JPS63172084A - 入れ子式継手 - Google Patents

入れ子式継手

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Publication number
JPS63172084A
JPS63172084A JP62245693A JP24569387A JPS63172084A JP S63172084 A JPS63172084 A JP S63172084A JP 62245693 A JP62245693 A JP 62245693A JP 24569387 A JP24569387 A JP 24569387A JP S63172084 A JPS63172084 A JP S63172084A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tubular member
pressure
seal
responsive
inner tubular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62245693A
Other languages
English (en)
Inventor
ジョン・エヌ・トロクセル・ジュニアー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cooper Industries LLC
Original Assignee
Cameron Iron Works Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Cameron Iron Works Inc filed Critical Cameron Iron Works Inc
Publication of JPS63172084A publication Critical patent/JPS63172084A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/16Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
    • F16L55/1608Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders by replacement of the damaged part of the pipe

Landscapes

  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Cephalosporin Compounds (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、入れ子式継手に関するものである。
(蛸従来技術 パイプライン用の入れ子式継手は、長くから知られてい
る。その理由は、パイプラインの修理、特に海底パイプ
ラインにおいては、損傷部分が取り除かれそして正しい
長さの部分が除去部分に代って挿入されることが重要で
あるからである。海底設備においては、パイプラインの
修理はダイバによってなされるかまたは遠隔操作車両に
よってなされていた。海底パイプラインの修理は、交換
部分が入れ子式継手を有すること、また、ダイバまたは
遠隔操作車両が最大の効率でこの修理を行うように操作
が簡単でかつ容易であることを必要とした。
米国特許第4,371,198号は、継手のシールと鎖
錠なするための金属製ベローズを有する入れ子式継手を
開示している。金属製ベローズは、外側部材の内面と内
側部材の外面との間の環状空間に定置される。その作動
は圧力に応答する。つまり、環状ピストンをベローズと
圧縮係合するように動かして、ベローズが半径方向外側
に動き上記両面にシール係合するように内方に動く。 
米国特許第4,109,945号は、別個のシールおよ
びグリップ手段を有する別の入れ子式継手を開示してい
る。シール拳スリーブがフランジ・ボルトによって動か
されて環状シールを設定し、また、グリップ−スリーブ
が同様に動かされてグリップ・スリップを設定する。
米国特許第4,131,287号は油およびガス井戸を
開示している。このシールは、両方向に面した内外リッ
プを有する中央金属シール部材と、両リップを内外壁に
緊密シール係合するように押し付けるように両リップ間
だ定置されるくさび部材とを有している。各脚は、くさ
び上の嵌合テーパに係合するテーパ付き肩を有している
。これらのテーパの係合によって、リップが壁から離れ
て押し付けられる。その壁て対して、各リップがくさび
の後退のさいにシール係合し、また、シール組立体の非
設定を補助する。
W、 M、 TaylorとT、RlSchmitzに
よって1985年8月2日付で出願した米国特許出願第
06/761,692は、内側部材と外側部材上の相互
嵌合部を有する軽く凹凸の付けられた円筒表面を有する
入れ子犬継手を開示している。2つの部材の移動が、継
手の長さの調節を許す相互嵌合を解決するために両部材
間に圧力を誘導することによって、許される。圧力を解
除したさいに、これらの面が互いに係合して継手を定位
置に鎖錠しかつ金属対金属シールを与える。この装置の
一実施例は、使用されるべき圧力が継手の両部材を伸長
位置まで動かす。
(ハ) 発明が解決しようとした問題点本発明の目的は
、2つのパイプ部分端部間に定置され、伸長または短縮
によって長さを容易に調節され、所望の位置に鎖錠され
、2つの部材を定位置に鎖錠する手段から別個の継手の
2つの部材間に金属対金属シールを有する改良された入
れ子犬継手を得ることにある。
本発明の別の目的は、海底施設の2つのパイプ部分間の
所望の位置に伸長または短縮され、また、簡単に設定さ
れ、次いで密封される改良された入れ子犬継手を得るこ
とにある。
本発明のさらに別の目的は、ダイバが継挙の長さを手動
で調節する必要なしに、海底激設においてダイバによっ
て装着される改良された入れ子犬継手を得ることにある
(ニ)  問題点を解決するための手段本発明の改良さ
れた入れ子犬継手は、内側管状部材と、外側管状部材と
、継手を伸縮するように管状部材を伸長・短縮する圧力
面積をつくるシール部材と、圧力流体を圧力面積に送っ
て所望の移動を与える機器と、前記外側管状部材によっ
て支持される鎖錠部材と、前記内側管状部材との鎖錠係
合に前記鎖錠部材を設定したりその係合を解除する圧力
応答部材と、内外管状部材間に金属対金属シールをつく
るシール部材と、シール部材を設定・解除する圧力応答
部材とからなっている。
(ホ)実施例 図示するように、本発明の改良された入れ子犬継手Jは
、パイプラインP1(破線で示す)の露出端に溶接等て
よって接続端部に成形された内側管状部材M1と、パイ
プラインP2(破線で示ス)の露出端に溶接等によって
接続端部て成形された外側管状部材M2を有している。
継手Jは、後述する伸長部E、短縮部R1鎖錠部し、シ
ール部Sを有している。
内側管状部材M1は管状の形状をしており、実質的に円
筒形の内部を有し、端部12から延びる外面10とリプ
14から端部18まで延びる外面16とを有している。
端部12はパイプラインP1をリプ14に接続する。端
部18は外側管状部材M2内に定置されろ。肩部20は
外面10の端でリプ14によって設けられ、また、肩部
22は外面16の始端でリプ14によって設けられる。
溝24は、図示するように、Oリング26を受けるよう
に外方に面したリプ14の中央部分に設けられる。
外側管状部材M2は、端部材28、端部材28に接続さ
れたスプール部材30、スプール部材30に接続された
鎖錠組立体32を有している。
端部材28は管状部材M1と同じ内径を有する、パイプ
ラインP2に接続するのに適した端部34を有し、管状
部材M1の端部18を受けるのに十分な大きさの直径を
有する内面40を有する7ランジ36および本体38を
有している。肩部42は内面40の端において成形され
る。肩部42から内面40の反対端がリプ41で終了し
ている。
0リング溝41aおよび軸受リング溝41bが図示する
ようにOリング43aおよび軸受リング43bを受ける
。フランジ36にはその内面にテーパ付きくぽみ44が
設けられている。スプール部材30は、各端部において
フランジ46と48とを有し、また、フランジ46と4
8との間で本体50を有している。フランジ46の内端
は、フランジ間の密封をするためにシール・リング54
を受けるように端部材28のくぼみ44と共同するテー
パ付きくぼみ52を有している。スタッド56およびナ
ツト58はフランジ46.36を一体に接続する手段を
つくる。第3図および第4図に最もよく示すように、フ
ランジ46は、7ランジ36の面のくぼみ62まで延び
る突起60を有している。ベベル64がくぼみ62と7
ランジ36の面との間に設けられて、0リング66がフ
ランジ間に追加のシールを与えるようにテーパを付けら
れている。7ランジ48は突起68を有し、突起68の
上面とフランジ48の面との間にくぼみ70を画定する
。スプール部材30の内部は突起68から肩74まで延
びる内面72を有している。肩部74は、0リング79
用のOIJソング溝8と軸受リング81用の軸受リング
溝80とを有するリプ76によって設けられる。リブ7
6は内面84を有する肩部な成形する。肩部82からの
スプール30の内部は、面84、テーパ付き面86、面
88、テーパ付き面90、面92、皿穴面94を有して
いる。
鎖錠組立体32は、第5図および第6図に示すようだ、
グリップまたは係合要素″96および作動部材98を有
している。グリップ要素96は、図示するように本体1
00の左側まで延びるフランジ102および指104を
有する本体100を有している。リング106はフラン
ジ1020面のくほみ108内で密封され、また、リン
グ106.7ランジ102.7ランジ48を通って延び
るスタッド105およびナツト107によって定位置に
固定される。リング106は、本体100の外部から半
径方向外方に短い距離だけ間隔をあけた内面を有する内
方突出リップ110を有している。
リング106の形状は、本体100と要素96のフラン
ジ102と共同して、ピストン114が往復のために定
置される環状シリンダ112を成形する。ピストン11
4は適当な内外シールを有している。管状延長部116
は密封関係にあるピストン114からリップ110の内
縁まで延び、本体100の外部が指104の外部テーパ
付き面118に包囲係合する。指104の端部の内面は
歯120を有している。歯120は、好ましくは約50
°の頂角を有するように機械加工され、また、306r
IL(12インチ)継手においては6.35IiE(0
,25インチ)の16枚の歯を有している。
第1図および第5図に示すように、解除位置にある歯1
20の頂角は、管状部材M1の外面10に関して密接(
例えば、最大約0.254朋(0,010インチ))さ
れなければならない。リング122はねじ123によっ
て延長部116の外端に固定され、また、スタッド12
4に滑動自在になっている。スタッド124はリング1
06にねじ込まれ、ナツト125が鎖錠組立体32の完
全な解除または鎖錠を許す位置でスタッド124の外端
にねじ込まれる。
通路126はフランジ102を通ってシリンダ112の
解除端まで延び、また、リング106を通ってシリンダ
112の設定端にまで延びている。
さらに、通路130は、7ランジ102を通り所定位置
まで延びていて圧力流体を内部でかつフランジ102.
48間に供給する。通路132はスプール部材300本
体50を通って延び、圧力流体をOIJソング6の右側
ヘリプ14の外面上の位置だ供給する。通路134は本
体50を通って表面84の左端を通って開口している位
置まで延びている。通路136は本体50を通り表面9
2を通って開口している位置まで延びている。通路13
8はフランジ46を通り、第2皿穴面139の右部分を
通って延びる位置まで延びていて、ピストン140を左
に押し付ける圧力流体を供給する。ピストン140は環
状になっており、部材M1の外面16と内面94との間
に定置され、環状金属チャネル状シール・リング146
の内側脚144にまで延びかつそこに係合する指142
を有している。指142の末端の内面は、脚144の突
起150が係合される溝148を有する。ピストン14
0は第3図に示す位置にあるとき、シール・リング14
6の内側脚144が内側管状部材M1の面16に接触せ
ず、継手Jはシール脚144に損傷を与えずに、伸長ま
たは短縮されうる。指142の突起152は、テーパの
付けられた外面154と平坦面156とを有している。
表面154;156は指142に内方力を与えるように
面90.88と共同するように設けられて、シール・リ
ング146の内側脚144が内側管状部材M1の面16
に密封接触するように動かされ、また、指142の残留
応力によってこのモードに維持される。
本発明の改良された継手Jは、海底パイプラインの損傷
部分を交換するために用いられたとき、損傷部分がまず
自由に切断され、除去され、次いで、交換継手Jがパイ
プラインの自由端間の位置まで下降される。継手Jが図
示するパイプライン端部P1とP2との間のギャップよ
りも短い場合には、伸長部Eが、圧力流体を通路132
に導入しそして通路130の圧力を除去することによっ
てダイパまたは遠隔制御車両によって作動される。
通路132を通って供給される圧力流体は、面72上の
OIJソング6のシールと内側管状部材M1の面16の
Oリング79のシールとの間の環状領域で作用する。こ
の領域にかかる圧力は内側管状部材M1を図面で左側に
動かし、また、外側管状部材M2を右側に動かすように
働く。継手Jが伸長されたときに、パイプライン端間の
ギャップよりも継手Jが長くなった場合、短縮部Rが、
圧力流体を通路130に導入しまた通路132の圧力を
解除することによって、ダイバまたは遠隔制御車両によ
って作動される。通路130を通って供給される圧力流
体は、面10に対するO IJング79のシールと面7
2上のOIJソング6のシールとの間の環状領域に作用
する。この領域にかかる圧力は、内側管状部材M1を図
面で右側に動かし、また、外側管状部材M2を左側に動
かす。継手Jの所望の長さが達成されたとき、通路10
3゜132の連通が閉じられて継手Jを所望の長さの位
置に鎖錠する。
上述した領域内における流体のトラッピイングが継手J
の長さの変化に抵抗する。しかし、継手Jは鎖錠部りの
付勢によって定位置に確実に鎖錠されることが好ましい
。このことは、通路126を通して帰還を与えながら、
圧力流体を通路128に導入することによって達成され
る。通路128を通して供給される流体は環状シリンダ
112の左手端だ入り、ピストン114を右側に動かす
これにより、管状延長部116およびリング122を右
側に動かす。延長部116の内面162は、指104の
外端部の外部テーバ付き面118に係合する。ピストン
114のストロークの長さは、面162が歯120を内
側管状部材M1の外面10に鎖錠係合するようにカム係
合して部材Ml。
M2間の確実な鎖錠を与えるのに十分になっている。こ
の位置において、ナツト125はスタッド124にねじ
込まれて、鎖錠組立体を鎖錠位置て固定する。この確実
な鎖錠が解除されることが望ましい場合には、ナツト1
25を緩め、通路126を通して圧力流体を供給し、通
路128から流体を戻せばよい。
鎖錠部りの鎖錠によって、シール部Sが作動されて、内
側管状部材M1の外部と外側管状部材M2の内側との間
で継手Jの内側端付近でかつ鎖錠部L1重要部E、短縮
部Rから上流の位置で所望の金属対金属シールを与える
。このシールは、圧力流体を通路138を通して供給す
ることにより、また、通路136を通して流体を戻すこ
とにより与えられる。面94と16との間の環状領域て
おける圧力流体は、ピストン140を押して左側に動か
す。ピストン140の移動が、金属シール・リング14
6を動かして内側管状部材M1の面16とスプール部材
30の内部の面84との間の限定空間内で肩部82に係
合する。この移動はピストン指142をかいしてシール
・リング146、その脚144に伝達される。面16と
84との間の間隔は、シール・リング146の外側脚が
、シール・リング146が定置されている空間の半径方
向寸法の減少によって内方に曲げられるようになってい
る。これにより、外側脚にストレスがかけられるので、
外側脚が第4図に示すようにこれらの面に対する確実な
金属対金属シールを維持する。同時に、内側シール脚1
44が、面154゜156と共同する面90.88のカ
ム作用によって、内側管状部材Mlの面16に密封係合
するように動かされ、これにより指142をくぼませる
鎖錠部材りの解除は、上記の手順を逆にするととだよっ
てなされる。圧力流体は通路136を通って供給され、
また、通路138が排出される。これによってピストン
140を右側に動かす。内側脚144またはシール・リ
ング146との係合を保持される指142は、シール・
リング146が第3図に示す位置になるまで、シール・
リング146を引っ張る。面90.88に対して突起面
154.156の係合を行うことによって、脚144に
対する指142のカム係合が、金属対金属シールがピス
トン140の逆移動によって解除されることを保証する
シール・リング146が一旦設定位置に動かされてしま
ったとき、それが緊密なシールをつぐっているか否かを
決定するために試験をすることが望ましい。これは、継
手Jがパイプラインの自由端部に固定されるに、なされ
る。この試験は、圧力流体を通路136.138をかい
して供給することによって、また、通路134における
漏れの点検によって達成される。通路136,138へ
の流体の供給が、ピストン140が設定位置から動かさ
れず、またシール拳リング146に流体圧力を作用させ
ることを保証する。試験がシール・リング146が流体
緊締であることを確認した場合、パイプラインの修理が
溶接によってパイプラインの自由端部に継手Jの端部を
固定することによって、完成されうる。シール・リング
54の試験は、フランジ36を通って延びる通路164
内の流体の圧力を点検することによって実施される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の改良された入れ子犬継手の縦断面図で
あって、その引込み位置を示す。第2図は第1図に示す
継手と類似の縦断面図であって、突出位置を示す。第3
図は解除位置にある継手のシール部の部分詳細断面図。 第4図は第3図だ示す継手のシール部の類似の断面図で
あって、設置位置を示す。第5図は解除位置にある継手
の鎖錠部の部分詳細断面図。第6図は第5図に示す継手
の鎖錠部の類似の断面図であって設置位置を示す。 E:伸長部      L:鎖錠部 J:継 手      R:短縮部 S:シール部    Pl、P2:パイプラインM1:
内側管状部材  M2:外側管状部材32:鎖錠組立体
   98:作動部 (外4名)

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内側管状部材と、該内側管状部材を受けるために
    十分な大きさの内径を有する外側管状部材と、継手伸長
    領域と継手短縮領域とをつくるために異なる直径で前記
    外側管状部材の内部と前記内側管状部材の外部との間に
    あるシールと、前記両部材の相対的伸長および短縮移動
    を生じるように前記伸長および短縮領域に圧力流体を供
    給する機器と、前記外側管状部材によって支持される係
    合部材と、前記係合部材を前記内側管状部材に対して鎖
    錠・解除するように該係合部材と共同する圧力応答カム
    部材と、前記内側管状部材と前記外側管状部材との間の
    密封を行う金属対金属シールとからなる入れ子式継手。
  2. (2)前記金属対金属シールは、該シールを設定・解除
    する圧力応答部材と、該圧力応答部材に圧力流体を供給
    する機器とを有することを特徴とした特許請求の範囲第
    (1)項に記載の継手。
  3. (3)前記金属対金属シールの圧力試験を行う機器を有
    することを特徴とした特許請求の範囲第(1)項に記載
    の継手。
  4. (4)前記金属対金属シールは、前記内側管状部材内の
    圧力が到達する方向に延びる脚を有するU字形金属シー
    ル・リングと、前記圧力応答シールの設定・解除部材か
    ら延びかつ前記シール・リングが前記解除位置と設定位
    置との間で該圧力応答シールの設定・解除部材の移動に
    ともなって移動するように該シール・リングに係合する
    複数の指とを有していることを特徴とした特許請求の範
    囲第(2)項に記載の継手。
  5. (5)設置されたときの前記シール・リングが前記両管
    状部材間で環状くぼみ内に定置され、前記シール・リン
    グの内側脚がその端部にリップを有し、前記指が前記脚
    リップに係合することを特徴とした特許請求の範囲第(
    4)項に記載の継手。
  6. (6)前記指が前記脚リップと緊密に係合させる部材を
    有していることを特徴とした特許請求の範囲第(5)項
    に記載の継手。
  7. (7)前記緊密係合部材を係合位置に固定する機械的部
    材を有していることを特徴とした特許請求の範囲第(6
    )項に記載の継手。
  8. (8)前記圧力応答シールの設定・解除部材は、前記両
    管状部材間の環状くぼみ内で軸方向移動ができるように
    定置された環状シール・ピストンを有し、また、前記供
    給部材が前記環状シール・ピストンくぼみの各端部内に
    入る口を有していることを特徴とした特許請求の範囲第
    (2)項に記載の継手。
  9. (9)前記シール・リングの下流側から前記外側管状部
    材を通って延びる試験口を有し、これにより前記環状シ
    ール・ピストンくぼみの両口に供給される圧力が前記シ
    ール・ピストンを鎖錠し、かつ前記シール・リングに圧
    力を加え、また、該シール・リングを通過する漏れが前
    記試験口で検出されることを特徴とした特許請求の範囲
    第(8)項に記載の継手。
  10. (10)内側管状部材と、該内側管状部材を滑動自在に
    受けるために十分な大きさの内径を有する外側管状部材
    と、前記外側管状部材に関して前記内側管状部材を伸長
    ・短縮させる有効圧力面積をつくるために異なる直径を
    有する前記内側管状部外の外部と前記外側管状部材の内
    部との間を密封する部材と、圧力流体を前記有効圧力面
    積に選択的に供給する機器と、前記外側管状部材に支持
    されていて前記内側管状部材を鎖錠状態に係合させる部
    材と、前記係合部材を作動および解除する圧力応答部材
    と、圧力流体を前記圧力応答部材に供給して前記係合部
    材を鎖錠位置と解除位置との間で移動させる部材と、前
    記内側管状部材の外部と前記外側管状部材の内部との間
    を密封する金属シール部材と、前記金属シール部材を密
    封位置とそこから外れた位置に移動させる圧力応答機器
    と、圧力流体を前記金属シール部材を密封位置と非密封
    位置との間で移動させる前記圧力応答部材に選択的に供
    給する機器とからなる海底設置用入れ子式継手。
  11. (11)前記係合部材およびその圧力応答作動部材を鎖
    錠位置に固定する機械的部材を有することを特徴とした
    特許請求の範囲第(10)項に記載の継手。
  12. (12)前記外側管状部材は、前記両管状部材の伸長・
    短縮に対して前記有効圧力面積を保持しながら前記内側
    管状部材上に前記外側管状部材を接続した組立体をつく
    るように一体に固定した複数の部分を有することを特徴
    とした特許請求の範囲第(10)項に記載の継手。
JP62245693A 1986-12-24 1987-09-29 入れ子式継手 Pending JPS63172084A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/945,885 US4761023A (en) 1986-12-24 1986-12-24 Telescoping joint
US945885 1986-12-24

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