorhergehenden Punkte durchführen.
Die Bezeichnungen, welche in der vorhergehenden Beschreibung verwendet worden sind, sind hierin nur als Begriffe für die Beschreibung verwendet worden und nicht zur Begrenzung und es besteht keine Absicht, durch die Verwendung der Begriffe und Ausdrücke Äquivalente der gezeigten Merkmale oder Teile hiervon auszuschließen und es wird davon ausgegangen, daß der Schutzbereich der Erfindung festgelegt und begrenzt wird nur durch die nachfolgenden Ansprüche.

Claims

1. Dichtung (24) zum Bereitstellen einer Dichtung an der Verbindungsstelle zwischen einem Paar von Rohrflanschen (12, 16) zum Verbinden eines Flansches mit dem anderen, wobei die Flansche (12, 16) einen inneren Umfang von bekannter Größe und Gestalt aufweisen, sowie einen äußeren Umfang von bekannter Größe und Gestalt, und eine Vielzahl von Befestigungselementen (18), welche um die Flansche herum angebracht sind, und welche umfaßt:

a) einen ersten Streifen (26) aus Dichtungsmaterial, welcher in einer im wesentlichen zusammenhängenden Schleife mit vorbestimmter Gestalt gebildet ist, wobei der erste Streifen (26) einen äußeren Umfang aufweist, dessen Abmessungen größer sind als die Abmessungen des inneren Umfangs der Flansche;

b) einen zweiten Streifen (28) aus Dichtungsmaterial, welcher in einer im wesentlichen zusammenhängenden Schleife mit vorbestimmter Gestalt ausgebildet ist, wobei der zweite Streifen (28) einen inneren Umfang aufweist, dessen Abmessungen größer sind als der äußere Umfang des ersten Streifens (26) und weniger als die Abmessungen des äußeren Umfangs der Flansche (12, 16);

c) eine Vielzahl von Speichen (30) aus Dichtungsmaterial, von denen eine jede angebracht ist an und verbunden ist mit dem ersten Streifen (26) und dem zweiten Streifen (28), und sich zwischen dem ersten Streifen (26) und dem zweiten Streifen (28) erstreckt,

dadurch gekennzeichnet,

daß der erste Streifen (26), der zweite Streifen (28) und die Speichen (30) zwischen dem inneren Umfang und dem äußeren Umfang der Flansche eine im wesentlichen gleichförmige Dicke aufweisen, daß die Vielzahl von Speichen (30) sich zwischen dem ersten Streifen (26) und dem zweiten Streifen (28) an den den Befestigungsmitteln (18) entsprechenden Orten erstrecken, wobei der erste Streifen und der zweite Streifen (28) von im wesentlicher ringförmiger Gestalt sind.

2. Dichtung (24) nach Anspruch 1, wobei die Speichen (30) entsprechende Öffnungen (32) umfassen, um darin längliche Elemente der Befestigungsmittel (18) aufzunehmen.

3. Dichtung (24) nach Anspruch 1, wobei der erste Streifen (26), der zweite Streifen (28) und die Speichen (30) ein einzelnes im wesentlichen flaches Stück Material enthalten.

4. Dichtung (24) nach Anspruch 1, wobei der erste Streifen (26), der zweite Streifen (28) und die Speichen (30) aus einem im wesentlichen flachen, chemisch inerten und kompressiblen Material bestehen.

5. Verwendung einer Dichtung (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einer Anordnung, welche umfaßt:

die Dichtung (24);

einen ersten Rohrflansch (12);

einen zweiten Rohrflansch (16), welcher im wesentlichen angrenzend an und parallel zum ersten Flansch (12) ausgerichtet ist und wobei die Dichtung (24) dazwischen angeordnet ist, wodurch eine Verbindung festgelegt wird, wobei der zweite Flansch (16) eine innere und äußere Oberfläche aufweist mit einer Nut (50), welche in der inneren Oberfläche (52) ausgebildet ist, sowie einen Kanal (51), welcher an einem Ende hiervon mit der Nut (50) und an dem anderen Ende hiervon mit der äußeren Oberfläche (54) des Flansches in Verbindung steht.

6. Verwendung nach Anspruch 5, wobei die Befestigungsmittel (18) längliche Elemente enthalten, welche durch entsprechende Öffnungen in den Flanschen (12, 16) hindurchgeführt sind, und Mittel, welche an den länglichen Elementen angebracht sind, um die Flansche (12, 16) durch äußere Krafteinwirkung aufeinander zuzubewegen, wobei die Speichen (30) entsprechende Öffnungen (32) darin enthalten, um die länglichen Elemente aufzunehmen.

7. Verwendung nach Anspruch 6, wobei die Befestigungsmittel (18) Bolzen enthalten.

8. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Kanal (51) mit einer Anzapfvorrichtung (57) verbunden ist.

9. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Kanal (51) mit Mitteln zum Erfassen von Flüssigkeiten verbunden ist.

10. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Kanal (51) mit Mitteln zum Zuführen von Flüssigkeiten verbunden ist.

11. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Kanal (51) mit Mitteln zum Entfernen von Flüssigkeiten verbunden ist.

12. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei die Befestigungsmittel (18) Bolzen umfassen, welche durch die Öffnungen in den Flanschen (12, 16) durchgeführt sind, und die Speichen (30) der Dichtung (24) und Muttern auf die Bolzen geschraubt sind.

13. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, wobei zumindest einer der Flansche (12, 16) aus Polyvinylchlorid hergestellt ist.

14. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, wobei zumindest einer der Flansche (12, 16) aus chloriertem Polyvinylchlorid besteht.

15. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, wobei zumindest einer der Flansche (12, 16) aus einem glasfaserverstärktem Plastikrohr besteht.