JPH0352011B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水圧管テスト作業台のための密閉ヘツ
ドに関する。

発明の背景 特に石油工業用または流体輸送用の管は、エン
ドユーザーに渡される前に通常高圧下でテストさ
れ、それにより管内にその弾性限界近くまで応力
を提供する。

この水圧テストを実施するには、管の端部を閉
鎖して封じるために管の各端部に密閉ヘツドを有
する作業台に管を載置する。

管をテストするために密閉ヘツドの１つに水を
供給する。作業台の構造は、各端部の閉鎖面に作
用するテスト水圧により誘発される大きなスラス
トに耐えるようなものがふさわしい。

本発明は水圧管テスト作業台のための密閉ヘツ
ドに関するものであり、ヘツド本体は管の一端を
自由に挿入できる第１内腔と、第１内腔よりも大
きい直径がありその端部に挿入される弾性密封リ
ングを有する第２内腔と、密封リングの外側周縁
と前記第２内腔との間にあつて密封リングが前記
管を引き締め得るようにする室に流体を搬送する
手段とを包含するヘツド本体から成り、前記密封
リングがそれから独立して環状をなす一連のスラ
ストセクターによつて管の端部から遠位の側部上
で軸方向に動くのが防止されており、前記セクタ
ーが管を把持してかつそこから引つ込むことがで
きる滑動制御手段を包含し、前記セクターが前記
密封リングから遠位の側部上に軸方向保持手段を
包含する。

このような構造を持つ密閉ヘツドは米国特許第
4537407号に開示されている。

しかしながら、密封リングは扱いが面倒であ
り、移動させる度毎に多くの部品を分解せねばな
らず、かつこれは全てのセクターについて別々に
する必要がある。

本発明の目的は密封リングを非常に迅速かつ容
易に移動できるようにする密閉ヘツドを提供する
ことである。また、〓間を残さないことによつて
密封リングの保持力向上することも目的としてお
り、最終的にはスラストセクターを締めたり緩め
たりするために唯一つの制御を利用することであ
る。

発明の概要 本発明は上述した通りのものであり、かつスラ
ストセクターのための軸方向保持手段が前記ヘツ
ド本体に固定されたパツキングプレスと、パツキ
ングプレスに接触し、かつスラストセクターが引
つ込んだ位置にある時は前記スラストセクターの
周囲に設けられた溝に咬合する環状周縁を包含す
る擦り合わせ板とから成るという改良点を包含す
る密閉ヘツドを提供する。

好適には、前記セクターは部分的に重なり合
い、かつくさび型の断面を持つ反突出リングを密
封リングと前記スラストセクターとの間の前記第
２内腔の中に固定する。

具体例 第１図は密封情況をテストする管１を示し、こ
の目的のために高水圧テストにかけられる。この
ため管の各端部は管の外部周辺を取巻いて設置さ
れた密封装置を包含する密閉ヘツド２で覆われ
る。第１図の左側に見られる密閉ヘツドの基底か
ら矢印Ｆの方向で管に水圧がかけられ、図の右側
の密閉ヘツドの基底は例えばプラグ３によつて当
然閉鎖される。両端から圧力をかけることも可能
である。

具体例では、図はプラグ３によつて基底が閉鎖
された密閉ヘツドを示す。従つて、水圧流体が管
のもう一端に位置する密閉ヘツドの基底を通して
のみ供給されることが前提である。

当然、各々の密閉ヘツド２を、相互に着脱でき
るようにかつテスト中に密閉ヘツドにかけられる
大きな軸方向のスラストに耐えるように、テスト
作業台の枠に固定する。

第３図から第１１図によれば、本発明による密
閉ヘツドは、第１内腔５を有し、かつねじプラグ
３と封止リング６によつて閉鎖される基底を持つ
ヘツド本体４から成る。テストされる管１の一方
の端を内腔５に挿入する。記述した例にあるよう
に、水圧テストの間、管１の端の１つは別の管に
相互連結するための連結スリーブ７に通常は固定
され、管と密閉ヘツド２との間の密封はこの連結
スリーブの周辺で行なわれる。管のもう一方の端
では、テストは通常は連結スリーブを用いないで
行なわれ、従つて密封は管１と連結ヘツド２との
間で直接に行なわれる。

管は当接部材８及び９と当接するまでに内腔５
に挿入される。

およそＬ字型の断面を持つ弾性密封リング１０
が、ヘツド本体４内に作られた第２内腔１１の端
部に受容されている。この内腔の直径は第１内腔
５のそれよりも大きい。

第３図に示したように密封リング１０が静止位
置にある時は、密封リング１０の内側の直径は第
１内腔５の直径よりも小さくはないので、管１を
密封リングを破損する危険性もなく挿入できる。

密封リング１０の管端側の側面が第２内腔１１
の端部１２に対して軸方向に固定され、かつ密封
リングのもう一方の側面は、密封リング１０から
独立して存在しかつ部分的に重なり環状をなす一
連の複数のスラストセクター１３に対して押し付
けられる。第３図に示したように引つ込んだ静止
位置にある時これらのセクターは、半径方向に一
周にわたり相互に向かい合う方向へ動くことによ
つて、管の周りを締め付ける位置（すなわちスリ
ーブ７が記述した例の位置）に移動が可能であ
り、重なつた部分が相互に滑動し、重複部分（セ
クターが管から離れる時は自然と減少する部分）
を増加する。第４図と第５図では、スラストセク
ター１３がスリーブ７を引き締める位置にある。

第１０図は、最大締めに相当する場合の相対位
置にあるセクター１３の２つの斜視図であり、重
複部分が相互に当接の位置にあるのを示す。

スラストセクター１３が動いている時は、セク
ターはヘツド本体４内に作られた相補的な台形の
溝１５（第８図）の中を滑動する先導重複部分１
４によつて誘導される。これらの溝１５の間の材
料部品１６が第３図、４図、５図に見られる。

くさび型の断面（直角二等辺三角形断面）を持
つ反突出リング１７を、弾性密封リング１０とス
ラストセクター１３との間の第２内腔１１の中に
はまつた状態で挿入する。この反突出リングは密
封リングが半径方向に押し出されるのを防止す
る。また反突出リングはスラストセクター１３の
先導部分１４に相応する溝を包含し、それによつ
て、先導部分が半径方向に滑動できるようにす
る。

同様に、密封リング１０もスラストセクターの
前記重複先導部分１４に相補的な溝を包含する。

第８図の斜視図は種々の部分の形及び相対位置
を更に明確に示している。この斜視図はセクター
１３と密封リング１０をスリーブ７に締め付ける
位置、すなわち第５図と同じ位置を示す。

スラストセクター１３をヘツド本体４内にねじ
で留められたパツキングプレス１８によつて軸方
向に保持する。擦り合わせ板１９を５０のような
ねじでパツキングプレス１８に固定する。スラス
トセクター１３が擦り合わせ板１９上を滑動す
る。

擦り合わせ板１９は、スラストセクター１３が
引つ込んだ位置（第３図）にある時はスラストセ
クターの外周内に作られた溝２１（第４図、第５
図）に咬合する円周縁２０を包含する。この配備
により、例えば密封リング１０を替えるために、
スラストセクター１３を素早く解体することがで
きる。このために、管１を設置していないテスト
作業台と、セクターが引つ込んだ静止位置にある
密閉ヘツドと、同じく静止位置にある密封リング
とから始めて、分解用ブツシユ５１を５２のよう
なねじでパツキングプレス１８に固定してはめ込
む。次いでパツキングプレス１８を回して抜き、
軸方向に引つ張りながらスラストセクターの溝２
１の内側に縁２０が回転する擦り合わせ板１９を
回転して軸方向に変位させる。スラストセクター
はセクターの部分１４を受容する溝１５と、第１
０図に明確に示されるように、セクター１３の中
に作られたＴ字型断面の溝２４にその端部が受容
されるスラストセクター操作ロツド２２とによつ
て回転防止がなされる。ブツシユ５１はセクター
１３が落下するのを防ぎ、かつ端部に適当な形を
与えてパツキングプレス１８を外すための道具と
して使用される。

第１１図は分解されて、スラストセクター１３
が操作ロツド２２の頭部２３との咬合をすでに解
かれいる時の装置を示す。パツキングプレス１８
は分解用ペグを受容する２５のような盲穴を包含
する。

複数のスラストセクター１３は複数のロツド２
２によつて操作され、ロツドはこの目的のために
他端部に設置された板２６をそれぞれ有する。全
ての板２６はヘツド４を取り巻くエラストマーで
作られた２つのドーナツ型の室２７及び２８を内
側に圧迫し、外側では全ての板２６がもう１つの
エラストマーで作られたドーナツ型の室２９で取
り巻かれる。アセンブリはヘツド本体４上に固定
された容器３０の中に収納される。

スラストセクター１３は外側のドーナツ型の室
２９を加圧し、一方内側のドーナツ型の室２７及
び２８を空にすることによつて閉められる。その
反対にスラストセクター１３は内側のドーナツ型
の室２７及び２８を加圧し、一方外側のドーナツ
型の室２９を空にすることによつて引つ込められ
る。

第２図、第３図、第４図、及び第５図を参照し
装置の操作を記述した際に説明されている水圧制
御回路を示す。

管の各端部を密閉ヘツドの中へ一旦挿入する
と、スラストセクター１３がスリーブ７の周りを
締め付ける。このためにはモーター３２によつて
稼動するポンプ３１がタンク３３から水を吸引
し、その水を外側のドーナツ型の室２９に移送す
るもので、弁３４の左側に矢印で示された４つの
導管３５から３８を相互に連結するように作動
し、それによつて３５と３８及び３７と３６を相
互に連結する電気作動弁３４を介する。スラスト
セクター１３はこのようにスリーブ７の押し付け
られる。ほとんど同時に、電気作動弁３９が密封
リング１０を取り巻く環状室４０に水を供給する
ために励起される。このことから室４０と連結す
るためにヘツド本体４を通る導管４１が設けら
れ、かつ導管４１は逆止め弁４３を介して弁３９
からの流出口に誘導する導管４２に連結する。こ
の圧力（例えば約50バールから100バールの大き
さを持つ）のために、密封リング１０が変形し、
アセンブリはセクター１３がスリーブ７と密閉ヘ
ツドとの間の環状空間を閉鎖し、密封リング１０
のリツプ４４がスリーブと接触して密封を生起す
る第４図に示された位置となる。

室４０内がこの密封を生起する圧力に達する
と、管が水密テストのために水で満たされ、テス
ト圧力が例えば1500バールまで上昇する。管内の
圧力が室４０内の密封を起こす圧力に達するとす
ぐに、管の内側を導管４２に連結している導管４
６にある弁４５が開き、管の内側と室４０を連通
して従つてその中の圧力を管内の圧力と同時に上
げる。

この非常に高圧力の効果により、密封リング１
０がスリーブ７にしつかりと完全に押し付けら
れ、水漏れの可能性を全く無くす。加えて、密封
リング１０が完全に包囲されるので押し出される
危険性もない。第５図はテストの最終位置を示
す。

テスト後、弁４５が開かれたままで水圧は管内
と室４０内とで同時に減衰する。密封リング１０
が第３図に示された初期の形にそれ自身の弾性に
よつて戻る。スラストセクター１３が右側の矢印
で示されたように３６と３８及び３５と３７とを
交互に連結するように弁３４を作動して締め付け
が外される。当然この作業中は、弁３９が室４０
への水の供給を避けるために閉められている。

【図面の簡単な説明】

第１図は管の各端部に本発明による密閉ヘツド
を適用したテストされる管を示す線図であり、第
２図は水圧制御回路を示す本発明による密閉ヘツ
ドの線図であり、第３図は静止位置、すなわち密
閉リングが緩められた本発明による密閉ヘツドを
通る軸方向の２分割断面図であり、第４図は第３
図に類似であるが、静止位置と密閉操作位置との
間の中間位置の図であり、第５図は締め付けられ
た位置にある密閉リングを有する密閉操作位置に
ある密閉ヘツドを示し、第６図は第５図の−
における断面図であり、第７図は一部を断面で表
した擦り合わせ板と一緒の締め付けられた位置に
あるスラストセクターそのものを示す第６図に関
する上からの部分図であり、第８図は部品のいく
つかの形をさらに明確に示す部分斜視図であり、
第９図は操作ロツドと一緒に管の周りに締め付け
られたスラストセクターそのものを示す半分の図
であり、破線は引つ込んだ位置にあるセクターを
示し、第１０図は２つのスラストセクターの斜視
図であり、そして第１１図はスラストセクターが
分解された時の本発明による密閉ヘツドを示す図
である。 １……管、２……密閉ヘツド、３……プラグ、
４……ヘツド本体、５，１１……内腔、６……封
止リング、７……連結スリーブ、８，９……当接
部材、１０……弾性密封リング、１２……内腔の
端部、１３……スラストセクター、１４……先導
部分、１５，２１……溝、１８……パツキングプ
レス、１９……擦り合わせ板、２０……周縁、２
２……操作ロツド、２６……板、２７，２８，２
９……ドーナツ型の室、３０……容器、３１……
ポンプ、３２……モーター、３３……タンク、３
４……電動作動弁、３５，３６，３７，３８，４
１，４２，４６……導管、３９……弁、４３……
逆止め弁、５０，５２……ねじ、５１……分解用
ブツシユ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水圧管テスト作業台のための密閉ヘツドであ
   つて、ヘツドが、 管の一端を自由に挿入できる第１内腔と、 直径が第１内腔よりも大きい第２内腔と、 第２内腔の端部に挿入される弾性密封リング
   で、その外側周縁と前記第２内腔との間に室を規
   定する該弾性密封リングと、 前記密封リングが前記管を締め付け得るように
   加圧下の流体を前記室に搬送する手段と、 前記密封リングから独立しており、かつ管の端
   部から遠位の前記密封リングの側部上に載置され
   ており、それによつて前記密封リングが軸方向に
   動くのを防止する環状の一連の複数のスラストセ
   クターであつて、該セクターがセクターをして管
   を締め付けかつ管より引つ込めることをも可能に
   する半径方向に滑動する制御手段を包合し、更に
   該セクターが前記密封リングから遠位の該セクタ
   ー側部上に軸方向保持手段を包含する前記環状を
   なす一連のスラストセクターとを包含するヘツド
   本体から成り、 スラストセクターのための前記軸方向保持手段
   が、 前記ヘツド本体に固定されたパツキングプレス
   と、 パツキングプレスに接触し、かつスラストセク
   ターが引つ込んだ位置にある時に前記スラストセ
   クターの周囲に設けられた溝に咬合する環状周縁
   を持つ擦り合わせ板とから成る密閉ヘツド。 ２ 前記スラストセクターが部分的に重なり合
   い、くさび型の断面を持つ反突出リングが密封リ
   ングと前記スラストセクターとの間の前記第２内
   腔内にはめ込まれる、特許請求の範囲第１項に記
   載の密閉ヘツド。 ３ 各スラストセクターには、ヘツド本体を貫通
   しスラストセクターの中のＴ字型の溝に咬合する
   頭部を一端に有し、その対向端には容器内に受容
   される板を有する操作ロツドが設けられ、該容器
   は密閉ヘツド本体を取り巻いており、かつヘツド
   本体と各スラストセクターの前記板との間に位置
   する少なくとも１つの内側弾性ドーナツ型の室
   と、前記板と前記容器の周壁との間で前記板の周
   りに位置する外側弾性ドーナツ型の室とを収納
   し、また前記室がそれ自体に水圧流体を供給する
   手段を包含する、特許請求の範囲第１項に記載の
   密閉ヘツド。 ４ 加圧下にある流体を前記室に搬送する手段
   が、第一に弁を包含しかつ前記室とテスト中に水
   圧テスト圧にかけられる管の内側との間に伸びる
   伝達経路と、第二に密封生起を起こすに適した独
   立手段を介しての圧力がかかつた流体供給とから
   成る、特許請求の範囲第１項に記載の密閉ヘツ
   ド。