CN1281888C - 用于包围管状构件的壳式组件 - Google Patents

Abstract

一种用于固定在管状构件(50)上的壳式组件(1)包括：用于安放在管状构件上的第一部件(2)；以及分别在(8)和(10)处铰接在第一部件的相对两侧上的第二和第三部件(4，6)。部件(4)和(6)每个都具有与另一个部件的接合装置互补的接合装置(40)或(42)。远程操作装置(20)用来使部件(4)和(6)绕着铰链(8)和(10)运动到相应的位置处，在那里接合装置(40)和(42)相互接合，从而将部件(4)和(6)固定在一起。该壳式组件可以用在海底操作中以支撑管道的受损区域或者使支管或T形管能够固定在管道上。

Description

用于包围管状构件的壳式组件

技术领域

本发明涉及用于包围管状或中空构件例如加压或未加压的容器、贮存器或管道并且固定在其上的壳式组件，更具体地说，涉及一种用于固定在水下或海底容器或管道上的可远程操作的壳式组件。

背景技术

这种壳式组件可以采取夹具的形式，其包围着例如钢制管道的物体以围绕并且支撑管道壁的受损区域，并因此用来修理该管道。

除了用作修理夹之外，这种壳式组件可以包括T形管或支管，由此该组件在管道上的固定为该管道提供了T形接头或分支连接。

该管道可以是供气或供水总管，或者可以是用来输送化学流体例如碳氢化合物的管道。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种可远程操作以便被固定在位于管状构件例如管道上的包围位置的壳式组件。

本发明提供了一种用于固定在管状构件上的壳式组件，该组件包括：第一部件，用于安放在管状构件上；第二和第三部件，它们分别可动地与第一部件的相对的两侧连接，该第二和第三部件每个都具有与另一个部件互补的锁紧或接合装置；以及可远程操作以使第二和第三部件运动到那些互补的锁紧或接合装置相互接合的相应位置的装置，从而将第二和第二部件锁紧或固定在一起。在使用中，当在例如管道上将壳式组件安装在其所要求位置上时，该组件包围着管道，并且第二和第三组件部件处于其相互接合或固定在一起的位置。

当第二和第三部件处于互锁或相互接合的位置上时，沿着从该组件向外的方向作用以推压第二和第三部件的力用来扣紧在那些部件之间的互锁或相互接合。

适当地，该组件的第二和第三部件通过相应的铰链(或枢轴)连接与第一部件可动地连接，第二和第三部件绕着这些连接可以远程地运动到其相应的互锁或相互接合位置。

远程操作装置可以包括液压装置，它们通过枢轴装置作用以使第二和第三部件运动到其互锁位置。

第二和第三部件可以操作以在由此向外运动到其互锁或相互接合位置之前从其互锁或相互接合位置大体上向内地运动。

在一种布置中，当第二和第三部件处于其相应的互锁或相互接合位置上时，壳式组件的内部横截面大体上为圆形，这适于用在常规的管道上。

第二和第三部件每个都可以具有多个与另一个部件互补的锁紧或接合装置。

优选的是，第二和第三部件每个都具有一排形成物和凹槽，它们与另一个部件的互补的凹槽和形成物互锁或相互接合以形成一排用来将第二和第三部件固定在一起的燕尾形接头。在第二和第三部件之间的这种燕尾形接头的优点在于，由于其具有锥楔形设计，所以一旦它们完全接合，按照试图将这些接头拉开的方式施加的任何力就导致将两个匹配的锥体拉在一起，因此增加了该接头的紧密性，由此更加牢靠地将第二和第三部件锁紧在一起。

可选的是，当将该壳式组件安装在管道上并且第二和第三部件处于其相互接合位置时，可以采用液压操纵的顶举装置来使第二和第三部件与管道间隔开。

例如，顶举装置可以包括可滑动地安装在分别位于第二和第三部件上的孔中的顶举构件和相应的施压装置，该施压装置相对于第二和第三部件安装，位于相关的顶举构件后面而且可以在液压力的作用下推压在顶举构件上，以使顶举构件朝管道被推压到使第二和第三部件与管道间隔开的位置。

适当地，顶举构件可滑动地安装在固定或安装在第二和第三部件上的凸出部等中，在该情况中，施压构件也可滑动地安装在凸出部等中。

适当地，一个或多个承载构件设置在管道和顶举构件之间，用来在顶举构件处于使第二和第三部件与管道间隔开的位置上时传播所施加的负载。

该承载构件可以采取位于顶举构件上的放大的支脚的形式，该支脚的表面可以大体上与管道的外形相对应。或者，这些承载构件可以在适当的位置固定在管道上，从而它们将由顶举构件接合或接触。

可以理解的是，可以将多个顶举装置安装在第二和第三部件上。

附图说明

为了使本发明可以更容易理解，现在将只以示例的方式参照附图做如下说明，其中：

图1示意性地示出了从安装在管道上的根据本发明的壳式组件的一个实施例的一端看到的视图；

图2为沿图1中的箭头A的方向的视图，示出了该壳式组件的相对的端部，并且该图中省略了中央部分以及第二和第三部件；

图3为表示在锁紧装置开始接合之前已经枢转到相应位置的第二和第三部件的端部局部视图；

图4为与图3类似的端部局部视图，其中第二和第三部件的锁紧装置完全接合；

图5示意性地表示出从根据本发明的壳式组件的另一个实施例的一端看到的视图，其中在图中省略了液压装置；

图6为图5所示实施例的第二和第三部件的透视图，并且图中省略了壳式组件的其余部分，示出了燕尾接头状锁紧装置；

图7为第二和第三部件的另一个透视图；以及

图8为第二和第三部件的另一个透视图，示出了完全接合的两个部件的互补的燕尾接头状锁紧装置。

具体实施方式

参照图1和2，由例如高强度钢制成的壳式组件1包括第一半圆的弧形部件2。在第一部件的相对的两侧上分别设有第二弧形部件4和第三弧形部件6，这些部件在8和10处与第一部件可绕枢轴转动地连接。

两个直立的间隔开的板状构件12和14朝着第一弧形部件2的每个端部(参见图2)，这两个板状构件都具有横向延伸的凸耳部分12a和14a。

在每个第二和第三部件4和6上都有一对与在第一部件上的相关联的凸耳部分12a和14a对准的间隔开的凸耳16和18。

包括活塞/气缸组件22/24的液压装置20设有活塞22和气缸24，每个活塞22在一端安装在支撑于凸耳16和18之间的枢销26上，并且气缸24在另一端安装在支撑于凸耳部分12a和14a之间的枢销28上。

液压力通过与液压源34相连接的供给线32施加在相应的气缸24上。

第二部件4和第三部件6的自由端部36和38，即远离枢轴点8和10的端部每个都分别具有与另一个部件的结构互补的锁紧装置40和42。在本实施例中，锁紧装置40是沿着第二部件4的长度延伸的钩子41，而互补的锁紧装置42包括沿第三部件6的长度延伸的凹入部分43。

通过经由供给线32提供给组件22/24的液压用流体来远程操纵活塞组件。

这些部件4和6中的每一个均设有孔123，其中可滑动地安装带有扩大的支脚125的顶举构件124，该支脚用以匹配管道的外形轮廓并且用来与管道的表面接合或接触。具有通孔127的凸出部126固定在部件4和6上。通孔127用于可滑动地容纳顶举构件124的自由外端。包括气缸装置129的液压装置128安装在凸出部126上。每个气缸装置129包括气缸130和呈可滑动地安装在气缸130中的活塞的形式的施压装置131。气缸130与凸出部126的相应的通孔127对准。活塞也可滑动地安装在凸出部126的通孔127中。液压力从与液压源136相通的共同主管线135通过管线132和133施加在相应的气缸130上。

在使用中，壳式组件1可以安装在例如海底管道上，并且第一部件例如通过用于围绕受损区域或在管道上将要被接近的区域的衬垫和/或密封装置或例如环形/鞍形密封结构51或本领域中的普通技术人员所公知的其它等同装置(未示出)搁置在管道50的顶部上。

活塞/气缸组件22/24被提供以液压用流体，从而这些组件在枢销26和28之间作用以使第二和第三部件绕着枢轴点8和10转动。使第二和第三部件的运动受到控制，从而使具有凹入部分43的部件6枢转到从其最终位置大体上沿径向向内的位置，并且使包括钩部41的部件4枢转到这样一个位置，从而从部件6向外的枢转运动引起钩部41和在部件4上的互补凹槽43的初始接合，参见图3。

之后，远程操纵活塞/气缸组件，从而两个部件4和6向外绕枢轴旋转地运动以使这两个部件运动到相应的位置，在那里，它们可靠地接合/锁定在一起(参见图4)，并且它们与第一弧形部件2一起形成围绕管道的圆形壳式或同心组件。

在向气缸130施加适当的液压力时，将活塞131推压在顶举构件124上以使顶举构件124能被推向并压靠在管道50上，从而挤压环形密封件51。

扩大的支脚125用作承载构件，该构件传播经由顶举构件施加在管道上的负载。

在第二实施例中，如图5至8中的部分所示，第二和第三弧形部件4和6没有被分别设置钩子和互补的容纳凹入部分，而是每个都设有多个与另一个部件上的锁紧或接合装置互补的锁紧或接合装置52和54。多个锁紧装置52、54中的每一个包括一排交替的形成物52a、54a和凹槽52b、54b，其用于与另一个部件的互补的凹槽和形成物互锁，以形成一排用于将第二和第三部件固定在一起的如图8所示的燕尾形接头56。

除了在第二和第三部件上的相互接合或锁紧装置的形式之外，包括由液压操纵的活塞/气缸装置在内的在该第二实施例中的壳式组件其余部分的结构与图1和2中所示的基本上相同，因此没有包括在第二实施例的图中。另外，该第二实施例设有与第一实施例中相同的与部件4和6相关联的液压操纵的顶举装置，并且这些在图5中由方框124示意性地表示出。

壳式组件的第二实施例按照与第一实施例相同的方式安装在管道上，并且使第二和第三部件运动到其最终的锁紧位置的远程操作也与在第一实施例中所采用的类似。要理解的是，形成物52a、54a和凹槽52b、54b的结构和尺寸是这样的，即，一旦第二和第三部件在其最终搁置位置上牢固地锁定在一起，则任何从管道向外进一步推压两个部件的操作用来进一步地将第二和第三部件紧固或锁紧在一起。

为了在第二和第三部件从在完全互锁位置大体上向内的位置向外运动到其互锁或相互接合位置时便于形成物52a、54a运动到凹槽54b、52b中，将凹槽52b、54b的后壁切成斜削状部分55，这便于形成物54a、52a的前缘57进入凹槽52b、54b中。

虽然在上述实施例中未示出，但是要理解的是，壳式组件的第一部件2可以包括支管例如Y形管、T形管或K形管，由此支管可以通过T形管与管道连接或者可以通过用于连通的Y、K或T形支管的支路获得到管道的通路。因此，在壳式组件上的支管、Y形管、T形管或K形管可以按照本领域中的普通技术人员所公知的方式设计和构造，以能够有选择地接近管道的内部。在任一种情况中，在壳式组件的第一部件和管道之间围绕着支管或T形管的开口通常设有适当的环形密封件。

虽然在这些附图中燕尾状交替的形成物52a、54a和凹槽52b和54b的锥形侧面的相对或相配表面在这些形成物/凹槽的整个深度上被显示为平面，但是这些表面可以为互补的非平面形状，这样在锁紧装置52、54开始相互接合并且朝着其最终的互锁位置运动时使得或便于第二和第三部件相对于彼此地对中。

还有，本领域中的普通技术人员可理解的是，可以设置密封装置来密封当安装在管道上的适当位置上时存在于管道50和壳式组件之间的环形空间。当通过在组件中的入口(未示出)将水泥浆引入到环形空间中时，密封装置基本上防止了水泥浆从环形空间中泄漏。该水泥浆固化以将该组件粘接到管道上的适当位置上，并因此提高了结构完整性。

虽然根据本发明的壳式组件可以特别地适用于水下或海底用途，但是可以理解的是它也可以用在不在水中进行的操作中。

Claims (14)

1.一种用于固定在管状构件上的壳式组件，包括：第一部件，用于安放在管状构件上；第二和第三部件，它们分别与第一部件的相对两侧可动地连接，该第二和第三部件每个都具有与另一个部件的锁紧或接合装置互补的锁紧或接合装置；以及可远程操作以使第二和第三部件运动到在该处互补装置相互接合的相应位置的装置，从而将第二和第二部件锁定或固定在一起。

2.如权利要求1所述的壳式组件，其特征为，第二和第三部件可以通过相应的铰链或枢轴连接与第一部件可动地连接，第二和第三部件绕着这些铰链或枢轴连接可以远程地运动到其相应的互锁或相互接合位置。

3.如权利要求1或2所述的壳式组件，其特征为，所述远程操作装置包括液压装置，该液压装置通过枢轴装置作用以使第二和第三部件相对于第一部件运动到其互锁位置。

4.如权利要求1所述的壳式组件，其特征为，所述第二和第三部件可操作以在从此处向外运动到其互锁或相互接合位置之前，从第二和第三部件当处于其互锁或相互接合位置时的位置大体上向内地运动。

5.如权利要求1所述的壳式组件，其特征为，当第二和第三部件处于其相应的互锁或相互接合位置上时，壳式组件的内部横截面大体上为圆形。

6.如权利要求1所述的壳式组件，其特征为，第二和第三部件每个都具有多个与另一个部件的锁紧或接合装置互补的锁紧或接合装置。

7.如权利要求6所述的壳式组件，其特征为，所述第二和第三部件每个都具有一排形成物和凹槽，它们与另一个部件的互补的凹槽和形成物互锁以形成一排用来将第二和第三部件固定在一起的燕尾形接头。

8.如权利要求1所述的壳式组件，其特征为，当将壳式组件安装在管道上并且第二和第三部件处于其相互接合位置上时，采用液压操纵的顶举装置以使第二和第三部件与管道间隔开。

9.如权利要求8所述的壳式组件，其特征为，所述顶举装置包括可滑动地安装在位于第二和第三部件的每一个上的孔中的顶举构件和相应的施压装置，该施压装置相对于第二和第三部件安装，位于相关的顶举构件后面，并且可以在液压力的作用下被推压在顶举构件上，以使顶举构件朝着管道被推压到使第二和第三部件与管道间隔开的位置。

10.如权利要求9所述的壳式组件，其特征为，所述顶举构件可滑动地安装在固定或安装在第二和第三部件上的凸出部中，而且施压构件也可滑动地安装在凸出部中。

11.如权利要求9或10所述的壳式组件，其特征为，一个或多个承载构件设置在管道和顶举构件之间，以在顶举构件处于使第二和第三部件与管道间隔开的位置上时传播所施加的负载。

12.如权利要求11所述的壳式组件，其特征为，所述承载构件采取位于顶举构件上的放大的支脚的形式。

13.如权利要求12所述的壳式组件，其特征为，所述支脚的表面大体上与管道的外形轮廓相对应。

14.如权利要求11所述的壳式组件，其中所述承载构件在适当的位置固定在管道上，从而它们将由顶举构件接合或接触。

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