KR101365539B1 - 상보적인 피팅 재료로 구성된 개선된 피팅 조립체 및 이를이용한 누수방지 방법 - Google Patents

상보적인 피팅 재료로 구성된 개선된 피팅 조립체 및 이를이용한 누수방지 방법 Download PDF

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록링 테크놀로지 엘엘씨
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Abstract

본 명세서는 극심한 열에 노출되는 동안 및 노출된 후에 연결된 유체 배관과 누수없는 실 연결을 유지하기 위한 피팅 조립체에 관한 것이다. 이러한 피팅 조립체는 연결된 유체 배관을 수용하기 위한 구멍을 한정한 안쪽 면을 포함하는 하나의 커플링 몸체로 이루어진다. 상기 안쪽 면은 연결된 유체 배관의 바깥 면과 결합된다. 최소 하나의 실은 상기 커플링 몸체의 안쪽 면에 형성되어 있다. 상기 연결된 유체 배관에 커플링 몸체를 밀봉하고, 기계적으로 연결시키기 위해 상기 연결된 유체 배관으로 최소 하나의 실을 형성하는 상기 커플링 몸체에 최소 하나의 링이 고리 모양으로 배치되어 있다. 상기 커플링 몸체는 제1 열팽창계수를 가진 제1 부식저항재료(first corrosion resistant material)로 제조된다. 상기 최소 하나의 링은 보다 큰 제2 열팽창계수를 가진 상보적인 제2 부식저항재료로 제조되며, 상기 제2 부식저항재료는 제1 재료 및 제2 재료의 어닐링 온도를 일반적으로 초과하는 제1 온도로 가열하는 동안 상기 제2 부식저항재료보다 더 큰 비율로 팽창한다. 상기 제2 부식저항재료는 이어서 어닐링 온도 미만의 제2 온도로 냉각하는 동안 제1 재료보다 더 큰 비율로 수축한다. 그로 인해, 상기 피팅 조립체는 연결된 유체 배관과 누수 없는 실 결합을 유지시키는 것을 보장하기 위해 상기 연결된 유체 배관 및 피팅 조립체 내에서 압축 응력 및 신장 응력을 회복하게 된다.

Description

상보적인 피팅 재료로 구성된 개선된 피팅 조립체 및 이를 이용한 누수방지 방법{IMPROVED FITTING WITH COMPLEMENTARY FITTING MATERIALS}
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발명의 배경기술
본 발명은 유체 피팅(fluid fitting)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 피팅이 극심한 열에 노출되는 동안 그리고 노출된 후에도 누수 없이 단단히 밀봉된 상태를 유지하게 하는 상보적인 피팅 재료로 구성된 개선된 피팅(fitting)에 관한 것이다. 하나의 구체예에서, 하나의 피팅은 그 내부에 튜브 또는 파이프를 수용하는 슬리브(sleeve)를 가지는 연결기 몸체(connector body)를 포함하고, 스웨이지 링(swage ring)이 슬리브 위에 축을 중심으로 설치될 때 튜브 또는 파이프에 밀봉이 되도록 하기 위한 그리고 기계적으로 연결하기 위한 최소 하나의 방사형으로 뻗은 실(seal)을 포함한다. 상기 개선된 피팅은 이 구체예에서 특별한 참조예로 설명할 것이다. 그러나 본 발명은 다른 유사한 작업환경 및 응용분야와 관련될 수 있음을 이해하여야 한다.
다양한 종류의 피팅들이 종래에 개발되었고, 그 용도는 다른 튜브 및 파이프 또는 펌프, 유체 모터, 발동 실린더, 공급 탱크 및 통(canister) 등과 같은 다른 유체 장치에 튜브 및 파이프를 연결하기 위한 것이었다. 얇은 벽을 가진 튜브 또는 파이프에 바깥 테두리를 압박하는 실을 만들기 위하여 다양한 피팅이 사용되어왔다. 이러한 피팅 중 하나의 특별한 종류는 하나의 커플링 몸체(coupling body)와 기계적 연결 및 밀봉을 형성하기 위해 커플링 몸체를 가진 튜브 또는 파이프에 방사형의 안쪽 방향으로 커플링 몸체를 압박하는 스웨이지 링을 포함한다. 일반적으로 이러한 종류의 피팅은 하나의 스웨이지 링에 의하여 커플링 몸체를 안쪽으로 압박할 때 커플링 몸체의 테두리 안에 하나 또는 그 이상의 원주 형태의 티이스(teeth) 또는 릿지(ridge)를 가지고 있다. 이러한 티이스 또는 릿지는 하나 또는 그 이상의 튜브 또는 파이프를 누수 없이 단단하게 연결시키기 위하여 튜브 또는 파이프 바깥 테두리를 맞물리게 한다. 이 튜브 또는 파이프의 결합의 티이스를 결합하는 맞물림은 방사형의 안쪽 방향으로 파이프를 연결시키고 피팅의 커플링 몸체는 튜브 또는 파이프의 바깥쪽으로 위치해 있다.
기계적으로 부착된 이러한 피팅(fitting)은 미국특허 제4,482,174호, 제5,110,163호, 제5,114,191호, 제6,692,040호 및 미국 특허출원공개 제2000/0186666호에 의해 개시되어 있다. 튜브 또는 파이프를 결합하는 이러한 종류의 피팅에 사용되는 부품의 한 예는 미국특허 제5,305,510호에 기재되어 있다.
본 출원에 대한 양수인인 록링사(Lokring Technology Corporation)가 이러한 종류의 다양한 피팅을 생산, 판매 및/또는 공급한다. 상기 피팅은 세 개의 원주 형태의 티이스 또는 릿지를 포함하고, 그것은 메인 실(main seal), 내측 실(inboard seal) 및 외측 실(outboard seal)을 포함하는 실과 전형적으로 관련되어 있다. 상기 피팅의 몸체 및/또는 스웨이지 링의 특별한 배열은 튜브 또는 파이프의 결합으로 변형되는 실들(메인 실, 내측 실 및 외측 실을 포함하는)의 순서를 결정한다. 록링사의 몇몇 세 개의 실 피팅들(three-seal fittings)은 메인 실에 킥다운(kick down) 힘을 적용하기 위하여 배열된다. 그리하여 상기 스웨이지 링의 특별한 표면이 메인 실에 힘을 가하여 튜브 또는 파이프에 변형 접촉을 한 후, 곧바로 직경이 작아진 스웨이지 링의 표면이 메인 실을 튜브 또는 파이프 속으로 더 강한 힘을 가하게 된다. 내측 실과 외측 실이 변형되어 튜브 또는 파이프에 접촉하는 순서와 같이, 킥다운 힘이 메인 실에 가해지는 순차적인 순서는 피팅에서 피팅으로 변하게 된다.
전형적으로 피팅의 몸체 및 스웨이지 링은 다양한 종류의 결합 재료로 구성된다. 예를 들어, 스테인리스강, 탄소강, 90/10 구리-니켈 합금(구리 90%, 니켈 10%) 및 70/30 구리-니켈 합금(구리 70% , 니켈 30%)이 사용될 수 있다. 이러한 종류의 피팅은 당업자에게 일반적으로 알려져 있고, 유체 또는 증기 연결을 위하여 튜브 또는 파이프를 결합하는데 효과적인 것으로 증명되어 있다. 70/30 구리-니켈 합금으로 만든 튜브 또는 파이프를 연결하는 피팅은 높은 부식 저항력이 요구되고 스테인리스강의 사용을 금지시키는 염화물 응력부식균열(stress-corrosion cracking)과 관련된 수중 환경에서 주로 사용된다.
그럼에도 불구하고, 70/30 구리-니켈 합금의 어닐링(annealing) 온도(예컨대, 1200℉(648℃)와 1500℉(815℃) 사이)에 근접하는 극심한 열에 노출한 후와 같은 상태 하의 환경에서는 심지어 70/30 구리-니켈 스웨이지 피팅도 부적합할 수 있고 때때로 실패할 경향이 있다. 잘 알려진 바와 같이, 어닐링은 다른 물체 사이에서 잔류 응력(residual stress)을 효과적으로 감소시키기 위하여 정해진 가열과 냉각을 반복하는 과정을 말한다. 피팅과 튜브 또는 파이프 사이에 위치한 실과 같은 상기에 설명된 스웨이지 피팅 구조는 스웨이지 링 상에 있는 신장된 프리로드(preload)와 튜브 또는 파이프 상에 있는 압축된 프리로드에 의하여 유지된다. 만약 피팅과 튜브 또는 파이프가 어닐링 온도 근처 또는 어닐링 온도에 노출된다면 프리로드 강도는 느슨해질 것이고 실과 튜브 또는 파이프사이의 간격과 누수가 생길 것이다.
70/30 구리-니켈 합금 피팅의 잠재적인 야금학적 결함을 극복하기 위한 하나의 방법으로서 70/30 구리-니켈 어닐링 온도에서 어닐링이 되지 않는 재료로 제조된 스웨이지 링을 사용하는 것을 제안할 수 있다. 이러한 다른 재료의 배열이 가능하다. 왜냐하면 그 재료로 만든 스웨이지 링이 운반되는 유체에 접촉하지 않기 때문이다. 상기 스웨이지 링으로 사용할 수 있는 그러한 재료는 316 스테인리스강이다. 그러나 상기에서 지적한 바와 같이 스테인리스강은 해수에 부식되는 경향이 있다. 이 때문에 이러한 피팅이 장기간동안 의도대로 작동하도록 하기 위해, 상기 피팅은 해수 또는 소금기가 있는 공기가 없는 외부 환경에 놓여야 한다. 이것은 70/30 구리-니켈 튜브 또는 파이프가 전형적으로 해양의 환경에서 주로 사용된다는 것을 감안할 때 어려운 작업이다.
따라서 본 발명은 보다 향상되고 이점이 있는 전체적인 결과를 제공하는 반면에 선행 기술의 문제점을 극복한 상보적인 재료로 구성된 개선된 스웨이지 기계 피팅을 제공한다.
발명의 요약
하나의 관점에서, 피팅은 극심한 열이 노출하는 동안과 그 후에 유체 배관과 관련된 누수 방지 실의 연결을 유지하기 위해 제공된다. 상기 피팅은 연결된 유체 배관을 수용하기 위하여 구멍을 한정한 안쪽 면을 가진 하나의 커플링 몸체를 구성요소로 한다. 상기 안쪽 면은 연결된 유체 배관의 바깥 면과 결합된다. 상기 커플링 몸체의 안쪽 면에 최소 하나의 실이 형성되어 있다. 상기 연결된 유체 배관에 커플링 몸체를 밀봉하고, 기계적으로 연결시키기 위하여 상기 연결된 유체 배관으로 최소 하나의 실을 형성하는 상기 커플링 몸체에 최소 하나의 링이 고리 모양으로 배치되어 있다. 상기 커플링 몸체는 제1 열팽창계수(first coefficient of thermal expansion)를 가진 제1 부식저항재료(first corrosion resistant material)로 만들어진다. 최소 하나의 링은 보다 큰 제2 열팽창계수(second coefficient of thermal expansion)를 가진 상보적인 제2 부식저항재료(second corrosion resistant material)로 만들어지며, 상기 제2 부식저항재료는 제1 재료와 제2 재료의 어닐링 온도(annealing temperature)를 일반적으로 초과하는 제1 온도로 가열하는 동안 상기 제1 부식저항재료보다 더 큰 비율로 팽창한다. 상기 제2 부식저항재료는 이어서 어닐링 온도 미만의 제2 온도로 냉각하는 동안 제1 재료보다 더 큰 비율로 수축한다. 그로 인해, 상기 피팅 조립체(fitting assembly)는 연결된 유체 배관과 누수 없는 실 결합을 유지시키는 것을 보장하기 위해 상기 연결된 유체 배관 및 피팅 조립체 내에서 압축 응력 및 신장 응력을 회복하게 된다.
다른 관점에서, 피팅의 어닐링 온도를 초과하는 극단적인 열의 노출 동안과 그 후에 커플링 몸체와 유체 배관 위에 축 방향으로 설치를 위하여 커플링 몸체와 유체 배관을 포함하는 피팅 사이의 연결을 유지시키는 방법이 제공된다. 상기 커플링 몸체는 제1 열팽창계수를 가진 제1 부식방지재료로부터 형성된다. 상기 커플링 몸체는 여기에 하나의 구멍을 한정한 내부 면 및 그 내부 면으로부터 구멍으로 원추형 방향으로 연장된 다수의 실을 가지고 있다. 상기 스웨이지 링은 제1 열팽창계수보다 더 큰 값을 가지는 제2 열팽창계수를 가지는 상보적인 제2 부식방지재료로부터 형성된다. 스로우홀(through hole)은 상기 스웨이지 링 그것을 통하여 정의된다. 상기 유체 배관은 스웨이지 링의 스로우홀을 통하여 커플링 몸체의 구멍으로 삽입된다. 상기 스웨이지 링은 커플링 몸체로부터 유체 배관의 구멍에 방사형으로 확장되는 다수의 실을 밀봉 및 기계적으로 연결하기 위하여 커플링 몸체 위에 축방향으로 움직인다.
또 다른 관점에서, 누수방지용 피팅은 제1 열팽창계수를 가지는 제1 부식방지재료로 형성된 하나의 커플링 몸체로 구성된다. 상기 커플링 몸체는 거기에 하나의 연결된 유체 배관을 수용하기 위해 한정된 구멍을 가진 하나의 내부 면을 가진다. 메인 실은 상기 커플링 몸체의 내부 면 위에 형성되고, 상기 커플링 몸체와 상 기 연결된 유체 배관을 밀봉 및 기계적으로 연결하기 위하여 구멍 안으로 방사형으로 부설한다. 내측 실은 상기 커플링 몸체의 내부 면 위에 형성되고, 상기 커플링 몸체와 상기 연결된 유체 배관을 밀봉하고, 기계적으로 연결하기 위하여 구멍 안으로 방사형으로 부설한다. 상기 내측 실은 상기 메인 실과 내측 실이 다른 실을 방해하는 실이 존재하지 않게 유체 배관을 변형하거나 연결하는 것에 의하여 밀봉하고, 기계적으로 연결하기 위하여 커플링 몸체의 말단에서 상대적으로 축 방향으로 안쪽 방향에 있는 메인 실로부터 충분한 거리로 축 방향으로 위치한다. 스웨이지 링(swage ring)은 제1 열팽창계수보다도 더 큰 값을 가지는 제2 열팽창계수를 가진 제2 부식방지재료로 형성된다. 상기 스웨이지 링은 상기 커플링 몸체와 연결된 유체 배관을 밀봉 및 기계적으로 연결하도록 메인 실 및 내측 실을 연결된 유체 배관으로 압박하기 위하여 상기 커플링 몸체 위에 축 방향으로 감싼다.
또 다른 관점들은 하기에 제공되는 상세한 설명을 읽고 이해하는 것으로부터 명백해질 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1은 제1 튜브 또는 파이프에 제2 튜브 또는 파이프를 결합시키기 위한 하나의 커플링 몸체와 한 쌍의 스웨이지 링을 가진 피팅의 횡단면도이다.
도 2는 도 1의 상기 커플링 몸체를 부분적으로 확대한 횡단면도이다.
도 3은 상기 스웨이지 링 중 하나를 부분적으로 확대한 횡단면도이다.
도 4는 커플링 몸체 위에 설치 전(pre-install) 위치를 보여주는 상기 피팅 의 커플링 몸체 및 스웨이지 링 중 하나를 받는 튜브 또는 파이프를 도시한 도 1의 상기 피팅을 포함하는 피팅의 부분 횡단면도이다.
도 5는 상기 커플링 몸체의 하나의 메인 실을 상기 튜브 또는 파이프에 압박하는 스웨이지 링을 도시한 도 4의 상기 피팅의 부분 횡단면도이다.
도 6은 상기 커플링 몸체의 하나의 내측 실을 상기 튜브 또는 파이프에 압박하는 스웨이지 링을 도시한 도 4의 상기 피팅의 부분 횡단면도이다.
도 7은 상기 커플링 몸체의 하나의 외측 실을 상기 튜브 또는 파이프에 압박하는 스웨이지 링을 도시한 도 4의 상기 피팅의 부분 횡단면도이다.
도 8은 상기 메인 실을 상기 튜브 또는 파이프에 "킥-다운"("kicking-down")하는 스웨이지 링을 도시한 도 4의 상기 피팅의 부분 횡단면도이다.
도 9는 상기 커플링 몸체 위에 완전히 설치된 위치의 스웨이지 링을 도시한 도 4의 상기 피팅의 부분 횡단면도이다.
발명의 구체예에 대한 상세한 설명
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여러 도면에서 부분들을 표시된 숫자들이 지시하는 바에 의하면, 상보적인 결합 재료를 가진 개선된 피팅 또는 피팅 조립체(10)는 튜브 또는 파이프의 두 부품을 결합하는 것과 극심한 열의 노출 동안과 노출된 후에 연결된 유체 배관에 누수 없는 실을 제공하는 것을 나타낸다. 도 1에 특별히 도시된 바에 의하면, 상기 구체적으로 도시된 피팅(10)은 하나의 커플링 또는 커플링 몸체(12)와 최소 하나의 스웨이지 링(14)(도시된 구체예의 2개는 동일 축을 가진 튜브 또는 파이프의 두 개의 부품을 결합하기 위하여 사용될 수 있다). 도시된 바와 같이, 피팅(10)의 구성요소들(12, 14)은 일반적으로 축(18)에 대하여 대칭 구조를 가진다. 가능한 및/또는 바람직한 범위에서, 상기 피팅(10)은 미국특허출원공개 제2000/0186666호에 일반적으로 기재된 피팅 부속품과 관련하여 논의되는 하나 또는 그 이상의 특징들을 반영할 수 있다.
상기 도시된 피팅(10)의 커플링 몸체(12)는 ,또한 여기서 결합 몸체로 언급되었듯이, 제1 부분 또는 슬리브(12a)(도 1에서 상기 커플링 몸체의 오른쪽에 형성된 부분) 및 제2 부분 또는 슬리브(12b)(도 1에서 상기 커플링 몸체의 왼쪽에 형성된 부분)를 포함한다. 제1 슬리브(12a)는 튜브 또는 파이프(도 4의 파이프와 같은)의 첫 번째 부품을 수용하기 위해 개조되고, 제2 슬리브(12b)는 튜브 또는 파이프의 두 번째 부품을 수용하기 위해 개조된다. 하기에 상세하게 언급하겠지만, 상기 스웨이지 링(14)이 거기에 튜브 또는 파이프 부품을 받는 각 슬리브(12a, 12b) 위에 축 방향으로 힘이 가하여질 때, 상기 슬리브는 튜브 또는 파이프 부품을 밀봉 및 기계적으로 연결된다.
이 기술 분야의 당업자는 상기 피팅(10)의 정확한 배열을 본 명세서에서 기술되고 도시된 것으로부터 다양하게 변경할 수 있다는 것을 이해하고 인식할 것이다. 예를 들어, 상기 피팅(10)은 도시된 구체예에서 보여주는 바와 같이 축 방향으로 배열되는 정확히 2개의 슬리브를 포함할 필요는 없다. 다른 구체예에서, 상기 피팅(10)은 다른 구성 또는 종류의 피팅과 연결하기 위해 광범위하게 변경하거나 개조할 수 있고, 하나 또는 그 이상의 대응되는 튜브에 연결하기 위하여 그로부터 다양한 위치에 뻗어 있는 임의의 수의 슬리브를 가질 수도 있다. 피팅과 볼 밸브(ball-valve)를 결합한 특별한 예도 있을 수 있다. 여기서 피팅(10)은 존속기간이 만료된 미국특허 제6,467,752호에 기술되어 있는 것과 유사한 방식으로 볼 밸브와 결합할 수 있다.
또한, 이 기술 분야의 당업자에게 이해되고 인식되어 있듯이 상기 슬리브(12a, 12b)는 일반적으로 거울상으로 대칭되는 것을 제외하고는 동일하다. 따라서 제1 슬리브(12a)는 여기에서 보다 상세히 기술될 것이다. 상기 설명된 구체예에서, 상기 슬리브(12a)는 커플링 몸체(10)의 외부 바깥 면(22)으로부터 방사형으로 바깥으로 퍼져있는 원형의 플랜지(flange) 또는 릿지를 포함한다. 하기에 더 상세히 기술하겠지만, 상기 릿지(20)는 피팅(10)에 튜브(16)를 연결할 때 슬리브(12a)와 인접한 스웨이지 링을 결합시킬 때 사용되는 공구 맞물림 면(tool engaging surface)(24)을 포함한다(도 4). 튜브(16)는 파이프, 파이프 부품, 튜브 부품으로 대체하여 기재될 수 있다. 여기에 사용된 것과 같이, "파이프", "파이프 부품", "튜브" 및 "튜브 부품"은 혼용하여 사용되고, 그러한 모든 구성품 또는 구성요소 및 동등체는 본 발명의 범위 내에서 고려되어진다.
도 2에 나타난 바와 같이, 상기 슬리브(12a)는 상기 커플링 몸체(12)의 내부 또는 외부 면(36)에 형성된 최소 하나 이상의 실을 포함한다. 더 구체적으로는, 상기 설명된 구체예에 있어서, 상기 슬리브(12a)는 커플링 몸체(10)에 파이프(16)를 기계적으로 결합하거나 밀봉하기 위한 메인 실(30), 내측 실 또는 가까운쪽(proximal) 실(32) 및 외측 실 또는 먼쪽(distal) 실(34)을 포함한 공간적으로 분리된 다수의 실을 포함한다(도 4). 상기 실(30, 32, 34)은 각각 커플링 몸체(10)의 외부 면(36) 위에 위치하거나 외부 면으로부터 연장된다. 여기에 사용된 "내측" 및 "외측" 뿐만 아니라 "가까운쪽" 및 "먼쪽"은 외부 플랜지(20) 또는 종단(42)과 같이 일반적으로 상대적인 축 공간을 지시하는 것으로 사용된다. 따라서 상기 플랜지(20)로부터 상기 먼 또는 외측 실(34)의 상대적인 축 공간 거리는 상기 가까운 또는 내측 실(32)의 상대적인 축 공간 거리보다 길다.
상기 메인 실(30)은 하기에 더 자세히 기술하겠지만 상기 튜브 또는 파이프(16)에 메인 유체 실 및 기계적인 결합의 제공을 공급한다. 메인 실 압착 면(46)은, 특징 또는 돌기를 누르는 실로서 또한 여기에 언급된, 상기 메인 실(30)에 인접한 바깥 면(22) 위에 형성되거나 바깥 면으로부터 방사형으로 연장된다. 상기 설명된 구체예에 있어서, 압착 면(46)은 상기 메인 실(30)과 직접 맞대고 있다. 상기 메인 실 압착 면(46)에 인접한 바깥 면(22)은 말단부(74)를 가지고 있다. 더 구체적으로, 말단부(74)는 압착 면(46) 및 말단(42) 사이에 형성되고 상대적으로 압착 면(46), 플랜지(20) 및 상기 플랜지와 인접한 외부 면(22)의 일부보다 더 작은 거 리를 가진다.
상기 내측 또는 가까운쪽 실(32)은 축 방향으로 상기 메인 실(30)과 릿지(20) 사이에 위치하고 각각으로부터 구분된다. 상기 메인 실(30)과 같이, 상기 내측 실(32)은 상기 튜브 또는 파이프(16)에 유체 실 및 기계적인 결합을 공급하도록 개조된다. 내측 압착 면(60)은, 특징 또는 돌기를 누르는 내측 또는 가까운 실로서 또한 여기에 언급된, 인접한 내측 실(32)의 바깥 면(22) 위에 형성될 수 있고, 바깥 면으로부터 방사형으로 연장된다. 상기 설명된 구체예에 있어서, 상기 압착 면(60)은 내측 실(32)에 직접 제공되고 맞대고 있다. 제공되어질 때, 상기 외측 또는 먼쪽 실(34)은 축 방향으로 상기 메인 실(30)과 말단(42) 사이에 위치하고 각각으로부터 구분된다. 상기 실들(30, 32)과 같이, 상기 외측 실(34)은 상기 튜브 또는 파이프(16)에 유체 실 및 기계적인 결합을 공급하도록 개조된다. 상기 외측 실(34)은 상기 말단(42)에 인접하여 위치하고 있으며 여기서부터 약간 안쪽으로 축 방향으로 구분된다.
상기 스웨이지 링(14)은, 또한 여기서 드라이브 링(drive ring)으로 언급된, 파이프를 밀봉 및 기계적으로 연결하기 위해 상기 실들(30, 32, 34)을 파이프(16) 안으로 누르면서 원형으로 받을 수 있게 및 축 방향으로 상기 슬리브(12a)를 플랜지를 향하여 힘을 가하도록 사이즈 되어있다. 보다 자세히, 도 3을 보면, 상기 스웨이지 링(14)은 상대적으로 일정한 바깥 직경을 가진 외부 면(90)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 상기 스웨이지 링(14)은 가까운쪽(14a)과 먼쪽(14b)을 포함한다. 상기 설명된 구체예에 있어서, 상기 스웨이지 링(14)은 상대적으로 일정한 바깥 직경을 가진 외부면(90)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 상기 먼쪽(14b)은 일반적으로 가까운쪽(14a)보다 더 얇다.
상기 설명된 구체예에 있어서, 상기 스웨이지 링(14)은 상기 링(14)이 연결 몸체(12) 위로 설치될 때 커플링 슬리브(12a)가 받아들여지는 스로우홀(98)을 한정시킨 내부 면(96)을 더 포함한다. 더 구체적으로, 상기 내부 표면(96)은 말단부(94)에 인접하게 위치한 스웨이지 링의 말단압축부분(100)을 포함한다.
상기 설명된 구체예에 있어서, 상기 말단압축부분(100)은 상기 링이 완전히 몸체(12) 위에 설치되었을 때 상기 연결 몸체(12) 위에 상기 스웨이지 링(12)을 보다 잘 유지하도록 돕는 잠금장치(104)를 포함한다. 상기 잠금장치(104)는 상기 스웨이지 링(14)이 상기 연결 몸체(12)의 말단부(42)에서 미끄러지거나 또는 벗겨지는 것을 예방하기 위하여 상기 연결 몸체(12)의 잠금장치(80)와 결합하여 협력 및/또는 작동한다. 상기 스웨이지 링(14)의 말단감소부분(106)은 상기 말단압축부분을 근접압축부분(108)과 연결한다. 상기 스웨이지 링(14)의 근접감소부분(116)은 상기 슬리브(12a)의 삽입을 용이하게 그리고 특별히 상기 링(14)이 상기 몸체(12) 위에 설치될 때 상기 슬리브(12a)의 면들(46, 60)을 스로우홀(98) 속으로 보다 용이하게 넣기 위하여 인접한 상기 근접부(92)를 연다.
도 4를 추가적으로 참조하면, 상기 스웨이지 링(14)은 설치 전 또는 끝 위치에서 상기 연결 몸체(12) 위에 설치 또는 조립되는 것을 특별히 보여준다. 방해피트(interference fit)(118)를 통하여, 상기 스웨이지 링(14)이 궁극적으로 최종 사용자에 의해 사용 및 설치를 용이하게 하는 상기 연결 몸체(12) 위에 설치 전 위치 에서 유지되고 고객들에게 발송될 수 있다.
상기 파이프에 피팅을 기계적으로 연결 및 밀봉할 목적으로 여기에 삽입된 상기 파이프(16)와 함께 스웨이지 링(14)을 상기 슬리브(12a) 위에 완전히 설치하기 위하여, 설치공구(도시되지 않음)를 이용하여 상기 스웨이지 링(14)을 공구 맞물림 플랜지(tool engaging flange)(20)를 향하여 상기 슬리브(12a) 위로 더 힘을 주는데 사용될 수 있다. 한 가지 적절한 설치 도구가 만료된 미국특허 제5,305,510호에 기재되어 있다.
관련 기술의 당업자에게 잘 알려져 있고 인식되어 있듯이, 설치공구는 상기 플랜지(20) 및 스웨이지 말단부(94)의 공구 맞물림 면(tool engaging surface)(24)에 대응하기 위한 대향 조오(opposed jaw)를 가지고, 상기 스웨이지 링(14)을 플랜지 앞 최종설치위치(final installation position)에 놓여지도록 힘을 가하거나 또는 압박하는데 사용된다(도 9 참조). 여기 삽입된 파이프(16)와 결합된 상기 연결 몸체(12) 위로 상기 스웨이지 링(14)의 축방향으로의 움직임은 밀봉 및 기계적인 연결을 만들기 위하여 피팅 몸체 및 특히 피팅 몸체의 상기 실들(30, 32, 34)의 파이프를 향하여 또는 파이프 안으로의 방사형 움직임을 유발시킨다.
하기에 더 자세히 기술하자면, 상기 연결 몸체(12)(특히, 연결 몸체 슬리브 (12a)) 및 상기 스웨이지 링(14)은 상기 실들(30, 32, 34)이 순차적으로 차례대로 세팅하도록 배열될 수 있고, 또한 상기 실들(32, 34)의 세팅 후에 메인 실(30)에 복원 로드 힘(restoring load force)이 적용되도록 배열 될 수도 있다. 상기 설명된 구체예에서 상기 피팅(10)은 스웨이지 링이 설치 전 위치에서 최종 설치 위치까 지 움직일 때 실들(30, 32, 34)이 한번의 적절한 순서에 의하여 세팅되도록 구성되거나 또는 배열되어 있다. 즉, 선행 실(상기 메인 실의 경우는 제외)이 완전히 세팅될 때까지 세팅되지 않는 실에 의하여 파이프(16)와 변형된 접촉(deforming contact)은 없다. 실의 세팅은 상기 실이 파이프와 변형된 접촉으로 구부러지거나 밀어 넣어지는 것을 말한다. 실의 세팅은 실이 파이프 속으로 완전히 밀어 넣어질 때(예를 들면, 상기 실(30 또는 32 또는 34)에 밀착하는 반대편의 상기 외부 면(22)이 스웨이지 링(14)의 특별한 부분으로 밀어 넣어짐으로 더 이상의 방사형으로의 움직임이 없을 때) 완성되었다(예를 들면, 완벽한 세팅)고 생각된다. 물론, 상기 커플링 몸체(12), 실들(30, 32, 34) 및/또는 스웨이지 링(14)의 다른 배치를 생각하여 여기에 둘 또는 그 이상의 실의 순차적인 세팅을 포함하는 대체되는 세팅 순서 또는 명령이 사용되어질 수 있고 또는 상기 복원 로드(restoring load)가 사용되지 않거나 여기서 논의된 것과 다른 순서가 일어날 수 있다.
이제 도 4-9를 참조하면, 상기 설명된 구체예는 상기 실들의 순차적인 세팅 및 상기 메인 실 위의 복원 힘의 적용을 나타내고 여기서 상기 실은 아래 순서로 세팅 및 킥-다운(kick-down)된다: (1) 메인 실(30); (2) 내측 실(32); (3) 외측 실(34); 및 (4) 메인 실의 킥-다운(kick-down). 도 5에서 보여주듯이 처음으로 메인 실이 세팅될 때, 메인 실의 마주보는 면(land)으로 축방향으로 움직이면서 상기 근접감소부분(116)이 최초로 메인 실(30)에 세팅이 시작되고 상기 근접압축부분(108)이 근접감소부분을 따라 메인 실에 완전히 세팅된다.
도 6을 참조하면, 상기 내측 실(32)은 다음으로 세팅된다. 메인 실(30)과 같 이 상기 내측 실(32)도 내측 실(32)과 마주보는 면에 대응하여 처음에 근접감소부분(116)에 의하여 최초로 세팅이 시작되고 이어서 근접압축부분(108)에 의하여 완전히 세팅된다. 상기 내측 실이 세팅되는 동안 세팅되지 않은 외측 실(34)과 파이프 사이에서 접촉이 일어날 수 있지만, 외측 실의 변형 또는 변형된 접촉(즉, 세팅)은 내측 실(32)이 완전히 세팅된 후까지도 일어나지 않는다. 내측 실(32)이 완전히 세팅된 후 도 7을 참조하면, 상기 외측 실(34)은 감소부분(106)이 연결 몸체 말단부(42)로 방사형으로 맞물림에 의하여 그리고 말단압축부분(100)이 말단부(42)로 완전히 맞물림에 의하여 완전히 세팅된다.
바람직하게, 상기 연결 몸체(12)의 디자인 또는 구성은 상기 스웨이지 링(14)이 커플링 몸체 위에 놓여지도록, 상기 메인 실(30)이 파이프(16)의 바깥 면에 맞물림이 충분히 이루어지고 밀봉되게 놓여지도록 한다. 비교하여, 상기 외측 실(34) 및 내측 실(32)은 각각 파이프의 외측 면으로 최소 최소한의 물림을 갖도록 바람직하게 디자인된다. 또한 바람직하게, 상기 연결 몸체(12)는, 특별히 상기 메인 실(30)이 킥-다운 된 후에, 상기 외측 실(34)이 상기 파이프를 충분하게 물린 것과 동등하게 내측 실(32)도 파이프에 물리고, 상기 실들(32, 34)은 메인 실이 파이프에 물린 것과 동등 또는 그보다 적게 물리도록 배열된다. 관련 기술의 당업자에게 인식되어 있듯이, 상기 내측 실 및 외측 실(32, 34)은 파이프를 메인 실(30)로부터 구부러지는 것을 막음으로서 메인 실(30)이 파이프(16)를 문 지점에 대해서 파이프(16)가 회전하거나 흔들리는 것을 방지하는 기능을 한다. 그로인해 파이프(16)와 메인 실(30) 사이의 상대적인 움직임 및 그로인한 파이프에 맞물려 있는 상기 실(30)에서의 누수를 막거나 최소 십중팔구는 감소시킨다.
상기에 언급하였듯이, 상기 스웨이지 링이 연결 몸체 플랜지(20)를 향하여 축방향으로 움직여서 각각의 실들(30, 32, 34) 위를 누를 때, 상기 연결 몸체(12)는 방사형으로 내부로 힘을 받고 실들의 세팅은 파이프를 방사형으로 안쪽으로 변형시킨다. 이러한 상기 연결 몸체(12) 및 파이프(16)의 방사형의 움직임은 일반적으로 매우 지엽적인 효과, 즉 파이프에 대한 상기 실들 중 하나의 실의 움직임은 나머지 실에 대하여 아무런 영향이 없고 나머지 실과 인접한 파이프에 아무런 중대한 영향을 불러오지 못하는 효과를 가져온다.
외측 실(34)의 완전한 세팅 후에, 스웨이지 링(14)의 연결 몸체 플랜지(20)를 향한 지속적인 축 방향 움직임은 메인 실(30)의 킥-다운을 유발한다. 메인 실의 킥-다운은 만료된 미국특허 제5,709,418호에 더 자세히 기재되어 있으나, 여기서는 간단히 기술할 것이다. 도 8을 참조하면, 근접압축부분(108)은 외측 실(34)이 완전히 세팅한 후에 상기 면(46)에 맞물림으로 상기 메인 실(30)을 "킥-다운"한다.
도 9를 참조하면, 상기 스웨이지 링(14)은 도시된 최종설치 또는 근접 위치에서 상기 연결 몸체 슬리브(12a)위에 축방향으로 힘을 받는다. 이 위치에서, 상기 스웨이지 링(14)은 연결 몸체 플랜지(20)에 인접하거나 또는 닿는다. 더 자세하게는, 스웨이지 링의 말단부(92)가 플랜지의 표면(124)에 인접하거나 또는 닿는다. 대안으로, 스웨이지 링(14)은 인접한 플랜지(20)와 직접적인 접촉 없이 매우 근접하게 위치시킬 수 있다. 최종 설치 위치에서, 메인 실(30)의 킥-다운을 포함하여 모든 실(30, 32, 34)이 세팅된다. 말단부(74)의 연결 몸체 잠금장치(80)와 스웨이지 링 잠금장치(104)의 협력은 상기 스웨이지 링(14)이 연결 슬리브(12a)로 축방향으로 떨어짐을 방지하거나 십중팔구 줄일 수 있다.
다시 말하지만, 이미 앞에서 언급하였지만, 상기 피팅(10)이 여기서 논의되고 설명되어진 구조와 구성에 제한할 필요는 없다. 예를 들어, 상기 피팅(10)이 상기 설명된 구체예와 같이 정확히 같은 수의 실들(30, 32, 34)을 가질 필요도 없고 그 실들(30, 32)에 인접한 면들(46, 60)을 가질 필요도 없다. 하나의 대체예에 있어서, 상기 외측 실은 커플링 몸체(12)와 스웨이지 링(14) 사이의 회전을 방지하거나 제한하는 비틀림 방지 릿지(anti-torsion ridge)로 대신하거나 보충될 수 있다. 게다가, 상기 커플링 몸체(12) 또는 스웨이지 링(14)의 구성은 상기 설명된 구체예에 참고자료로 기재된 순서에 실들을 피팅(10)에 반영시킬 필요는 없다. 더하여, 상기 커플링 몸체(12) 또는 스웨이지 링의 구성은 실들 중 하나에 복원 로드(restoring load)를 적용하기 위하여 킥-다운 특징을 사용할 필요는 있다.
앞서 일반적으로 지시하였듯이, 상기 커플링 몸체(12) 및 스웨이지 링(14)는 다양한 종류의 피팅 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면 스테인리스강, 탄소강, 90/10 구리-니켈 합금 및 70/30 구리-니켈 합금 등을 포함한다. 수중 환경용(marine environment application)으로, 상기 커플링 몸체(12) 및 스웨이지 링(14)은 그들 사이에서 유체 또는 증기를 공급하기 위하여 각각 전형적으로(즉, 인습적으로) 70/30 구리 니켈 합금으로 만들었고 또한 연결 튜브 및 파이프도 70/30 구리 니켈 합금으로 만들었다.
특정 수중 환경용(certain marine environment application)으로, 특별히 미 해군(United States Navy)의 특정 파이프라인 시스템에 사용되는 피팅은 미국재료시험협회(The American Society of Testing Materials), 특별히 ASTM F1387-99, Standard Specification for Performance of Piping and Tubing Mechanically Attached Fittings, Supplementary Requirements를 포함하는 국제 ASTM에서 주관하는 화재 시험(fire test)을 통과한 것만 유일하게 승인되고 열 위험 지역에 사용된다. ASTM F1387-99는 파이프 및 튜브 시스템에 사용되는 기계적으로 부착된 피팅이 요구하는 특성을 수행하기 위하여 설립되었다. ASTM이 정한 화재 시험(Fire Test) Section S7은 파이프 또는 튜브에 부착된 피팅이 화재동안 및 후에도 누수 없는 단단한 밀봉을 유지되는 것을 요구한다.
화재 시험을 수행하기 위하여, 조립된 피팅 및 대응하는 튜브 또는 파이프는 용광로(furnace)안에 두게 되고 약 1730℉(943℃)로 가열된다. 이 온도에서 70/30 구리 니켈로 만든 기계 피팅은 70/30 구리 니켈의 어닐링 온도(약 1200℉(648℃)와 약 1500℉(815℃) 사이)를 초과하기 때문에 실패하는 경향이 있다. 상기 설명된 스웨이지 피팅은 스웨이지 링 위의 신장 프리로드(tensile preload) 및 튜브 또는 파이프 위의 압축 프리로드(compressive preload)에 의하여 피팅과 튜브 또는 파이프 사이의 밀봉이 유지된다. 만약 상기 피팅과 튜브 또는 파이프가 상기 피팅의 어닐링 온도를 초과하는 온도에 노출된다면 프리로드 강도(preload stress)는 상기 실과 튜브 또는 파이프 사이의 간격 및 누수를 만들고 발달시키는 경향을 가지게 된다.
상기 배경기술에서 기술되었듯이, 상기 70/30 구리 니켈 피팅의 야금학적 단점을 극복하는 하나의 방법은 70/30 구리 니켈의 어닐링 온도에서 풀리지 않는 재료로 만든 스웨이지 링을 사용하는 것이다. 스웨이지 링에 사용될 수 있는 그러한 한 재료로 약 850℉(1010℃)와 약 2050℉(1120℃) 사이에 어닐링 온도를 가진 316 스테인리스강이 있다. 그러나 스테인리스강은 해수에서 부식되는 경향이 있다. 이 때문에 장기간동안 의도대로 작동하는 이러한 종류의 피팅을 위하여, 상기 피팅은 70/30 구리-니켈 튜브 또는 파이프가 주로 사용되어지는 전형적으로 직면하는 수중에서의 어려움인 해수 또는 소금기가 있는 공기가 결여된 외부 환경에 두어야한다.
본 명세서에 의하면, 상기 스테인리스강 문제점의 한 가지 해결책은 70/30 구리 니켈의 부식 공격에 대한 같은 저항력을 가진 90/10 구리 니켈로 만든 스웨이지 링을 사용하는 것이다. 게다가, 90/10 구리 니켈은 상기 피팅의 외부 면과 같은 낮은 유동성 환경(low flowing situation)(피팅의 내부 면에서는 반대로 높은 유동성 환경)에서는 스테인리스강보다 더 우수하다. 이러한 90/10 합금의 어닐링 온도(약 1100℉(593℃)와 약 1500℉(815℃) 사이)가 또한 화재시험 용광로 온도보다 낮다는 사실(70/30 구리 니켈 피팅이 미 해군에 부적절한 것과 같은 이유로 부적절한 사실)에도 불구하고 두 재료 사이에 존재하는 열팽창계수에 작지만 중요한 차이가 있다.
한 재료의 열팽창계수는 복잡하고 실재 온도의 다양성만큼이나 극적으로 다를 수 있다. 그러나 재료의 온도가 변하는 것만큼 재료의 크기도 변한다는 것은 정의되어 있다. 열팽창계수는 온도의 단위증가(unit rise) 당 길이의 증가비 율(fractional increase)이다. 그것은 정밀 온도(precise temperature) 또는 1 도(a temperature) 이상의 범위에서 정의될 수 있다. 열팽창 및 수축은 디자인에 중요한 고려사항이나 종종 간과된다. 팽창-수축 문제는 다른 열팽창계수를 가진 재료로 만들어진 둘 또는 그 이상의 부분이 조립되고 최종-사용 환경(end-use environment)의 온도보다 더 높은 온도에 노출될 때 자주 일어난다. 상기 두 재료들은 높은 온도에서 다르게 반응할 수 있고 열 강도의 합성(resultant thermal stress)은 예상하지 못한 부분 실패를 야기할 수도 있다.
관련 기술의 당업자에게 인식되어 있듯이, 약 68℉(200℃)부터 약 5720℉(300℃)까지의 온도 범위에서 70/30 구리 니켈 합금의 열팽창계수는 약 9.0×10-6in./℉(16.2×10-6m/℃)이다. 같은 온도 범위에서 90/10 구리 니켈의 열팽창계수는 약 9.5×10-6in./℉(17.1×10-6m/℃)이다. 따라서 상보적인 90/10 구리 니켈 스웨이지 링은 양 합금의 어닐링 온도를 초과하는 온도의 노출에서 70/30 구리 니켈 튜브 또는 파이프와 70/30 커플링 몸체 둘 보다 조금 더 팽창한다. 이 혼합된 재료로 구성된 피팅이 상기 언급된 ASTM의 화재시험에 테스트될 때, 두 재료 모두 가열 단계 동안 테스트되는 온도에서 풀리는 경향이 있다. 화재가 소화되고 온도가 어닐링 온도 이하로 충분히 내려갈 때 90/10 구리 니켈 합금으로 만든 상기 스웨이지 링은 70/30 구리 니켈 합금으로 만든 커플링 몸체나 튜브 또는 파이프보다 더 큰 비율로 수축된다(즉, 약 0.5×10-6in./℉(1.0×10-6m/℃)). 이것은 상기 신장로드(tensile load)를 재정립하고, 차례로 튜브 또는 파이프에 행사된 압축프리로드(compressive preload)를 재정립한다. 이러한 활동의 긍정적인 결과는 초기 피팅, 튜브 또는 파이프 조립체에 압축하고 신장하는 힘을 재저장하고 또한 상기 조립체가 누수 없이 단단히 유지되도록 보장한다. 따라서 화재 동안 및 화재 후에도 누수 없이 단단한 밀봉을 유지하는 튜브 또는 파이프가 부착된 피팅의 요구는 상기 조립체의 부식 능력을 손상시키지 않는 양립 가능한 재료로 해결되었다.
90/10 구리 니켈과 70/30 구리 니켈의 조합이 상기 피팅의 90/10 구리 니켈 재료 부분으로 비용이 감소된다는 사실은 관련 기술의 당업자에게 또한 인식된다. 잘 알려져 있듯이 니켈이 구리보다 더 비싸며, 니켈의 낮은 함유량 덕분에 90/10 구리 니켈 합금이 덜 비싼 재료이다.
상기 90/10-70/30 구리 니켈 피팅은 단지 본 명세서의 하나의 예시로 인식되며, 다른 열팽창계수를 가진 상보적이고 양립 가능한 재료가 일반적으로 피팅의 어닐링 온도를 충분히 노출되는 동안에도 누수 없이 단단한 밀봉을 유지하는 튜브 또는 파이프에 부착된 피팅의 요구에 부합하는데 사용될 수 있다.
다양하게 상기에 언급된 특징 및 다른 특징과 기능 또는 대안이 다른 시스템 또는 장치에 바람직하게 결합될 수 있다는 것이 인식될 수 있다. 또한 다양하게 현재 예측되지 않고 또는 예기되지 않은 대안, 동기, 변경 또는 개량은 관련 기술의 당업자에 의하여 충분히 만들어질 수 있고, 그것들이 하기에 덧붙이는 청구항 또는 그와 동등한 범위 이내에서는 현재의 명세서에 포함하는 것으로 또한 인식될 수 있다.

Claims (23)

  1. 연결된 유체 배관의 하나의 외부 면에 맞물리는 내부 면으로서, 상기 연결된 유체 배관을 수용하기 위하여 하나의 구멍을 한정시킨 하나의 내부 면을 포함하는 하나의 커플링 몸체;
    상기 커플링 몸체의 내부 면 위에 형성된 최소 하나의 실(seal); 및
    상기 연결된 유체 배관에 상기 커플링 몸체를 밀봉 및 기계적으로 연결하기 위하여, 연결된 유체 배관 안으로 최소 하나의 상기 실을 압박하는 상기 커플링 몸체 위에 고리모양으로 배치된 최소 하나의 링;
    을 포함하여 이루어지고,
    상기 커플링 몸체는 제1 열팽창계수를 가진 제1 부식저항재료로 구성되고, 최소 하나의 상기 링은 제1 열팽창계수 보다 큰 제2 열팽창계수를 가진 상보적인 제2 부식저항재료로 구성되며 상기 제1 부식저항재료 및 제 2 부식저항재료 모두의 어닐링 온도를 초과하는 제1 온도로 가열하는 동안 상기 제2 부식저항재료는 제1 부식저항재료보다 더 큰 비율로 팽창하고, 이후 상기 어닐링 온도보다 낮은 제2 온도로 냉각하는 동안 상기 제2 부식저항재료는 제1 부식저항재료보다 더 큰 비율로 수축됨으로써 피팅 조립체와 상기 연결된 유체 배관사이의 누수 없는 단단한 연결이 유지되는 것을 보장하기 위하여, 상기 연결된 유체 배관 및 피팅 조립체내의 압축 응력 및 신장 응력을 복원시키는 것을 특징으로 하는,
    열에 노출되는 동안 연결된 유체 배관에 누수 없는 단단한 연결을 유지시키는 피팅 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 부식저항재료는 구리를 70% 포함하는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 부식저항재료는 구리를 70% 및 니켈을 30% 포함하는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 부식저항재료의 제1 열팽창계수는 상기 연결된 유체 배관의 재료의 열팽창계수와 동일한 것을 특징으로 하는 피팅 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 부식저항재료는 구리를 70% 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 부식저항재료는 구리를 90% 및 니켈을 10% 포함하는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 부식저항재료는 구리를 70% 및 니켈을 30% 포함하는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 최소 하나의 실은 최소 하나의 링이 상기 커플링 몸체 위에 설치될 때, 연결된 유체 배관에 밀봉 및 기계적으로 연결하는 커플링 몸체의 내부 면 위에 형성된 축선에 대칭적인 하나의 메인 실을 포함하는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 최소 하나의 링이 커플링 몸체 위에 설치될 때 상기 메인 실과 함께 상기 연결된 유체 배관에 밀봉 및 기계적으로 연결하기 위하여 메인 실로부터 마주보는 방향에서 축 방향으로 일정한 공간에 위치하는 실로서, 상기 커플링 몸체의 내부 면 위에 형성된 축선에 대칭적인 하나의 내측 실 및 외측 실을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체.
  10. 제9항에 있어서, 최소 하나의 상기 커플링 몸체 및 최소 하나의 상기 링은, 상기 외측 실 및 내측 실이 상기 연결된 유체 배관을 밀봉 및 기계적으로 연결한 후에, 상기 메인 실을 상기 연결된 유체 배관에 보다 더 밀봉 및 기계적으로 연결하기 위하여 상기 메인 실에 복원 로드를 적용하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체.
  11. 제1항에 있어서, 상기 피팅 조립체는 상기 최소 하나의 실에 인접한 상기 커플링 몸체의 외부 면 위에 형성된 하나의 실 면을 더 포함하는 것으로, 상기 최소 하나의 실을 상기 유체 배관의 바깥 면과 맞물리도록 강제하기 위하여 상기 최소 하나의 링은 상기 하나의 실 면과 대응되는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체.
  12. 제1 열팽창계수를 가진 제1 부식저항재료로부터 형성되고, 내부에 구멍을 한정시킨 내부 벽 및 상기 내부 벽으로부터 상기 구멍으로 방사형으로 뻗은 다수의 실을 가진 하나의 커플링 몸체를 제공하는 단계;
    제1 열팽창계수보다 큰 제2 열팽창계수를 가지는 상보적인 제2 부식저항재료로부터 형성되고, 그 내부에 스로우홀(through hole)을 한정시킨 하나의 스웨이지 링을 제공하는 단계;
    상기 커플링 몸체의 상기 구멍으로 스웨이지 링의 상기 스로우 홀을 통하여 유체 배관을 삽입하는 단계; 및
    상기 커플링 몸체로부터 상기 구멍으로 방사형으로 뻗은 다수의 실을 유체 배관에 밀봉 및 기계적으로 연결하기 위하여 상기 커플링 몸체 위에 상기 스웨이지 링을 축방향으로 이동시키는 단계;
    를 포함하여 이루어지고,
    피팅 조립체의 어닐링 온도를 초과하는 열에 노출되는 동안 상기 커플링 몸체와 상기 커플링 몸체에 축방향으로 설치하기 위한 상기 스웨이지 링을 포함하는 상기 하나의 피팅 조립체 및, 하나의 유체 배관 사이의 연결을 유지시키는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체의 누수 방지 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 부식저항재료는 구리를 70% 및 니켈을 30% 포함하는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체의 누수 방지 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제2 부식저항재료는 구리를 90% 및 니켈을 10% 포함하는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체의 누수 방지 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 부식저항재료는 구리를 70% 및 니켈을 30% 포함하는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체의 누수 방지 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 스웨이지 링이 커플링 몸체 위로 축방향으로 움직인 후, 상기 커플링 몸체 및 스웨이지 링 각각의 어닐링 온도 이상의 제1 온도로 증가된 열에 상기 커플링 몸체와 스웨이지 링을 노출시키는 단계; 및
    상기 증가된 열에 노출되는 동안 상기 스웨이지 링의 제2 열팽창계수가 상기 커플링 몸체의 제1 열팽창계수보다 더 크기 때문에 상기 스웨이지 링이 커플링 몸체보다 더 빨리 팽창하면서 상기 커플링 몸체 및 스웨이지 링 모두 열팽창하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체의 누수 방지 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 커플링 몸체 및 스웨이지 링의 압축 응력 및 신장 응력을 복원시키기 위해 상기 제1 온도로부터 상기 어닐링 온도 아래인 제2 온도로 상기 커플링 몸체 및 스웨이지 링을 냉각시키는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체의 누수 방지 방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 커플링 몸체의 제1 부식저항재료와 공통된 물성을 갖는 하나의 유체 배관을 제공하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피팅 조립체의 누수 방지 방법.
  19. 제1 열팽창계수를 가진 제1 재료로 형성하고, 하나의 연결된 유체 배관을 수용하기 위하여 구멍을 한정한 내부 면을 가진 하나의 커플링 몸체;
    상기 커플링 몸체의 내부 면 위에 형성되고, 상기 커플링 몸체를 연결된 유체 배관에 밀봉 및 기계적으로 연결하기 위하여 상기 구멍에 방사형으로 뻗은 메인 실;
    상기 커플링 몸체의 내부 면 위에 형성되고, 상기 커플링 몸체를 연결된 유체 배관에 보다 더 밀봉 및 기계적으로 연결하기 위하여 상기 구멍에 방사형으로 뻗으며, 다른 실의 방해 없이 상기 유체 배관을 대응하고 변형시킴으로써 상기 메인 실 및 내측 실을 밀봉 및 기계적인 연결을 형성하도록 상기 커플링 몸체의 말단에서 축방향으로 메인 실로부터 상대적으로 안쪽 방향으로 일정한 공간에 위치해 있는 내측 실; 및
    상기 제1 열팽창계수보다 더 큰 제2 열팽창계수를 가진 제2 재료로 형성되고, 상기 커플링 몸체를 연결된 유체 배관에 밀봉 및 기계적으로 연결하기 위하여 상기 메인 실 및 내측 실을 상기 연결된 유체 배관으로 압박하도록 상기 커플링 몸체 위에 축방향으로 수용되는 스웨이지 링;
    으로 구성되어지는 것을 특징으로 하는 누수방지용 피팅 조립체.
  20. 제19항에 있어서, 상기 커플링 몸체는 70/30 구리-니켈 합금으로 형성하고, 상기 스웨이지 링은 90/10 구리-니켈 합금으로 형성하는 것을 특징으로 하는 누수방지용 피팅 조립체.
  21. 제19항에 있어서, 상기 커플링 몸체는 상기 내부 면 위에 최소 하나의 토션 방지 릿지를 포함하고 상기 토션 방지 릿지는 커플링 몸체 및 연결된 유체 배관 사이의 토션을 방해하기 위하여 마찰 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 누수방지용 피팅 조립체.
  22. 제19항에 있어서, 상기 커플링 몸체는 상기 커플링 몸체 외부 면 및 상기 커플링 몸체의 인접한 말단부 위에 마찰 지역을 포함하고, 상기 커플링 몸체 위로 상기 스웨이지 링의 설치 후에 상기 마찰 지역이 상기 커플링 몸체와 관련된 상기 스웨이지 링의 축방향 움직임을 제한하는 것을 특징으로 하는 누수방지용 피팅 조립체.
  23. 제19항에 있어서, 상기 제1 및 제2 재료는 부식저항재료인 것을 특징으로 하는 누수방지용 피팅 조립체.
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