JPS6253678B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、表面間に連結を行なう装置に関す
る、特に坑口装置や弁装置に存在することが知ら
れている型式の表面間に耐火性の連結とシールを
確立する装置に関する。

坑口の用途分野では極端な使用条件に遭遇する
ことが、既に古くから認められている。更に、こ
の種の極端な使用条件の性質には、例を挙げれ
ば、もつともこれに限定するものではないが、高
温度や低温度、酸性ガス、高流体速度、圧力循環
や熱衝撃などが存ること、および／または振動、
折曲、圧縮、引張りの力など、あるいはこれらを
組合せた力などが存在すること等の条件を含んで
いることは、すでに知られている。このような坑
口の用途分野で用いるに適した、すなわち、この
種の極端な使用条件を受けてもこれに充分対抗で
きる装置を提供しようと努力して、上述の型式の
坑口の用途分野で使用できるように設計された装
置に連結シールを確立するために金属対金属シー
ル装置が従来用いられてきた。金属対金属シール
装置がこの様式で使用するのに選ばれたのは、あ
る程度環境上の、そして経済上の考えに影響され
ている。なお、この目的に使用するのに実際に選
ばれた金属対金属シール装置には様々の設計のも
のがあつた。例証すれば、これらのシーク装置の
中で、坑口の用途分野で用いることができるよう
に設計された装置に使用するに適していると開示
されている金属対金属シール装置を示すものとし
て、1956年10月16日J.D.Watts等に付与された米
国特許第2766999号および／または1980年７月29
日R.E.Lathamに付与された米国特許第4214763号
が挙げられる。

初期のこれらの型式の金属対金属シール装置
は、坑口の用途分野に使用できるように設計され
た装置に用いたとき、一般に、この用途分野に関
連した極端な使用条件、すなわち上で列挙した種
類の条件に対抗できることを示しているけれど
も、決して耐火性であることを意図したものでは
なかつた。すなわち、これらの金属対金属シール
装置の設計に関する限り、これらのシール装置が
坑口火災の発生によつて引き起こされる熱膨張や
熱収縮のあいだ密封性を維持する能力を備えてい
る必要は存在しなかつたのである。耐火性の問題
が、坑口の用途分野で使用することを意図した装
置に見られる型式の連結装置やシール装置の設計
の際に考慮すべきことと考えられるようになつた
のは極く最近にすぎない。更に、当産業界の人の
なかには、耐火性のこの問題は、単なる考えであ
るとする状態を超えたと言うよりは、むしろより
進んだ設計の金属対金属シール装置が満たさなけ
ればならない要件であるとする水準に今ようやく
達したのだと言う人もいる。

耐火性の坑口装置を構成しているものについ
て、この用語がここで用いられる通りに例示する
ために、少なくとも作動圧5000psigおよび
10000psigの装置に関する限り、米国石油研究所
（American Petroleum Institute）の改証した
RP6Fに具体的に示されている要件文を挙げるこ
とができる。そこに記載されているように、作動
圧5000psigの装置は次の試験規準を満たさなけれ
ばならない、すなわち坑井から１インチ離れたフ
ランジ温度−1100℃（2000〓）；３時間半以内の
安定化温度−650℃（1200〓）；試験中の高試験
圧−3750psi；試験中の低試験圧−500psi；試験
媒体−水；安定化温度の保持時間−１時間；石油
使用の場合の弁バツクシート試験圧−100psi；ガ
ス使用の場合の弁バツクシート試験圧−500psi；
許容漏れ−外部漏れ零；そして燃焼後の弁の機能
試験−ステム装置を取り替え１度開放したとき許
容される外部漏れ零などである。作動圧10000psi
ｇの装置については、満たさなければならない試
験規準は次の通りである、すなわち、坑井から１
インチ離れたフランジ温度−1100℃（2000〓）；
３時間半以内の安定化温度−650℃（1200〓）；
試験中の高試験圧−7500psi；試験中の低試験圧
−500psi；試験媒体−水；安定化温度の保持時間
−１時間；石油使用の場合の弁バツクシート試験
圧−100psi；ガス使用の場合の弁バツクシート試
験圧−500psi；許容漏れ−外部漏れ零；そして燃
焼後の弁の機能試験−ステム装置を取り替え１時
間開放したとき許容される外部漏れ零などであ
る。

坑口火災の際に遭遇する高温度によつて、多種
多様な問題が生じる。これらの問題のなかには、
坑口火災をこうむる材料の急速な熱的ヒートアツ
プとクールダウン、火災をこうむつた材料の膨張
および／または収縮、および／または火災をこう
むつた材料が示す性質上の損失などがある。しか
しながら、分類を簡単にすれば、上述の問題は基
本的には二つの範疇に分けられる。すなわち、坑
口火災をこうむつている際に坑口装置の材料が示
す構造上の特性に関する問題と、坑口装置が坑口
火災を受けるときに密封性を維持するために坑口
装置に連結とシールを維持する能力に関する問題
とである。

初めに、坑口装置の材料の構造上の特性に関す
る件を取りあげるが、この種の材料を耐火性にす
る、すなわち作動圧5000psigおよび10000psigの
装置については上に例挙した試験規準を満たすこ
とができるようにするために、坑口火災をこうむ
つたときに材料に示される引張強さの損失は幾つ
かの方法で補償することができる。第１は、作動
圧5000psigの装置が満たすことができなければな
らない圧力限度についてAPIの改訂RP6Fが25％
低下を許容している点を採用できることである。
第２として、問題の装置の圧力容器壁を普通より
大きいものにできることである。従つて、坑口装
置の圧力容器壁の増大化とあわせてAPIの改訂
RP6Fに許容されている25％低下は、坑口装置が
高温度にさらされたときに生じる引張強さの損失
を補償するに充分であることがわかる。坑口ハウ
ジングや弁ハウジングは、その壁を大きくしたと
き、すなわちAPIの規定する型の材料をそのた
めに用いたとき、大きなものになるけれども、か
かるハウジングはやはり実用限度内にある。それ
故に、この型式の装置に外国製の鋼を使用する必
要はない。もつとも、材料研究の分野で、作動圧
5000psigの装置の範疇に入る型式の坑口や弁を寸
法決めする際にこれを低減することができる新規
で、価格的に有効な高強度合金を製造するために
更に開発しなければならないことは言うまでもな
い。

坑口装置に用いられる連結装置やシール装置の
密封性に関する件に話を変えるが、すでにこれま
でに検討してきた理由から、この種の連結やシー
ルを金属対金属シール装置を使用して行なうこと
が基本である。しかしながら、一方では、この種
の金属対金属シール装置が高温度下でも適切な引
張強さを示すことができるべきだとするならば、
オーバレイやシールリング材料としてここに高強
度材料を利用しなければならないという考えがと
られてきた。現在周知のエラストマーは、坑口火
災が発生したときに坑口装置が受ける種類の条件
の下で用いた場合うまくゆかないことが知られて
いる。このように用途分野で使用するに幾つかの
利点を有している非金属材料の１つに、当業者に
周知の“グラホイル（graphoil）”（商品名）と称
する材料がある。

従つて、耐火性である、すなわち耐火性の基本
的要件に関する限りAPIの改訂RP6Fに具体的に
示されている要件文を満たしている坑口装置や弁
装置を開発するために、高温度下で密封性を維持
しえるシールを果たすうえで使用に適する改良し
たシーリング技術を開発する必要性があることが
大体理解できる。更に詳しく言えば、坑口装置に
見い出せる管状シール装置や環状シール装置と組
合せて使用でき、そして坑口装置を密封性に関し
て坑口火災の最中にこの種の装置が一般にこうむ
る範囲の温度に対抗できるようにする改良した高
温度シーリング技術を開発する必要性が存在して
いるのである。この関係から、この種の改良した
高温度シーリング技術を開発するために、次の分
野に着手する必要があろう。すなわち組込んだ材
料の熱的な、そして治金的な特性、嵌合する部品
間に発生する相対的な移動、およびシール装置が
耐えなければならないすべり作用などである。

このような高温度シーリング技術を開発しよう
とする試みがすでになされてきた。なお、その発
端の焦点は次のような概念に基づくものであつ
た。クランプ連結装置はその固まりのために耐火
性に関する限り有利であることがわかつていると
いう概念がその主たるものであつた。更には、こ
の種のクランプ連結装置は恐らく耐火性であるよ
うに設計された坑口装置や弁装置に使用するうえ
で唯一の適当な連結装置であることがわかつてい
ると思われてもいた。従つて、高温度下で密封性
を維持できる適当なクランプ連結装置の開発に相
当な時間と努力が払らわれたのである。しかしな
がら、増大したクランプの固まりが坑口装置や弁
装置自体の熱交換性にとつて有害であることがわ
かつているだけでなく、実際ねじれたわみや永久
ひずみに関して制御できないこともわかつてい
た。また、これらのねじれたわみや永久ひずみに
よつて保持装置としてのクランプ連結装置に依存
しているシル装置はいずれもその保持を妨げられ
ていた。

上述のことを実現した結果として、スタツド付
きクランプ連結装置の開発が行なわれた。しかし
ながら、クランプの追加した固まりの好ましから
ざる熱伝達性によつて直ちにクランプ自体を放棄
するはめになつてしまつた。これは、より好まし
い熱伝達が坑口ハウジングを取り囲んでいるむら
の少ない表面に実現できるように基本的になされ
たのである。その後、坑口装置や弁装置を耐火性
にしようとする関係から、クランプ連結装置は利
用すべきでないと言う結論になつた。

それ以来、要求されるシール接触力と連結安定
性を維持し得る増強フランジ連結装置ぐ開発され
てきた。更に、掘削作業中に利用できるホブプロ
フイールを備えたこの種の増強フランジ連結装置
の製造が実行されている。しかし、それにもかか
わらず、耐火性であると表示できることを意図し
た坑口装置や弁装置にクランプを利用すべきでな
いとなお強く勧められている。

約言すれば、分析および試験結果から、APIの
規定する型の材料は坑口ハウジング、弁本体や
弁フードなどの圧力を包含する部材を形成する際
に使用するに適していると結論されている。更
に、この種の材料で弁本体や坑口ハウジングを製
造することは実用的であると考えられている。す
なわち、この目的にこの種の材料を使用すること
は実行不能と言つてもよい程装置を著しく大きな
ものにするわけではない。しかしながら、一方で
は、APIの型の材料はシーリング機能を果たす
うえで使用に適さないことを認めなければならな
い。従つて、坑口装置や弁装置のハウジング内に
高強度材料製のオーバレイやシールリングを挿入
することが基本である。更に、高強度材料製のこ
れらのオーバレイやシールリングは、シーリング
機能を果たすうえで必要な負荷力に対抗するに充
分な寸法と一体性を備えていなければならない。
付言すれば、この関係でオーバレイやシールリン
グに利用される材料は、必然的に、適合性、高温
強さ、そして非常に重要な熱伝導率などの点から
選ばなければならない。すなわち、これらのシー
リング領域で使用するに選ばれる材料は、熱膨張
や熱収縮、腐食性、溶接性それに損傷抵抗などの
観点から適合するものであることが非常に大切で
ある。しかしながら、上述の基準が満たされたと
きでさえも、シール装置を形成する材料の件で負
わされたように、設計の面からも、坑口火災の最
中に経験する種類の高温度をこうむる坑口装置や
弁装置に使用するに適した高温度シール装置を提
供する必要性がなお残つている。すなわち、設計
に従つて製造されたシール装置が、坑口装置や弁
装置が坑口火災に巻き込まれたときでさえもその
密封性を維持する能力を有することを特徴とする
ようなかかるシール装置の設計の必要性が明らか
になつた。

特に、シール装置を環状シール装置として使用
するに特に適したものにする設計を備えているか
かるシール装置の必要性が明らかになつた。更に
明言すれば、このような設計を備え、そして例え
ばマンドレルハンガーと坑口ハウジングの間にシ
ールを行なうために環状シール装置として使用す
るに適したかかるシール装置を提供することが望
まれている。

従つて、本発明の目的は、坑口装置や弁装置に
用いるに適した新規で改良された連結装置、すな
わちシール装置を提供することである。

本発明の他の目的は、坑口装置や弁装置に用い
た場合、坑口火災の発生の際に果せられる条件に
対抗することができるような連結装置、すなわち
シール装置を提供することである。

本発明の更に他の目的は、坑口火災が発生した
ときに存在する高温度下でさえも適切な引張強さ
を示すことを特徴とするような連結装置、すなわ
ちシール装置を提供することである。

本発明の更に別な目的は、坑口火災が発生した
ときに存在する高温度下でさえも密封性を維持し
得る能力を示すことを特徴とするような連結装
置、すなわちシール装置を提供することである。

本発明の更に別な目的は、耐火性であると表示
できるように設計した型式の坑口装置や弁装置に
用いることを意図した種類の連結装置、すなわち
シール装置に使用するに特に適した独特の設計の
シーリング手段を提供することである。

更に、本発明の他の目的は、連結装置、すなわ
ちシール装置の一構成部品として坑口装置や弁装
置に用いた場合、連結装置、すなわちシール装置
が包含されているその装置が坑口火災の発生に関
連した条件を受けたときに、この連結装置、すな
わちシール装置がその密封性を維持できるように
作用する、Ｕ型シールリングの形のシーリング手
段を提供することである。

更に、本発明の他の目的は、用意するに比較的
費用がかからず、使用するに容易であり、しかも
坑口火災が発生したときに存在する条件にさらさ
れたときでさえも、信頼できかつ効果的な使用に
供することができるような、Ｕ型シールリングを
備えている連結装置、すなわちシール装置を提供
することである。

本発明によれば、Ｕ型シールリングを備え、嵌
合する表面間に、特に坑口装置や弁装置に普通に
出会う型式の嵌合面間に耐火性の連結とシールを
確立するために働く、新規で改良された耐火性連
結装置、すなわちシール装置が提供される。主題
である連結装置、すなわちシール装置は、嵌合シ
ーリング面、例えば坑口ハウジングの内側表面と
ハンガーマンドレルの外部表面、すなわち壁のよ
うな嵌合シーリング面と、上述のＵ型シーリング
手段とを包含している。後者のＵ型シーリング手
段は、一対のシールリツプが相互に隔置して垂下
している重い構造リブを有するＵ型シールリング
から成つている。主題の連結装置、すなわちシー
ル装置が組立てられたとき、すなわちシーリング
状態にあるとき、シールリングのリブは、リブと
坑口ハウジングおよびハンガーマンドレルの間に
殆かな干渉嵌め合いが分布するように、坑口ハウ
ジングとハンガーマンドレルの壁の間に存在する
空間内に適当に位置される。更に、このシールリ
ツプは、坑口ハウジングおよびハンガーマンドレ
ルと、すなわち、これら両者の直ぐで平らになつ
た面と嵌合シール面を形成するように、坑口ハウ
ジングとハンガーマンドレルの間で下方に延びて
いる。リブを硬くすることによつて、シールリツ
プは、シールリツプと坑口ハウジングおよびハン
ガーマンドレルの嵌合シーリング面との間に存在
する干渉嵌め合いによつて負荷がかかつたとき
に、独立して働くことができる。マンドレルおよ
び坑口ハウジングの嵌合シーリング面は損傷を防
止するため硬質サーフエーシング材で製造するこ
とが好ましい。同様に、熱活動サイクルの際、た
とえば坑口火災が発生したとき、シールリツプを
損傷することなく自由な移動ができるために、Ｕ
型シールリングの適当な部分に損傷防止化合物を
利用することが好ましい。

以下、本発明を添付図面に示す具体例に基づい
て説明する。

添付図面、特にその第１図を参照して説明する
が、そこには総括して符号１０で示す試験設備が
図示されていることがわかる。この試験設備１０
は、石油および／またはガスの掘削作業や完成作
業の際に利用される坑口装置の各種の構成部品を
シユミレーシヨン状態で試験するために有効なも
のである。更に、この試験設備１０は、耐火性で
あるものとして、すなわち米国石油研究所がその
APIの改正RP6Fの中で公表した要件文を満たし
ているものとして坑口装置や弁装置に利用される
連結装置やシール装置を検定するうえで有効であ
るように設計されている。

試験設備１０は、第１図に示すように構成した
場合、第１図に一般に符号１２，１４および１６
で示した三つの連結装置、すなわちシール装置の
試験を同時に行なうために用いることができる。
そのために、試験設備１０はチユービングヘツド
構成部品の試験をシユミレートするために利用で
きる。この種の試験の目標は、次の構成部品、例
えば連結装置、すなわちシール装置１４を備えこ
れと協働的に連結しているスタツド付フランジ装
置；連結装置、すなわちシール装置１２を備えこ
れと協働的に連結しているチユービングハンガ
ー；および連結装置、すなわちシール装置１６を
備えこれと協働的に連結しているチユービングハ
ンガーなどを検査するために試験設備１０を利用
することである。

試験設備１０で使用されるチユービングハンガ
ー装置は、必然的に、チユービングウエイトとホ
ールドダウンスクリユーが連結してチユービング
ハンガーを適所に固定するときに生ずる条件をシ
ユミレートすることができなければならない。従
つて、試験設備１０のために、チユービングハン
ガーが第１図に１８で図示してある。このチユー
ビングハンガー１８は、第１図中２０に見られる
その底部にネジ付き連結部を備えている。このネ
ジ付き連結部２０は、チユービングウエイトとホ
ールドダウンスクリユーが連結してチユービング
ハンガーを適所に固定する上述の条件を代行する
ものとして機能するように設計されている。付言
すれば、ネジ付き連結部２０は、第１図に符号２
２で示したチユービングヘツドハウジング内でチ
ユービングハンガー区域１８を安定化する働きを
している。

更に、第１図を参照して説明するが、そこに図
示したように、マンドレルチユービングハンガー
１８の中心は、試験装置、すなわち試験設備１０
に必要な幾つかの監視用ポート／圧力または熱観
察用ポートのうちの１つ以上のポート手段となつ
ている。この点について例示すれば、圧力ポート
が第１図に符号２４で示してある。試験装置１０
の上部フランジ２６は、チユービングフードとし
て通常製造されているブロツクバルブ装置の底部
に類似させたものである。環状のシール空隙から
すれば、試験設備１０は、それなりに、実際のチ
ユービング坑口装置の真正な類似物である。

APIの改訂RP6Fの試験規準によれば、試験サ
イクルを行なつているときには、試験設備１０内
に据え付けたシール装置１２，１４および１６の
全てに圧力がかけられる。シール装置１２，１４
および１６に圧力を付加し、その圧力を試験サイ
クルのあいだに確実に保持するために、上記の圧
力ポート２４は試験設備１０内に適当に位置され
ている。発生するかもしれない漏れは、ポート、
例えば第１図に符号２８で示すポートを通じて監
視される。そのために、第１図を見ればわかるよ
うに、監視用ポートはシール領域１２，１４およ
び１６のそれぞれに隣接して位置するように試験
設備１０内に適当に設けられている。熱について
は、試験設備１０内のシール装置１２，１４およ
び１６の挙動が、熱電対、例えば第１図に符号３
０で示す熱電対をシール装置１２，１４，１６の
それぞれに近接して設けることによつて監視され
る。圧力および熱の測定値は全て試験サイクルの
全継続期間を通じてストリツプチヤート記録器に
記録しておくことが好ましい。更に、監視領域か
らの容積漏れについても、捕集すると共に記録し
ておくことが好ましい。

更に第１図を参照して説明するが、スタツド３
２およびナツト３４によつて試験設備１０のハウ
ジングフード、すなわちフランジ２６が連結装
置、すなわちシール装置１４は接触保持されてい
る。付言すれば、同スタツド３２およびナツト３
４は、チユービングハンガー１８のシール領域の
上部で連結装置、すなわちシール装置１２のため
の拘束力を提供している。従つて、シール装置１
２および１４のいずれか一方に隣接するハウジン
グ２６の壁に発生する熱的な活性成長をこれら２
つのシール装置１２および１４の一方あるいは両
者で収容しなければならない。同様に、シール装
置１６はチユービングハンガーマンドレル１８の
移動に影響し合つている。このシール装置１６
は、またその上に位置したチユービングハンガー
のシール装置１２と相互作用していることにも気
付くべきである。このように、熱活動に起因した
相互作用が３つのシール装置１２，１４および１
６の全ての間で発生しえること、また発生してい
ることが理解できる。この相互作用は、耐火性で
あること、すなわちAPIの改訂RP6Fに記載の要
件を満たすことができることを意図した坑口装置
や弁装置を開発する際の設計上の基本的な関心事
である。更に、この相互作用は、フランジ付きの
一次シール装置を、例えば試験設備１０の場合に
行なつたように、系に組み入れるべきときには、
なお大いなる関心事となるのである。

第１図に示した試験設備１０の説明を終わりに
するが、止めリング３６がチユービングハンガー
１８と変形フランジ２２の間に間置されている。
また、表面硬化したシール面オーバレイが、それ
ぞれ、各シール装置１２，１４，１６と協働的に
連結されている。試験設備１０の最良の形態の具
体例によれば、チユービングハンガー１８、フラ
ンジ２６およびナツト３４のそれぞれを形成する
材料として好ましいものはAISI−4140である。
更に、ハードシール面オーバレイ３８，４０およ
び４２は、それぞれインコーネル625
（International Nickel社の商標名）で作ることが
好ましい。最後に、スタツド３２を形成する材料
として好ましいものは、インコーネルＸ−750
（International Nickel社の商標名）である。

次に、第１図に符号１６で示した本発明の主題
を成す連結装置、すなわちシール装置について詳
細に説明する。この目的のために、添付図面の第
１図、第２図および第３図の各図を参照する。第
１図および第２図を参照すれば最も良く理解でき
るように、連結装置、すなわちシール装置１６
は、一対の嵌合シール面、すなわち第１図に図示
した構造の場合にはチユービングハンガー１８と
チユービングヘツドハウジング、すなわち変形フ
ランジ２２を構成する一対の嵌合シール面と、第
２に符号４４で示すＵ型シーリング手段とを包含
している。

このＵ型シーリング手段４４は、添付図面の第
３図を参照すれば最も良く理解できるように、Ｕ
型シールリングの形をとつている。そのため、こ
のＵ型シールリング４４は第３図に示すように当
然実質的に円筒状である。更に、Ｕ型シールリン
グ４４は、重い構造リブ４６と、リブから垂下し
ていてそれぞれシールリツプ５２および５４で終
端している一対のレツグ４８および５０とを包含
している。後者のシールリツプ５２および５４
は、垂下しているレツグ４８および５０の外表面
上にそれぞれ適当に形成されている。更に、添付
図面の第２図および第３図の両者に図示したよう
に、リブ４６は、以下で説明するその平坦部分４
６ｃの両側で殆かに大きくしてある、すなわち第
２図中符号４６ａおよび４６ｂで示す部分を含ん
でいる。本発明の最良の形態の具体例によれば、
リブ４６の増大部分４６ａおよび４６ｂは、それ
ぞれ、寸法については実質的に相互に等しくなる
ように適当な寸法に形成されている。同様に、シ
ールリツプ５２および５４もまた、寸法について
は実質的に相互に等しくなるように適当な寸法に
形成されている。

Ｕ型シールリング４４の説明を続けるが、リブ
４６の平坦部分４６ｃは第一面を規定するように
働いていることが添付図面の第２図および第３図
の両者から理解できる。更に、第２図および第３
図から、シールリツプ５２および５４はそれぞれ
平らな表面を備えていることがわかる。また、第
２図および第３図に示すように、シールリツプ５
２および５４は、相互に平行であり、かつリブ４
６の平坦部分４６ｃが規定している面に垂直な面
内にある。

更に添付図面の第２図を特に参照して説明する
が、連結装置、すなわちシール装置１６がそのシ
ーリング位置を占めたとき、シールリツプ５２お
よび５４は、第２図にそれぞれ符号５６および５
８で示した、シールリツプ５２および５４自身に
類似して当然のことながら実質的に平らでありか
つ実質的に円筒状である嵌合シーリング面に接触
する。すなわち、平らなシールリツプ５２および
５４がそれぞれ接触するように設計されている嵌
合シーリング面５６および５８は、平らなシール
リツプ５２と５４の形状に当然のことながら補完
する形状を備えている。更に、連結装置、すなわ
ちシール装置がシーリング位置を占めたとき、リ
ブ４６の増大部分４６ａおよび４６ｂと、この増
大部分４６ａと４６ｂがそれぞれ接触するように
設計されている嵌合シーリング面５２および５４
との間に干渉嵌め合いが存在しているために、シ
ール装置１６は機械的な負荷を受けている。

説明を続けるが、リブ４６の大きな固まり、す
なわちシールリツプ５２および５４の固まりと比
べて高さがその幅の倍もあるような大きな固まり
によつて、リブ４６が基本的な２つの機能を果す
ことができる。すなわち、リブ４６に接触してい
る嵌合シーリング面が熱ひずみを受けた際にその
必要性が生ずることだが、シールリツプ５２およ
び５４が別々に、すなわち相互に独立して働くこ
とができるように、リブ４６がこれらのシールリ
ツプ５２および５４を安定化するように作用する
ことである。その第２としては、リブ４６の大き
な固まりによつて、リブ４６がシール領域に対し
有効な熱伝達を提供できるように作用することで
ある。そのために、リブ４６はレツグ区域から重
いリブ領域に熱を直接伝達できるようにするため
高い熱伝達係数をもつ適当な材料でメツキしても
よい。

嵌合シーリング面５６および５８は、損傷を防
ぐために硬質サーフエーシング材で製造すること
が好ましい。同様に、熱活動サイクルのあいだシ
ールリツプ５２および５４が損傷することなく自
由に移動できるように、シールリング４４上に損
傷防止用化合物を用いることが好ましい。これに
関して、良好な熱伝達性のみならず1200〓での高
い損傷抵抗を有する被覆材、例えば銀などをこの
目的に使用するに適している。

約言すれば、シール装置１６の様式で構成され
た連結装置、すなわちシール装置は、シール装置
１６が連結のために働いている部材が軸方向の移
動を受けるにもかかわらず、坑口火災の発生の際
に遭遇する種類の高温度下でその密封性を維持す
ることがわかつた。これは、従来形の金属対金属
シール装置においてその表面の角度のある傾斜の
ために相対的な軸方向移動によつて嵌合シーリン
グ面を離し、これによつて金属対金属シール装置
のシーリング作用を無効なものにしているかかる
従来形の金属対金属シール装置とは著しく違つた
点である。

連結装置、すなわちシール装置１６が連結する
ために働いている部材の径方向移動は、これらの
部材を形成している材料の膨張係数が非常に近似
したものになるように選ばれることから、問題で
はない。従つて、発生する径方向移動の量は、嵌
合シーリング面に抗してシール装置１６のシール
リツプ５２および５４によつて及ぼされるバネ力
を打ち負かすには不充分であるほど殆かなもので
ある。

このように、本発明によれば、坑口装置や弁装
置に用いるに適した新規で改良した型の連結装
置、すなわちシール装置が提供された。更に、本
発明の主題である連結装置、すなわちシール装置
は、坑口装置や弁装置に用いた場合、坑口火災の
発生の際に果せられる条件に対抗することができ
る。付言すれば、本発明によれば、坑口火災が発
生したときに存在する高温度下でさえも適切な引
張強さを示すことを特徴とする連結装置、すなわ
ちシール装置は、坑口火災が発生したときに存在
する高温度下でさえもその密封性を維持し得る能
力を示すことを特徴としている。更に付け加える
が、本発明によれば、耐火性であると表示できる
ように設計された型式の坑口装置や弁装置に用い
ることを意図した種類の連結装置、すなわちシー
ル装置に使用するに特に適した独特の設計のシー
リング手段が提供される。本発明のシーリング手
段もまた、坑口装置や弁装置に連結装置、すなわ
ちシール装置の一構成部品として用いた場合に、
連結装置、すなわちシール装置が包含されている
その装置が坑口火災の発生に関連した条件を受け
たときに、この連結装置、すなわちシール装置が
その密封性を維持できるように作用するＵ型シー
ルリングの形をとつている。更に、本発明によれ
ば、用意するのに比較的費用がかからず使用する
に容易であり、しかも坑口火災が発生したときに
存在する条件にさらされた場合でさえも信頼でき
かつ効果的な使用に供することができるような、
Ｕ型シールリングを備えている連結装置、すなわ
ちシール装置が提供される。

以上本発明について唯一の具体例を説明したけ
れども、本発明の変更は、その幾つかはすでに上
に述べているが、当業者によつてなお容易に行な
いえることは明らかである。それ故に、付記した
特許請求の範囲によつて、ここに言及した変更の
みならず、本発明の真正な精神および範囲の中に
ある他の変更すべてを網羅するようにした。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によつて構成された耐火性の
連結装置、すなわちシール装置を作動状態、つま
りシーリング状態に設置した試験設備を示す概略
図である。第２図は、本発明によつて構成された
耐火性の連結装置、すなわちシール装置の部分断
面図である。第３図は、本発明によつて構成され
た耐火性の連結装置、すなわちシール装置のシー
ルリングの部分切取拡大斜視図である。 １０……試験設備、１２，１４，１６……連結
装置、すなわちシール装置、１８……チユービン
グハンガー、２０……ネジ付き連結部、２２……
チユービングヘツドハウジング、２４……圧力ポ
ート、２６……ハウジングフード、２８……ポー
ト、３０……熱電対、３２……スタツド、３４…
…ナツト、３６……止めリング、３８，４０，４
２……オーバレイ、４４……Ｕ型シールリング、
４６……リブ、４８，５０……一対のレツグ、５
２，５４……シールリツプ、５６，５８……嵌合
シーリング面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第一および第二部材を包含する坑口装置にお
   いて、前記第一および第二部材を一緒に連結する
   ように作用する耐火性の連結装置を有し、前記耐
   火性連結装置が、 (a) 形成したリブと前記リブから垂下している一
   対のレツグを有する連続Ｕ型シールリングであ
   つて、前記一対のレツグのそれぞれが平らなシ
   ールリツプで終端しており、前記平らなシール
   リツプが前記一対の垂下しているレツグの外表
   面上に位置しており、前記平らなシールリツプ
   が相互に平行関係に延びている面内にあり、そ
   して前記リブが前記平らなシールリツプの面に
   垂直に延びている面内にある平坦部分を含んで
   いる連続Ｕ型シールリングと、 (b) 前記第一部材に形成した第一の平らな嵌合シ
   ーリング面であつて、前記平らなシールリツプ
   の一方のシールリツプが前記第一の平らな嵌合
   シーリング面とシーリング係合して位置するこ
   とができる第一の平らな嵌合シーリング面と、 (c) 前記第二部材に形成された第二の平らな嵌合
   シーリング面であつて、前記平らなシールリツ
   プの他方のシールリツプが前記第二の平らな嵌
   合シーリング面とシーリング係合して位置する
   ことができる第二の平らな嵌合シーリング面
   と、 から成ることを特徴とする坑口装置。