用于将可热收缩壳体施加到预绝缘的管道接头上的设备的制造方法_4

文档序号:8268386阅读:来源:国知局
,框架继而连接到加热器58。加热器58包括中间板57、外部壳体56、加热板59和隔热屏60。如图所示,加热板59包括间隔件64。在图10中还示出了安装垫53,其为可选的,但位于安装座52上并且在设备50被夹持到管道或壳体时接触管道外表面护套。安装垫53可以是或包括可压缩垫,其提供柔韧性以适应不同直径的管道或不同的闭环长度。在某些优选实施例中,可压缩垫由粘弹性泡沫制成。如上文所讨论的,在利用可压缩安装垫53的实施例中,主铰链区域66可由刚性连接件而不是橡胶连接件67制成,其中柔韧性、延展性和“可弯性”功能由可压缩安装垫53而不是橡胶连接件67提供。
[0078]图11和图12示出了在使用中的本发明的设备的照片。图中示出了用壳体36包裹的管道13和包裹在壳体36和管道13周围的设备50。设备50包括多个部件51,每个部件具有安装座52,设备50在安装座52上安装到管道13的外表面护套16。安装座52是框架54的一部分,框架54附连到包括外部壳体56、中间壳体(未不出)和加热板(未不出)的加热器58。图中还示出隔热屏60和夹持区域70。在本发明的该实施例中,可以看出,线63连接通过框架54并进入中间板57中,以连接到加热板(未示出)。线63然后连接到标准电源72。
[0079]在某些实施例中,本发明的设备为模块化的,并且通过添加或移除部件而现场构造成所需直径。每个部件51上的铰链区域66形成由多个框架54构成的柔性带(很像手表带)。在某些实施例中,加热板59为电阻性箔加热器,其被调谐成以50-100%的热能在红外线范围内的情况下的深穿透,并且该装置在高电流、低电压配置下运行,以最大程度减少对使用者的电击。例如,据发现,8-35伏、200安培的电流会把加热板59加热至约400 V,对于直径355mm的壳体尺寸来说,这是用于将壳体63收缩和粘合到外表面护套16的足够的热量。这由5KW的电源供电。这样独特的电气配置的益处是,虽然它能提供足够的热量以使壳体收缩,但意外接触带电线的人员不会受到严重伤害。此外,如果部件的线接触水和/或泥,其不会短路。为了满足设备的所描述的安全和功能要求,经确定,电压应维持在40伏以下,优选地25伏以下。还发现,使管道尺寸在50mm至1200mm的范围内的壳体收缩所需的安培数为15 - 300安培,优选地在40 - 200安培的范围内。据发现,用于对设备供电以覆盖此范围的电源在0.5 - 15KW范围内,并且优选地在1-8KW范围内。
[0080]在某些实施例中,每个部件51与外部电缆串联连接。在其它实施例中,部件与内部电缆连接。
[0081]重要的是应注意到,在某些实施例中,如图6所示,铰链区域的安装部分安装在外表面护套16上,其中加热器悬置于壳体36上。然而,在其它优选实施例中,如图11-13所示,热区域的安装部分安装在壳体自身上,其中加热器部分悬置于壳体上,并且隔热屏60在其接触外表面护套16时形成隔热屏障。在这些实施例中,该装置实际上通过安装座52接触壳体(尽管加热板本身实际上不接触壳体)。
[0082]在图13中还示出了间隔件74,其用作对准辅助件,以将安装座52和因此加热器58放置在壳体36上合适的纵向位置处。这实际上将壳体36引到管道上的合适位置。可选地,间隔件74也可通过搁置在外表面护套16上而充当辅助支撑件。
[0083]如图所示,夹持区域70具有从打开到关闭的4英寸行程,但可根据管道尺寸提供1-10英寸的行程。夹持区域允许设备的两个端部接合,并夹持到管道或壳体。
[0084]图14示出了夹紧到壳体36的本发明的设备50的示意性剖视图。设备50包括安装垫53,安装垫53连接到框架54的安装座52部段,而框架连接到容纳加热板59的外部壳体56。间隔件74使设备50对准到壳体36上的合适位置,以在该合适位置处提供热量。在图14中还示出等同于现有技术图3-4中的间隔件37的间隔件76,其用来将壳体36与外表面护套16分开合适的距离,使得围绕壳体36的周界、在壳体与外表面护套之间的距离大体相等。
[0085]图15示出了所述设备的一个部件51的分解图。图中示出包括铰链区域66的框架54,铰链区域66由橡胶连接件67制成。图中还示出加热板59所附连到的中间板57。仅加热板59的端部被示出,因为它们包裹在中间板57周围;加热板59的主要区域在中间板57下方,如图所示。图中还示出间隔件78,其在设备被施加到壳体时在加热板59和壳体36之间提供定义好的最小距离,并且防止加热板59接触壳体36。还示出包括隔热屏60的外部壳体56以及端子62和连接所述端子62的线63。图中还示出次铰链区域68。在某些实施例中,间隔件78和隔热屏60可由一个部件制成。
[0086]图16示出了设备的部件51的底面。该底面是夹持到壳体36的一侧。图中示出了在作为框架54的一部分的安装座52的下表面上的安装垫53。图中还示出加热板59,其包括陶瓷间隔件64和孔69。应当理解,孔69在远离安装垫53的加热板59的部分中增加电阻,并且因此在使用中,远离安装垫53的加热板59的部分将比靠近安装垫53的加热板59的部分提供更多热量和IR能量。图中还不出间隔件78和隔热屏60。
[0087]图17示出了本发明的设备,其包括夹持区域70和多个部件51。如图所示,外部壳体56不在具有夹持区域70的部件上,从而可以看到中间板57和加热板59。应当理解,在使用时,外部壳体56会存在。
[0088]如本文所述,该设备是简单的、可批量生产的、制造、使用和操作成本低的,并且是便携的。在许多现有技术应用中,用于将壳体在管道焊缝处固定在管道上的承包商的最重和最庞大的物件是20镑的丙烷罐,其加上软管和焰矩的大致总重量为25-30镑。本发明的设备用轻便、安全的设备代替该物件,该设备容易由一个人携带,并且可以在封闭的沟渠中和/或在恶劣的气候下安全地携带。
[0089]在某些实施例中,加热板59针对不同的热量被调谐和校准,其中靠近间隔件74热量较多,而在框架54端部处热量较少(少约25-35% )。这通过在加热板59中设置孔69来实现,这改变了在围绕孔69的区域中的加热板59的电阻。
[0090]在某些实施例中,加热板59涂有放射性高温涂层,以提高介质对长波红外辐射的透射率。加热板59也可由多种材料或多个部段构造成,被层压或端部接合以提供分区的加热效应。加热板59也可被分区成各区被单独地控制或节流以产生分区的加热效应。
[0091]在某些实施例中,间隔件64固定到加热板59。间隔件64是耐热的,通常陶瓷的,并且用来保持加热板59和壳体36之间的最小距离。通常不期望加热板59在发烫时接触壳体36。
[0092]中间板57优选地为注模耐热壳体。主铰链区域66包括多个连接件67,其通常为橡胶并且可以是纤维或尼龙增强的。连接件67提供一定量的可弯性和弹性,以允许将设备夹持到壳体36或外表面护套16。
[0093]安装座52通常为高温柔性泡沫,例如,硅泡沫或硅泡沫与橡胶垫的双层,以便为夹持提供额外的弹性和柔韧性。
[0094]在某些实施例中,设备为利用线上的电压的量度和设定电流恒温控制的。在某些实施例中,设备包括一个或多个温度传感器,其可在过程开始时检测表面温度并且自动调整循环。
[0095]当施加非交联的可热收缩壳体时,设备为特别有利的。BelmaflexA/S (丹麦法索公司(Farso, Denmark))制造非交联的可热收缩壳体,该壳体用粘合剂粘合到护套。这些壳体通过使挤出的壳体在接近聚乙烯的熔点下膨胀而制成,因此膨胀的壳体具有大量冷应力。虽然壳体在施加足够的热量时将容易收缩,但在施加略微过量的热量时,壳体会超出熔点,并且丧失可收缩性,反之则由于热膨胀系数而开始“变大”。因此,它会提供极少的环向应力并且可能在壳体和基底之间会具有间隙。本发明的设备对于非交联壳体来说尤其有利,因为它们对于恰当施加来说具有非常窄的热输入窗口。通过在这样的壳体周围提供受控的热量,从而消除任何过量的加热,本发明的设备可提供这样精确的热量。
[0096]本领域的技术人员可以看出,本发明的设备的另外的优点在于,它能装配在具有非常有限的管道通路的管道周围,例如,在具有紧邻延伸的第二平行管道的开挖的沟渠中的管道。通常,区域供热管线在平
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