专利名称：改进的罐接箍的制作方法
技术领域：
本发明涉及地下罐的构造。其特别适用于，但决不限于，接箍组件，该接箍组件用于在密闭或进入腔或密闭池和罐之间形成流体密封连接。本发明包括制造这种接箍的方法、包含接箍的罐和适合与新的罐接箍组件相互作用的容器。
背景技术：
在用于诸如碳氢燃料之类的危险流体的常用地下存储和分配系统中，燃料通常存储在埋在地面中的大的存储罐中，并且通过地下管道输送到输送泵等。为了保证燃料不泄漏到环绕罐和管道系统的地面中，使用所谓的二级密闭系统，其基本上围绕主要的流体供应存储和输送系统提供第二保护屏障。通常，二级密闭系统已经包括密闭池或进入容器，该密闭池或进入容器是来自所谓的回填保持器的分支。现在在市场上有各种容器，它们通常包括限定加大容器的本体、连接于本体的立管以及在立管的顶端上的盖配件，其中，立管通常具有比本体的直径小的直径。密闭或进入容器安装在地下，从而提供接近人孔、地下管道连接件、潜水泵、泄漏检测传感器、灭火器以及其它的管部件的装置，通常发现其它的管部件连接到地下存储罐的顶部或在燃料分配单元的下面。进入或密闭容器在功能方面具有多项用途1.它们提供对装备、管道以及安装在地下的其它装置进行表面接近的方式。2.它们提供用于包含的部件的地面隔离以防止腐蚀和腐烂的方式。3.它们提供对于那些处理危险液体的包含的部件的二级密闭的方式
4.它们用作对于进入进入容器的双壁管道的汇集池。地下存储罐通常在罐的顶部具有进入开口或人孔，以必要时允许进入罐的内部。 进入容器安装在人孔上面，从而一旦罐处于地下，就能方便进入罐的内部。进入容器借助于接箍连接到罐，该接箍又以液密方式围绕人孔连接到罐的外侧。在罐由金属制成的情况下， 金属接箍通常焊接到罐。这些接箍在横截面方面通常是圆形或多边形，但是可以具有如由设计者确定的，并且适合特定人孔/进入容器结合的任何适当的横截面。各种管、弯头以及连接器突出穿过人孔的顶部并且连接到人孔的顶部，所述各种管、弯头以及连接器又连接到地下管道系统，它们的管端部通常进入穿过进入容器壁的侧面。其使得存储在罐内的燃料能够被分配到泵。由于容器内的有限空间和人孔具有允许人进入罐的必须尺寸，所以在进入穿过容器壁的侧面的管和突出穿过人孔的顶部的管/配件之间的连接通常直接形成在人孔自身上。通常，凸缘被用于同地下管道系统一起连接到与人孔盖相关联的管/配件。存在进入容器可以通过其连接到围绕人孔的接箍的各种方法。在一个方法中，接箍包含围绕着其圆周，通常为外圆周，向上指向的通道。该通道的半径和轮廓被设计成容纳在进入容器的底部上的相对应的向下垂的裙部，裙部具有与接箍通道的横截面基本相同的
3横截面。在安装期间，在容器裙部被推入通道内之前，通道填充有密封剂，优选为聚氨酯密封剂。一旦设定，密封剂在容器和接箍之间形成基本液密密封。然而，这些密封剂可以随着时间的推移而分解，并且如果燃料泄漏或溢出发生，其可导致地下水进入容器内或者燃料从容器中漏出。这两种情形都很严重并且导致需要高成本的维修工作。因为该密封被埋在地下，所以为露出它必须要进行挖掘，而且通常必须拆卸整个组件。这不仅在金钱和时间方面成本高，而且在执行修理的同时，服务站或操作单元必须关闭停止营业。其导致显著的收入损失。在另一方法中，提供接箍，该接箍包含被设计用于与在容器的底部上的相对应凸缘相接合的金属凸缘。在组装期间，垫圈设置在两个凸缘之间，并且金属凸缘螺栓连接到容器的底部。但这些垫圈随着时间的推移会退化，其导致与以上所述的那些相类似的后果。如例如在EP1，717，377(NUPI S. p. Α)中的，已知由塑料材料制成的模块化进入容器。这些模块化容器的模块可以通过利用特殊的电熔珠的电熔方式相互连接。 然而，这种模块化容器的底部仍通过传统的凸缘和垫圈经由螺栓连接到罐接箍。从 GB2, 407, 795 (PetroTechnic Ltd)中已知电熔结合带或珠。本发明的目的是提供用于罐的接箍组件，其克服或减轻上述缺陷中的一些或全部，以及提供结合改进的接箍组件的进入容器和罐。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供根据权利要求1的罐接箍组件。在一个实施方式中， 罐接箍组件包括(i)第一部分，第一部分适于在第一端处以基本液密方式围绕人孔连接到罐或者连接到人孔自身，所述第一部分适于基本上完全围绕在罐上的人孔延伸并且离开所述罐或人孔延伸，从而第一部分形成环绕人孔的环形凸缘；(ii)第二部分，第二部分由可熔材料形成，所述第二部分通过紧固方式以基本液密方式附接到第一部分；其中，所述第二部分的表面适合接触在进入容器的底部上的相对应的可熔配合表该布置第一次提供将容器电熔到罐接箍上的能力。优选地，尤其是在罐由金属形成时，第一部分由金属形成。优选地，所述紧固方式包括型锻，使得在第一部分的径向延伸凸缘和第二部分之间形成基本液密的型锻接头。型锻技术本身是已知的并且是形成耐用的塑料对于金属密封的便利方法。在可替代的优选实施方式中，通过将第二部分模制到第一部分、围绕第一部分或在第一部分内，将第二部分紧固到第一部分。在另一优选实施方式中，第二部分经由粘合剂或密封剂紧固到第一部分。优选地，第二部分结合有能量转换装置，该能量转换装置适于加热第二部分的第一表面，目的是与进入容器的配合表面形成基本液密密封，并且更优选地，能量转换装置包括一个或更多个电熔加热元件。
可替代地，电熔加热元件可以结合到进入容器的配合表面内。优选地，第二部分在使用中置于第一部分上并且由第一部分支承。优选地，组件还包括一个或更多个支承装置，所述支承装置适于支承第一部分。支柱、拉杆或支架可以用于加强凸缘。优选地，组件连接到罐，其中，第一部分包括两个部件，第一部件围绕人孔以基本液密方式连接到罐，第二部件以基本液密方式连接到第一部件，所述第二部件以径向延伸的凸缘的形式基本上完全围绕第一部件延伸，第一部件和第二部件在制造过程中被接合。优选地，第一部件和第二部件都由金属制成，并且优选地两个部件被焊接在一起。根据本发明的第二方面，提供包含如此处要求的罐接箍组件的罐。根据本发明的第三方面，提供进入容器，其在其底部包含可熔表面，所述可熔表面适合与如此处要求的罐接箍组件中的相对应可熔表面配合。
现在将仅参照附图通过示例描述本发明，其中图1是石油前场装置的部分的局部剖切侧视图，其包括具有密闭容器的罐和具有池容器的一对分配泵；图2示意出现有技术密闭容器组件和存储罐的侧视图；图3示意出图2中的密闭容器的剖切透视图；图4示意出图2的现有技术密闭容器的横截面图；图5示意出根据本发明的附接到罐并且与进入容器相结合的接箍组件的第一实施方式的横截面图；图6示意出图5中的接箍组件的凸缘部件；图7示意出沿图6的A-A的横截面；图8示意出根据本发明的接箍组件的第二实施方式的横截面图；图9示意出根据本发明的另一实施方式的带有附接的进入容器的罐接箍；图10和11分别示出图9的细节A和细节B的放大图；图12示意出形成图9的组件的分解图。
具体实施例方式本实施方式当前表示将本发明付诸实践的、申请人已知的最佳方式。但是，它们不是实现本发明的唯一方式。它们被示意出，并且现在将仅通过示例描述它们。作为在本文献中使用的术语，下列定义适用进入容器-设计成保持流体在内或在外的任何贮藏器。该进入容器包括，但不限于，如此处描述的进入容器、人孔容器以及池容器。其通常还包括罐。进入容器系统-地下系统的任一部分，包括进入容器，其由进入容器构成或附接于进入容器。该进入容器系统包括进入容器本身、撑架、连同地下罐一起的框颈或盖、接箍、 人孔以及相关联的管道系统。能量转换装置-描述任何形式的能量源的通用术语。通常，其采取绕线电阻的形式，当电流经过其时，该绕线电阻加热。该术语还包括包含超声波焊接和感应焊接的其它焊接技术。凸缘-适合于将罐接箍组件附接于进入容器的任何接箍。在给出的示例中，凸缘的表面基本上是平面。然而，应当理解，凸缘必须符合其将被接合的区段的轮廓。因此，凸缘可以采用任何合适的构造或构型，以实现与平面或曲面的必须接触。流体-尽管提供的示例主要涉及液体，但术语流体指的是液体、蒸汽以及气体。例如，假如泄漏发生在服务站前场装置中的二级包容管中，那么汽油或汽油蒸汽将收集在进入容器中。至关重要的是，该汽油蒸汽不能逸出穿过罐接箍组件并进入周围地面中。管-其中，管在此处指的是它们具有大致圆形的横截面。然而，术语还涵盖诸如箱形截面、波纹形截面等之类的其它横截面和“管内管”类型的二级包容管。玻璃增强塑料(GRP)-术语GRP在本文中具有非常广的含义。意在包括任何纤维增强塑料，其中，任何类型的纤维被用于加强热固性树脂或其它塑料材料。可熔材料-术语可熔材料在本文中具有非常广的含义。意在包含任何聚合材料， 任何聚合材料在能量施加于其时可以熔化，并且与相邻材料熔合在一起，而且意在覆盖热塑性塑料、热固性材料、弹性体以及粘合剂。塑料材料-该术语在本文中具有非常广的含义，并且意在包括包含热塑性塑料、 热固性材料、弹性体材料的任何聚合材料或任何其它聚合材料。图1中示出的石油前场装置包括通过管道13连接于地下罐12的一对分配泵10 和11。管道13由聚乙烯管的连续布置的区段形成。管道13从泵10和11延伸穿过具有侧壁16和底部17的池容器14和15，进入直接位于罐12上面、具有侧壁19和底部1的密闭或进入容器18内。图1示出了从管道13延伸到罐12内的两条线路。这些线路涉及两个可替代形式的燃料供应系统，并且为了完整性都被示出。实践中，只有线路中的一条将从管道13延伸到进入容器18内。那些线路中的一条是吸入线路2，其在分配泵10和11装配有抽吸泵的情形下被使用。可替代的线路，其附图标记为3，是经由泵4连接于管道13的压力线路，泵 4能够操作以将燃料从罐12推动到泵10和11。从图1中可以看到，壁16和19必须有开口，目的是容许管道13进入到容器内。为了防止水通过开口从周围地面(此处以附图标记5表示)流到容器14、15和18内，管借助于配件对于壁16和19密封。如果在供应管中出现溢出或泄漏，密封还防止燃料漏出到环境中。图2至4示出了安装在罐上的现有技术的密闭或进入容器的各个视图。在图3中可以较清楚地看到容器的布置，图3示出在存储罐上、在适当位置的容器的剖切图。可以看到，进入的管道系统和其相关的配件在人孔的竖直足迹区的外侧，并且下孔和上孔同心。其可以在图4中通过线51看到。细节B示出包含聚氨酯密封剂50的通道的详细视图。密封剂用于在容器和直立接箍之间形成液密密封，并且将容器保持在适当位置。图3示出了密闭容器的剖切透视图，并且示出上孔52、进入盖53、进入盖裙部54、 容器撑架阳、容器本体56以及容器底部57。其还示出了人孔58、进入的管道系统59以及罐60。图2至4的现有技术密闭容器为十角形(10个侧面)形状，这意味着其极具刚性并且与所有进入配件设计标准相容。不对称偏置设计意味着容装置有一个较大的侧面，用于90mm至IlOmm的二级包容填充线路。因此，4英寸的填充线路凸缘配件可以位于人孔盖足迹区外侧，该人孔盖足迹区容许在必要时容易移除罐的人孔盖。地下存储罐，特别是用于存储石油产品的那些地下存储罐，通常由金属制成。与这种罐相关联的罐接箍通常也由金属制成，并且围绕人孔焊接到罐的顶部。另一方面，进入容器通常由诸如聚乙烯之类的塑料材料制成。该塑料材料比金属轻得多且更耐用，更容易形成为期望的形状，并且与广泛地用于输送石油产品的聚乙烯管道系统相容。因此，其提出了如何以在现有技术中已经已知的方法的基础上改进的方式，以基本上永久且基本液密方式将塑料容器结合到金属罐接箍的问题。在图4的细节B中示出的直接密封方法意味着容器底部装配到填充有GRP (或一些其它的)树脂的罐接箍上的凹槽内，并且两个表面结合变为一个表面。如果需要，容器底部可以在运送之前在工厂中就结合到罐接箍上，其显著减少现场安装的时间。应当注意，术语“进入容器”与术语“密闭容器”相类似，并且可交换地使用这两个术语。本发明提供改进的罐接箍组件和用于将进入容器的底部对于罐接箍组件密封的改进密封方法。进入容器组件可以由如通过材料专家选择的各种材料制造。优选地，底部区段和立管区段由相同的材料形成。仅作为示例，可以从下述组中选择合适的塑料材料，该组包括聚乙烯；聚丙烯；聚氯乙烯；聚丁烯；聚氨酯；聚酰胺，包括聚酰胺6、6.6、6. 10,6. 12、11以及12 ；聚对苯二甲酸乙二醇脂；聚对苯二甲酸丁二醇脂；聚苯硫醚；聚甲醛(乙缩醛)；乙烯/乙烯醇共聚物；聚偏氟乙烯(PVDF)及其共聚物；聚氟乙烯(PVF)；乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)；四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)；乙烯四氟乙烯六氟丙烯三元共聚物(EFEP)；四氟乙烯六氟丙烯偏氟乙烯三元共聚物(THV)；聚六氟丙烯；聚四氟乙烯(PTFE)；.聚三氟氯乙烯聚三氟氯乙烯(PCTFE)；氟化聚乙烯；
氟化聚丙烯；以及它们的混合物和共聚物。此外，已知使用两种或更多种聚合物的混合物，并且本发明扩展至涵盖已知的和待研发的塑料材料的混合物。用于构造进入容器的塑料通常可电熔。在图5和6中示意出根据本发明的第一实施方式的改进的罐接箍组件。图5示出罐70，其结合人孔68。罐接箍组件的第一部分69、71环绕人孔。该第一部分的第一部件包括直立接箍69，该直立接箍69基本上完全围绕人孔68延伸并且径向间隔离开。在该示例中，罐由钢制成，并且该第一部件的在使用中最低的边缘焊接到罐，以形成基本上永久的、 基本上液密的密封，以致如果泄漏或溢出发生，防止水进入或燃料流出。第一部件69附接于第二部件71，而不是围绕其在使用中最上部边缘支承通道。该第二部件71采取环形圈或凸缘的形式，该环形圈或凸缘离开第一部件径向地延伸，并且以基本液密方式紧固第一部件的围绕第二部件的内径的外侧。在该示例中，第二部件也由钢制成，并且第一部件和第二部件焊接到一起。尽管在该示例中，第一部件和第二部件示出为焊接到一起以变成整体单元的单独部件，但完全可以是第一部件和第二部件通过制造或在制造期间作为整体单元形成。环形凸缘71的外区域通过紧固方式以基本液密方式附接于第二部分73，第二部分由可熔材料形成。在该示例中，固定方式是型锻接头74。上面列出一些合适的可熔塑料材料。容器通常由聚乙烯制成，并且在该示例中，环形凸缘71也由聚乙烯制成(见下文)。在向外凸出径向延伸的环形凸缘71中设置电熔加热元件75。这些加热元件位于凸缘71的在使用中最上部的面上，并且用于使环形凸缘71的顶部熔合到在容器65底部上的尺寸和形状相对应的环形凸缘67的底部。加热元件可以采取嵌入在凸缘的表面中的电线或多条电线的形式，其中，电线的端部连接到电端子(未示出)。在图7中比较详细地示出加热电线75的该布置，以及在第一部分和第二部分之间的型锻接头。在可替代的实施方式中，电熔加热元件可以采取预先形成的带状加热元件或预先形成的芯状加热元件的形式。可以形成凹口或通道，以容纳这种带或芯，并且该带或芯可以在制造期间紧固在这种通道中，使得罐接箍带有已经在适当位置的用于电熔过程的电熔带或芯到达现场。例如，带/芯可以定位焊接在适当的位置。塑料容器传统地通过旋转成型来形成并且通常由线性低密度聚乙烯(LLDPE)形成。同样地，因此，优选的罐接箍组件上的可熔凸缘由类似密度的聚乙烯形成。可替代地， 凸缘可以由中密度聚乙烯(MDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)形成。已经意外地发现，所有三个等级的聚乙烯与由LLDPE制成的容器形成充分的电熔结合，而且反之亦然。如果不同的塑料材料用于容器，诸如聚丙烯，则在可熔凸缘接箍中使用相容聚合物。材料专家将为该使用选择合适的相容塑料材料。总的来说，罐接箍组件的该实施方式包括环形接箍、凸缘或盘，它们由可熔材料制成并且以基本液密方式通过紧固方式附接到直立接箍，该直立接箍适于围绕人孔附接到罐。该布置首次提供将由诸如聚乙烯之类的可熔塑料材料形成的进入容器的底部电熔合到罐接箍的能力。在直立接箍和凸缘或盘之间可以有或没有一些中间部分。在图8中示意出第二实施方式。在该实施方式中，可熔材料的环形盘或凸缘93由延伸离开直立接箍89或人孔的环形金属凸缘圈91支承并且基本上容纳在其上。在该实施方式中，环形圈91也由钢制成并且在一个边缘处旋锻在可熔盘93上面，该边缘离人孔最远。为了给组件增加强度和支承，当钢板91从直立部件或部分89延伸时，支架形式的支承装置96支承钢板91。在本发明的重要特征中，由于本发明的灵活性，因此可以省却通常围绕人孔附接于罐的顶部的、单独的直立接箍。其可通过将径向延伸的板或凸缘91直接焊接到人孔的外部来实现。这限制了在现场需要施工的量，因此使成本、安装时间以及材料都减少。径向延伸的板或凸缘91可离开人孔并且围绕人孔盖延伸相当大的距离，其足以在罐容器或池内给予期望量的空间，以用于所需要的连接和使操作人员能够进入。支承装置96可以具有给予凸缘91和罐池87充分支承，直到池下面的区域已经被回填的尺寸、设计及程度。在图9至12在内示出另一个实施方式。这些图示意出带有人孔158的罐190，罐接箍169围绕人孔158形成。在图10中示出的细节A中，示出用于使进入容器本体156对于凸缘密封的密封布置和凸缘的细节。其示意出作为罐接箍圈169的整体部分的圆周凸缘 171。聚乙烯圈174通过型锻接头保持系留在凸缘内。该圈包括一系列加热元件175，它们设定成聚乙烯或一些可电熔相容塑料材料的矩阵。加热元件容纳在设定成聚乙烯圈的浅通道内。该构造提供带有整体焊接线圈的PE罐过渡接箍。进入容器本体156的底部157放置在圈上，并且电流以已知的方式通过加热元件， 从而以液密方式将聚乙烯圈电熔到容器底部。在图12中以分解图方式示出这些部件。类似的整体电熔加热线圈设置在容器立管的底部。该第二整体电熔线圈使得容器立管能够电熔焊接到容器底部156。尽管在罐接箍处于其通常安装构造中时，罐接箍上的可电熔圈示出为基本上水平，但是应当理解，其不是必须的。例如，罐接箍的凸缘可以稍微向内倾斜成1°到20°之间的角度，使得容器底部一旦放置在凸缘上就自定中心。应当理解，根据应用和构造罐的材料，由材料专家适当地决定在部件或部分的每一个中使用的材料。在比方说罐由GRP制成的情况下，则优选地由金属制成的第一部分以基本液密方式接合到GRP罐。如果必要，其可以作为结合诸如橡胶圈或垫圈之类的内部密封装置的型锻连接的示例。接着，由可电熔塑料材料制成的第二部分又可通过型锻以基本液密方式接合到第一部分。或者可替代地，塑料材料可以以在它们之间液密密封的方式模制在第一部分周围或模制到第一部分内。总而言之，与该文献中的其它地方描述的等同形式的构造对于GRP罐以及对于金属罐都可行。主要附图标记图 570 罐图 771 钢圈73 PE 盘74 旋锻75电熔线圈
图 885 罐池90 罐91 钢板93 PE 圈94 旋锻95电熔芯图 9190深埋容器图 12153 PE水密容器盖154带有电熔线圈的PE容器立管-焊接到容器底部上156 PE容器底部-焊接到罐过渡接箍上158 人孔169焊接到罐上的钢接箍190存储罐
权利要求
1.一种罐接箍组件，包括(i)第一部分，所述第一部分适于在第一端处以基本液密方式围绕人孔连接到罐上或者连接到人孔自身上，所述第一部分适于基本上完全围绕在所述罐上的所述人孔延伸并且延伸离开所述罐或人孔，从而所述第一部分形成环绕所述人孔的环形凸缘；(ii)第二部分，所述第二部分由可熔材料形成，所述第二部分通过紧固方式以基本液密方式附接到所述第一部分上；其中，所述第二部分的表面适于接触在进入容器的底部上的相对应的可熔配合表面。
2.如权利要求1所述的罐接箍组件，其中，所述第一部分由金属形成。
3.如权利要求2所述的罐接箍组件，其中，所述紧固方式包括型锻，使得基本上液密的型锻接头形成在所述第一部分的所述径向延伸凸缘和所述第二部分之间。
4.如权利要求1或2所述的罐接箍组件，其中，通过将所述第二部分模制到所述第一部分上、模制在所述第一部分周围或模制在所述第一部分内，所述第二部分紧固到所述第一部分。
5.如权利要求1或2所述的罐接箍组件，其中，所述第二部分经由粘合剂或密封剂紧固到所述第一部分。
6.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的罐接箍组件，其中，所述第二部分结合有能量转换装置，所述能量转换装置适于加热所述第二部分的第一表面，以便与进入容器的配合表面形成基本液密密封。
7.如权利要求6所述的罐接箍组件，其中，所述能量转换装置包括一个或更多个电熔加热元件。
8.如权利要求7所述的罐接箍组件，其中，所述电熔加热元件结合到所述进入容器的所述配合表面内。
9.如前述权利要求中的任一项所述的罐接箍组件，其中，所述第二部分在使用中被置于所述第一部分上并且由所述第一部分支承。
10.如前述权利要求中的任一项所述的罐接箍组件，其中，所述组件还包括一个或更多个支承装置，所述支承装置适于支承所述第一部分。
11.如前述权利要求中的任一项所述的罐接箍组件，其中，所述罐接箍组件连接到所述罐上，其中，所述第一部分包括两个部件，第一部件围绕所述人孔以基本液密方式连接到所述罐，以及第二部件以基本液密方式连接到所述第一部件上，所述第二部件以径向延伸凸缘的形式基本上完全围绕所述第一部件延伸，所述第一部件和所述第二部件在制造过程中接合。
12.如权利要求11所述的罐接箍组件，其中，所述第一部件和所述第二部件都由金属制成。
13.如权利要求12所述的罐接箍组件，其中，所述两个部件焊接在一起。
14.一种罐接箍组件，其基本上如此处参照图5至13在内的任一组合描述的并且如在图5至13在内的任一组合中示意出。
15.一种罐，所述罐结合有如权利要求1至14在内的任一项所述的罐接箍组件。
16.一种进入容器，所述进入容器在其底部中结合有可熔表面，所述可熔表面适于与在根据权利要求1至14在内的任一项所述的罐接箍组件中的相对应可熔表面配合。
全文摘要
一种罐接箍组件，包括(i)第一部分，第一部分在第一端处适合以基本液密方式连接到人孔本身或围绕人孔连接到罐，所述第一部分适合基本上完全围绕罐上的人孔延伸并且延伸离开所述罐或人孔，以致第一部分形成环绕人孔的环形凸缘；(ii)第二部分，第二部分由可熔材料形成，第二部分通过紧固方式以基本液密方式附接到第一部分；其中，所述第二部分的表面适合接触在进入容器的底部上的相对应的可熔配合表面。
文档编号B67D7/32GK102245495SQ200980148303
公开日2011年11月16日 申请日期2009年10月5日 优先权日2008年10月3日
发明者保罗·里奇, 约翰·亚历山大·布德里 申请人:富兰克林加油系统公司