NO131740B - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår prefabrikerte elektrisk isolerende koblinger som kan anbringes i gass- eller væskefbrende rbrledninger for avbrytelse av deres metalliske kontinuitet, slik at elektriske strbmmer ikke kan flyte langs rorledningen og korrosjonsfenomen som forårsakes av sådanne strbmmer, fblgelig forhindres.

Oppfinnelsen angår mer spesielt en elektrisk isolerende kobling

for metallrbr som ved de rbrender som skal sammenkobles bærer en åpen muffe, henhv. en flens hvis ytterdiameter er mindre enn innerdiameteren i muffen, hvor koblingen omfatter en tetningsring anordnet mellom bunnen av muffen og front-endeflaten på flensen,

en avstandsring anordnet mellom den bakre endeflate på flensen og endeflaten av en låsering som er skrudd eller sveiset fast til den ytre ende av muffen, en fyllmasse av herdbart, elektrisk isolerende material anordnet i mellomrommet mellom den flensede rbrende og låseringen og i mellomrommet mellom muffen og flensen, samt et belegg som dekker de indre flater av de to rbrender over en viss lengde fra disses sammenfbyningsområie Koblinger av denne type er allerede kjent. De består i det vesentlige av en fbrste rbrende utstyrt med en holder-hylse og en annen rbrende utstyrt med en flens, en forseglingsring av et elastisk elektrisk isolerende materiale som er anordnet mellom bunnen av holderhylsen og frontflaten for flensen på den annen rbrende, samt en isolerende ring anbragt mellom bakfJaten av nevnte flens og hodet på en låsering som skrus eller sveises til hylsen, idet et elektrisk isolerende fyllmateriale innfores mellom låseringens innerflate og ytterflaten av den annen rbrende.

Det er også kjent å innfore en avstandsring av utfyllende harpiks mellom de motstående flater på de to rbrender idet området av nevnte flater som ikke er dekket av tetningsringen. Det er videre kjent å påfbre et elektrisk isolerende belegg på innerflåtene av de to rbrender, idet dette belegg strekker seg innover i rbrendene et stykke til begge sider av deres sammenfbyning for å forhindre dannelse av elektrisk ledende broer, spesielt når det gjelder mer eller mindre elektrisk ledende rbrledninger for vann og væsker. Koblinger av denne type, spesielt når de anvendes i rbrledninger som er utsatt for hbye trykk og har store diametre, fremviser mange ulemper, hovedsakelig fordi kontaktflatene mellom den fbrste og den annen rbrende har en tendens til å lbsgjbres fra hverandre, spesielt når koblingens innebygde bestanddeler utsettes for strekk- og bbyepåkjenninger, slik at det indre belegg i koblingen vH. briste og en liten mengde væske trenge inn i sammenfbyningen og komme i kontakt med innerflåtene for de to rbrender. En sådan kontakt bevirker en markert og rask senkning av den ohmske motstand for den isolerende forbindelse, slik at koblingen gradvis mister sin evne til å avbryte den metalliske kontinuitet for en rbrledning.

For å unngå disse ulemper er det allerede foreslått å avstive hele koblingen så meget som mulig for dette formål å innfore mellom de forskjellige koblingskomponenter en polymeriserbar ag sterkt herdbar harpiks, slik at, på grunn av harpiks-legemets stivhet, koblingen ikke vil kunne deformeres og være i stand til å fungere tilfredsstillende under lange perioder uten å fremvise de ovenfor angitte ulemper. Men disse avstivede forbindelser har heller ikke tilsvart de forventninger som er stilt til dem. Årsakene til dette er som folger: a) Gpntatte prover på forbindelser utsatt for hårde driftsbetingelser har vist at selv etter innfbring av den hårdeste harpiks har det ikke vært mulig å unngå sprekkdannelser, i harpiks-legemet som er innfort mellom de nærliggende rbrenders overflater, såvel som i det indre belegg langs forbindelsen av de to rbrender og påfblgende inntrengning av små væske-mengder gjennom disse sprekker inn i sammenfbyningen, hvorved de to rbrender kommer i elektrisk kontakt med hverandre.

b) De anvendte elastiske tetningsringer som sammenpresses sterkt under sammenstilling av koblingen hadde en tendens til å

losne eller å miste sin evne til mottrykk ved utvidelse i radial retning, hvorved deler av tetningsringene trenger inn i det indre av sammenfbyningen mellom rbrendene, slik at det isolerende belegg brytes, hvoretter tetningsringene ytterligere degraderes i kontakt med væsken i rb rledningen.

c) Luftbobler som er blitt dannet under sammenstilling av de forskjellige deler av koblingen og ytterligere luftbobler som

er utviklet ved polymerasjonen av harpiksen, ble oppfanget i mellomrommene slik at elektriske broer kunne dannes mellom de to rbrender.

På bakgrunn av disse ulemper som fremkommer ved koblinger av alle mulige typer og den bkede betydning som sådanne koblinger har fått i kampen mot korrosjon i metallrbrledninger, fremlegger alle kunder og særlig statlige og kommunale sådanne stadig stbrre sikkerhetskrav for å være sikker på at koblingene bibeholder både sine mekaniske og elektriske egenskaper uforandret over lange tidsperioder under alle påkjenninger som en rorledning kan utsettes for og særlig i forbindelse med de vanskeligheter som oppstår i forbindelse méd inkompressible fluider.

Av denne grunn forlanger test-spesifikasjonene for elektrisk isolerende koblinger i mange land at koblingene utsettes for omkring 100 hydrauliske press-cykler fra 0 og opp til 1,5 ganger arbeidstrykket.

For å utfore sådanne prover sveises tetningshetter til koblingens ender.

Etter sådanne trykkprover utfores også elektriske prover for å fastslå om koblingenes elektriske egenskaper er blitt nedsatt.

De vesentligste egenskaper som en isolerende kobling må ha er som folger:

Det må ikke opptre trykkfall.

Den normale strbmning av det medium som skal overfores, må ikke påvirkes eller hindres.

Dannelse av elektriske broer langs de indre flater må ikke opptre når gass overfores, og skadelig dannelse av anodiske soner må unngås ved overforing av væsker.

En sikker og samtidig varig elektrisk isolasjonsevne må sikres.

En minimun nedbrytningsspenning av forut bestemt verdi, vanligvis omtrent 2, 5 KV, må sikres uforandret under lengre tid.

For å oppfylle nevnte betingelser og i et hvert tilfelle unngå de ulemper som oppstår ved dannels e av vilkårlige sprekker i harpiks-legemet mellom de nærliggende flater av de to rbrender og det indre belegg i sammenfbyningen mellom de to rbrender i koblingen, såvel som en utvidelse i radial retning av den elastiske tetningsring, er det et formål for foreliggende oppfinnelse å fremskaffe

en elektrisk isolerende kobling for metalliske ror, der de

steder i isolasjonen mellom rdrendene og i det innvendige

belegg som er særlig utsatt for sprekkdannelse og væskegjennom-trengning inn i koblingen, er fastlagt på forhånd og tetningselementene er slik anordnet at en hver mulig væskeinntrengning forhindres fra dypere infiltrasjon, hvorved de elektriske isolasjonsegenskaper for koblingen ikke er utsatt for forandringer.

Det er et ytterligere formål for oppfinnelsen å fremskaffe en elektrisk isolerende kobling for metallrbr, der tetningselementene bibeholder sine funksjonelle egenskaper uforandret over lange tidsperioder.

Et ytterligere formål for oppfinnelsen består i at det unnvikes dannelse av skadelige anodiske områder i rbrledninger som over-forer elektrisk ledende medier.

For å oppnå disse formål foreslås i henhold til oppfinnelsen en elektrisk isolerende kobling for metallrbr, og hvis særtrekk består i at en ytterligere avstandsring av elektrisk isolerende material med hby mekanisk styrke er anordnet mellom bunnen av muffen og front-endeflaten på flensen, hvilken ytterligere avstandsring er festet i en ringformet uttagning i front-endeflaten på flensen og har en innerdiameter lik innerdiameteren på rbrendene en ytterdiameter mindre enn ytterdiameteren på

flensen og en tykkelse tilpasset den foreskrevne nedbrytningsspenning, at den elektrisk isolerende elastiske tetningsring er anordnet i en ringformet uttagning i bunnen av muffen, hvilken ringformede uttagning for monteringen har stbrre bredde enn bredden av tetningsringen og hvor tetningsringen har en indre diameter

som er mindre enn den ytre og stbrre enn den indre diameter på

den ytterligere avstandsring slik at tetningsringen og den ytterligere avstandsring delvis overlapper hverandre og slik at tetningsringen, ved sammenstilling av koblingen, kan ekspandere i den ringformede uttagning ut over den ytre diameter på flensen og eventuelt til anlegg mot innsiden av muffen, og at beleggene

på de to rbrender er utfort fullstendig uavhengig av hverandre og, når koblingen er sammenstilt, stbter mot hverandre i sammenfbynings-området for rbrendene.

Det anbefales å innsette en liten mengde av mykt elastisk

materiale mellom innerkanten av forseglingsringen og den innerste vegg av den ringformede uttagning i hvilken nevnte forsegiings-

ring er nedsenket, hvorved nevnte elastiske materiale elastisk tetter forbindelseslinjen mellom rbrendene, idet det hverken kleber seg til ringene eller reagerer med det medium som flyter gjennom rbrendene.

Når det gjelder elektrisk ledende media anordnes fortrinnsvis

to eller flere anodeplater ved innerflaten av hver forende, i en slik avsend fra ytterkanten av det indre belegg som tilsvarer i det minste rbrendenes diameter. Nevnte anoder er konstruert slik at de ikke er reaktive og består av et uopplbselig metallisk materiale (f.eks. platinabelagt titan).

Det er også mulig å anordne et sådant tetningssystem som er inn-satt mellom bunnen av holderhylsen på den fbrste rbrende og den motstående endeflate av flensen på den andre rbrende, også

mellom bakflaten av nevnte flens og den metalliske låsering.

I henhold til oppfinnelsen er det videre mulig å utstyre motstående flater som kommer i kontakt med forseglingsringene, med flere ringformede uttagninger eller spor.

De mest ibyenfallende fordeler ved foreliggende oppfinnelse, og

som har blitt påvist ved flere prover, er de fblgende:

a) Den sterke forankring av den annen avstandsring av et isolerende materiale av hby mekanisk stivhet i bare en av de to metalliske rbrender, sikrer at nevnte anstandring nbyaktig folger hver mulig bevegelse av nevnte rbrende og aldri tillater selv den minste metalliske flate å bli avdekket; b) avstandsringens tykkelse gjor det mulig å oppnå en hby verdi for nedbrytningsspenningen;

c) det ringformede gap mellom de to innvendige isolerende

foringer eller belegg i rbrendene muliggjbr, selv når den

er meget liten, inntrengning, hvis en sådan foreligger,

av væske inn i sammenkoblingen bare langs en forut bestemt bane hvis ytterende er lukket av anordninger som forhindrer at nevnte bane kan dannes gjennom store og uregelmessige sprekker på uforutsatte steder, slik som det er tilfelle ved kjente koblinger av denne type, idet sådanne sprekker iblandt, allerede på grunn av sin uregelmessige form, av-

dekker to motsatte metalldeler i koblingen og bringer dem i kontakt med væsken i rorledningen;

d) den delvise overlapping av tetningsringen og den annen avstandsring sikrer at en liten mengde av væsken som har

trukket seg inn i koblingsforbindelsen gjennom den ovenfor angitte forut bestemte bane og passert langs overflaten av den annen avstandsring, blokkeres og ikke kommer i kontakt med rbrendenes metalliske overflater;

e) siden tetningsringen innesluttes i en ringformet uttagning,

kan den ikke gradvis forstbrres eller flattrykkes men er

tvunget til å bibeholde sin rette funksjon og konsistens.

En ytterligere fordel som kjennetegner koblingen i henhold til oppfinnelsen er at der mellom innerkanten av tetningsringen og den indre vegg av den ringformede uttagning, kan innsettes et materiale som permanent forblir i en myk og sammenpresset tilstand.

Dette materiale virker som en plugg mot de væskepartikler som for-sbker gjennom sammenfbyningslinjen å trenge inn i koblingen.

Oppfinnelsen angir således en elektrisk isolerende kobling for metalliske ror, og som bibeholder sine utmerkede isolerende egenskaper uforandret over lange tidsperioder selv under de<:>vanskeligste driftsbetingelser og således oppfyller de strengeste isolasjonsforskrifter.

Oppfinnelsen vil nå eksempelvis bli beskrevet under henvisning

til vedfbyde tegning, der:

Fig. 1 er et lengdesnitt gjennom de uttrukkede hovedbestand-déler av en fbrste utfbrelse i henhold til oppfinnelsen.Fig. 2 er et lengdesnitt gjennom nevnte utfbrelse i sammensatt tilstand, og Fig. 3 er et lengdesnitt gjennom en annen utfbrelse i sammensatt tilstand. Fig. 1 viser to metalliske rbrender 1 og 2, av hvilke rbrenden 1 er utstyrt med en holderhylse 3 og rbrenden 2 med en flens 4 som kan fores inn i holderhylsen 3 uten å komme i kontakt med denne.

Mellom den bakre endeflate av flensen 4 og en metallisk låsering 8, som er skrudd eller sveiset til den fri ende av holderhylsen 3, er der fastgjort en avstandsring 7 som består av et elektrisk

.isolerende materiale av hby mekanisk styrke.

Dette materiale kan være bakelitt, et fiberglassmateriale impregnert med en polymeriserbar harpiks eller et lignende materiale. En annen avstandsring 5, likeledes utfort av et elektrisk isolerende materiale av hby mekanisk styrke, er tvunget inn i og fastlimt til en ringformet uttagning 9 anordnet i frontflaten for flensen 4, idet den. indre diameter av nevnte annen avstandsring tilsvarer inner-diametrene for rbrendene 1

og 2, ag dens ytre diameter er mindre enn diameteren av flensen 4 på rbrenden 2.

En' tetningsring 6 som består av et elastisk isolerende materiale, slik som en elastomer og har en indre og en ytre diameter som henhv. er stbrre enn tilsvarende diametre for den annen avstandsring 5, er innpasset i en ringformet uttagning 10 anordnet i bunnen av holderhylsen 3, idet den indre sidevegg 11 av nevnte ringformede uttagning 10 har en diameter som ligger mellom den indre og den ytre diameter av avstandsringen 5. På bakgrunn av denne dimensjonering reduseres den opprinnelige tykkelse av den elastiske tetningsring 6 når koblingsforbindelsen opprettes, idet nevnte tetningsring derved ekspanderer i radial retning mens dens indre del delvis dekker avstandsringen 5 og dens ytre del delvis fyller gapet mellom den sylindriske innervegg av holderhylsen 3 og den sylindriske overflate av flensen 4, slik som det kan sees i fig. 2.

Sammenlåsningen av rbrendene utfores ved hjelp av låseringen 8,

som, etter sammentrykningen, på hensiktsmessig måte forbindes til holderhylsen 3, f.eks. ved hjelp av gjengeforbindelser med denne eller, som vist i fig. 2 og 3, ved hjelp av en sveisesbm 25. For å oppnå en pålitelig tetningseffekt er de overflater av de to rbrender 1 og 2 samt av avstandsringen 5, som kommer i kontakt med tetningsringen 6, utstyrt med flere ringformede spor 13 og 12. I den smale ringformede sprekk som dannes mellom innerveggen 11 av den ringformede uttagning 10 og tetningsringen 6, innfores en liten mengde av et mykt elastisk materiale 14.

Et sådant materiale kan være en ikke-herdbar myk syntetisk harpiks, som hverken kleber seg til materiale i ringene 5 og 6 eller reagerer med det medium som flyter gjennom rbrendene 1 og 2. Materialet 14 har som formål å fylle det uungåelige gap som

under sammenstillingen av koblingen dannes mellom tetningsringen 6 og innerveggen 11 av den ringformede uttagning 10, og tjener videre som en elastisk plugg som sikrer at selv ikke den minste mengde av det overforte medium kan trenge inn langs sammenfbyningsplanet 17.

En syntetisk herdbar harpiks med sterk addesjon til metallet, hby mekanisk styrke etter polymerisasjon og herdning, samt hby elektrisk motstand, fyller alle tomrom 22 mellom overflatene av flensen 4 på rbrenden 2 og holderhylsen 3 på rbrenden 1, helt opp til nivået 24 der mulige luft- eller gassbobler som utvikles under de kjemiske reaksjoner i harpiksen, oppsamles, idet rbrendene 1 og 2 under sammenstillingen anordnes vertikalt, slik som vist i alle figurene på tegningen.

Ved at de anordnes på denne måte unngås det at disse bobler

stopper i nivå med avstandsringen 7, der de forsvaker den elektriske .

isolasjon og kan gi grunnlag for elektrisk overslag mellom de to rorender. På samme måte fyller syntetisk "herdbar harpiks også rommet 23 mellom innerflaten av låseringen 8 og den ytre overflate av rdrenden 2.

Rbrenden»1 er utstyrt med en foring eller et belegg 15 og rbrenden 2 likeledes med en foring eller et belegg 16.

Disse foringer 15 og 16, som er utfort av elektrisk isolerende materiale slik som syntetisk herdbar harpiks, ligger an mot hverandre i sammenfbyningsplanet 17, uten imidlertid å sammen-fbyes, slik at den bnskede diskontinuitet av den indre foring sikres.

Når koblingen anvendes i for for transport av elektrisk ledende medier, utstyres innerveggen av hver rbrende med to eller flere anodeplater 18 og 19, som er fastgjort til nevnte vegger ved hårdlodding eller lignende, samt adskilt med en forut bestemt avstand fra hverandre. Det har vist seg hensiktsmessig å anordne anodeplatene i en avstand fra ytterkantene 21 og 20 av foringene 15 og 16 som tilsvarer i det minste den indre diameter D av rbrendene 1 og 2.

Anodene 18 og 19 består av et uopplbselig materiale, slik som platina-belagt titan, og er de foretrukkede eller i praksis eneste..'utlbp for mulige elektriske strbmmer som opptrer mellom koblingens ender dg flyter gjennom et elektrisk ledende medium på begge sider av koblingen mellom et anodisk og et katodisk område.

Anodeplatene 18 og 19 forhindrer korrosjonsfenomener fra å oppstå i den anodiske sone bortenfor enden av den isolerende foring.

Fig. 3 viser en annen utfbrelse, der et tetningssystem slik som anordnet mellom bunnen av holderhylsen 3 på den fbrste rbrende 1 og den motstående endeflde av flensen 4 på den andre rbrende 2, også er anordnet mellom den bakre endeflate av nevnte flens

Claims (4)

1. og frontflaten av den metalliske låsering 8. For å muliggjdre dette er avstandsringen 7 i fig. 1 og 2 utelatt. En tredje avstandsring 5' utfort av et elektrisk isolerende materiale av hdy mekanisk styrke er tvunget inn i og fastlimt txl en ringformet uttagning 9' utformet i den bakre flate av flensen 4, idet innerdiameteren av nevnte tredje avstandsring tilsvarer den ytre diameter av rdrenden 2 og dens ytterdiameter er mindre enn tilsvarende diameter for ytterveggen av nevnte flens 4. En tetningsring 6' bestående av et elektrisk isolerende materiale og med en innerdiameter stdrre enn tilsvarende diameter for den tredje avstandsring 5 og en ytterdiameter bare litt stdrre enn flensens, er passet inn i en ringformet uttagning 10<1>utformet i frontflaten for den metalliske låsering 8. For å oppnå en ennå mer pålitelig tetningseffekt er de motstående flater av flensen 4, den tredje avstandsring 5' og den metalliske låsering 8 som kommer i kontakt med tetningsringen 6', også utstyrt med flere ringformede spor 12' og 13'. PATENTKRAV 1. Prefabrikert elektrisk isolerende kobling for metallrdr som ved de rdrender (1, 2) som skål sammenkobles bærer en åpen muffe (3), henhv. en flens (4) hvis ytterdiameter er mindre enn innerdiameteren i muffen (3), hvor koblingen omfatter en tetningsring (6) anordnet mellom bunnen av muffen (3) og front-endeflaten på flensen (4), en avstandsring (7) anordnet mellom den bakre endeflate på flensen (4) og endeflaten av en låsering (8) som er skrudd eller sveiset fast til den ytre ende av muffen (3), en fyllmasse (23, 24) av herdbart, elektrisk isolerende material anordnet i mellomrommet mellom rdrenden (2) og låseringen (8) og i mellomrommet mellom muffen (3) og flensen (4), samt et belegg (15, 16) som dekker de indre flater av de to rdrender (1, 2) over en viss lengde fra disses sammenfdynings-område,karakterisert vedat en ytterligere avstandsring(5) av elektrisk isolerende material med hdy mekanisk styrke er anordnet mellom bunnen av muffen (3) og front-endeflaten

   på flensen (4), hvilken ytterligere avstandsring (5) er festet i en ringformet uttagning (9) i front-endeflaten på flensen (4) og har en innerdiameter lik innerdiameteren (D) på rbrendene (1, 2) en ytterdiameter mindre enn ytterdiameteren på flensen (4) og en tykkelse tilpasset den foreskrevne nedbrytningsspenning, at den elektrisk isolerende elastiske tetningsring (6) er anordnet i en ringformet uttagning (10) i bunnen av muffen (3)/hvilken ringformede uttagning for monteringen har stbrre bredde enn bredden av tetningsringen (6) og hvor tetningsringen har en indre diameter som erimindre enn den ytre og stbrre enn den indre diameter på den ytterligere avstandsring (5) slik at tetningsringen (6) og den ytterligere avstandsring (5) delvis overlapper hverandre og slik at tetningsringen, ved sammenstilling av koblingen, kan ekspandere i den ringformede uttagning ut over den ytre diameter på flensen (4) og eventuelt til anlegg mot innsiden av muffen (3), og at beleggene (15, 16) på de to rbrender (1, 2) er utfort fullstendig uavhengig av hverandre og, når koblingen er sammenstilt, stbter mot hverandre i sammen-fbyningsområdet for rbrendene.
2. 2. Kobling som angitt i krav 1,

   karakterisert vedat det mellom den indre av-grensning av tetningsringen (6) og den indre vegg (11) i den tilhbrende ringformede uttagning (10) er innlagt en liten mengde mykt elastisk material (14), som tetter elastisk i sammenfbynings-området mellom de to rbrender (1, 2) og hverken adhererer til ringene (5, 6) eller reagerer med det medium som flyter gjennom rorene.
3. 3. Kobling som angitt i krav 1,

   karakterisert vedat det også mellom den bakre endeflate på flensen (4) og endeflaten på låseringen (8) er anordnet en tetningsring (6<1>) som samvirker med og delvis overlapper en avstandsring (5<1>).
4. 4. Kobling som angitt i krav 1 eller 3,

   k a r a k t e r:i sert ved at de motstående flater som kommer i kontakt med endeflatene på tetningsringen (6) eller -ringene (6, 6') er i det minste delvis forsynt med ringformede spor (12, 13, 12' 13').