管与壁之间的连接的制作方法

文档序号:5588737阅读:150来源:国知局
专利名称:管与壁之间的连接的制作方法
技术领域
本发明涉及用于在壁和穿过位于壁上的开口的管子之间提供密封的装配件,还涉及提供所述密封的方法,以及涉及包括管子、壁和在两者之间提供密封的装配件的组合的组件。特别地,本发明应用于在入孔腔室的管子和壁之间,或者分配泵的储液室的管子和壁之间提供密封,其中,所述入口腔室如在地下燃料罐中所见,而所述储液室则例如在油库前场装置中所用,并且特别地,腔室或储液室的壁均由玻璃纤维增强塑料(GRP)制成。
背景技术
一般地,通常安装在加油服务站中的此类地下管路系统被用来在地下存储罐和地上分配站之间传输燃料或化学品。地下存储罐和相关管路造成严重的潜在性环境和火灾危害,原因为包含在其中的化学品会泄漏到大地中、而且这在过去已经发生过。
石油公司已经处于相当大的压力之下,以确保在油站基础设施的规划和安装配置中对环境关注问题给予优先考虑。这方面的间接费用一直较大。一个重要的进步在于已经使用由塑料材料构成的管线系统,其中所述塑料材料已使石油公司能够安装上节省成本的、在环境方面可接受的、替代在一段时间后倾向于腐蚀的钢材管道系统的管道系统。
此外,这些年来,在燃料技术方面已经有了重大的发展,已经进展到这样的高度,即开发出商业上可利用的、用以替换基于铅的抗暴化合物的、可供选择的替代型含添加剂的燃料。将重点放在减少燃料有害排放和硫含量的研究还在继续。为了消除燃料的铅和硫,已经开发出基于复杂的有机或重金属有机添加剂的、外来的添加剂和辛烷值提高剂,比如MTBE(甲基叔丁基醚)。
燃料中这些添加剂的存在导致重大的环境问题。一些这样的问题在题目为“MBTE-欧洲该怎样应对(MBTE-How should Europe Respond)”的文章中有描述,石油评论(Petroleum Review)2000年2月刊第37-38页。该文章的全部内容通过背景资料的参考引证而结合在本申请中。作者推断出铅和某些其他金属是最为有效的辛烷值提高剂。然而,由于环境和健康问题,铅在最终阶段将被逐渐淘汰,而最为容易得到的替代品,MMT(甲基环戊二烯基三羰基锰),当前还未得到广泛接受。当前可利用的其他辛烷值提高剂仅有MTBE和其他醚类,比如乙基叔丁基醚(ETBE)和叔戊基甲醚(TAME),或醇类,比如乙醇。醚类均倾向于具有相似的性能和缺点。在容易得到乙醇的美国一部分地区以及在巴西,乙醇已经用作与汽油混合的组分。乙醇是有效的辛烷值提高剂,但是具有某些缺点其需要“无水”的分配系统,而且也具有地下水问题。当前,机动车行业不推荐使用乙醇,而且其在费用方面也不具有竞争力。
新的燃料混合物和秘传的(esoteric)添加剂的引入已经导致石油公司产生疑问,即在机械性能和抗渗透性方面现有的管线系统是否可以应付新的燃料。在某些情况下,这一点将导致管道必须油被由具有更大抵抗性的材料制成的管道替换,所述材料可以承受所有侵蚀损坏。
在油库前场装置中,在分配泵和地下燃料存储罐之间延伸运行的管道穿入到直接位于罐的入孔盖的上面的入孔腔室内。所述腔室通常由直立的壁界定,当从上面观看时,可以是八边形、正方形、圆形或矩形,并且包括各自的管子穿其而过的孔口。
为了克服环境关注问题,一般地,现今所述管道由塑料材料构成,并且前场装置的许多当前的设计方案使用了双重包容。这涉及到使每一燃料供应管线包容在各自的第二包容管线中,其中任选地将所述第二管线在其端部密封到燃料供应管上。第二包容管线防止了来自燃料供应管的泄漏物被排出到环境中,并且还可将泄漏的汽油传送到远程传感器件。典型地,形成第二包容管线的管子在初始时为与燃料管分开,当将燃料管安装在燃料存储罐和分配泵之间时,再将其套在所述燃料管上。
将要用于构造腔室的一种通用材料为玻璃纤维增强塑料,或更加一般地,为纤维增强塑料(FRP),其涉及对使用比如玻璃纤维的纤维进行增强的树脂或其他聚合物材料进行模塑。
理想的是在每一个孔口和其各自管子之间提供密封,以避免水进入到入孔腔室内。为了实现该目的,公知的作法是环绕着孔口将装配件接附到壁的一部分上,并且通过jubilee(TM)夹子使套在管子上的橡胶“护罩”被夹持到管子以及装配件上。某些类型的所述装配件使用螺栓紧固到腔室壁上,而其他类型的装配件则设置有将壁夹在其中间的内外部分,所述内外部分通过延伸穿过孔口的、刻有螺纹的连接件而被夹持在一起。这些连接件经常结合有位于腔室壁和连接件的一部分之间的橡胶密封件。
然而,两类装配件均未提供完全有效的密封。
在一段时间后,两类密封均可使水泄漏到入孔腔室中,并且在腔室的底部积聚成滩。进而使得腔室底部和罐进口处的维护极其困难。另外,有缺陷的密封可使到达腔室内的任何石油流体或蒸汽能够逸出到环境中。
优选为所述装配件可化学粘合或电融合焊接到管子和腔室壁上。从英国专利第GB2332255号(石油技术有限公司)得知所述装配件的其中一类,即其由能够电熔接到管子和腔室壁上的塑料材料制成。然而,当腔室由GRP构成时,不能使用这些装配件,其中所述GRP为一种为了该应用而通常用于腔室和储液室的构造中的材料。
因此,概括而言,如果必须对管道进行替换,或在新的建造情形下,则需要将由聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯或类似材料制成的管道密封到GRP腔室壁上。因而,本发明的一个目的在于提供一种用于在由塑料材料制成的管道和GRP腔室壁之间形成密封的装配件,其中所述装配件克服了上述缺点的其中一些或全部。

发明内容
依据本发明,提供了一种依据权利要求1的装配件。通过一种实施方式,提供了一种装配件,所述装配件用于在位于腔室壁上的开口和穿过所述开口的管子之间提供基本上具有液密性的密封,所述装配件包括(1)适于延伸穿过位于腔室壁上的开口的第一部分;(2)适于与第一部分形成液密性配合的第二部分,第一部分和第二部分均适于使管子能够穿其而过;其特征在于,第一部分由适于粘合到纤维增强塑料材料上的材料制成,其特征还在于,第二部分由可电融合的聚合塑料材料制成。
通过由纤维增强塑料制成第一部分以及由可电熔接到管道上的塑料材料制成第二部分,可在装配件和腔室壁以及和管子之间形成强固、持久、具有液密性的密封。
优选地,装配件的第一和第二部分按其长度的一定比例重叠,从而在该重叠区域上形成两个部分之间的液密性密封。
在一个特别优选的实施方式中,第一部分进一步包括从第一部分的主体上径向向外延伸的法兰,将所述法兰的第一表面构造成能够环绕着开口的基本上整个圆周与腔室壁接触。
优选地,装配件进一步包括位于第一和第二部分之间的密封装置,所述密封装置适于在两个重叠的部分之间形成液密性密封。密封装置可包括环绕着所述部分的其中一个或另一个、位于圆形槽道上的O形圆环或密封胶珠。
优选地,装配件进一步包括采用管状套筒形式的内管状部分,由金属制成,并且适于在第一和第二部分重叠的区域上密接在装配件的内部。
优选地,第一部分和内管状部分,如存在,由GRP或金属或抵抗燃料的聚合物制成,其中所述金属比如钢、镀层钢、铝、黄铜。
在一个优选的实施方式中,装配件进一步包括适于与第一部分形成基本上具有液密性的密封的第三部分,其中第三部分由可电融合的聚合塑料材料制成。
优选地,第一和第三部分按其长度的一定比例重叠,从而在该重叠区域上形成两个部分之间的液密性密封。
优选地,所述第一部分适于容纳一个或多个径向延伸的法兰,所述法兰适于环绕着法兰的基本上整个圆周与腔室壁接合。
优选地,使一个法兰与第一部分形成一体。
除此之外,或以可供选择的替代方案,通过法兰紧固装置使一个法兰接附到第一部分上。
优选地,所述法兰紧固装置包括位于法兰以及位于第一部分的外体上的互补的螺纹。
可供选择地,所述法兰紧固装置包括卡口式固定装置。
在另一个可供选择的替代方案中,法兰在第一部分上形成紧密滑动配合,而且法兰紧固装置包括粘结剂。
在一个优选的实施方式中,第二部分结合有加热线圈,使得第二部分可电熔接到由可电融合的聚合塑料材料制成的管子或其他元件上。如存在,第三部分可结合有加热线圈,使得第三部分也可电熔接到由可电融合的聚合塑料材料制成的管子或其他元件上。
在一个特别优选的实施方式中,所述装配件进一步包括适于覆盖所述法兰、并且以粘结剂封包所述法兰的罩。
依据本发明的另一种实施方式,提供了一种装配件,所述装配件用于在位于腔室壁上的开口和穿过所述开口的管子之间提供基本上具有液密性的密封,所述装配件包括(1)适于穿过位于腔室壁上的开口的第一管状套筒;(2)适于与第一管状套筒形成液密性配合的第二管状套筒,第一管状套筒和第二管状套筒均适于使管子能够穿其而过;其特征在于,第一管状套筒的材料由纤维增强塑料材料形成,其特征还在于,第二管状套筒的材料由可电融合的聚合塑料材料组成。
通过由纤维增强塑料制成第一部分以及由可电熔接到管道上的塑料材料制成第二部分,可在装配件和腔室壁以及和管子之间形成强固、持久、具有液密性的密封。
优选地,第一和第二管状套筒按其长度的一定比例重叠,从而在该重叠区域上形成两个套筒之间的液密性密封。
优选地,第一管状套筒进一步包括从套筒上径向向外延伸的法兰,将所述法兰的第一表面构造成能够环绕着开口的基本上整个圆周与腔室壁接触。
优选地,装配件进一步包括位于第一管状套筒和第二管状套筒之间的密封装置,所述密封装置适于在两个重叠的套筒之间形成液密性密封。
在一个特别优选的实施方式中,密封装置采用O形圆环的形式,其中所述O形圆环绕着所述套筒的其中一个或另一个、而安放在圆形槽道上。
在另一个优选实施方式中,装配件进一步包括第三管状套筒,该第三管状套筒由金属制成,并且适于在第一和第二管状套筒重叠的区域上密接在装配件的内部。
优选地,第三管状套筒由不锈钢、镀层钢或抵抗燃料的聚合物制成。
应可理解,本发明还延伸至包含包括有这些装配件的地下管道系统以及结合有所述装配件的加油站前场系统。
依据本发明的另一种实施方式,提供了一种装配件,所述装配件用于在位于腔室壁上的开口和穿过所述开口的管子之间提供基本上具有液密性的密封,所述装配件包括(1)第一部分,其中所述第一部分包括适于与所述管子的外部形成紧密滑动配合的第一管状套筒,第一部分进一步结合有适于环绕着第一法兰的基本上整个圆周而与腔室壁接合的、径向延伸的第一法兰,第一部分进一步结合有从法兰上伸出的第二管状部分;(2)第二部分,其中所述第二部分结合有适于环绕着第二法兰的基本上整个的圆周而与腔室壁接合的第二径向延伸的法兰;(3)适于将第一部分紧固到第二部分上的紧固装置。
该配置方式使得腔室壁能够被夹持在第一和第二法兰之间。可在一个或全部两个法兰的表面上使用GRP树脂或其他粘结剂,以在法兰和腔室壁之间获得持久的防水性密封。
优选地,第一管状套筒由可电融合的塑料材料制成。
在一个特别优选的实施方式中,第一管状套筒的内表面结合有加热线圈。因而能够使第一管状套筒电熔接到在使用中穿过该第一管状套筒的管子上,以在装配件和管子之间形成液密性密封,其中所述管子在构造中可以是主管或第二管子。
优选地,第一管状套筒和第一法兰由不同的材料制成,其间形成基本上具有液密性的联结。由此,第一法兰可以由容易粘合到GRP上的材料制成,而第一管状套筒则可以由可电熔接到管子上的塑料材料制成。所述法兰材料包括金属,比如不锈钢、镀层钢、铝、镀层铝,或GRP自身,或可令人满意地粘合到GRP上的塑料材料。
优选地,第一法兰和第二法兰由基本上相同的材料制成。
在一个特别优选的实施方式中,紧固装置包括位于第一和第二部分上的互补的螺纹区域,使得两个部分能够拧在一起,从而在第一和第二法兰之间紧夹着腔室壁。
在另一个优选实施方式中,第一管状套筒由聚乙烯制成,而法兰则由不锈钢、镀层钢或抵抗燃料的聚合物制成。
应可理解,本发明还延伸至包含包括有这些装配件的地下管道系统以及结合有所述装配件的加油站前场系统,还包含用于制造所述装配件的方法以及使用所述装配件形成液密性密封的方法。
依据本发明的又一种实施方式,提供了一种装配件,所述装配件用于在位于腔室壁上的开口和双重包容式管子组件之间提供基本上具有液密性的密封,其中所述双重包容式管子组件包括包容在第二管子内的主管,即供应管,外所述管子组件穿过所述开口,所述装配件包括(1)适于与所述第二管子形成紧密滑动配合的第一部分,所述第一部分结合有加热线圈;(2)适于容纳一个或多个径向延伸的法兰的第二部分,所述法兰适于环绕着法兰的基本上整个圆周而与腔室壁接合;(3)第三部分,其中所述第三部分适于在第一区域上与所述第二管子形成紧密滑动配合,而在第二区域上则适于与主管形成紧密滑动配合,所述第一和第二区域结合有加热线圈。
尽管上面描述的装配件设置有适于针对于主管以及针对于第二管子形成电融合焊接的加热元件,但是应可理解,可以省略掉用来与主管形成密封的加热元件,并且由传统的橡胶护罩所替换。这些密封护罩众所周知,并且通常设置有阀门、用于监控主管和第二管子之间的间隙空间的完整性。
优选地,通过紧固装置将法兰紧固到第二部分上。
优选地,第二部分容纳有两个法兰。
在一个可供选择的实施方式中,所述法兰的其中一个可以是第二部分的一体性部分,而第二法兰,如存在,则通过紧固装置紧固到第二部分上。
更加优选地,紧固装置包括位于第二部分的外表面以及所述法兰的内径上的互补的螺纹区域。
优选地,使用两个法兰,其中在使用中所述法兰紧夹在腔室壁的任一侧部上。
在一个特别优选的实施方式中,腔室为双壁式腔室。
更加具体地,腔室在壁之间维持有间隙空间。
优选地,第一和第三部分由可电融合的塑料材料制成。
在一个特别优选的实施方式中,使加热线圈结合在第一和第三部分的内表面上。因而能够使第一和第三部分电熔接到在使用中穿过装配件的管子组件上,以在装配件和双重包容式管子之间形成液密性密封。
优选地,第二部分由不同于第一和第三部分的材料制成,其间形成基本上具有液密性的联结。由此,第二部分可以由与法兰形成紧密密封的材料制成,而第一和第三部分则可以由可电熔接到管子上的塑料材料制成。法兰可以由容易粘合到腔室壁上的材料制成。所述合适的法兰材料包括金属,比如不锈钢、镀层钢、铝、镀层铝,GRP,抵抗燃料的塑料材料或聚合物,以在法兰和腔室壁之间获得持久的防水性密封。
优选为设置有由基本上相同的材料制成的、多于一个的法兰。
在一个优选实施方式中,可通过对形成在第二部分的内表面和第二管子的外表面之间的空间进行监控,而对密封的完整性进行测试。
在一个特别优选的实施方式中,可经由双重包容式壁的间隙(interstitial gap)而对密封的完整性进行监控,其中为了该目的而设置有穿过第二部分的主体的孔口。
更加优选地,通过将形成在第二部分的内表面和第二管子的外表面之间的空间经由通道而与间隙连接在一起,而对密封的完整性进行监控。
在一可供选择的实施方式中,借助测试点阀门(test point valve)对形成在第二部分的内表面和第二管子的外表面之间的空间进行监控。


现在将参照附图,仅仅通过实施例而对本发明进行描述,其中所述附图为图1为包括罐的油库前场装置的一部分的局部侧向剖视图,其中所述罐具有入孔腔室,而所述入孔腔室又具有依据本发明的装配件;图2示出了依据本发明的一个实施方式的装配件的剖视图;图3示出了如图2所示的装配件的立面图;图4示出了如图2所示的装配件的第一管状套筒的剖视图;图5示出了如图2所示的装配件的第三管状套筒的剖视图;图6所示为如图2所示的装配件的端面视图;图7、8和9所示为依据本发明的、穿过腔室壁的装配件;图10示出了依据本发明的另一实施方式的装配件的剖视图,其中第一和第二部分位于双壁式腔室的任一侧部上;
图11示出了法兰的立面图;图12示出了依据本发明的又一实施方式的装配件的剖视图;图13示出了如图12所示的装配件的三个部分的分解剖视图;图14示出了法兰的立面图;图15示出了依据另一实施方式的装配件的剖视图;图16示出了依据再一实施方式的装配件的剖视图;图17示出了如图15所示的实施方式,其中所述实施方式具有位于法兰上的、以用树脂封包所述法兰的罩。
提供在图15、16和17中的尺寸仅仅当作示例而已。所属领域的技术人员将可理解,可按多种形状和尺寸对文中所述的实施方式进行制作。
具体实施例方式
这些实施方式代表了申请人所知的、实现本发明的当前最佳方式。但并非是使本发明得以实现的唯一方式。将示出所述实施方式,并将仅通过实施例对其进行描述。针对用在本文件中的术语,应用以下定义腔室,设计成使流体保持流进或流出的任何容器。包括但不限于如文中所述的入孔(manhole)和储液室。还包括一般罐体。
能量传递装置,描述任何形式的能量来源的通用术语。典型地,采用电阻线圈形式,其中当电流流过所述电阻线圈时所述电阻线圈发热(heats up)。该术语还包含其它焊接技术,包括超声波焊接和感应焊接。
法兰,用于将装配件接附到腔室壁上的任何套环。在给出的实施例中,接触腔室壁的法兰表面基本上为平面。然而应可理解,法兰必须符合环绕着管子入口的腔室壁的轮廓。因而,法兰可采取任何合适的构造,以获得与容器壁的平或弯曲表面或甚至拐角处的必要的接触。
流体,尽管所提供的实施例主要涉及液体,但是术语流体指的是液体、蒸汽和气体。例如,万一在加油站前场装置的双重包容式管子中发生泄漏,则汽油或汽油蒸汽将聚集在入孔腔室中。此时必须要使该汽油蒸汽不能经过腔室壁逸出并且不能进入到周围地面。
管子,文中所给出的实施例针对的是大体圆形横截面的单壁管。然而,本发明还涵盖其它横截面,比如箱形截面,波纹式或类似形式以及“管内管”类型的双重包容式管子。在该情况下,用于使套筒密封到管子上的密封元件或护罩(boot)将会更为复杂。然而,这些护罩在所属领域众所周知。本发明还包含其横截面为非圆形的管子。
管状套筒,该术语具有非常广泛的含义。包括管子穿其而过的任何管状结构体。尽管在形式上所示出和所描述的是基本上圆形的圆柱体,但是依据本发明的套筒无需非要具有基本上圆形的横截面,而是可以符合被容纳在其内的管子的轮廓。而且无需非要套筒的横截面沿着其整个长度方向大小均匀,即无需非要为圆柱形。
玻璃纤维增强塑料(GRP)-在上下文中术语GRP具有非常广泛的含义。其旨在包含任何纤维增强塑料(FRP),其中,任何类型的纤维钧用以加强热固性树脂或其它塑料材料。
图1所示的油库前场装置,包括经过管线4连接到地下油罐3上的一对分配泵1和2。管线4由连续布置的聚乙烯管子节段组成。管线4从泵1和2延伸而进入到直接位于罐3上方的入孔腔室6内。腔室6由具有侧壁10和底部12的GRP元件8界定。
图1所示为从管线4延伸而进入到罐3内的两条线路。这些线路涉及燃料供应系统的两种可供选择形式,出于完整性而将两者均显示出来。实际上,仅仅其中一条线路会从管线4延伸而进入到入孔腔室6内。这些线路的其中一条为抽吸线路14,其中在分配泵1和2装配上抽吸泵时则要使用所述抽吸线路14。而附图标号为16的可供选择的线路则为经由泵18连接到管线4上的压力线路,其中所述泵18运行而将燃料从罐3推进到泵1和2。
从图1可以看到,必须将壁10制成具有孔口,以使管线4能够穿进腔室6内。为了防止水经过孔口从周围地面(图中由附图标号20指代)泄漏而进入到腔室6内,通过装配件22使管子密封到圆柱形壁10上,所述装配件22更加详细地显示在图2到16(含)中。如果在供应管中发生溢出或泄漏,所述密封还防止燃料逸出到环境中。
图2更加详细地示出了合适的装配件22的一个实施例。该装配件的目的在于在装配件和腔室壁10之间以及在装配件和管道系统4之间形成强固、永久、具有液密性的密封。装配件22包括第一管状套筒31,其由GRP,或能够容易地结合到GRP上的材料制成,比如金属,所述金属又比如不锈钢或镀层钢板材料(coated steel material)、青铜、黄铜、或黄铜合金、或铝。一个重要的特征在于,使用公知的树脂、粘结剂或类似物,材料必须与GRP壁形成强固、基本上具有液密性的密封。一般地,在使用传统树脂或粘结剂与GRP进行粘合这方面上,比如聚乙烯或聚氨酯的塑料材料的效果不好,因而需要双部件式装配件。
套筒31在形状上为大体圆柱形并具有纵向轴线,其中所述管子(未示出)可穿其而过。第二管状套筒32环绕着第一管状套筒的一端模塑而成,套筒32由与管道系统相容的、可电融合的聚合塑料材料制成,比如聚乙烯、聚氨酯或PVDF。合适的材料将在以下更加详细地描述。
为了改进两个套筒或部件之间密封的液密性,在第一套筒与第二套筒重叠的区域上制成一系列凹槽、凹缝或凸脊34。当第二套筒环绕着第一套筒形成时,塑料材料填充这些凹槽,防止两个部件在使用中分开。
有利地,第一管状套筒的一部分封装在第二管状套筒之内,使得在两个套筒之间具有重叠区域。将第一套筒的一部分封包在第二套筒之内,形成了一种更加强固的装配件、以及一种在一段时间后更加不易于泄漏的装配件。
应当记住,这些装配件经常会用在恶劣的条件下,如用在地下,其中所述地下会发生土壤收缩、下陷或其他运动,并且在供应管损坏的情况下燃料还会逸出。
任选地,可通过结合上密封装置,比如O形圆环36,而进一步改进两个套筒之间的密封。在该实施例中,O形圆环绕着所述套筒的其中一个或另一个的圆周嵌套到环形槽道中。应可理解,在组装过程中,O形圆环可以定位在第一或第二套筒上。为了易于构造,通常其将被定位在第一管状套筒的外表面上,靠近位于装配件自身的主体之内的套筒的端部。
应可理解,O形圆环还可被定位在第一套筒的端面37上,与位于第二套筒上的凸肩38接合。
由于O形圆环位于装配件的内部,并且在其内得到密封,因而其预期具有非常长的使用寿命,至少相当于装配件的使用寿命。
在该实施例以及在同样也包括O形圆环的下面实施例中,所述O形圆环可由合适的密封胶珠替换。密封胶的使用可具有优点,即密封胶也可具有粘结特性,从而有助于将两个部件粘合在一起。密封胶的选择将由所属领域的材料专家进行。
还有另外的任选特征,其用来加强第一和第二套筒之间的密封的液密性。第三管状套筒33位于装配件的内表面上,处于第一和第二套筒重叠的区域上。由金属,比如不锈钢、镀层钢板,或者由聚合物制成的该第三套筒的目的在于,当暴露到燃料或其他化学品上时,如果聚合塑料材料部件发生收缩或软化,则防止了所述聚合塑料材料部件从第一个GRP套筒上移开。
图3所示为装配件22的侧视图,显示出由于所述构造方法而得到的整洁、流线型的外观和样式。参照标记39使得电融合联接件(见下面)能够得以定位,并且适当地位于由可电融合的塑料制成的装配件的端部的上面。如果存在任何不明确时,其还用来识别出所述装配件的该端部。
图4所示为第一管状套筒31的剖视图,还更加详细地显示出凹缝34。从图4将可清楚看出该GRP模塑件的总体概况。凹缝34可采用很多种形状、尺寸、布位和构形。必要特征则在于其形成凹处,其中在制造期间第二管状套筒部件的液态塑料材料可流入到所述凹处内。
在一可供选择的构造形式中,凹缝34可采用螺纹的形式,使得第一和第二套筒得以单独形成,再在构造期间将其拧在一起。接着,可使用化学粘结剂或锁紧螺钉(未示出)以防止两个套筒在使用期间分开。
图5所示为第三管状套筒部件的横截面图示。可在第二套筒已经环绕着第一套筒形成之后,将该第三管状套筒部件压入到位,但是得在第二套筒的材料仍然温热从而可变形的时候进行。
在使用中,参看图8和9,装配件的GRP部分穿过位于腔室壁上的孔口,并且暂时保持在位。接着在一侧或两侧上使用GRP绷带(未示出)将装配件密封到腔室壁上。该配置方式的优点在于装配件和腔室壁均由相同或相容的材料制成,从而使得容易形成强固、永久、基本上具有液密性的密封。在使用第二管道系统的情况下,则再以传统方式使用必需的橡胶护罩55、56,从而在腔室的内部形成密封。在腔室的外部,可使用电融合装配件,如需要的话则还有扩管件或缩管件(expanders orreducers),以在存在双重包容的情况下容纳双重包容式管子。
在图8中,主管61和第二管子的尺寸被制成使得其将能够穿过装配件22。第二管子60因此通过电融合的联接件62、扩管件63和电融合的联接件64而被密封到外部装配件22上。主管和第二管子之间的端接通过使用橡胶护罩56在腔室内部进行。
从图9中应可理解,图中包含供应管51的第二管子50大于装配件的内径,从而装配件自身成为双重包容系统的一部分。这一点通过电融合联接件52、缩管件53和联接件54的使用而得以实现,其中,所述联接件54将第二管子50有效地连接到装配件22的外部上。这一点示出了依据本发明的第一方面的装配件多功能性的一部分。
在图7中示出了结合有法兰的可供选择的和优选的装配件。法兰40从装配件的GRP部件上径向延伸,并且可在第一管状套筒的构造期间一体性制成。法兰被构造成在要被密封的孔口的区域上符合腔室壁的形状。在该实施例中,其被显示为平面,但是其他构形也是有可能的。
在使用中,将树脂涂抹到法兰上,从而在树脂凝固之时装配件顶着腔室壁被紧夹在位。另外的组装则如上所述地进行。
优选地,单个或多个可电融合的部件由一种或多种选自以下材料组的塑料材料制成聚乙烯;聚丙烯;聚氯乙烯;聚丁烯;聚亚氨酯;聚酰胺,包括聚酰胺6、6.6、6.10、6.12、11和12;聚对苯二甲酸乙二醇酯;聚对苯二甲酸丁二酯;聚苯硫醚;聚甲醛(醛缩醇);乙烯/乙烯基-乙醇共聚物;聚偏氟乙烯(PVDF)及共聚物;
聚氟乙烯(PVF);四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE);四氟乙烯-六氟乙烯共聚物(FEP);乙烯-四氟乙烯-六氟乙烯共聚物(EFEP);四氟乙烯-六氟乙烯-二氟乙烯三元共聚物(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;及其混合物和共聚物。
该选择并不是旨在起限制作用,而是示范出本发明的适应性和广度。与管子最相容的、并且对于相关流体具有最低渗透性的塑料材料通常将由材料专家进行选择,其中所述塑料材料将被联结到所述管子上。此外,使用两种或多种聚合物的混合物是公知技术,而且本发明延伸至涵盖公知的以及有待开发的塑料材料的混合物。
GRP树脂部件可以由任何合适的热固性树脂制成,如由材料专家所选择,包括但不限于聚酯或环氧树脂。
GRP套筒可以通过用以模塑GRP的任何传统技术进行制作,包括手糊、压塑或注塑。本发明还延伸到有待发明的模塑方法。
上述实施例主要涉及单壁式腔室。然而,依据本发明的装配件同样可良好地与两个腔室壁之间具有间隙空间的双壁式腔室一同使用。在该情况下,在装配件和外壁之间以及在装配件和内壁之间形成密封。可使用两条绷带进行所述密封,其中一条在腔室的外部而一条在腔室的内部,或者通过位于腔室壁的一侧或两侧上的法兰和绷带进行所述密封。在任一种情况下,腔室壁之间的间隙空间的完整性得以维持、并且可得到监控。
总之,本发明提供一种装配件,用于在由可电融合的塑料材料制成的管子和GRP腔室壁之间形成基本上具有液密性的密封。该装配件包括第一部件以及第二部件,其中所述第一部件由与管子相容的、可电融合的塑料材料制成,而所述第二部件则以基本上具有液密性的方式联结到第一部件上,其中,第二部件适于被粘合到GRP腔室壁上。如需要,可以使用与第二部件相关的一个或多个法兰。在腔室壁的两侧上使用法兰以实现良好的密封具有有利之处。当与双壁式腔室形成密封时,这一点特别地重要。法兰中只有一个可以成为装配件的一体性部分。而另一法兰则可以通过比如螺纹(见下面)的紧固装置或通过树脂绷带而连接到装配件上。
装配件的塑料部分可结合上一组或多组电融合线圈(electrofusionwindings)以及相关的端子,其被设计成适于形成针对于管子或者另一塑料装配件的电融合焊接点,其中所述管子为主管或第二管子的任一根或两者。为了简单,并且为了节省有关加工成本,塑料部件可适于与单独的电融合联接件的内表面形成紧密滑动配合,其中所述电融合联接件用来将装配件联接到管子上。
图10和11所示为依据本发明的另一实施方式的装配件。在该实施方式中,装配件122包括两个单独的部件,第一部分124以及第二部件或部分140,其中所述第一部分124由塑料装配件131和带法兰的金属装配件133构成。
首先转到部分124,装配件131的塑料部分由大体管状的套筒构成,其一端,即第一端部132,的内径在主管118的外部上形成紧密滑动配合。所述套筒相对的端部或第二端部134的内径在第二管子119的外部上形成紧密滑动配合。装配件的塑料部分131因而在形状上为大体圆柱形,其横截面不均匀,具有纵向轴线,其中主管可经由所述纵向轴线而穿过装配件该部分的整体。第二管子仅可沿着该纵向轴线从装配件的一端穿过,并仅可到达一特定点,其中所述第二管子的穿行通过装配件内径的减小而得到阻止。
部件131的内表面144容纳有能量传递装置,在该实例中为电热丝的线圈146,其放置成接近或位于塑料部件131的内表面。这些线圈电连接到从塑料部件131上突起的端子管脚(terminal pins)147、148上。该端子管脚147、148可由中空的圆柱形塑料端子护套149、150包裹,其中所述护套149、150从塑料部件131上突起,并且与所述塑料部件131形成一体。用于将此类加热丝布置在塑料装配件的内表面上的方法众所周知。
将电融合线圈结合在装配件自身内不是必要的。为了简单,并且为了节省机具装设成本,装配件的塑料部分可适于与单独的电融合联接件的内表面形成紧密滑动配合,其中所述电融合联接件用来将装配件联接到管子上。如需要,可在装配件相对于电融合联结处的相对侧部上使用一个或多个橡胶护罩。
为完成装配件的第一部分的构造,以基本上具有液密性的方式,在制造期间环绕着适于容纳第二管子的塑料装配件131的该端部的外部分联结上带法兰的金属装配件133。装配件的该金属部分133包括大体为管状的区域136,其外表面刻有螺纹,并且位于适于容纳第二管子的装配件的端部上。从管状区域136上径向向外延伸的是法兰137,使所述法兰的一个表面适于与腔室壁的表面一致并且与其接合。因而,如果腔室的侧部是平的,则法兰可以是平的,而如果腔室具有弯曲壁,则法兰可以为弯曲。
上述刻有螺纹的结构起到紧固装置的作用,以将装配件的第一和第二部分紧固在一起,并使其牢固地紧夹在腔室壁的任一侧部上。可以使用多种紧固装置,比如螺栓或其他夹紧装置。
在该实施例中,使金属部件被弯曲或用型铁使其在内部弯曲在塑料部件上方,其中所述塑料部件被保持定位在凸肩137和弯折部138之间。合适的金属包括不锈钢、镀层钢、铝、青铜、黄铜或黄铜合金。
为了改进所述两个部件之间密封的液密性,可在两个套筒重叠的区域上制出一系列凹槽、凹缝或凸脊(未示出)。当形成联结时,塑料材料填充这些凹槽,防止两个部件在使用中分开。
任选地,可通过结合上密封装置,比如O形圆环或密封胶珠(未示出),而进一步改进两个套筒之间的密封。O形圆环或密封胶环绕着所述套筒的其中一个或另一个的圆周嵌套到环形槽道中。应可理解,O形圆环密封件/密封胶可在组装在第一或第二套筒的任一个套筒上期间得到定位。为了易于构造,通常其将定位在塑料管状套筒的外表面上,靠近位于装配件自身的主体之内的该套筒的端部。
应可理解,还可将密封装置定位在第一套筒的端面19上,与位于第二套筒上的凸肩135接合。
由于O形圆环密封件位于装配件的内部,并且在其内得到密封,因而其预期具有非常长的使用寿命,至少相当于装配件的使用寿命。
装配件的第二部分140包括一具有内螺纹143的、大体为管状的部件142。该部件的直径、尺寸、形状、深度和螺纹的螺距被设计成使得该第二部分能够拧到或拧在第一部件的金属部分的相应端部上。该第二部分还具有径向延伸的法兰145。
在图11中可更加详细地看到法兰145。对法兰面进行打孔使其具有一系列孔口。设置有孔口或缺口160以在组装期间使法兰与工具接合,以转动所述法兰、并使其紧压着腔室壁。设置有切出处或凹缝以使树脂能够穿过法兰的主体,从而增大法兰和壁之间粘合的强度(见下面)。
可使用各种其他形状和装置,以在法兰上提供旋转抓紧部位(turning purchase)。一个或两个部分的相对的侧部可包含平面,使得能够使用扳手、扳钳或特殊工具。可供选择地,法兰可结合有可用以获得必需的抓紧部位的突出部或切出处。
在使用中,装配件的第一部分124穿过位于腔室壁上的预先钻出的孔,通常从腔室的内部,直到法兰顶着腔室壁而与平面接合。然而在这么做之前,首先将GRP树脂、玻璃纤维垫片或其他粘结剂涂抹到法兰面上,或环绕着孔口涂抹到腔室壁上,或涂抹到两者上。在腔室的外部将相似的粘结剂涂抹到法兰/腔室壁上。可供选择地,可以使法兰牢固地夹持腔室壁及树脂或其它合适的粘结剂,所述树脂或粘结剂被涂抹在法兰的基本上整个暴露的表面及周围区域上。这一点也将导致强固的液密性密封。
在另一种可供选择的作法中,可将树脂/粘结剂涂抹到法兰的两面上,即法兰和腔室壁之间、同时还涂抹在法兰的外暴露面上。
接着,将装配件的第二部分拧到延伸穿过腔室壁的、第一装配件刻有螺纹的部分上,并且使装配件的两个部分紧压到腔室壁上,以在粘结剂凝固之后形成液密性密封。
接着,主管和第二管子穿过装配件,如图10所示,并且使电流流过线圈146,以将主管和第二管子密封到装配件上。
从前面的描述应可理解,在生产制造中,使内部端接式金属装配件在内部弯折到缩管件式装配件上。在所属领域中,使完整的内部装配件穿过孔,再将外法兰拧到位以紧固装配件。接着,使用树脂和玻璃纤维垫片使金属法兰粘合到储液室壁上。然后,通过电融合对主管和第二管子进行熔接。
图12、13和14示出了本发明的另一种实施方式。在该实施方式中,装配件222包括三个部分,即第一部分230、第二部分231和第三部分232。为了避免任何不明确,在以下所述的多部件系统中,元件号231对应于权利要求1中称为“第一部分”的元件,而元件号230和232则分别对应于“第二”和“第三”元件。
首先转到部分230,其第一端部233的内径在第二管子234的外部上形成紧密滑动配合。部分230因而在形状上为大体圆柱形,其横截面不均匀,具有纵向轴线,其中第二管子可经由所述纵向轴线而穿过所述部分的整体。
在该特别的实施方式中,第一部分230和第三部分232由塑料材料制成,至少使得这些部分的内表面可电融合到主管和第二管子的外表面上,以在其间形成基本上具有液密性的密封。部分230的内表面236容纳有能量传递装置,在该实例中为电热丝的线圈237,其放置成接近或位于部分230的内表面。这些线圈电连接到从塑料部分230上突起的端子管脚238、239上。该端子管脚238、239可由中空的圆柱形塑料端子护套240、241包裹,其中所述护套240、241从部分230上突起,并且与所述部分230形成一体。用于将此类加热丝布置在塑料装配件的内表面上的方法众所周知。
在制造期间,以基本上具有液密性的方式,将装配件的第一部分联结第二部分231上。部分231基本上由金属制成,但也可由任何足够强固的材料制成,以保持有螺纹并且与互补的刻有螺纹的部件接合。在该实施例中,第二部分231由金属制成,并且使其弯折或用型铁使其在外部弯曲到第一部分243上。向外延伸的凸缘或钩爪242与位于第一部分230上的凸肩或台阶258接合,从而一旦其间的联结形成时,防止了第一部分230的侧向或轴向运动,而一旦两个部件被联结在一起时,则提供了更大强度和稳定性。第二部分231可被制成在径向或者纵向上具有凹缝,以抵抗塑料部件230的任何运动。为了改进所述两个部件之间的液密性,可在两个套筒重叠的区域制出一系列凹槽、凹缝或凸脊(未示出)。当形成联结时,塑料材料填充这些凹槽,防止两个部件在使用中分开。
任选地,可通过结合上密封装置,比如O形圆环或密封胶珠(未示出),而进一步改进两个套筒之间的密封。O形圆环绕着所述部分的其中一个或另一个的圆周嵌套到环形槽道中。应可理解,O形圆环密封件可在组装在第一或第二部分的任一个部分上期间得到定位。为了易于构造,通常其将定位在第一部分的外表面上,靠近位于装配件自身的主体之内的该部分的端部。
应可理解,还可将密封装置定位在第一部分的端面上,与位于第二部分上的凸肩接合。
由于密封装置位于装配件的内部,并且在其内得到密封,因而其预期具有非常长的使用寿命,至少相当于装配件的使用寿命。
第二部分231的内径可容纳第二管子234,留有空间244或者按可供选择的实施方式、即在第二管子234的外部上形成紧密滑动配合均可。在任一实例中,某些形式的空间将存在于第二部分231的内表面和第二管子的外部之间,尽管肉眼看不到。
第二部分的外表面245适于通过刻有螺纹的区域248、249而容纳一个或多个径向延伸的法兰246、247。法兰的内径适于包括互补的刻有螺纹的区域。在一可供选择的实施方式中,法兰246、247的其中之一可以是部分231的一体性部分。
使法兰246、247适于与腔室壁的表面一致并且与其接合。因而,如果腔室的侧部是平的,则法兰可以是平的,而如果腔室具有弯曲壁,则法兰可以为弯曲。
将该部件的直径、尺寸、形状、深度和螺纹的螺距设计成使得所述法兰能够拧到或拧在第二部分的相应端部上。
法兰246、247的一个典型实施例可在图14中更加详细地看到。对法兰面进行打孔使其具有一系列孔口。在法兰面上设置有孔口或缺口270、272,以在组装期间使法兰与工具接合,以转动所述法兰、并使其紧压着腔室壁。可设置上切出处或凹缝271,以在使用中使树脂能够穿过法兰的主体,从而增大法兰和壁之间粘合的强度(见下面)。
可使用各种其他形状和装置,以在法兰上提供旋转抓紧部位(turning purchase)。一个或两个部分的相对的侧部可包含平面,使得能够使用扳手、扳钳或特殊工具。可供选择地,法兰可结合有可用以获得必要的抓紧部位的把手、突出部或切出处。
法兰显示为具有均匀的横截面。然而,为了扩展位于法兰上的刻有螺纹的区域,法兰可结合上套环(未示出),其中所述套环环绕着位于法兰上的中心孔口延伸、并且还沿着装配件纵向延伸。接着,基本上所述套环的整个内表面上均可刻上螺纹。
参看图14,缺口272事实上为位于法兰的外圆周边缘上的齿形体。可在其数量、其环绕着法兰的周边的间隔、及其延伸进入到法兰的主体中的程度上发生变化的这些齿形体起到两个目的。首先,所述齿形体使得工具能够与法兰接合,以使其旋转并使其紧压着腔室壁。再者,当覆盖上树脂时,所述齿形体显著地加强了装配件和GRP腔室壁之间的粘合。因此,不必非要具有延伸穿过法兰面的孔口,而仅具有位于法兰边缘上的齿形体或缺口即可。
可将法兰的其中一个,而非全部两个,制成为第二部分231的一体性部分。这使得能够增大装配件的强度,但却意味着装配件仅可沿着一个方向穿过位于腔壁室上的孔口。
在制造期间,第二部分231还以基本上具有液密性的方式联结到第三部分232上。同样地,在该实施例中,使第二部分弯折或用型铁使其在外部弯曲在第三部分上,所述第三部分在凸肩242’和弯折处243’之间得以保持在位。第二和第三部分之间的联结大体上相同于如上所述的、并如图12和13所示的第一和第二部分之间的联结。
第三部分232包括适于与第二管子234形成紧密滑动配合的第一区域250。第二管子仅可沿着第三部分从一端穿过,并仅可到达一特定点,其中所述第二管子的穿行通过该部分内径的减小而得到阻止。部分232的内表面251容纳有能量传递装置,在该实例中为电热丝的线圈252,其放置成接近或位于第三部分232的第一区域250的内表面。这些线圈电连接到从塑料部分232上突起的端子管脚253、254上,与第二组线圈(见下面)串联。
第三部分232进一步包括适于与主管235形成紧密滑动配合的第二区域255。第三部分232的第二区域255的内表面256容纳有能量传递装置,在该实例中为电热丝的线圈257,其放置成接近或位于第三部分232的第二区域255的内表面。这些线圈同样电连接到从塑料部分232上突起的端子管脚253、254上。因而当对端子管脚253、254通电赋能时,两个能量传递装置252和257均将得到通电赋能,并且将熔接到主管235和第二管子234上。
在一个可供选择的实施方式中,线圈252和257可连接到单独的端子管脚对上。该配置方式将使得能够以单独的操作,进行针对于第二管子和主管的电融合焊接。
刻有螺纹的区域248、249起到紧固装置的作用,以将法兰246、247紧固到第二部分上,并在使用中使其牢固地紧夹在腔室壁的任一侧部上。可以使用多种紧固装置,比如螺栓或其他夹紧装置。
在使用中,使第一法兰246在第二管子234上滑动,假设其已经位于适当的位置。接着,通常从腔室的内部,使包括第一部分230、第二部分231和第三部分232的装配件穿过位于腔室壁上的预先钻出的孔。接着再使法兰246滑动回到第一部分上,并且拧到第二部分刻有螺纹的区域249上,直到法兰平面抵接腔室壁,其中所述第二部分延伸穿过腔室壁。
然而在这么做之前,首先将GRP树脂、玻璃纤维垫片或其他粘结剂涂抹到法兰面上,或环绕着孔口涂抹到腔室壁上,或涂抹到两者上。在腔室的外部将相似的粘结剂涂抹到法兰/腔室壁上。可供选择地,可使法兰牢固地紧夹着腔室壁,并且可将树脂或其他合适的粘结剂涂抹在法兰以及周围区域基本上整个暴露的表面上。这一点也将导致强固的液密性密封。
在另一可供选择的作法中,可将树脂/粘结剂涂抹到法兰的两面上,即法兰和腔室壁之间、同时还涂抹在法兰的外暴露面上。
接着,将第二法兰拧到第二部分刻有螺纹的区域248上,并使两个法兰紧压在腔室壁上,以在粘结剂凝固时形成液密性密封。
接着,使主管和第二管子穿过装配件,如图12所示,并使电流流过线圈237、252和257,以将主管和第二管子均密封到装配件上。
应容易理解,此类装配件的塑料部分可由很多种塑料材料制成,由材料专家进行选择,如上所述。
还应理解,依据本发明的装配件包括一个由与腔室壁相同的材料制成的、或者由与腔室壁相容的材料制成的部分,从而使得在两者之间能够容易形成强固、永久、基本上具有液密性的密封。其还包括由可电融合的塑料材料制成的一个、任选为两个的其他部分。如果设置有两个所述部分,则两个所述部分位于第一部分相对的侧部上,使得管子可沿着装配件的纵向轴线穿过装配件。优选地,法兰从第一部分上径向向外延伸。在制造期间,第一部分以基本上具有液密性的方式联结到其他部分上。
依据本发明的装配件可同样良好地用在单或双壁式腔室上。由于在壁的两侧上形成有密封,因此在双壁式腔室中腔室壁之间的间隙区域的完整性得以维持、并且可得到监控。所述装配件可同样良好地用以在管子和储液室壁之间形成密封,比如图1中所示的储液室68和70。
能够监控形成在第二管子234的外表面和第二部分的内表面之间的空间244。如果对包容腔室的壁进行双重包容(secondarily contained),则可在第二部分上钻出孔259,以使空间244与包容腔室的壁的间隙区域连接。于是,在监控壁的间隙区域的同时,能够对空间244、进而整个装配件进行监控。
为了描述本部分,术语管子一般指具有圆形横截面的管子。然而,本发明还涵盖具有其他横截面的管子,比如箱形截面、波纹式或类似形式以及单壁式或双重包容式管子。
在如图15所示的另一种实施方式中,主管435和壁408(如腔室壁或储液室壁)之间的联接件包括五个主要部件,亦即第一联接部分430、第一中间元件440、第二联接部分450、第二中间元件460和第三联接部分470。第一联接部分430、第一中间元件440、第二中间元件460和第三联接部分470由一种或多种可电融合的塑料材料制成,所述材料的例子已在上面提供。
为了避免任何不明确,在该实施例所述的多部件系统中,元件号450对应于权利要求1的措辞中称为“第一部分”的元件,而元件号460和440则分别对应于“第二”和“第三”部分。
如图中所示,在该实施例中,壁408包括双壁410、412,其间具有间隙空间414。
从图的左边靠近壁408的是双重包容式管子组件,其包括包容在第二管子434之内的主供应管435,其中所述二者之间具有间隙空间。主管435穿过位于壁408上的孔口,并且朝向图的右边延伸。示出了附加的管道436,作为可连接到主管435上的、另外可行的管道的例子。
将第一联接部分430构造成使得第二管子434能够穿进第一联接件430内,并且将其配置成使得第二管子434能够大致正中地(midway)沿着第一联接件的长度方向延伸。第一联接件包括适于环绕着第二管子434的外表面形成紧密滑动配合的第一部分438;以及适于联接到第一中间元件440上的第二部分439。可设置用以与第二管子434抵接的凸脊、突出部或止动件433(其可以是环形)。该止动件433确定了第二管子434可插入在第一联接件430内的程度,并且确保了当第二管子434完全插入而顶着止动件433时,会足够深远从而能够形成令人满意的联接。第一联接件430进一步包括电连接到端子431和432上的、位于区域438和439上的能量传递装置(如电融合线圈,未示出)。
第三联接部分470包括适于环绕着主管435的外部提供紧密滑动配合的部分474。加宽第三联接件的内径,以提供适于联接到第二中间元件460上的第二部分476。第三联接件470包括电连接到端子471、472上的、位于区域474和476上的能量传递装置(如电融合线圈,未示出)。
第二联接部分450适于定位在设置于壁408上的孔口之内,并且适于在第二联接件450和壁408之间形成液密性联接。在目前优选的实施方式中,该第二联接件450由黄铜制成,尽管可供选择地也可使用抵抗燃料并且可粘合或联结到壁材料上的其他金属或塑料材料。GRP是另一种合适的材料。
第二联接件450包括一体性的第一元件451、452、453、454、458和初始时为分开的第二法兰或套环457。优选地,法兰或套环457设置有螺纹(或可供选择的另外接附装置),使得其能够接附到设置在第一元件451、452、453、454、458上的相应的螺纹或者接附装置上,从而得到如图所示的构形。以这样的方式对位于第一元件(邻近区域453)上的螺纹进行定位,使得在安装后,所述螺纹位于壁408的一侧、并且不会妨碍位于壁上的孔。
作为密封装置的任选的O形圆环或密封胶珠455、456可以设置在区域458的内表面以及套环或法兰457的内表面上,使得密封装置与壁410、412的外表面形成液密性密封或使液密性密封得以增强。
附加地,可设置孔或孔口459,使其穿过第二联接件450,即从区域451和452之间的一点穿到区域458和套环457之间的一点,从而使得在安装后,位于壁408之内的间隙空间414与位于第二联接件450和主管435的外部之间的空隙416处于流体连通状态。
将第二联接件450构造成使得第一中间元件440能够定位在区域451和453之间,并且第二中间元件460能够定位在区域452和454之间。在第二联接件450的制造期间,或者在安装期间,将第一中间元件440插入在区域451和453之间,以及将第二中间元件460插入在区域452和454之间,并且用型铁使区域453和454弯曲或以其它方式使其变形,从而夹住中间元件440和460。
在安装期间,将第二联接件450(接附有第一和第二中间元件440、460)从如图所示的壁的右侧沿着向左的方向插入到位于壁408上的孔口中,从而使得区域451穿过壁408。(如使用,则提前使O形圆环456在区域458上放置在位。)对第二联接件450进行操纵,直到区域458(以及O形圆环456)邻近壁412的外表面。接着,使套环或法兰457(如使用O形圆环,则该O形圆环已定位)在区域453上拧到位,直到其与壁410的外表面平接,如图中所示的构型。接着,可将GRP粘合材料、粘结剂或其他密封胶490、491涂抹在第二联接件450的法兰457和区域458的周围、以及第二联接件450的周围,第二联接件450大体上将壁410和412、区域457和458、及区域453和454重叠到第一和第二中间元件440、460上,由此,在第二联接件450和壁408之间获得液密性密封。
接着使第一联接件430环绕着第一中间元件440定位,使得第一联接件的部分439与中间元件440形成紧配合。
接着,引入主管435使其穿过第一联接件430、随后再穿过第二联接件450并超出。将第二管子434引入到第一联接件430内,顶到止动件433为止。
接着,从图的右侧将第三联接件470引入,使得区域476环绕着第二中间元件460定位,并且使得区域474环绕着主管435形成紧密滑动配合。
附加地,结合在第一联接件430和第三联接件470中的能量传递装置通过使电源与端子431和432以及与端子471和472连接而得到通电赋能。这使得在第一联接件430的区域438和第二管子434的外部之间、在第一联接件430的区域439和第一中间元件440之间、在第三联接件470的区域476和第二中间元件460之间、以及在第三联接件470的区域474和主管435的外部之间形成了液密性电融合连接。
一旦第一、第二和第三联接件(430、450、470)以及第一和第二中间元件(440、460)得到安装,则位于第二联接件下面的空隙416与位于主管435和第二管子434之间的间隙空间处于流体连通状态。如果在位于壁中的间隙空间414和空隙416之间设置有孔或孔口459,则因此而使间隙空间414与位于主管435和第二管子434之间的间隙空间处于流体连通状态。
图16示出了装配件的另一种实施方式,其包括第一联接部分530、第二联接部分550和第三联接部分570。主管435、第二管子434和壁408的配置方式与以上参照图15所述的相同。
第一联接部分530、第二联接部分550和第三联接部分570由一种或多种可电融合的塑料材料制成,所述材料的例子已在上面提供。
第一联接部分530包括区域538和539,所述部分的每一部分结合有能量传递装置,比如连接到电端子531和532上的电融合线圈(未示出)。将区域538的内表面构造成能够与第二管子434的外部形成紧密滑动配合。如同图15所示的实施方式,设置有用以与第二管子434对接的突出部、突脊或止动件533。
第三联接件570包括适于与主管435的外部形成紧密滑动配合的第一区域574,以及适于与第二联接部分550联接的第二区域576。区域574和576结合有能量传递装置,比如连接到电端子571和572上的电融合线圈(未示出)。
其中,第二联接部分550包括由可电融合的塑料材料制成的一体式部件551、552、558。事实上,该一体式部件等同于与如图15所示的第二连接部分450的区域451、452、453、454和458结合的、如图15所示的实施方式中的第一和第二中间元件(440、460)。然而,在该实施方式中,通过由电融合材料制成,第一和第三联接部分530、570可使用电融合粘合方法直接联接到第二联接件550上,而不需要分开的单独元件(如上所述的440和460)或用型铁进行弯曲(如针对区域453和455,如上所述)。
单独的刻有螺纹的法兰或套环557适于与设置在第二联接部分550的外表面上的相应的螺纹接合。位于表面553上的螺纹被定位成使得在安装后,所述螺纹位于壁408的一侧、并且不会妨碍位于壁上的孔口。如前所述,可以包括任选的密封装置,比如密封胶珠或O形圆环555、556。参照图16,通过其而使套环557接附到第二联接件550上的方法涉及从左边沿着向右的方向引入套环557,使得套环能够与设置在第二联接件550的表面553上的螺纹接合。结合在套环557中和位于表面553上的螺纹可作为这些部件的一体性部分模塑而成,或者可随后使用攻螺纹技术制出所述螺纹,这种技术对本领域的技术人员而言众所周知。考虑到与制造带有螺纹的塑料部件相关的限制条件,可将法兰或套环557的厚度制成大于如图16所示的厚度。
可设置上孔或孔口559,使其穿过第二联接部分550,使得一旦安装后,位于壁408之内的间隙空间414与位于第二联接部分550和主管435的外部之间的空隙516处于流体连通状态。
在安装期间,从如图16所示的壁的右侧、沿着向左的方向将第二联接件550插入到位于壁408上的孔口内,使得区域551穿过壁408。(如使用,则提前使O形圆环或密封胶珠556在区域558上放置在位。)对第二联接件550进行操纵,直到区域558(以及O形圆环556)邻近壁112的外表面。接着,将套环或法兰557(如使用O形圆环55,则该O形圆环555已定位)拧到区域553上并在其上定位,直到套环557与壁410的外表面平接,如图所示。接着,可将GRP粘合材料、粘结剂或其他密封胶590、591涂抹在第二联接件550的法兰557和区域558的周围、以及第二联接件550的周围,第二联接件550大体上与壁410、412重叠,由此,在第二联接件550和壁408之间获得液密性密封。
接着,以这样的方式使第一联接件530定位,从而使得第一联接件的区域539与第二联接件550的区域551形成紧配合。
接着,引入主管435使其穿过第一联接件530、随后再穿过第二联接件550并超出。将第二管子434引入到第一联接件530内,顶到止动件533为止。
接着,从如图所示的右侧将第三联接件570引入,使得区域576环绕着第二元件550定位,并且使得区域574环绕着主管535形成紧密滑动配合。
最后,结合在第一联接件530和第三联接件570中的能量传递装置通过使电源与端子531和532以及与端子571和572连接而得到通电赋能。这使得在第一联接件530的区域538和第二管子534的外部之间、在第一联接件530的区域539和第二联接件550的区域551之间、在第三联接件570的区域576和第二联接件550的区域552之间、以及在第三联接件570的区域574和主管435的外部之间形成了液密性电融合连接。
一旦第一、第二和第三联接件(530、550、570)得到安装,则位于第二联接件550下面的空隙516与位于主管435和第二管子434之间的间隙空间处于流体连通状态。(尽管从图16未能直接清楚看出,但是设置有穿过第二联接件550的区域551的槽道或凹道,从而使得空隙516与位于主管435和第二管子434之间的间隙空间处于流体连通的状态。)如果在位于壁中的间隙空间414和空隙516之间设置有孔或孔口559,则因此而使间隙空间414与位于主管435和第二管子434之间的间隙空间处于流体连通状态。
在上面所述的几种实施方式中,使用螺纹配置方式将一个或全部两个法兰固定在装配件的主体上。这仅仅是可用以使法兰固定在位的紧固装置中的一种形式。例如,法兰可通过卡口式(bayonet-type)装配件固定在位。可供选择地,可使用在初始时并未机械紧固到装配件主体上的浮动(floating)法兰环。更确切地说(rather),法兰环与适于粘合到腔室壁的纤维增强塑料材料上的装配件部分进行紧密滑动配合,并且通过用于将所述装配件部分粘合到腔室壁上的粘结剂而得以保持在位。
实质上,本发明旨在包含适于使法兰相对于所述法兰接附到其上的部分保持定位的任何紧固装置、设备或配置方式。然而,螺纹配置方式具有使法兰能够更进一步地紧压着腔室壁的优点。
为了改进法兰与腔室壁的粘结,法兰面可包括在使用中会填充上粘结剂的凹缝、凹槽或槽道或类似配置。一种合适的配置方式为在与腔室壁接触的法兰面上提供一条或多条环形凹槽或槽道。在对部件(parts)进行组装之前,这些循环式(endless)凹槽可填充上密封胶或粘结剂。该配置方式可明显改进法兰和腔室壁之间的密封以及粘结的质量和耐久性。
将可进一步理解,仅装配件的一侧亦即第一部分需要由电融合塑料材料制成。使用一个或多个橡胶护罩,可对装配件的第二部分进行进一步的连接。这一点相当大地使制造得以简化。
在如图17所示出的另一变化形式中,可设置在装配件的一侧或两侧上覆盖法兰的法兰罩660、661。优选地,法兰罩可由玻纤纤维或其他GRP材料制成,并且优选地,在组装期间填充上树脂。通过使法兰罩压迫着法兰以及腔室壁,可形成整洁而强固的密封,将法兰以及腔室壁的该部分封包在树脂护层之内。该配置方式具有优点,即在树脂或粘结剂凝固之时,可将法兰罩紧夹在位。如想要,则可使所述罩在预定点上与法兰接触,使得夹紧力也迫使法兰与腔室壁处于接触状态。这些罩的另一优点在于其最小化组装过程期间树脂与装配件的其他部分发生接触的可能性。
附录附图标号160安装期间用于进行手动紧固的把手161用于注入树脂的切除处700双壁式储液室701焊接突起部702测试点阀门703细BSP螺纹704法兰705联接件706缩管件707GRP树脂填充剂708涂抹到凹槽内的抵抗汽油的密封胶709螺纹710刻有螺纹的法兰712储液室和装配件之间的GTP粘合材料与图10相关的信息在制造中,使内端接式金属装配件弯折到缩管装配件上。
在所属领域中,使完整的内装配件穿过孔,再将外法兰拧到位以紧固装配件。
接着,使用树脂和玻璃纤维垫片使金属法兰粘合到储液室壁上。
然后,通过电融合方法对主管和第二管子进行熔接。
权利要求
1.一种用于在位于腔室壁上的开口和穿过所述开口的管子之间提供基本上具有液密性的密封的装配件,所述装配件包括(1)适于延伸穿过位于腔室壁上的开口的第一部分;(2)适于与第一部分形成液密性配合的第二部分,第一部分和第二部分均适于使管子能够穿其而过;其特征在于,第一部分由适于粘合到纤维增强塑料材料上的材料制成,其特征还在于,第二部分由可电融合的聚合塑料材料制成。
2.根据权利要求1所述的装配件,其特征在于,所述装配件的第一和第二部分按其长度的一定比例重叠,从而在该重叠区域上形成两个部分之间的液密性密封。
3.根据前述任一项权利要求所述的装配件,其特征在于,所述第一部分进一步包括从第一部分的主体上径向向外延伸的法兰,将所述法兰的第一表面构造成能够环绕着开口的基本上整个圆周与腔室壁接触。
4.根据前述任一项权利要求所述的装配件,其特征在于,所述装配件进一步包括位于第一和第二部分之间的密封装置,所述密封装置适于在两个重叠的部分之间形成液密性密封。
5.根据权利要求4所述的装配件,其特征在于,所述密封装置包括环绕着所述部分的其中一个或另一个、位于圆形槽道上的O形圆环。
6.根据前述任一项权利要求所述的装配件,其特征在于,所述装配件进一步包括采用管状套筒形式的内管状部分,由金属制成,并且适于在第一和第二部分重叠的区域上密接在装配件的内部。
7.根据前述任一项权利要求所述的装配件,其特征在于,所述第一部分和内管状部分,如存在,由GRP或金属或抵抗燃料的聚合物制成,其中所述金属比如钢、镀层钢、铝、黄铜。
8.根据前述任一项权利要求所述的装配件,其特征在于,所述装配件进一步包括适于与第一部分形成基本上具有液密性的密封的第三部分,其中第三部分由可电融合的聚合塑料材料制成。
9.根据权利要求8所述的装配件,其特征在于,所述第一和第三部分按其长度的一定比例重叠,从而在该重叠区域上形成两个部分之间的液密性密封。
10.根据前述任一项权利要求所述的装配件,其特征在于,所述第一部分适于容纳一个或多个径向延伸的法兰,所述法兰适于环绕着法兰的基本上整个圆周与腔室壁接合。
11.根据权利要求10所述的装配件,其特征在于,一法兰与第一部分形成一体。
12.根据权利要求10或11所述的装配件,其特征在于,一法兰通过法兰紧固装置接附到第一部分上。
13.根据权利要求12所述的装配件,其特征在于,所述法兰紧固装置包括位于法兰以及位于第一部分的外体上的互补的螺纹。
14.根据权利要求12所述的装配件,其特征在于,所述法兰紧固装置包括卡口式固定装置。
15.根据权利要求12所述的装配件,其特征在于,所述法兰在第一部分上形成紧密滑动配合,而且法兰紧固装置包括粘结剂。
16.根据前述任一项权利要求所述的装配件,其特征在于,所述第二部分结合有加热线圈,使得第二部分可电熔接到由可电融合的聚合塑料材料制成的管子或其他元件上。
17.根据权利要求8以及根据权利要求9到16中从属于权利要求8的任一项所述的装配件,其特征在于,所述第三部分结合有加热线圈,使得第三部分可电熔接到由可电融合的聚合塑料材料制成的管子或其他元件上。
18.根据权利要求3以及根据权利要求4到17中从属于权利要求3的任一项所述的装配件,其特征在于,所述装配件进一步包括适于覆盖所述法兰、并且以粘结剂封包所述法兰的罩。
19.一种如说明书中参照附图2到17所进行描述并在附图2到17的任一组合中所示出的装配件。
全文摘要
一种装配件(22),用于在位于腔室壁(10)上的开口与穿过所述开口的管子之间提供基本上具有液密性的密封,所述装配件(22)包括适于延伸穿过位于腔室壁上的开口的第一部分(31);适于与第一部分(31)形成液密性配合的第二部分(32),第一部分(31)和第二部分(32)均适于允许管子穿其而过;其中,第一部分(31)由适于粘合到纤维增强材料上的材料制成,第二部分(32)由可电融合的聚合塑料材料制成。
文档编号F16L5/02GK1902421SQ200480040340
公开日2007年1月24日 申请日期2004年11月25日 优先权日2003年11月25日
发明者约翰·亚历山德拉·布德里, 尼古拉斯·约翰·梅特卡夫 申请人:石油技术有限公司
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