JP6208297B2 - 伸縮継手 - Google Patents
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Description
本願は、米国仮特許出願第61/525,987号(2011年8月22日出願)、米国仮特許出願第61/540,676号(2011年9月29日出願)、および米国仮特許出願第61/588,429号(2012年1月19日出願)の優先権を主張し、これらの仮特許出願のすべてはその全体が参照することによって援用される。
本発明は、熱的に誘発された膨張および収縮を受ける長いパイプラインにおいて使用される伸縮継手に関する。
石油抽出等の産業において使用されるパイプラインは、長いものであって、加熱および冷却の交互サイクルに曝され得る。これは、地下ラインより大きな温度変動を受ける地上パイプラインの場合、特に懸念される。加熱および冷却は、パイプラインが曝される、一日および季節の両方の周囲温度における大きな変動の結果であり、さらにパイプラインを通して圧送される流体中に含有される熱によるものであり得る。流体自体もまた、高温であり得るか、または圧送作用によって加熱され得る。流体とパイプラインとの間の摩擦もまた、加熱および伸縮に寄与し得る。
本発明は、パイプ要素を接続するための伸縮継手に関する。一実施形態では、伸縮継手は、外側表面と、対向するように配置される第1および第2の端部とを有する管を備える。スリーブが、対向するように配置される第1および第2の端部を有し、スリーブは、管の少なくとも一部分を包囲して設置される。その一部分は、管の第2の端部を含む。スリーブから分離しており、その第1の端部に取外し可能に取着可能であるリングは、管を包囲し、管の外側表面に面する内側表面を有する。連結器は、スリーブのリングと第1の端部との間に設置される。連結器は、スリーブのリングに取外し可能に取着する。シールは、リングの内側表面上に搭載され、管の外側表面に密閉して係合する。リングおよびスリーブは、管に対して軸方向に摺動可能に移動可能である。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
パイプ要素を接続するための伸縮継手であって、該伸縮継手は、
外側表面を有する管であって、該管は、対向するように配置される第1の端部および第2の端部を有する、管と、
対向するように配置される第1の端部および第2の端部を有するスリーブであって、該スリーブは、該管の少なくとも一部分を包囲して設置され、該一部分は、該管の第2の端部を含む、スリーブと、
該スリーブから分離しており、その第1の端部に取外し可能に取着可能であるリングであって、該リングは、該管を包囲し、該管の外側表面に面する内側表面を有する、リングと、
該リングと該スリーブの該第1の端部との間に設置される連結器であって、該連結器は、該リングを該スリーブに取外し可能に取着する、連結器と、
該リングの内側表面の上に搭載され、該管の外側表面に密閉するように係合するシールであって、該リングおよび該スリーブは、該管に対して軸方向に摺動可能に移動可能である、シールと
を備える、伸縮継手。
(項目2)
前記管の第1の端部は、円周方向溝を中に伴う、外側に面する表面を有する、項目1に記載の伸縮継手。
(項目3)
前記連結器は、前記管を包囲する端部間が接合される複数の弓状セグメントを有し、該セグメントの各々は、離間した関係で設置される第1および第2の半径方向内向きに突出するキーを有し、
前記リングは、円周方向溝を中に伴う、外側に面する表面を有し、
前記スリーブは、円周方向溝を中に伴う、その第1の端部に設置される外側に面する表面を有し、該第1のキーは、該リングの円周方向溝に係合し、該第2のキーは、該スリーブの円周方向溝に係合する、項目1に記載の伸縮継手。
(項目4)
前記スリーブは、円周方向溝を中に伴う、前記第2の端部に設置される外側に面する表面を有する、項目1に記載の伸縮継手。
(項目5)
前記シールは、
前記リングの内側表面に設置される、少なくとも1つの内側に面する円周方向溝と、
該少なくとも1つの溝内に設置される密閉要素と
を備える、項目1に記載の伸縮継手。
(項目6)
前記密閉要素は、Oリングを備える、項目5に記載の伸縮継手。
(項目7)
前記少なくとも1つの溝内に設置される押出防止リングをさらに備える、項目5に記載の伸縮継手。
(項目8)
前記押出防止リングは、エラストマーから形成される、項目7に記載の伸縮継手。
(項目9)
前記シールは、
前記リングの内側表面に設置される複数の内側に面する円周方向溝と、
複数の密閉要素であって、該密閉要素は各々、該溝のそれぞれの1つ内に設置される、複数の密閉要素と
を備える、項目1に記載の伸縮継手。
(項目10)
前記密閉要素は、Oリングを備える、項目9に記載の伸縮継手。
(項目11)
複数の押出防止リングをさらに備え、該複数の押出防止リングは、各々、前記溝のそれぞれの1つ内に設置される、項目9に記載の伸縮継手。
(項目12)
前記押出防止リングは、エラストマーから形成される、項目11に記載の伸縮継手。
(項目13)
前記リングの内側表面に設置される、少なくとも1つの内側に面する円周方向溝と、
該少なくとも1つの溝内に設置される少なくとも1つのベアリング要素と
をさらに備える、項目1に記載の伸縮継手。
(項目14)
前記リングの内側表面の中に設置される、少なくとも1つの内側に面する円周方向溝と、
該少なくとも1つの溝内に設置される少なくとも1つのワイパー要素と
をさらに備える、項目1に記載の伸縮継手。
(項目15)
前記シールは、
前記リングの内側表面から半径方向内向きに突出する肩部と、
前記管を包囲するパッキン材料であって、該パッキン材料は、該リングの内側表面と該管の外側表面との間の該肩部に隣接して設置される、パッキン材料と、
該リングに取着され、該管を包囲するフープであって、該フープは、該パッキン材料に隣接して設置され、該パッキン材料は、該フープと該肩部との間に捕捉される、フープと
を備える、項目1に記載の伸縮継手。
(項目16)
前記フープは、前記パッキン材料を前記肩部に対して圧縮するために、前記リングに対して軸方向に移動可能である、項目15に記載の伸縮継手。
(項目17)
複数の調節可能な締結具をさらに備え、該締結具は各々、前記フープと前記リングとの間に延在し、
該締結具の緊締は、前記パッキン材料を圧縮するために、該フープを該リングに向かって移動させる、項目16に記載の伸縮継手。
(項目18)
複数のバネをさらに備え、該バネの各1つが、前記締結具のうちの1つの上に搭載され、前記フープを前記リングに向かって偏向させるために、該フープに係合する、項目17に記載の伸縮継手。
(項目19)
入口セグメントをさらに備え、該入口セグメントは、前記管の第1の端部に設置される、項目1に記載の伸縮継手。
(項目20)
前記入口セグメントは、内側表面を有し、該内側表面は、直線円錐形テーパおよびs形状から構成される群から選択される形状を有し、該s形状は、凹状内側表面部分と凸状内側表面部分との間の遷移を示す屈曲点を有する、項目19に記載の伸縮継手。
(項目21)
ライナをさらに備え、該ライナは、前記入口セグメント内に設置される、項目19に記載の伸縮継手。
(項目22)
前記ライナは、その端部から外向きに延在するフランジを備え、該フランジは、前記入口セグメントの端部にボルト締めされ、それにより、該ライナをそこに取外し可能に取着する、項目21に記載の伸縮継手。
(項目23)
前記ライナは、内側表面を有し、該内側表面は、直線円錐形テーパおよびs形状から構成される群から選択される形状を有し、該s形状は、凹状内側表面部分と凸状内側表面部分との間の遷移を示す屈曲点を有する、項目21に記載の伸縮継手。
(項目24)
前記入口セグメントは、前記管の第1の端部から分離しており、そこに取外し可能に取着され、該入口セグメントは、対向するように配置される第1および第2の端部を有する、項目19に記載の伸縮継手。
(項目25)
第2の連結器をさらに備え、該第2の連結器は、前記管の第1の端部と前記入口セグメントの端部のうちの1つとの間に設置され、該第2の連結器は、該入口セグメントを該管に取外し可能に取着する、項目24に記載の伸縮継手。
(項目26)
前記第2の連結器は、前記管を包囲する、端部間が接合された複数の弓状セグメントを有し、該セグメントの各々は、離間した関係で設置される第1および第2の半径方向内向きに突出するキーを有し、
該管の第1の端部は、円周方向溝を中に伴う、外側に面する表面を有し、
前記入口セグメントの第1の端部は、円周方向溝を中に伴う、外側に面する表面を有し、該第1のキーは、該管の円周方向溝に係合し、該第2のキーは、該入口セグメントの円周方向溝に係合する、項目25に記載の伸縮継手。
(項目27)
前記管の外側表面から外向きに突出する第1の突起と、
前記リングの外側表面から外向きに突出する第2の突起と、
該突起のうちの一方に取着され、該突起のうちの他方の開口部を通って延在するロッドであって、該ロッドは、該管と該リングとの間の相対的移動を誘導し、そのインジケータである、ロッドと、
をさらに備える、項目1に記載の伸縮継手。
(項目28)
前記ロッドは、前記第1の突起に取着される、項目27に記載の伸縮継手。
(項目29)
前記ロッドは、そこから半径方向外向きに延在する突出を備え、該突出は、前記第2の突起と係合可能であり、それにより、前記管と前記リングとの間の相対的移動を制限する、項目27に記載の伸縮継手。
(項目30)
前記第1の突起と第2の突起との間に設置されるアクチュエータをさらに備え、該アクチュエータは、力を該突起に印加し、それにより、前記リングと前記管とを相互に対して移動させる、項目27に記載の伸縮継手。
(項目31)
前記アクチュエータは、油圧アクチュエータを備える、項目30に記載の伸縮継手。
(項目32)
パイプ要素を接続するための伸縮継手であって、該伸縮継手は、
外側表面を有する管であって、該管は、対向するように配置される第1および第2の端部を有する、管と、
該管の少なくとも一部分を包囲して設置されるスリーブであって、該スリーブは、該管の外側表面に面する内側表面を有し、該スリーブと該管とは、相互に対して長手方向に摺動可能に移動可能である、スリーブと、
該管の外側表面と該スリーブの内側表面との間に設置されるシールと、
該管の外側表面から横方向に突出する第1の表面であって、該第1の表面は、該管の第1の端部と該シールとの間に設置される、第1の表面と、
該スリーブの内側表面から該管に向かって横方向に突出し、該第1の表面と係合可能である第2の表面であって、それにより、該第2の表面は、該第1の表面と第2の表面とが相互に接触すると、該管と該スリーブとの間の相対的摺動移動を制限する、第2の表面と
を備える、伸縮継手。
(項目33)
前記スリーブは、前記管の長さ未満の長さを有する、項目32に記載の伸縮継手。
(項目34)
前記管の第2の端部は、前記スリーブから軸方向外向きに突出する、項目32に記載の伸縮継手。
(項目35)
前記管の第1の端部は、円周方向溝を中に伴う、外側に面する表面を有する、項目34に記載の伸縮継手。
(項目36)
前記管の第1の端部の遠位の前記スリーブの端部は、円周方向溝を中に伴う、外側に面する表面を有する、項目35に記載の伸縮継手。
(項目37)
前記第2の表面は、フランジを備え、該フランジは、前記管の第1の端部に面する前記スリーブの端部に取着される、項目32に記載の伸縮継手。
(項目38)
前記フランジは、複数のセグメントから形成される、項目37に記載の伸縮継手。
(項目39)
前記シールは、
少なくとも1つの外側に面する円周方向溝であって、該円周方向溝は、前記管の第1の端部と第2の端部との間の該管の外側表面に設置される、少なくとも1つの外側に面する円周方向溝と、
該少なくとも1つの溝内に設置されるOリングと
を備える、項目32に記載の伸縮継手。
(項目40)
押出防止リングをさらに備え、該押出防止リングは、前記少なくとも1つの溝内に設置される、項目39に記載の伸縮継手。
(項目41)
前記シールは、
複数の外側に面する円周方向溝であって、該円周方向溝は、前記管の第1の端部と第2の端部との間の該管の外側表面に設置される、複数の外側に面する円周方向溝と、
複数のOリングであって、該複数のOリングは各々、該溝のそれぞれの1つ内に設置される、複数のOリングと
を備える、項目32に記載の伸縮継手。
(項目42)
複数の押出防止リングをさらに備え、該複数の押出防止リングは各々、前記溝のそれぞれの1つ内に設置される、項目41に記載の伸縮継手。
(項目43)
前記管の外側表面から外向きに突出する第1の突起と、
前記スリーブの外側表面から外向きに突出する第2の突起と、
該突起のうちの一方に取着され、該突起のうちの他方の開口部を通って延在するロッドであって、該ロッドは、該管と該スリーブとの間の相対的移動を誘導し、そのインジケータである、ロッドと
をさらに備える、項目32に記載の伸縮継手。
(項目44)
前記ロッドは、前記第1の突起に取着される、項目43に記載の伸縮継手。
(項目45)
前記ロッドは、そこから半径方向外向きに延在する突出を備え、該突出は、前記第2の突起と係合可能であり、前記管と前記スリーブとの間の相対的移動を制限する、項目44に記載の伸縮継手。
Claims (11)
- パイプ要素を接続するための伸縮継手であって、該伸縮継手は、
外側表面を有する管であって、該管は、対向するように配置される第1および第2の端部と、該第1の端部から該第2の端部へとテーパ状になっているボアとを有する、管と、
該管の少なくとも一部分を包囲して設置されるスリーブであって、該スリーブは、該管の外側表面に面する内側表面と、対向するように配置される第1および第2の端部とを有し、該スリーブと該管とは、相互に対して長手方向に摺動可能に移動可能であり、該スリーブが該管の長さ未満の長さを有することにより、該管の第2の端部が該スリーブの第2の端部を越えて延在する、スリーブと、
該管の外側表面と該スリーブの内側表面との間に設置されるシールと、
該管の外側表面から横方向に突出する第1の表面であって、該第1の表面は、該管の第1の端部と該シールとの間に設置される、第1の表面と、
該スリーブの内側表面から該管に向かって横方向に突出し、該第1の表面と係合可能である第2の表面であって、それにより、該第2の表面は、該第1の表面と第2の表面とが相互に接触すると、該管と該スリーブとの間の相対的摺動移動を制限し、該第2の表面は、フランジを備え、該フランジは、該管の第1の端部に面する該スリーブの第1の端部に取着され、該フランジは、複数のセグメントから形成される、第2の表面と
を備える、伸縮継手。 - 前記管の第2の端部は、前記スリーブから軸方向外向きに突出する、請求項1に記載の伸縮継手。
- 前記管の第1の端部は、円周方向溝を中に伴う、外側に面する表面を有する、請求項2に記載の伸縮継手。
- 前記管の第1の端部の遠位の前記スリーブの第2の端部は、円周方向溝を中に伴う、外側に面する表面を有する、請求項3に記載の伸縮継手。
- 前記シールは、
少なくとも1つの外側に面する円周方向溝であって、該円周方向溝は、前記管の第1の端部と第2の端部との間の該管の外側表面に設置される、少なくとも1つの外側に面する円周方向溝と、
該少なくとも1つの溝内に設置されるOリングと
を備える、請求項1に記載の伸縮継手。 - 押出防止リングをさらに備え、該押出防止リングは、前記少なくとも1つの溝内に設置される、請求項5に記載の伸縮継手。
- 前記シールは、
複数の外側に面する円周方向溝であって、該円周方向溝は、前記管の第1の端部と第2の端部との間の該管の外側表面に設置される、複数の外側に面する円周方向溝と、
複数のOリングであって、該複数のOリングは各々、該溝のそれぞれの1つ内に設置される、複数のOリングと
を備える、請求項1に記載の伸縮継手。 - 複数の押出防止リングをさらに備え、該複数の押出防止リングは各々、前記溝のそれぞれの1つ内に設置される、請求項7に記載の伸縮継手。
- 前記管の外側表面から外向きに突出する第1の突起と、
前記スリーブの外側表面から外向きに突出する第2の突起と、
該突起のうちの一方に取着され、該突起のうちの他方の開口部を通って延在するロッドであって、該ロッドは、該管と該スリーブとの間の相対的移動を誘導し、該相対的移動のインジケータである、ロッドと
をさらに備える、請求項1に記載の伸縮継手。 - 前記ロッドは、前記第1の突起に取着される、請求項9に記載の伸縮継手。
- 前記ロッドは、そこから半径方向外向きに延在する突出を備え、該突出は、前記第2の突起と係合可能であり、それにより、前記管と前記スリーブとの間の相対的移動を制限する、請求項10に記載の伸縮継手。
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