TWI573949B - 膨脹接頭 - Google Patents

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道格拉斯Ｒ 道爾
勞倫斯Ｗ 二世 陶
韋恩Ｍ 拜瑞
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Description

膨脹接頭
本發明係關於用於經歷熱引致膨脹及收縮之長管線中之膨脹接頭。
本申請案主張2011年8月22日申請之美國臨時專利申請案第61/525,987號；2011年9月29日申請之美國臨時專利申請案第61/540,676號；及2012年1月19日申請之美國臨時專利申請案第61/588,429號之優先權，所有此等臨時專利申請案之全文以引用的方式併入本文中。
工業諸如石油提煉中使用之管線可能長且暴露於加熱及冷卻之交替循環。特別關注地上管線，其等與地下管線相比經歷更大的溫度變化。加熱及冷卻可為管線所暴露之日常及季節性環境溫度的大變化之結果，以及可能歸因於泵送穿過管線之流體中所含之熱。流體本身可為熱或可藉由泵送動作加熱。流體與管線之間之摩擦力亦可能促進加熱及膨脹。
眾所周知，許多材料，尤其金屬(諸如通常構成管線之鋼)回應於加熱及冷卻而膨脹及收縮。材料之線性膨脹係數係定量描述長形物(諸如管道元件)將如何回應於加熱及冷卻而表現之特性。線性膨脹係數單位(以英文量測單位標注)係每華氏溫度變化下每英寸管道的膨脹英寸。因此，明顯的是管線之膨脹或收縮將與溫度變化以及管線之長度成正比例。
對於經歷更小環境或內部溫度變化之長管線，有利的是沿著管線之長度按間隔提供膨脹接頭以適應熱引致之長度變化並防止可能另外發生的對管線的破壞。舉例而言，管線在歸因於回應溫度升高之膨脹而經歷壓縮時可能彎曲，或接頭在歸因於回應溫度降低之管線收縮而經歷張力負荷時可能發生故障。
本發明係關於用於連接管道元件之膨脹接頭。在一實施例中，膨脹接頭包括具有外表面及相對設置之第一末端及第二末端之管子。套管具有相對設置之第一末端及第二末端，套管定位為圍繞管子之至少一部分。該部分包含管子之第二末端。獨立於套管且可可移除地附接至其第一末端之環圍繞管子且具有面向管子之外表面之內表面。耦合件定位在環與套管之第一末端之間。耦合件將環可移除地附接至套管。密封件安裝在環之內表面上並密封地接合管子之外表面。環及套管可相對於管子軸向滑動移動。
在特定例示性實施例中，管子之第一末端具有向外表面，該向外表面中具有圓周溝槽。耦合件可具有圍繞管子端對端接合之複數個弓形段。在本實例中，段之各者具有定位為隔開關係之第一徑向向內突出鍵及第二徑向向內突出鍵且環具有向外表面，該向外表面中具有圓周溝槽。套管具有定位在其第一末端上之向外表面，在該向外表面中具有圓周溝槽。第一鍵接合環中之圓周溝槽，第二鍵接合套管中之圓周溝槽。
在另一例示性實施例中，套管具有定位在其第二末端上之向外表面，該向外表面中具有圓周溝槽。
在特定實施例中，密封件包括定位在環之內表面中之至少一向內圓周溝槽，密封元件定位在至少一溝槽內。舉例而言，密封元件可包括O環。此外，擋環定位在至少一溝槽內。在另一實例中，密封件包括定位在環之內表面中之複數個向內圓周溝槽及複數個密封元件，各密封元件定位在各自一溝槽內。在本實例中，密封元件可包括O環。此外，複數個擋環可各定位在各自一溝槽內。
在另一例示性實施例中，膨脹接頭可包括定位在環之內表面中之至少一向內圓周溝槽及定位在至少一溝槽內之至少一軸承元件。此外，膨脹接頭亦可包含定位在環之內表面中之至少一向內圓周溝槽及定位在至少一溝槽內之至少一擦拭元件。
在另一例示性實施例中，密封件包括從環之內表面向內徑向突出之肩部。填充材料圍繞管子且定位為鄰近肩部並介於環之內表面與管子之外表面之間。環箍附接至環且圍繞管子。環箍定位為鄰近填充材料且填充材料捕獲在環箍與肩部之間。在本實例中，環箍可相對於環軸向移動以抵著肩部壓縮填充材料。為實現環箍之運動，膨脹接頭包括複數個可調整緊固件。各緊固件在環箍與環之間延伸，其中緊固件之緊固使環箍朝向環移動以壓縮填充材料。
膨脹接頭之例示性實施例可進一步包括複數個彈簧。彈簧之各者安裝在緊固件之一者上且接合環箍以使環箍偏向 環，藉此壓縮填充材料。
在另一例示性實施例中，膨脹接頭進一步包括定位在管子之第一末端上之進口段。進口段具有錐形內表面。錐形內表面可選自由筆直錐面及具有標記凹內表面與凸內表面之間之過渡之拐點之s形錐形組成之群組。在本例示性實施例中，進口段可獨立於管子之第一末端且可移除地附接至該第一末端。進口段具有相對設置之第一末端及第二末端。第二耦合件可定位在管子之第一末端與進口段之第一末端之間，第二耦合件將進口段可移除地附接至管子。舉例而言，第二耦合件具有圍繞管子端對端接合之複數個弓形段。段之各者具有定位為隔開關係之第一徑向向內突出鍵及第二徑向向內突出鍵。管子之第一末端具向外表面，該向外表面中具有圓周溝槽。進口段之第一末端具有向外表面，該向外表面中具有圓周溝槽。第一鍵接合管子中之圓周溝槽，第二鍵接合進口段中之圓周溝槽。
在另一例示性實施例中，膨脹接頭包括從管子之外表面向外突出之第一凸耳及從環之外表面向外突出之第二凸耳。桿附接至凸耳之一者並延伸穿過凸耳之另一者中之開口。桿引導管子與環之間之相對運動且係管子與環之間之相對運動之指示器。在特定實例中，桿附接至第一凸耳。桿可包括從其向外徑向延伸之突出物。突出物可與第二凸耳接合以限制管子與環之間之相對運動。致動器可定位在第一凸耳與第二凸耳之間。致動器施加力至凸耳以使環與管子相對於彼此移動。舉例而言，致動器可包括液壓致動 器。
在用於連接管道元件之膨脹接頭之另一例示性實施例中，膨脹接頭包括具有外表面及相對設置之第一末端及第二末端之管子。套管定位為圍繞管子之至少一部分。套管具有面向管子之外表面之內表面。套管及管子可相對於彼此縱向滑動移動。密封件定位在管子之外表面與套管之內表面之間。第一表面從管子之外表面橫向突出，第一表面定位在管子之第一末端與密封件之間。第二表面從套管之內表面朝向管子橫向突出並可與第一表面接合以在第一表面及第二表面彼此接觸時限制管子與套管之間之相對滑動運動。在特定例示性實施例中，套管具有小於管子之長度之長度。此外，管子之第二末端可從套管向外軸向突出。
圖1圖解說明根據本發明之例示性膨脹接頭10。膨脹接頭10包括具有外表面14及相對設置之第一末端16及第二末端18之管子12。可有利的是將耐磨襯套15定位在管子12內。襯套15可包括舉例而言，硬化鋼或具有碳化鉻覆層或包括耐磨之陶瓷。由於襯套15提供犧牲表面(防止管子12之磨損)，故更有利的是襯套15可容易地從管子上移除以允許廢棄襯套之快捷更換。為促進可移除性，襯套15可具有螺栓連接至管子12之末端16之凸緣17。
套管20圍繞管子12之至少一部分，該部分包含第二末端18。套管20具有相對設置之各自第一末端22及第二末端24。環26附接至套管20。環26獨立於套管20且可移除地附 接至套管之第一末端22。在本實例中，環與套管之附接使用分段機械耦合件28實現。圖2展示耦合件28之分解圖，其包含具有處於隔開關係之鍵32對之弓形段30。當段30圍繞套管20端對端螺栓連接並將環26接合至套管20時，墊圈密封件34定位在鍵32之間。如圖1所示，鍵32接合環26之外表面中之圓周溝槽36及套管20之第一末端22之外表面中之溝槽38。鍵32與溝槽36及38之間之接合提供環26與套管20之間之正向機械接合且墊圈34確保接頭上之流體緊密密封。舉例而言，介接定位在環26及套管20上之螺栓連接凸緣之其他類型之機械耦合件亦可行。
環26圍繞管子12且定位在管子之第一末端16與第二末端18之間。環26具有面向管子12之外表面14之內表面40。密封件42安裝在環26之內表面40上。密封件42密封接合管子12之外表面14。環26及套管20可相對於管子12軸向滑動移動，軸向藉由雙向箭頭44展示。管子12之外表面14光滑且促進密封件42與管子12之間之流體緊密密封的形成。光滑表面亦允許管子12及環26(連同套管20)相對於彼此軸向滑動，同時維持密封。
在本實例中，如圖3所示，密封件42包括定位在環26之內表面40中之複數個圓周溝槽46。溝槽46之一者或多者接收密封元件48，諸如O環。其他類型之密封元件，諸如方形環及工程唇形密封件亦可行。除密封元件以外，擋環50亦可鄰近各密封元件48定位在溝槽46內。擋環50安裝在溝槽46內並在密封元件48之低壓側上並幫助防止密封元件擠 出至環26與管子12之間之間隔中。密封元件及擋環可由柔性材料製成，諸如EPDM、腈或其他自然及合成橡膠化合物，以及其他聚合物，諸如PTFE、尼龍、聚胺基甲酸酯及PEEK。有利的是使用彈性體形成擋環使得其等可適應管子12之直徑歸因於熱效應之明顯變化。
進一步有利的是將其他功能元件定位在溝槽46中。舉例而言，可將一或多個擦拭元件52(包括舉例而言，由塑膠諸如PTFE形成之方形環)放置在溝槽46之一者或多者中。擦拭元件用於清潔管子12之外表面14上可能另外破壞密封元件48之外來物質。此在膨脹接頭運送研磨漿料時尤為有用，該研磨漿料可能以其方式運轉進入管子12與環26所附接之套管20之間之間隙並藉此污染管子外表面14。此外，軸承元件54，舉例而言，由塑膠(諸如PTFE)或由石墨形成之纖維增強複合物形成之環亦可定位在溝槽46內以在兩個組件之間相對運動期間支撐並引導環26及管子12。
在圖3所示之例示性實施例中，肩部58定位為鄰近密封件42並從環26之內表面40向內朝向管子12之外表面14突出。可行的是使肩部58與環26之內表面40整合並使其成為接收密封元件48、擦拭器52、軸承54及環26與管子12之間之其他介面組件之凸起溝槽狀表面60之部分。肩部58允許另一密封件62成為環26之一部分。密封件62可單獨用作環26與管子12之間之主密封件或其可被視作密封件42之備用密封件。密封件62由圍繞管子12定位之填充材料64形成，填充材料定位為鄰近肩部58並介於環26之內表面40之一部 分與管子12之外表面14之間。填充材料64可在存在或不存在PTFE填充物的情況下由舉例而言，編織石墨形成。填料64最初被壓縮以實現流體緊密密封。為了確保具有填充磨損及壓力變化之流體緊密密封，填料可進一步被壓縮。壓縮環箍66經提供用於此功能。壓縮環箍66附接至環26並鄰近填充材料64並圍繞管子12。環箍66具有角截面，角之一腿部68定位在管子12之外表面14與環26之內表面40之間以接觸填充材料64。壓縮環箍66之另一腿部70從腿部68向外徑向延伸。環箍66可朝向及遠離填充材料64軸向移動以調整由填充壓縮而導致之凸起並因此實現密封。壓縮環箍66之運動由穿過腿部70且與環26之末端螺紋接合之複數個可調整緊固件，諸如螺桿及螺母72實現。螺桿及螺母72圍繞環箍66圓周分佈，較佳按相等間距，相當緊密地隔開。此允許均勻壓縮藉由緊固螺母72而施加至填料。注意可將額外擦拭元件52及/或軸承元件54安裝在環箍66之腿部68中以在其與管子12之表面14之移動介面上支撐環26。舉例而言，當密封件42開始洩漏時，具有可壓縮備用密封件諸如密封件62之優點明顯。與密封件62不同，密封件42不可調整且必須維修。但是，若密封件62開始洩漏，則其可如上所述進一步壓縮，停止任何洩漏並為密封件42之更換爭取時間。
如圖4所示，有利的是使用彈簧元件74使環箍66偏向與填充材料64接合。彈簧元件定位在可調整緊固件上，在本實例中包括將環箍66連接至環26之螺紋軸76。弹簧元件74 定位在壓縮螺母78與環箍腿部70之間。在本組態中，當填充材料64劣化且環箍66朝向環26移動時，緊固螺母78抵著環箍66壓縮弹簧元件74，藉此抵著填充材料64壓縮環箍且亦在實質恆定壓縮力下維持壓縮。使用使彈簧元件74偏向減少定時緊固螺母78之潛在需要。圖5展示與環26接合之彈簧偏向環箍66之等角視圖。
圖6展示安裝在管線中之例示性膨脹接頭10。管線之一部分之第一管道元件80連接至管子12之第一末端16且第二管道元件82連接至套管20之第二末端24。管子12之第二末端18同軸接收在環26內及套管20內。管子12與環26之密封件42及62滑動密封接合且與套管20疊縮接合。在本實例中，環26至套管20之附接藉由機械管道耦合件28(圖2詳細所示及上文所述)實現。管道元件80及82之附接類似地實現，但亦可藉由螺栓連接凸緣接頭達成。如圖6所示，管子12之第一末端16具有向外表面84，該向外表面84中具有圓周溝槽86。類似地，套管20之第二末端24具有向外表面88，該向外表面88中具有圓周溝槽90。具有帶鍵32之段30之另一耦合件28接合管子12之第一末端16中之溝槽86及第一管道元件80之末端中之溝槽92。第二管道元件82類似地附接至套管20之第二末端24。以此方式，耦合件28將套管20機械鎖定至環26；將第一管道元件80機械鎖定至管子12及將第二管道元件82機械鎖定至套管20，鍵與溝槽之介接提供正向機械接合。如圖6進一步所示，環形墊圈34圍繞環26與套管20之間、管子12與管道元件80之間及套管20與 管道元件82之間之各介面圓周延伸。環形墊圈34由段30抵著環26、套管20及管道元件80及82上之向外密封表面壓縮以在各耦合件28上提供流體緊密連接。使用機械耦合件將管子12接合至管道元件80、將環26接合至套管20及將套管20接合至管道元件82提供允許膨脹接頭10圍繞其縱軸旋轉而不拆卸接頭之額外優點。僅需要鬆開將段30固持為端對端關係之緊固件，藉此解除耦合件28之夾持力。膨脹接頭10隨後可相對於管道元件80及82旋轉且緊固件可重新緊固以將膨脹接頭固定至管道元件。使膨脹接頭旋轉之能力對延長接頭在面對將研磨漿料泵送穿過接頭時遭遇的研磨磨損時的壽命有用。研磨磨損並非均勻地分佈遍及膨脹接頭之內表面，而是傾向於集中在最下表面。此係因為研磨物質易於沉澱在油流內並集中在膨脹接頭之最下表面附近。若膨脹接頭10定時圍繞其縱軸旋轉，則其使磨損更均勻地分佈遍及膨脹接頭之內表面，其係研磨顆粒在流內不均勻分佈之結果。當管子12內存在襯套(如圖1所示)時，接頭之旋轉亦有效延長接頭之壽命。
管子12與環26及套管20之間之相對軸向運動由組成管線之管道元件之熱引致之膨脹及收縮導致。對於多數材料，管線之加熱會導致其與其長度及溫度升高成比例延長。此會導致環26連同附接之套管20朝向管子12之第一末端16移動並導致管子12之第二末端18更深地移動至套管20中。相反，溫度降低會導致環26及附接之套管20移離管子12之第一末端16並導致管子12之第二末端18移出與套管20之更深 接合。
或者，管道元件80及82與膨脹接頭11之間之連接可藉由介接在管道元件及膨脹接頭之末端上徑向向外延伸之凸緣而實現，凸緣使用螺纹紧固件螺栓連接在一起。焊接亦為連接之選擇，但是機械耦合方法(即，分段耦合及凸緣耦合)具有便於安裝及移除之優點，其在構建管線及隨後在膨脹接頭磨損時對其等進行更換時有用。
存在穿過膨脹接頭10之較佳流動方向，其係從管子末端16至管子末端18。此較佳流動方向避免在相反方向上從管道12之末端18上方穿過之流動可能發生之流動中斷，其可能造成流動之截面面積之突變並可導致湍流及其相關的增大之磨損率。較佳流動方向之使用減小當具有高微粒含量之漿料，諸如含瀝青砂或礦渣之油被輸送穿過管道網路時管子12之磨損。
膨脹接頭10之操作可容易地使用圖6可視化。舉例而言，環境溫度之升高導致沿著管線之管道元件諸如80及82之長度增大。因此，當各自連接至管子12及套管20之管道之長度變得更長時，膨脹接頭10經歷壓縮力。壓縮力施加至管子12之末端16及套管20之末端24上之膨脹接頭10。此導致管子12與環26及套管20在相反方向上朝向彼此軸向移動，因為針對此運動之主要限制係密封件42與62(固定至環26)與管子12之外表面14之間之摩擦力，該摩擦力無法阻擋所施加之軸向力。類似地，在環境溫度降低的情況下，管線冷卻且管道元件收縮，在膨脹接頭10上施加張 力。軸向收縮管線在相反方向上拉動管道12與套管20且再次，針對軸向運動之主要限制係密封件42及62與管子12之外表面14之間之介面上之摩擦力，其讓步允許相對運動。在實務應用中，針對鋼管線，鋼之線性膨脹係數導致每100℉溫度變化下每100英尺管線¾英寸之長度變化。取決於環境溫度變動範圍及膨脹接頭之間之管線之長度，膨脹接頭10可能需適應高至大約40英寸之行程。
雖然可針對寬範圍之軸向行程設計膨脹接頭10，但是有時發現當計算預測特定安裝需要比單個膨脹接頭可適應的行程更大的行程時，製作具有相同之軸向行程範圍之膨脹接頭並將其串聯配置在複合膨脹接頭中係經濟的。可瞭解與使用單個相同類型之膨脹接頭相比，串聯配置之兩個膨脹接頭之配置使可能之軸向行程長度翻倍。可端對端使用以為特定應用定製膨脹能力之膨脹接頭之數量不限於兩個且可預料實務限制可允許更大的設計通用性。
有利的是採用膨脹接頭10上之外部可見指示器/止擋以指示管子12與套管20之間之接合程度。在圖7所示之實例中，指示器/止擋96包括從管子12之外表面14向外突出之第一凸耳98及從環26之向外表面向外突出之第二凸耳100。桿102可附接至凸耳98及100之任一者並穿過另一凸耳中之孔。桿可用舉例而言長度規校正並用於量測管子12與環26及套管20之間之相對運動及位置。當膨脹接頭10安裝在管線中時，指示器/止擋96可用於最初相對於套管20定位管子12使得在膨脹及收縮時存在足夠行程長度以適應 預期的管線長度偏移。為了實現指示器/止擋96之止擋功能，桿102可具有突出物，該突出物徑向向外延伸以接合其所穿過之凸耳並限制套管20、環26與管子12之間之相對運動。在所展示之實例中，突出物包括螺紋連接至桿102之末端之螺母104，但是亦預期其他形式之突出物可使用並可可調整地定位在沿著桿之任意點上以為管子12與環26之間之運動設定止擋點。當然，多個指示器/止擋96可用作止擋以分佈來自膨脹或收縮之負荷且可使用多個突出物，舉例而言，一個在凸耳之任一側上以允許實現對接頭之膨脹及收縮之限制。當多個膨脹接頭10串聯用於迫使所有膨脹接頭操作以適應管線運動時，指示器/止擋96之使用有利。可構想一個膨脹接頭與串聯中之其他膨脹接頭相比，可具有其管子與環之間之較低摩擦力。若非指示器/止擋96，一個此膨脹接頭可能因此進行所有運動，其對於管線收縮可能導致管子12與套管20之間之脫離。
預期密封件42及62與管子12之外表面14之間阻擋管子12與環及套管26及20之間之軸向運動之摩擦力會歸因於密封件與表面14之間確保針對膨脹接頭10之內部壓力之流體密封性所需之高徑向預負載而較大。因此，有利的是使用暫時定位在凸耳98與100之間之動力致動器，舉例而言，液壓致動器105以施加軸向導向力至管子及環以組裝及拆卸膨脹接頭10並建立管子12與套管20之間之所需接合程度。
如上所述，有利的是定時使膨脹接頭圍繞其縱軸旋轉以更均勻地分佈由穿過接頭之漿料中之研磨顆粒之不均勻分 佈所導致之研磨磨損。研磨顆粒易於沉積並集中在膨脹接頭之最下表面附近並由此導致沿著接頭之此等較低部分比沿著上表面更快之磨損速率。但是，亦發現膨脹接頭之進口遭受比接頭之其他部分更高之局部化研磨磨損速率。為進一步延長膨脹接頭之壽命及促進磨損零件之修理，有利的是由單獨、可移除組件形成膨脹接頭之進口部分。此一膨脹接頭104之例示性實施例展示在圖8中。膨脹接頭104包括進口段106，該進口段106藉由機械耦合件28耦合至管子12。耦合件28包括圍繞進口段106及管子12之末端端對端螺栓連接在一起之段30。如圖8所示，在此例示性膨脹接頭中，進口段106及管子12兩者在其等各自末端上具有接收耦合段30上之鍵32之圓周溝槽84及108。鍵32與溝槽84及108之間之接合提供耦合件28與其所接合之組合零件之間之正向機械接合。捕獲在耦合段30、進口段106與管子12之末端之間之墊圈34確保進口段與管子之間之流體緊密接頭。舉例而言，介接定位在進口段106及管子12上之螺栓連接凸緣之其他類型之機械耦合件亦可用於實現進口段與管子之間允許進口段從管子上容易地移除之連接。
圖9、圖9A、圖9B及圖9C提供例示性進口段106之詳細截面圖。為了減小管道元件(未展示)與管子12(亦見圖8)之間之流動過渡中之湍流，定位在管道元件與管子之間之進口段106之內表面110可為錐形。如圖9所示，錐面可為筆直、錐形錐面111。或者，如圖9A所示，內表面110可具有「S」形，其在進口段之末端之間具有標記凹表面部分114 與凸表面部分116之間之過渡之拐點112。此外，進口段106之各末端附近之內表面110可相對於平行於進口段之縱軸之基準線118成角度定向。大約3°之定向角120有利，高至10°或低至2°之角度可行。
藉由將膨脹接頭104之進口部分製作為單獨組件106，簡化膨脹接頭之維護及維修。舉例而言，為了延長接頭壽命，進口段106可單獨圍繞其縱軸旋轉以均化研磨磨損。旋轉週期基於工作時間及工作條件，諸如研磨物質之流速及濃度。此比旋轉整個膨脹接頭104簡單。此外，當進口段106之旋轉不再足以提供可接受厚度之段時，僅需更換進口段106而非整個膨脹接頭104。藉由使用機械耦合件28(見圖2及圖8)進一步促進更換，其允許耦合段之簡單螺栓連接及打開以允許進口段106之更換。
如圖9B所示，可進一步藉由使用定位在進口段106內之耐磨襯套115經濟地改良維護及維修。襯套115可包括舉例而言，硬化鋼或具有碳化鉻覆層或包括耐磨之陶瓷。由於襯套115提供犧牲表面(防止進口段106之磨損)，故更有利的是襯套115可容易地從進口段上移除以允許廢棄襯套之快捷更換。為促進可移除性，襯套115可具有螺栓連接至進口段之末端之凸緣117。如同進口段內表面110，襯套115之內表面119可成形以減小湍流。如圖9B所示或如圖9C所示，襯套內表面119可具有筆直、錐形錐面121，襯套115之內表面119可具有「S」形，進口段之末端之間具有標記凹表面部分114與凸表面部分116之間之過渡之拐點 112。
圖10係用於將管線中之管道元件連接至彼此同時適應熱引致之管線之軸向膨脹及收縮之另一例示性膨脹接頭122之部分截面等角視圖。膨脹接頭122包括管子124。管子124具有上方安裝密封件128之外表面126。在本實例中，密封件128包括定位在管子124之外表面126中之複數個圓周溝槽130。
如圖11所示，溝槽130之一者或多者接收密封元件132，諸如O環。其他類型之密封元件，諸如方形環及工程唇形密封件亦可行。除密封元件以外，擋環134亦可鄰近各密封元件132定位在溝槽130內。擋環134安裝在溝槽130內並在密封元件132之低壓側上並幫助防止密封元件擠出至管子124與管子124所接合之套管136(如下所述)之間之間隙中。密封元件及擋環可由柔性材料製成，諸如EPDM、腈或其他天然及合成橡膠化合物，以及其他聚合物，諸如PTFE、尼龍、聚胺基甲酸酯及PEEK。
如圖10所示，上述套管136圍繞管子124之一部分。套管136具有外表面138及向內內表面140。向內內表面140光滑且經定大小以接合密封件128。在本實例中，密封元件132捕獲在其等之各自溝槽130內且壓縮在管子124之外表面126與套管136之內表面140之間以實現套管與管子之間之流體緊密密封。套管136之光滑內表面140促進流體緊密密封並允許套管136及管子124可相對於彼此軸向滑動。進一步有利的是將其他功能元件定位在溝槽130中。舉例而 言，如圖11所示，可將一或多個擦拭元件142(包括舉例而言，由塑膠諸如PTFE形成之方形環)放置在溝槽130之一者或多者中。擦拭元件用於清潔管子124之外表面126上可能另外破壞密封元件132之外來物質。此在膨脹接頭運送研磨漿料時尤為有用，該研磨漿料可能以其方式運轉進入管子124與套管136之間之間隔並藉此污染管子外表面126。此外，軸承元件144，舉例而言，由塑膠諸如PTFE或由石墨形成之纖維增強複合物形成之環亦可定位在溝槽130內以在兩個組件之間相對運動期間支撐並引導管子124及套管136。
再次參考圖10，表面146定位在套管136之一末端148上。表面146從套管136之內表面140橫向朝向管子124突出。另一表面150從管子124之外表面126向外橫向突出，表面150定位在密封件128與管子124之末端152之間。套管136上之表面146可與管子124上之表面150接合且當接觸時，表面充當止擋以限制管子與套管之間之相對軸向滑動運動。可行的是使表面150與管子124之外表面126整合並使其作為包括密封件128之凸起溝槽狀表面154之部分。此外，可行的是使套管136上之表面146由多個彎曲段156形成，該多個彎曲段156使用緊固件158螺栓連接至套管136以形成附接至套管136之末端148之凸緣157。如圖12所示，此等套管結構促進膨脹接頭122之組裝。管子124由管子124之外表面126中之溝槽130中之第一定位密封元件132、擋環134、擦拭元件142及軸承元件144製備。可使密 封元件、擦拭器及軸承潤滑並將管子124之末端151從套管136之末端148同軸插入套管136中。可藉由末端148上之套管136內側上之倒角160將管子插入套管。倒角160充當引入端以引導管子124並起始密封元件132、擦拭元件142及軸承元件144之壓縮。亦可使套管136之內表面140潤滑以促進管子與套管之間之滑動運動。注意套管136上之表面146(見圖10)尚未安裝為允許套管越過界定管子124上之表面150之凸起溝槽表面154。由於需要相當大的力來將管子124插入套管136中使得密封元件接合套管之光滑、內表面140，故有利的是將凸耳162附接至管子及套管之各自外表面126及138並在凸耳之間穿插螺紋桿164。藉由緊固桿164上之螺母166，可將管子124均勻壓入套管136，使得其不豎起及破壞在管子與套管之間承受大壓縮力之密封元件。一旦套管136之末端148超過管子124上之表面150，段156可螺栓連接至套管136之末端148以形成提供表面146之凸緣157(見圖10)。如圖10所示，螺紋桿164可移除且膨脹接頭122之組裝完成。
圖13展示安裝在管線中之例示性膨脹接頭122。管線之一部分之第一管道元件168連接至管子124之末端152且第二管道元件170連接至套管136之末端153。在本實例中，膨脹接頭122與管道元件168及170之連接藉由包括圍繞管道元件及膨脹接頭之末端螺栓連接在一起之個別段30之機械管道耦合件28(亦見圖2)實現。管子末端152及套管末端153以及管道元件168及170之末端具有接收從段30延伸之 徑向向內突出鍵32之圓周溝槽172。各自段30之鍵32接合管道元件168及170及膨脹接頭組件(管子124及套管136)兩者中之溝槽172並機械鎖定其等為端對端關係，鍵與溝槽之介接提供正向機械接合。墊圈34圍繞管道元件與膨脹接頭之間之各介面圓周延伸並由段抵著管道元件及膨脹接頭上之密封表面壓縮以提供流體緊密連接。或者，管道元件168及170與膨脹接頭122之間之連接可藉由介接在管道元件及膨脹接頭之末端上徑向向外延伸之凸緣而實現，凸緣螺栓連接在一起。焊接亦為連接之選擇，但是機械耦合方法(即，分段耦合及凸緣耦合)具有便於安裝及移除之優點，其可在構建管線及隨後在膨脹接頭磨損時對其等進行更換時有用。
具有短於管子124之套管136之優點展示在圖13中，因為其允許管子124之末端151延伸至下游管道元件170中。注意存在穿過膨脹接頭122之較佳流動方向，其從管子末端152至管子末端151。管子124設計有具有從末端152至末端151之內部錐面之孔174以允許其插入套管136及管道元件170中同時亦避免可能導致湍流之流動中斷。當具有高微粒含量的漿料，諸如含瀝青砂或礦渣之油被輸送穿過管道網路時，此設計減小管子124之研磨磨損。管子末端151插入下游管道元件170中防止流動之漿料接觸套管136之光滑內表面140，藉此保護此表面免受歸因於穿過膨脹接頭之流動之研磨。
膨脹接頭122之操作可容易地使用圖13可視化。舉例而 言，環境溫度之升高導致沿著管線之管道元件之長度增大。因此，當連接在接頭之各末端上之管道長度變得更長時，膨脹接頭122經歷壓縮力。壓縮力施加至管子124之末端152及套管136之末端153上之膨脹接頭122。此導致套管及管子在相反方向上朝向彼此軸向移動，因為針對此運動之主要限制係密封元件132(及固定在管子124上之其他組件)與套管136之內表面140之間之摩擦力，其無法阻擋所施加之軸向力。類似地，在環境溫度降低的情況下，管線冷卻並收縮，在膨脹接頭122上施加張力。軸向收縮管線在相反方向上拉動管道與套管且再次，針對軸向運動之大限制僅為密封元件132(及固定在管子124上之其他組件)與套管136之內表面140之間之介面上之摩擦力，其被克服以允許相對運動。在實務應用中，針對鋼管線，鋼之線性膨脹係數導致每100℉溫度變化下每100英尺管線¾英寸之長度變化。取決於環境溫度變動範圍及膨脹接頭之間之管線之長度，膨脹接頭122可能需適應高至大約40英寸之行程。
雖然可針對寬範圍軸向行程設計膨脹接頭122，但是有時發現當計算預測特定安裝需要比單個膨脹接頭可適應之行程更大之行程時，製作具有相同軸向行程範圍之膨脹接頭並將其等串聯配置係經濟的。
如圖14所示，有利的是採用膨脹接頭122上之外部可見指示器/止擋194以指示管子124與套管136之間之接合程度。在本實例中，指示器/止擋194包括附接至管子124之 外表面126之第一凸耳196及附接至套管136之外表面138之第二凸耳198。桿200可附接至凸耳之任一者(在本實例中，管子124上之凸耳196)並穿過套管136上之另一凸耳198中之孔202。桿200可用舉例而言，長度規校正並用於量測管子124與套管136之間之相對運動及位置。指示器/止擋194可用於最初在膨脹接頭122安裝在管線中時相對於管子定位套管使得在膨脹及收縮兩者時存在足夠之行程長度以適應預期之管線長度偏移。為了實現指示器/止擋194之止擋功能，桿200可具有突出物204，該突出物204徑向向外延伸以接合凸耳198並限制套管與管子之間之相對運動。在本實例中，突出物係螺栓連接至桿200之末端之墊圈，但是亦預期其他形式之突出物可使用並可調整地沿著桿200定位在任意點上以為套管與管子之間之運動設定止擋點。當然，多個指示器/止擋194可用作止擋以分佈來自膨脹或收縮之負荷且可使用多個突出物，舉例而言，一個在凸耳198之任一側上以允許針對接頭之膨脹及收縮之限制實現。當多個膨脹接頭122串聯使用以迫使所有膨脹接頭操作以適應管線運動時，指示器/止擋194之使用有利。可構想一個膨脹接頭，與串聯中之其他膨脹接頭相比，在其管子與套管之間可具有較小摩擦力。若非指示器/止擋194，此一個膨脹接頭可能因此進行所有運動，其對於管線收縮可能導致管子與套管之間之脫離。
10‧‧‧膨脹接頭
12‧‧‧管子
14‧‧‧外表面
15‧‧‧襯套
16‧‧‧第一末端
17‧‧‧凸緣
18‧‧‧第二末端
20‧‧‧套管
22‧‧‧第一末端
24‧‧‧第二末端
26‧‧‧環
28‧‧‧耦合件
30‧‧‧弓形段
32‧‧‧鍵
34‧‧‧墊圈密封件
36‧‧‧圓周溝槽
38‧‧‧溝槽
40‧‧‧內表面
42‧‧‧密封件
44‧‧‧軸向
46‧‧‧圓周溝槽
48‧‧‧密封元件
50‧‧‧擋環
52‧‧‧擦拭元件
54‧‧‧軸承元件
58‧‧‧肩部
60‧‧‧凸起溝槽狀表面
62‧‧‧密封件
64‧‧‧填充材料
66‧‧‧環箍
68‧‧‧腿部
70‧‧‧腿部
72‧‧‧螺母
74‧‧‧彈簧元件
76‧‧‧螺紋軸
78‧‧‧螺母
80‧‧‧第一管道元件
82‧‧‧第二管道元件
84‧‧‧向外表面
86‧‧‧圓周溝槽
88‧‧‧向外表面
90‧‧‧圓周溝槽
92‧‧‧溝槽
96‧‧‧指示器/止擋
98‧‧‧第一凸耳
100‧‧‧第二凸耳
102‧‧‧桿
104‧‧‧螺母/膨脹接頭
105‧‧‧液壓致動器
106‧‧‧進口段
108‧‧‧圓周溝槽
110‧‧‧內表面
111‧‧‧錐形漸縮
112‧‧‧拐點
114‧‧‧凹表面部分
115‧‧‧襯套
116‧‧‧凸表面部分
117‧‧‧凸緣
118‧‧‧基準線
119‧‧‧內表面
120‧‧‧定向角
121‧‧‧錐形錐面
122‧‧‧膨脹接頭
124‧‧‧管子
126‧‧‧外表面
128‧‧‧密封件
130‧‧‧溝槽
132‧‧‧密封元件
134‧‧‧擋環
136‧‧‧套管
138‧‧‧外表面
140‧‧‧內表面
142‧‧‧擦拭元件
144‧‧‧軸承元件
146‧‧‧表面
148‧‧‧末端
150‧‧‧表面
151‧‧‧末端
152‧‧‧末端
153‧‧‧末端
154‧‧‧凸起溝槽狀表面
156‧‧‧段
157‧‧‧凸緣
158‧‧‧緊固件
160‧‧‧倒角
162‧‧‧凸耳
164‧‧‧螺紋桿
166‧‧‧螺母
168‧‧‧第一管道元件
170‧‧‧第二管道元件
172‧‧‧圓周溝槽
174‧‧‧孔
194‧‧‧指示器/止擋
196‧‧‧第一凸耳
198‧‧‧第二凸耳
200‧‧‧桿
202‧‧‧孔
204‧‧‧突出物
圖1係例示性膨脹接頭之部分截面等角視圖； 圖2係例示性機械耦合件之分解等角視圖；圖3係圖1之膨脹接頭之一部分之截面圖；圖4係膨脹接頭之例示性實施例之一部分之截面圖；圖5係例示性膨脹接頭實施例之等角視圖；圖6係管線中之例示性膨脹接頭之部分截面圖；圖7係例示性膨脹接頭實施例之部分截面圖；圖8係例示性膨脹接頭實施例之部分截面等角視圖；圖9、圖9A、圖9B及圖9C係可與膨脹接頭一起使用之例示性進口段之部分截面圖；圖10係例示性膨脹接頭實施例之部分截面等角視圖；圖11係圖10之膨脹接頭之部分之截面圖；圖12係組裝之圖10之膨脹接頭之部分截面等角視圖；圖13係管線中之例示性膨脹接頭之部分截面圖；及圖14係例示性膨脹接頭實施例之等角視圖；
10‧‧‧膨脹接頭
12‧‧‧管子
14‧‧‧外表面
15‧‧‧襯套
16‧‧‧第一末端
17‧‧‧凸緣
18‧‧‧第二末端
20‧‧‧套管
22‧‧‧第一末端
24‧‧‧第二末端
26‧‧‧環
28‧‧‧耦合件
32‧‧‧鍵
34‧‧‧墊圈密封件
36‧‧‧圓周溝槽
38‧‧‧溝槽
40‧‧‧內表面
42‧‧‧密封件
44‧‧‧軸向

Claims (43)

  1. 一種用於連接管道元件之膨脹接頭，該膨脹接頭包括：一管子，其具有一外表面及相對設置之第一末端及第二末端；一套管，其具有相對設置之第一末端及第二末端，該套管定位為圍繞該管子之至少一部分，該部分包含該管子之該第二末端；一環，其獨立於該套管且可可移除地附接至該套管之該第一末端，該環圍繞該管子且具有面向該管子之該外表面之一內表面；一耦合件，其定位在該環與該套管之該第一末端之間，該耦合件將該環可移除地附接至該套管；一密封件，其安裝在該環之該內表面上並密封地接合該管子之該外表面，該環及該套管可相對於該管子軸向滑動移動，該密封件包括：至少一向內圓周溝槽，其定位在該環之該內表面中；一密封元件，其定位在該至少一溝槽內。
  2. 如請求項1之膨脹接頭，其中該管子之該第一末端具有一向外表面，該向外表面中具有一圓周溝槽。
  3. 如請求項1之膨脹接頭，其中：該耦合件具有圍繞該管子端對端接合之複數個弓形段，該等段之各者具有定位為隔開關係之第一徑向向內突出鍵及第二徑向向內突出鍵； 該環具有一向外表面，該向外表面中具有一圓周溝槽；該套管具有定位在其該第一末端上之一向外表面，該向外表面中具有一圓周溝槽，該第一鍵接合該環中之該圓周溝槽，該第二鍵接合該套管中之該圓周溝槽。
  4. 如請求項1之膨脹接頭，其中該套管具有定位在其該第二末端上之一向外表面，該向外表面中具有一圓周溝槽。
  5. 如請求項1之膨脹接頭，其中該密封元件包括一O環。
  6. 如請求項1之膨脹接頭，其進一步包括定位在該至少一溝槽內之一擋環。
  7. 如請求項6之膨脹接頭，其中該擋環由一彈性體形成。
  8. 如請求項1之膨脹接頭，其中該密封件包括：複數個向內圓周溝槽，其等定位在該環之該內表面中；複數個密封元件，各定位在該等溝槽之各自一者內。
  9. 如請求項8之膨脹接頭，其中該密封元件包括O環。
  10. 如請求項8之膨脹接頭，其進一步包括複數個擋環，各定位在該等溝槽之各自一者內。
  11. 如請求項10之膨脹接頭，其中該擋環由一彈性體形成。
  12. 如請求項1之膨脹接頭，其進一步包括：至少一向內圓周溝槽，其定位在該環之該內表面中；至少一軸承元件，其定位在該至少一溝槽內。
  13. 如請求項1之膨脹接頭，其進一步包括： 至少一向內圓周溝槽，其定位在該環之該內表面中；至少一擦拭元件，其定位在該至少一溝槽內。
  14. 如請求項1之膨脹接頭，其中該密封件包括：一肩部，其從該環之該內表面向內徑向突出；填充材料，其圍繞該管子且定位為鄰近該肩部並介於該環之該內表面與該管子之該外表面之間；一環箍，其附接至該環且圍繞該管子，該環箍定位為鄰近該填充材料，該填充材料捕獲在該環箍與該肩部之間。
  15. 如請求項14之膨脹接頭，其中該環箍可相對於該環軸向移動以抵著該肩部壓縮該填充材料。
  16. 如請求項15之膨脹接頭，其進一步包括：複數個可調整緊固件，各該緊固件在該環箍與該環之間延伸；及其中該等緊固件之緊固使該環箍朝向該環移動以壓縮該填充材料。
  17. 如請求項16之膨脹接頭，其進一步包括複數個彈簧，該等彈簧之各者安裝在該等緊固件之一者上並接合該環箍以使該環箍偏向該環。
  18. 如請求項1之膨脹接頭，其進一步包括定位在該管子之該第一末端上之一進口段。
  19. 如請求項18之膨脹接頭，其中該進口段具有具選自由一筆直錐形錐面及具有標記一凹內表面部分與一凸內表面部分之間之過渡之一拐點之一s形組成之群組之一形狀之 一內表面。
  20. 如請求項18之膨脹接頭，其進一步包括定位在該進口段內之一襯套。
  21. 如請求項20之膨脹接頭，其中該襯套包括從其一末端向外延伸之一凸緣，該凸緣螺栓連接至該進口段之一末端以將該襯套可移除地附接至該末端。
  22. 如請求項20之膨脹接頭，其中該襯套具有一內表面，該內表面具有具選自由一筆直錐形錐面及具有標記一凹內表面部分與一凸內表面部分之間之過渡之一拐點之一s形組成之群組之一形狀。
  23. 如請求項18之膨脹接頭，其中該進口段獨立於該管子之該第一末端且可移除地附接至該第一末端，該進口段具有相對設置之第一末端及第二末端。
  24. 如請求項23之膨脹接頭，其進一步包括定位在該管子之該第一末端與該進口段之該等末端之一者之間之一第二耦合件，該第二耦合件將該進口段可移除地附接至該管子。
  25. 如請求項24之膨脹接頭，其中：該第二耦合件具有圍繞該管子端對端接合之複數個弓形段，該等段之各者具有定位為隔開關係之第一徑向向內突出鍵及第二徑向向內突出鍵；該管子之該第一末端具有一向外表面，該向外表面中具有一圓周溝槽；該進口段之該第一末端具有一向外表面，該向外表面 中具有一圓周溝槽，該第一鍵接合該管子中之該圓周溝槽，該第二鍵接合該進口段中之該圓周溝槽。
  26. 如請求項1之膨脹接頭，其進一步包括：一第一凸耳，其從該管子之該外表面向外突出；一第二凸耳，其從該環之一外表面向外突出；一桿，其附接至該等凸耳之一者且延伸穿過該等凸耳之另一者中之一開口，該桿引導該管子與該環之間之相對運動並作為該管子與該環之間之相對運動之一指示器。
  27. 如請求項26之膨脹接頭，其中該桿附接至該第一凸耳。
  28. 如請求項26之膨脹接頭，其中該桿包括從其徑向向外延伸之一突出物，該突出物可與該第二凸耳接合以限制該管子與該環之間之相對運動。
  29. 如請求項26之膨脹接頭，其進一步包括定位在該第一凸耳與該第二凸耳之間之一致動器，該致動器用於施加力至該等凸耳並使該環及該管子相對於彼此移動。
  30. 如請求項29之膨脹接頭，其中該致動器包括一液壓致動器。
  31. 一種用於連接管道元件之膨脹接頭，該膨脹接頭包括：一管子，其具有一外表面及相對設置之第一末端及第二末端；一套管，其定位為圍繞該管子之至少一部分，該套管具有面向該管子之該外表面之一內表面，該套管與該管子可相對於彼此縱向滑動移動； 一密封件，其定位在該管子之該外表面與該套管之該內表面之間，該密封件包括：至少一向外圓周溝槽，其定位在該管子之介於其該第一末端與該第二末端之間之該外表面中；一O環，其定位在該至少一溝槽內；一第一表面，其從該管子之該外表面橫向突出，該第一表面定位在該管子之該第一末端與該密封件之間；一第二表面，其從套管之該內表面朝向該管子橫向突出並可與該第一表面接合以在該第一表面及該第二表面彼此接觸時限制該管子與該套管之間之相對滑動運動。
  32. 如請求項31之膨脹接頭，其中該套管具有小於該管子之長度之一長度。
  33. 如請求項31之膨脹接頭，其中該管子之該第二末端從該套管向外軸向突出。
  34. 如請求項33之膨脹接頭，其中該管子之該第一末端具有一向外表面，該向外表面中具有一圓周溝槽。
  35. 如請求項34之膨脹接頭，其中位於該管子之該第一末端遠端之該套管之一末端具有一向外表面，該向外表面中具有一圓周溝槽。
  36. 如請求項31之膨脹接頭，其中該第二表面包括附接至面向該管子之該第一末端之該套管之一末端之一凸緣。
  37. 如請求項36之膨脹接頭，其中該凸緣由複數個段形成。
  38. 如請求項31之膨脹接頭，其進一步包括定位在該至少一 溝槽內之一擋環。
  39. 如請求項31之膨脹接頭，其中該密封件包括：複數個向外圓周溝槽，其等定位在該管子之介於其該第一末端與該第二末端之間之該外表面中；複數個O環，各定位在該等溝槽之各自一者內。
  40. 如請求項39之膨脹接頭，其進一步包括複數個擋環，各定位在該等溝槽之各自一者內。
  41. 如請求項31之膨脹接頭，其進一步包括：一第一凸耳，其從該管子之該外表面向外突出；一第二凸耳，其從該套管之一外表面向外突出；一桿，其附接至該等凸耳之一者且延伸穿過該等凸耳之另一者中之一開口，該桿引導該管子與該套管之間之相對運動並作為該管子與該套管之間之相對運動之一指示器。
  42. 如請求項41之膨脹接頭，其中該桿附接至該第一凸耳。
  43. 如請求項42之膨脹接頭，其中該桿包括從其徑向向外延伸之一突出物，該突出物可與該第二凸耳接合以限制該管子與該套管之間之相對運動。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8985637B1 (en) * 2009-06-17 2015-03-24 Kerry Fredrick Little Expansion joint and method
US9371189B1 (en) 2013-10-16 2016-06-21 Bryant Products, Inc. Telescoping belt tightener with integrated bearing housing
ES2447290B2 (es) * 2014-01-29 2014-07-23 Universidad Politécnica de Madrid Dispositivo de longitud variable en conducciones de fluidos y procedimiento de uso
CN104006256B (zh) * 2014-02-27 2016-05-25 陈墅庚 新型高压管道旋转补偿器
CN104534218B (zh) * 2014-11-14 2017-02-08 盐城雄鹰精密机械有限公司 一种低油压用动态膨胀油管接头
GB2536622A (en) * 2015-03-16 2016-09-28 Self Energising Coupling Co Ltd Improved subsea tie back connector
DE202015103221U1 (de) * 2015-06-18 2016-09-20 Rehau Ag + Co Rohr oder Rohrformteil
CN105257941A (zh) * 2015-10-30 2016-01-20 任丘市华北石油科林环保有限公司 一种工业化生产固体微球催化剂用的管道间连接的膨胀节装置
US9857006B2 (en) * 2016-03-31 2018-01-02 Quick Fitting, Inc. Retaining ring for pipe joint devices
US9643786B1 (en) 2016-05-20 2017-05-09 Bryant Products, Inc. Food-grade telescoping belt tightener
TWI597447B (zh) * 2016-08-18 2017-09-01 xin-zheng Guo Adjustable takeover structure and connection tube set with the adjustable takeover structure
AU2017377022B2 (en) * 2016-12-16 2023-07-27 Flsmidth A/S Suction pipe inlet device for centrifugal pump
KR102000094B1 (ko) * 2017-09-15 2019-10-21 플로우하이텍(주) 신축 이음관 조립체
US10996113B2 (en) * 2017-09-29 2021-05-04 Foreman Instrumentation & Controls, Inc. Thermowell with expansion joint
CN107740743A (zh) * 2017-11-06 2018-02-27 浙江富春江水电设备有限公司 大型抽水蓄能机组的机架径向支撑结构及调节方法
US10900597B2 (en) * 2017-11-29 2021-01-26 Krausz Industries Ltd. Anti-corrosion pipe system with adjustable length
CN108069487B (zh) * 2017-12-19 2024-04-16 山东圣坤环保科技有限公司 活性炭吸附滤池的自动提料加料装置
US10955071B1 (en) * 2018-03-29 2021-03-23 Douglas Duane Parazoo Underground double wall coaxial piping system
DE102018212385A1 (de) * 2018-07-25 2020-01-30 Contitech Mgw Gmbh Fluidleitungskupplung mit Toleranzausgleich zur flexiblen Verbindung zweier medienführender Elemente
CN109370663B (zh) * 2018-11-20 2024-03-19 宁夏神耀科技有限责任公司 一种可吸收轴向和径向膨胀的环形空间分隔密封结构
USD903833S1 (en) * 2019-03-28 2020-12-01 Victaulic Company Coupling segment
USD903835S1 (en) * 2019-03-28 2020-12-01 Victaulic Company Coupling segment
USD903834S1 (en) * 2019-03-28 2020-12-01 Victaulic Company Coupling segment
KR102164320B1 (ko) * 2019-06-27 2020-10-12 한전산업개발 주식회사 배관용 신축이음장치
USD980391S1 (en) * 2019-10-28 2023-03-07 Zurn Industries, Llc Valve tamper shield
CN111520551B (zh) * 2020-04-28 2021-11-30 济宁聚能热力保温建材有限公司 一种直埋保温管道改进型连接件
KR102300164B1 (ko) * 2020-09-14 2021-09-08 정현식 신축거리 확인이 가능한 지시계 부착형 신축관
KR102462933B1 (ko) * 2020-11-25 2022-11-04 주식회사 에너텍글로벌 주파수 가변기능이 있는 어쿠스틱 수트 블로워
CN112555576B (zh) * 2020-12-30 2022-06-24 福建恒杰塑业新材料有限公司 一种膨胀耐压管材

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1824422A (en) * 1925-06-24 1931-09-22 Arthur C Badger Guided expansion joint
US3938832A (en) * 1974-11-01 1976-02-17 American Cyanamid Company Packing gland for TiCl4 inlet to oxidizer reactor
US5094795A (en) * 1990-04-24 1992-03-10 Mcmillan James S Method for forming flanges on plastic pipe
US5433482A (en) * 1993-08-16 1995-07-18 Oceaneering International, Inc. Weldless pipe repair apparatus and method
TWI336381B (en) * 2006-12-01 2011-01-21 Victaulic Co Of America Coupling with concave bearing surface

Family Cites Families (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US643802A (en) * 1899-08-09 1900-02-20 Donald Barns Morison Expansion-gland.
US686598A (en) * 1901-07-02 1901-11-12 Quimby N Evans Expansion-joint for pipes.
US1872089A (en) 1930-10-22 1932-08-16 Yarnall Waring Co Expansion joint
US2028182A (en) * 1932-04-28 1936-01-21 Jr Ferd Barnickol Coupling
US2323179A (en) 1940-11-09 1943-06-29 American Distr Steam Company Packed type expansion joint
US2308757A (en) 1941-08-16 1943-01-19 Universal Oil Prod Co Expansion joint
US2319543A (en) 1942-01-19 1943-05-18 American Distr Steam Company Continuous service expansion joint
US2422502A (en) 1943-09-15 1947-06-17 Standard Oil Dev Co Expansion joint
US2438312A (en) * 1944-01-24 1948-03-23 Phillips Petroleum Co Expansion joint for high temperatures
US2545701A (en) * 1946-11-29 1951-03-20 Universal Oil Prod Co Compensated pipe expansion joint
GB850127A (en) * 1958-05-28 1960-09-28 Lancaster & Tonge Ltd Improvements in expansion joints for pipes
US3455582A (en) 1967-10-11 1969-07-15 Hanlon & Wilson Co Multiple segment v-type flange slip joint coupling
DE2162903A1 (de) * 1971-12-17 1973-06-20 Emil Schober Kompensator fuer rohrleitungen
US3984131A (en) * 1974-11-01 1976-10-05 American Cyanamid Company Packing gland for TiCl4 inlet to oxidizer reactor
US4030740A (en) * 1975-07-01 1977-06-21 American Air Filter Company, Inc. Expansion joint
FR2339126A1 (fr) 1976-01-22 1977-08-19 Semt Systeme de raccordement etanche entre deux elements de tuyauterie
US4274663A (en) * 1978-03-27 1981-06-23 Drill Systems, Inc. Multiple wall drill pipe
US4146253A (en) 1978-04-19 1979-03-27 Yarway Corporation Pressure compensated expansion joint
JPS54159323U (zh) * 1978-04-28 1979-11-07
US4225143A (en) * 1978-06-19 1980-09-30 Advanced Thermal Systems, Inc. Guided expansion joint
JPS5538036U (zh) * 1978-09-04 1980-03-11
DE2845920B1 (de) * 1978-10-21 1980-03-06 Lorenz Gmbh Dichtung fuer hin- und hergehende Maschinenelemente
JPS57194989U (zh) * 1981-06-08 1982-12-10
US4569539A (en) * 1982-12-17 1986-02-11 Ga Technologies Inc. Pipe joint
US4512410A (en) 1983-09-16 1985-04-23 Forester Buford G Geothermal expansion wellhead system
GB8519279D0 (en) * 1985-07-31 1985-09-04 Pond Ltd R J Pipe connection joint
JPS6275190A (ja) 1985-09-30 1987-04-07 株式会社東芝 伸縮管継手
US4640533A (en) * 1985-10-04 1987-02-03 Construction Forms, Inc. Adjustable pipe extender for high pressure lines carrying abrasive materials
US5388870A (en) * 1987-06-23 1995-02-14 Proprietary Technology, Inc. Apparatus for and method of attaching hoses and tubes to a fitting
CN88203879U (zh) * 1988-03-04 1988-10-19 初国强 气流管道减振接头
JPH03153987A (ja) * 1989-11-10 1991-07-01 Nkk Corp 伸縮継手
JPH0434288A (ja) * 1990-05-28 1992-02-05 Tokyo Gas Co Ltd 伸縮継手
US5116085A (en) * 1990-06-11 1992-05-26 Bishamon, Inc. Sealed expansion joint
US5131666A (en) * 1990-10-12 1992-07-21 Fisher Controls International, Inc. Zero clearance anti-extrusion rings for containment of ptfe packing
CN2102428U (zh) * 1991-10-08 1992-04-22 沈阳市和平聚氨酯胶厂 可伸缩的管道衬胶补偿器
US5180193A (en) * 1991-12-19 1993-01-19 Victaulic Company Of America Elastomer-lined metal pipe
US5282654A (en) * 1993-04-26 1994-02-01 Quikcoup, Inc. Pipe coupling sleeve
US5421621A (en) 1993-06-14 1995-06-06 Adsco Manufacturing Company Packing manifold for slip-type expansion joints
US5746453A (en) * 1996-06-17 1998-05-05 Erc Industries, Inc. High temperature inline expansion joint
US5879010A (en) * 1997-07-22 1999-03-09 Green Tweed Of Delaware, Inc. Seal assembly with mechanically joined anti-extrusion rings
JP3210612B2 (ja) * 1997-10-06 2001-09-17 明和工業株式会社 管路長調整装置
US6131960A (en) 1998-10-16 2000-10-17 Mchughs; Larry Packing sealed expansion joint
JP2000154894A (ja) 1998-11-19 2000-06-06 Tokai Kokan Tsugite Kk 伸縮管継手
JP2001041373A (ja) * 1999-07-30 2001-02-13 Seibu Polymer Corp 伸縮管継手
CN2409403Y (zh) * 1999-09-29 2000-12-06 杭州宁达机械有限公司 沟槽式机械接头配管装置
US6494503B1 (en) * 2000-03-25 2002-12-17 Non Metallic Resources, Inc. Pipe joint assembly and method for using same
FR2813374B1 (fr) * 2000-08-25 2002-11-29 Saint Gobain Pont A Mousson Raccord de liaison d'un element de tuyauterie tubulaire avec une conduite
US20020125715A1 (en) * 2001-03-12 2002-09-12 Alpha-Western Corporation Dba Aquatemp Products Corporation Fitting and pipe section for jetted bath heaters
JP2002303388A (ja) * 2001-04-05 2002-10-18 Inax Corp 配管継手
US6763892B2 (en) * 2001-09-24 2004-07-20 Frank Kaszuba Sliding sleeve valve and method for assembly
JP4293783B2 (ja) * 2002-12-06 2009-07-08 株式会社水道技術開発機構 伸縮管継手構造
US20040164554A1 (en) * 2003-01-08 2004-08-26 Cabezas Jose Miguel Assembly for joining metallic pipes provided with inner plastic liner
US7086131B2 (en) * 2004-05-14 2006-08-08 Victaulic Company Deformable mechanical pipe coupling
CN2797822Y (zh) * 2005-04-13 2006-07-19 陈健峰 管道连接器
CN2806937Y (zh) * 2005-08-03 2006-08-16 杨双来 新型输送管道膨胀节接头
JP4708947B2 (ja) * 2005-09-30 2011-06-22 コスモ工機株式会社 フランジ継手漏水防止方法及びその装置
US7950701B2 (en) * 2007-05-15 2011-05-31 Victaulic Company Pipe coupling having movable gripping bodies
US8033576B2 (en) * 2007-10-12 2011-10-11 Flex-Hose Co. Inc. Pipe guide for expansion joint
CN201129573Y (zh) * 2007-10-19 2008-10-08 申全海 一种柔性管沟槽式卡箍
JP5118981B2 (ja) * 2008-01-23 2013-01-16 日本管洗工業株式会社 フランジ継手及び金属管結合構造
US8038176B2 (en) * 2009-08-11 2011-10-18 Victaulic Company Seal with rigid stop ring
CN201517668U (zh) * 2009-10-29 2010-06-30 广东省水利水电第三工程局 一种管道连接结构
CN201739672U (zh) * 2010-04-29 2011-02-09 南京联勘科技有限公司 轴向伸缩套
CN201688050U (zh) * 2010-05-21 2010-12-29 钱坤 沟槽式高频热熔复合管接头

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1824422A (en) * 1925-06-24 1931-09-22 Arthur C Badger Guided expansion joint
US3938832A (en) * 1974-11-01 1976-02-17 American Cyanamid Company Packing gland for TiCl4 inlet to oxidizer reactor
US5094795A (en) * 1990-04-24 1992-03-10 Mcmillan James S Method for forming flanges on plastic pipe
US5433482A (en) * 1993-08-16 1995-07-18 Oceaneering International, Inc. Weldless pipe repair apparatus and method
TWI336381B (en) * 2006-12-01 2011-01-21 Victaulic Co Of America Coupling with concave bearing surface

Also Published As

Publication number Publication date
BR112014004110B1 (pt) 2020-03-17
CN106870863B (zh) 2021-09-21
JP2016180512A (ja) 2016-10-13
CA2949588A1 (en) 2013-02-22
CN103988009B (zh) 2019-11-26
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KR101938750B1 (ko) 2019-04-10
BR112014004110A2 (pt) 2017-02-21
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WO2013028493A3 (en) 2014-05-22
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US9631759B2 (en) 2017-04-25
EP2748507A4 (en) 2014-12-31
ES2567293T3 (es) 2016-04-21
WO2013028493A2 (en) 2013-02-28
KR20140048892A (ko) 2014-04-24

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