JP3547789B2 - テーパされた内側スリーブを有する連結管組立体 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、耐蝕材料が内面にコーティング又はライニングされた２本の管の互いに向い合う端を溶接により結合されて成る連結管組立体に関する。管の耐蝕材料のライニングを、溶接作業に付随する熱損傷から護るため、連結される管端部と協動する内側スリーブが使用される。この目的のため、内側スリーブには、内面耐蝕ライニングが施される。スリーブの各端には、丸みを付けた端部が形成され、テーパを付けた断面とされる。
【０００２】
【従来の技術】
石油・ガス産業等、種々の分野で、耐蝕材料のライニングを施した鋼管等の合金管の需要がある。この目的のため、管の内面に各種エポキシベース材料、ポリエチレン、ポリ塩化ビニール等々の熱可塑性、熱硬化性材料を接着することが知られている。これらのコーティングを内面に施した管では、内面のコーティングの均質な完全状態を、管端の溶接時に発生する熱から保護することが必要である。この目的のために、向い合った管端の溶接区域に隣接して位置する熱屈折障壁を内側に設けることが知られている。この型式の連結管組立体は、１９９０年４月３日に発行されるたＡｂｂｅｍａ等に与えられた米国特許第4,913,465 号公報に開示されている。
【０００３】
この型式の従来の組立体では、管端の溶接時、管内の耐蝕ライニングの完全さは、特に溶接部の近傍で破壊される。
【０００４】
上述の特許の連結管組立体を含む連結管組立体では、組立てられたパイプラインを、亀裂、腐蝕、管壁欠損等の不連続について検査することが必要である。この検査は、超音波技術により典型的に達成される。この目的のために、トランスデューサがパイプライン内にその連結部迄挿入される。溶接時の管の内面の耐蝕のため耐蝕コーティングの代りに管の内側にスリーブを設けた組立体では、トランスデューサの効果的な挿入、抜き出しがスリーブによって阻害される。特に、トランスデューサの端がスリーブの端に引掛り、トランスデューサがスリーブを乗り越えて通過することが妨げられ、その結果、トランスデューサを損傷させ、パイプラインの内面コーティング、スリーブ又はその両方を損傷させ、総合的に「スマート ピッギング（smart pigging)」検査の操作を不可能にする。さらに、スリーブの端縁は、管内を流れる流体及び管壁内面に対する摩擦係数を増大させる。このことは本質的に管の腐蝕を増加する。管の腐蝕は又、管内を流れる流体がスリーブの端に接触する時に起る流速の急激な変化に起因する流体力学的衝撃によっても起る。同様に、スリーブの端は管内に不純物の堆積を発生させ、その結果、流速に影響を与える一因となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の第１の課題は、内側でテーパした端部を有する内側スリーブを備え、上記のスリーブがトランスデューサ等の検査装置の通過を妨げることなく、又管内を流れる流体の摩擦係数や流速に目立った影響を及ぼすことのない連結管組立体を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の課題は、溶接中にライニングが損傷した場合にも、耐蝕ライニングの完全さを保持する内面耐蝕コーティングを備えた連結管組立体の内側スリーブを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の連結管組立体は、上記の課題を解決するため、間に分離部が形成されるように、互いに離れて向い合ったベベル付き端面を夫々有し、一軸上に向い合わせて配設された一対の管を有する。この管の内側面には耐蝕ライニングが施されている。内側の対蝕ライニングと、長手方向に延びる一様な連続した直径部分とを有するスリーブが、向い合ったベベルの付いた端の間を均一な連続した直径部分を通過させて管内に軸方向に挿入されている。スリーブは、その両端に夫々丸みを付けた端縁部が形成され、かつその端縁迄延びる内側でテーパした断面を有する端部を含んでいる。スリーブには、その各端から或る距離を置いた位置に円周状に、管の内面にシールするように接触する１対のＯ−リングシールが装着されている。１対のＯ−リングシールの間には、上記のスリーブの外側面に拡がる減径区域が設けられている。減径区域内には、その外面が上記のスリーブの外径に達しない熱屈折材層が設けられている。熱屈折材を上記スリーブの上記減径区域内に保持するため、減径区域の向い合う両端面の間の間隔に一致させて作られた複数のリテーナが上記の両端面に結合されて設けられている。リテーナには、一対の管の向い合ったベベル付き端面間の分離部内に半径方向に延びてこれらに接触する突起が設けられている。上記の分離部内には、上記リテーナの各突起及びベベルを付けた管端に接着して、向い合った管の端面間に溶接継手を形成する連結溶接盛金が作られる。スリーブの外側面と管の内側面との間にはシール材が供給される。
【０００８】
連結管組立体は、Ｏ−リングシールが取付けられたスリーブのある区域に拡がるスリーブの内側にテーパした断面を有することも可能である。この内側でテーパした断面は上記の減径区域に達していない。上記の減径区域及びその中に設けられた熱屈折材層は、向い合った管端間の分離部に対して概ね中心が合うように設けるのがよい。上記の管の向い合ったベベル付き端部の間の分離部は、リテーナの突起がその中に位置する狭ばまり部及びこの狭ばまり部より延び、溶接盛金がその中に形成される拡散部とより構成してもよい。各リテーナは、熱屈折材の外面に隣接する減径区域を横切って延設し、それらの突起は各リテーナの中央に配設するのがよい。
【０００９】
【作用】
本発明の連結管組立体では、上述の如く、管の内側に設けるスリーブの両端に内側にテーパを付し、かつ先端縁に丸みを付けた断面部を設けたことにより、トランスデューサ等の検査装置を円滑に通過させることができる。又、管内を流れる流体の摩擦係数を減少させることにより、管の腐蝕を減少させることができる。又、管及びスリーブの内面に施した耐蝕コーティングやライニングの損傷を軽減させることができる。
【００１０】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施例としての連結管組立体の部分断面図であり、図２は、図１に示すスリーブの詳細断面図である。
【００１１】
図１には、本発明の実施例の連結管組立体が符号１０で示されている。組立体１０は、一軸上に対置された１対の管１２及び１４を有する。各々の管１２，１４の互いに向い合った管端１６及び１８は、それらの間に分離部２０を設けるためにベベルが付けられている。分離部２０は、狭ばまり部２２と、それから延びる拡散部２４とから成っている。管は鋼で作り、内側に従来の適宜の材料で作られた耐蝕コーティング又は耐蝕層２５を設けるのが良い。
【００１２】
図２に示すスリーブ２６は、図１に示したように、両端近傍に１対のＯ−リングシール２８を、スリーブの溝３０内に嵌装している。スリーブ２６は、図２にのみ明瞭に示されているように、内側にコーティング２５と同じ材料の耐蝕コーティング２９が施されている。スリーブの外側面中央部に、外周面に沿って拡がる減径区域３２が設けられ、図１に示す如く、その外周面は熱屈折材３４で包まれている。熱屈折材３４はシリカを基材とした熱屈折ラップ又はアスベストラップを用いることができる。熱屈折材のリテーナ３６は、例えば３７で示すように減径部の互いに対向する端面に溶接され、熱屈折材層を横切って延設されている。典型的には、３個のリテーナ３６が設けられ、それらは同構造で、スリーブ２６の周囲に拡がる減径区域の周りに１２０°の間隔で配設されている。各リテーナ３６は、図１に示す如く、２つの管端の間の分離部２０の狭ばまり部２２の中に延びる突起３８を有する。分離部に形成された連続溶接の盛金４０により、両側の管の端は連結され、スリーブは組立体１０に固定される。溶接盛金４０はリテーナ３６の突起３８に接着し、スリーブ２６は組立体１０に恒久的な位置に固定される。
【００１３】
互いに隣接するスリーブ２６の外側面と管１２，１４の内側面との間には、スリーブ２６を図１で示す位置迄管内に挿入する際、粘着性シール材４２が供給される。この管内へのスリーブの挿入の間に、シール材４２は管の内側面とスリーブの外側面との間に、Ｏ−リングシール２８で形成される流体障壁で仕切られた部分に、一様にまんべんなく拡がる。
【００１４】
スリーブ２６は、図２に明瞭に示されているように、その両端に符号４３で示す部分にテーパのついた断面部を有する。スリーブ２６のテーパ付き断面部４３は、丸みを付けた端縁部４４で終っている。上記の両端に内側にテーパを付けたスリーブの構造は、図１に示すような連結管組立体中に設置した場合、トランスデューサのヘッド等の検査装置が検査のため管内を通過することを許容する。スリーブ２６の両端の丸みを付けられた端縁部４４は、トランスデューサの挿入の際、トランスデューサが引掛るのを防止する。これらの丸みを付けられた端縁部４４は、スリーブの端に接触する流体の摩擦係数を減少させることから、流体の流れを改善することができる。その結果、管壁内面と管内を流れる流体の間の摩擦によって起る管の腐蝕は減少する。これは又、スリーブの端に流体が接触することにより発生する流体力学的衝撃を緩和することができる。丸みを付けられたスリーブの端縁は又、不純物質の堆積する区域を減少させる。
【００１５】
分離部２０と、その狭ばまり部２２にあって協動するリテーナの突起３８との組合せは、溶接のための管端の正しい位置決めと整列に対して効果的であり、正確な管端の分離が得られる。その結果、溶接については図１に示す如く溶接盛金４０は管端のみならず、スリーブをも恒久的組立体として固定することができる。リテーナ３６は、熱屈折材３４を組立体の耐蝕コーティングの溶接時の損傷に対する効果的な保護のためのあるべき位置に維持する。スリーブ２６のコーティング２９は、たとえ管のコーティング２５が溶接中に損傷を受けた場合にも、組立体の耐蝕コーティングの完全さは維持される。さらに、リテーナ３６は、スリーブ２６の管内への挿入時、熱屈折材３４が管端間の分離部内にずれ込んで溶接操作を妨げることを防止する。
【００１６】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、石油・ガス等の産業分野において、管の接続部の検査のためトランスデューサ等の検査装置を管内に挿入、引抜きを行う際、トランスデューサ等の検査装置の引掛りがなくなり、円滑な出し入れが可能となる。又、管内を流れる流体の管壁との摩擦が減少し、流体の流れの負荷が減少するとともに、管の腐蝕が減少する。又、スリーブ、熱屈折材をあるべき位置に確実に保持することができ、管連結部の溶接作業を容易に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の連結管組立体の部分断面図である。
【図２】図１に示すスリーブの詳細断面図である。
【符号の説明】
１０ 連結管組立体
１２，１４ 管
１６，１８ 管端
２０ 分離部
２２ 狭ばまり部
２４ 拡散部
２６ スリーブ
２８ Ｏ−リングシール
２９ 耐蝕コーティング
３０ 溝
３２ 減径区域
３４ 熱屈折材
３６ リテーナ
３８ 突起
４０ 盛金
４２ シール材
４３ テーパ断面部
４４ 端縁部

Claims (6)

1. 間に分離部が形成されるように、互いに離れて向い合ったベベル付き端面を夫々有し、一軸上に向い合わせて配設された一対の管、
   上記管の内側面に設けられた耐蝕ライニング、
   内側の対蝕ライニングと、長手方向に延びる一様な連続した直径部分とを有し、上記の向い合ったベベルの付いた端の間を均一な連続した直径部分を通過させて、上記管内に軸方向に挿入される、丸みを付けた端縁部が形成され、かつその端縁迄延びる内側でテーパした断面を有する端部を両端に有するスリーブ、
   上記スリーブに、その各端から或る距離を置いた位置に円周状に装着され、上記の管の内面にシールするように接触する１対のＯ−リングシール、
   上記のＯ−リングシールの間で、上記スリーブの外側面に拡がる減径区域、
   上記の減径区域内に設けられ、その外面が上記スリーブの外径に達しない熱屈折材層、
   上記の熱屈折材を上記スリーブの上記減径区域内に保持し、上記減径区域の向い合う両端面の間の間隔に一致させて作られて上記両端面に結合され、上記１対の管の向い合ったベベル付き端面間の分離部内に半径方向に延びてこれらに接触する突起を有する複数のリテーナ、
   上記の分離部内に形成され、上記リテーナの各突起及びベベルを付けられた管端に接着して、向い合った管の端面間に溶接継手を形成する連続溶接盛金、及び
   上記スリーブの外側面と上記管の内側面との間に供給されたシール材
   とを有することを特徴とする連結管組立体。
2. 上記の内側でテーパした断面を有する端部が上記スリーブの丸みをつけた端縁部と上記Ｏ−リングシールとの間の範囲に形成されている請求項１記載の連結管組立体。
3. さらに、上記の内側でテーパした断面が上記の減径区域に達していないことを特徴とする請求項１に記載の連結管組立体。
4. さらに、上記の減径区域及びその中に設けられた熱屈折材層が、向い合った管端間の分離部に対して概ね中心が合うように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の連結管組立体。
5. さらに、上記の管の向い合ったベベル付き端部間の分離部が、上記の突起がその中に位置する狭ばまり部及び該狭ばまり部より延び上記の溶接盛金がその中に形成される拡散部を有することを特徴とする請求項４に記載の連結管組立体。
6. さらに、上記のリテーナが、上記の熱屈折材の外面に隣接する上記の減径区域を横切って延び、かつ上記の突起が上記の各リテーナの中央に配設されていることを特徴とする請求項５に記載の連結管組立体。

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