JP4274363B2 - 流体移送システムの２つのパイプ部分を接続および切断構成 - Google Patents

Description

本発明は、流体移送システムの２つのパイプ部分を接続および切断するモジュールの構成に関し、２つのパイプ部分の各々は、パイプラインの端部要素を構成し、流体フローの断面を閉じる位置と、流体フロー断面を開く位置との間で、パイプ部分内でピボット軸の周りを旋回するように取り付けられたディスクと、旋回を制御するための外部デバイスとが設けられたちょう形弁の形で構成され、ピボット軸は、パイプの軸に垂直方向に互いに平行に延在する。

このタイプの接続モジュールの構成はすでに公知となっており、この接続モジュールの構成により、２つのステーション間で、一方向または他方向に流体を供給し受け入れるためのそれぞれのパイプラインを接続することが可能であり、２つのステーションの一方は、固定ステーションであり、他方は、可動ステーションであり得る。

また、公知の接続モジュールの構成に、緊急切断デバイスを設けることも公知となっており、このデバイスにより、ドリフトや事故の極限状態、例えば、火災時に、可動パイプ部分を固定パイプ部分から距離を置いて配置することにより、パイプラインに流体を封じ込めたまま、構造にダメージを与えないようにしたり、パイプがこじ開けられたりしないようにすることができる。

公知の構成において、２つのパイプ部分のディスクのピボット軸は、パイプ部分が接続されると、パイプ部分の軸方向に互いに間隔を置いて設けられているため、開位置と閉位置との間での旋回運動を実行することができる。
これには、ディスクが閉位置にあるとき、ディスクの間に、流体が充填された比較的大きな空間を形成するという欠点がある。緊急切断のさい、この流体量は、環境へと失われてしまう。

このような事態は、移送流体が人と環境に危険なものや、火災の危険を伴うものである場合、非常に深刻である。これは、特に、例えば、積み込みまたは積み下ろしターミナルと液化ガスタンカとの間で液化天然ガス（ＬＮＧ）を移送する場合である。

フランス特許第２５８０３６７号明細書

本発明の目的は、上述したタイプのもので、前述した主要な欠点がない接続および切断構成を提案することである。

この目的を達成するために、本発明による接続および切断構成は、流体移送システムの２つのパイプ部分の各々が、パイプラインの端部要素を構成し、流体フローの円形断面を閉じる位置と、前記流体フローの円形断面を開く位置との間で、前記パイプ部分内でピボット軸の周りを旋回するように取り付けられた２つの円形ディスクがちょう形弁の形態で構成され、パイプの軸に垂直方向に互いに平行に延在し、前記パイプ部分（２、３）が接続状態にあるとき、閉位置にある前記両円形ディスク（５、６）間の空間がゼロとなる、前記２つのパイプ部分の接続および切断構成であって、閉位置にある前記両円形ディスク（５、６）間の空間をゼロとなるように、各円形ディスク（５、６）の各ピボット軸（Ｘ、Ｘ’、２１）が、パイプ部分（２、３）の軸（Ｙ−Ｙ）に対して中心からずれた位置に配設され、且つ、各円形ディスク（５、６）の各ピボット軸（Ｘ、Ｘ’、２１）が、前記パイプ部分の軸（Ｙ−Ｙ）に対して垂直方向に向けて配置され、且つ、パイプ部分（２、３）の軸（Ｙ−Ｙ）と２つのパイプ部分（２、３）の接合面との交点を中心に点対称にずれた状態で軸支されていて、前記２つの円形ディスク（５、６）が、開位置にあるとき、前記２つの円形ディスク（５、６）が、互いに接触することにより、運動学的な遊びを防止し、流体フローの不安定性により誘発される可能性がある前記ディスク（５、６）の振動や揺れを防止することを特徴とする。

本発明のさらなる別の特徴によれば、前述したパイプ部分（２、３）の外周側の平坦な前面（９）に環状ガスケット（３２）が設けられていることを特徴とする。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１から図４は、２つのステーション間で液化天然ガスなどの流体を移送するためのシステムの、接続されるパイプラインの２つの端部分を接続および切断するためのモジュールのひとつの形態を示す。
ステーションの一方は、液化ガスタンカであり、他方は、積み込みまたは積み下ろしターミナルであり得る。

図面では、接続および切断モジュールを符号１で示し、上述した２つのステーションのパイプラインの端部でそれぞれ取り付けられた２つのパイプ部分２、３を含む接続および切断モジュールの構成のみを示す。
各パイプ部分２，３は、ちょう形弁の形態で製造され、パイプ部分２，３内に取り付けられる円形ディスク５、６を有し、その結果として、流体フロー断面は円形である。

各ディスク５および６は、パイプ部分２、３の内部で旋回するように取り付けられ、図１および図２に示す流体フロー断面を閉じる位置と、図３に示す流体フロー断面を開く位置との間にある軸Ｘ、Ｘ’の周りで旋回するように構成される。

各パイプ部分２、３または弁は、概して円筒状の形状を呈しており、他方のパイプ部分２、３に隣接した端部に、パイプ部分２、３の平坦な前面９に環状カラー８が設けられる。
２つのパイプ部分２、３が軸方向に配列されてリング１２により接続状態にあるときが図２および図３の略図的に示されている。
緊急切断デバイスの相補形のＶ字状の溝に係合されるようにされた外部切頭円錐輪郭１０とアセンブリをなすように、２つのカラーの外周面が構成される。この緊急切断デバイスは公知のものであり、特許文献１に記載されているのでさらに詳細な説明をしない。
本発明を理解するためには、例えば、パイプ部分２，３の接続時、図２に示すような接続位置に２つのパイプ部分２，３を動かないようにするとともに、緊急切断時、図４の矢印で示すように分離されて、２つのパイプ部分２，３のカラー８を解除することにより、図４にも示すように分離できるようにする２つのリング部分１３、１４からリング１２が構成されることが示されていれば十分である。

２つのリング部分１３、１４は、パイプ部分３に接続されたままであることに留意されたい。
切断デバイスに関するさらなる詳細に関しては、特許文献１を参照されたい。
また、この緊急切断デバイスは、２つのリング部分１３および１４を組み立てるための２つの円形要素１５および１６しか図１に示されていないことにも留意されたい。

本発明の本質的な特徴によれば、閉位置にある各ディスク５、６の外部前面１８が、パイプ部分２，３のカラー８の平坦な外周面９と整列されるため、２つの表面１８は、２つのパイプ部分２および３の接続時、互いに接触した状態にある。

ディスク５および６が閉位置から図３に示す開位置に旋回できることは、それらのピボット軸の適切な構成により達成される。

本形態の別の重要な特徴によれば、２つのディスク５および６は、開位置においても互いに接触する。
この構成により、運動学的な遊びを阻止することができ、流体フローの不安定性により誘発される可能性があるディスクの振動や揺れを防止できる。

２つの特徴を作るために、ディスク５の軸Ｘとディスク６の軸Ｘ’は、一方では、パイプ部分２，３の軸Ｙ−Ｙの方向に互いからずらされ、他方では、この軸Ｙ−Ｙに対して対称的に中心からずらされる。
この差は、両方の場合においてほぼ同じである。
このようにして、２つのディスク５および６は、閉位置において互いに接触状態にあり、図３に示す開位置に達するように、両方がそれらの軸の周りを同期して旋回でき、この開位置において、２つのディスク５および６は、これらの表面の一部分で接触した状態のまま、パイプ部分２，３の軸Ｙ−Ｙに対して平行な方向に配向される。
したがって、各ディスク５および６は、４分の１回転の旋回運動を行う。

各ディスク５および６のピボット軸は、軸方向に配列されたシャフト２１およびシャフトスタブ２２を動作させることにより具体化される。
シャフト２１は、ディスク５および６の外周付近の高い位置に、ディスク５および６の背面から突出する固定タブ２３に回転可能に固定して接続され、さらにパイプ部分２，３の外部管状端部２４に回転可能に取り付けられる。
このシャフトの自由外端部２５は、回転可能なように構成される。
シャフト端部２２は、パイプ部分２，３の本体の符号２７で示す一端部に設置され、端部２８は、ディスクの背面上に外周付近の下方に設けられたタブ３０に自由に回転できるように受け入れられる。

パイプ部分２および３が、平坦な前面９上に、適切な環状レセスに配設された環状ガスケット３２を保持することに留意されたい。
このガスケット３２は、金属製、プラスチック製、または複合材料から作られる。

図１から図３は、緊急切断デバイスのリング１２のＶ字状溝にある切頭円錐外周面にカラー８が係合することにより接続状態にあるモジュール１を表す。
図４は、緊急切断後の２つのパイプ部分２および３を示す。
上記に示すように、２つのパイプ部分２および３の切断は、リング１２を開くことにより、すなわち、２つのリング部分１３および１４を外向きに半径方向の運動をすることにより生じる。

図５から図７に参考例を示す。
本例において、ディスク５および６のピボット軸は、パイプ部分２および３の流体フロー断面の外側に位置する。
このため、外部方向に延在するタブ３４が、ディスク５および６の外周の背面上に設けられる。
このタブ３４の他方の自由端部には、ディスク５および６のピボット軸を構成する軸３６が設置される。

各ディスクの動作は、２つの関節式アーム、すなわち、ディスクの背面上の参照番号４２で関節式に連結された第１のアーム４１と、自由端部の参照番号４４で、パイプ部分の本体に関節式に連結された第２のアーム４３によって行われる。
シャフトは、参照番号４５で互いに関節式に連結される。アームの関節の軸は、ディスクのピボット軸に対して平行に延伸することは言うまでもない。
図に示すように、図６に示す開位置にディスクを旋回している間、アーム４１および４３を折りたたむことができるように、パイプ部分には、２つのアームを収容して互いに折りたたむことができる横方向の***部が設けられる。

ディスク５または６を開閉するための動作を行うために、各セクションには、動作シャフトを通すための管状端部分４９が設けられ、その外部の制御端部が参照番号５０で表されている。シャフトは、背面上の関節４４の位置でアーム４３に作用する。

ディスクの閉位置において、関節式アーム４１および４３が整列されて、ディスクにかかる応力を軽減し、閉位置をロックする支柱となることにも留意されたい。

図５から図７に示す参考例は、パイプ部分の流体フローの断面が完全に自由であることにより、ガスまたは液体により押されて、パイプラインを移動するプランジャ要素を用いてパイプラインのスクレーピングが可能となり、可動パイプラインに保持された流体を空にすることができるという利点がある。

本発明は、閉位置にあるとき、２つのディスク間に画定された空間がゼロになるため、緊急切断中、図４に示すディスクの閉鎖後、環境に入る流体がないという共有の利点がある。
その結果、環境を汚染する危険性がなくなる。
したがって、本発明によるモジュールは、環境に有害な流体、例えば、液化天然ガスなどの移送に特に適している。
本発明の別の利点は、モジュールが軽量なことである。
本発明のさらなる利点は、開位置にあるディスクが支持され不動にされているため、流体フローの不安定性により誘発される可能性のある振動や揺れが防止されることである。
なお、先の実施形態の場合、ディスクは、図３に示すように、開位置において互いに対して平らになっている。

上述した実施形態に多数の修正がなされてよいことは言うまでもない。

略図的に示され、図２の線Ｉ−Ｉに沿って切り取られた、参考例による接続および切断構成の軸断面図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩの方向に切り取った図１による構成の断面図であり、ディスクが閉位置にある構成を示す。 図２に類似した図であり、開位置のディスクを示す。 緊急切断後の図２による構成の図である。 参考例の軸断面図であり、閉位置にあるディスクを示す。 図５に類似した図であり、開位置にあるディスクを示す。 図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿って切り取った断面図である。

符号の説明

１ 接続および切断モジュール
２、３ パイプ部分
５、６ ディスク
８ カラー
９ 外周面
１０ 外部切頭円錐輪郭
１２ リング
１３、１４ リング部分
１５、１６ 円形要素
１８ 外部前面
２１ シャフト
２２ シャフトスタブ
２３ 固定タブ
２４ 外部管状端部
２５ 自由外端部
２８ 端部
３０ タブ
３２ 環状ガスケット
３４ タブ
３６ ピボット軸
４１ 第１のアーム
４３ 第２のアーム
４４ 関節
４７ ***部
４９ 管状端部分
５０ 制御端部
Ｘ、Ｘ’、Ｙ 軸

Claims (2)

1. 流体移送システムの２つのパイプ部分の各々が、パイプラインの端部要素を構成し、流体フローの円形断面を閉じる位置と、前記流体フローの円形断面を開く位置との間で、前記パイプ部分内でピボット軸の周りを旋回するように取り付けられた２つの円形ディスクがちょう形弁の形態で構成され、パイプの軸に垂直方向に互いに平行に延在し、前記パイプ部分（２、３）が接続状態にあるとき、閉位置にある前記両円形ディスク（５、６）間の空間がゼロとなる、前記２つのパイプ部分の接続および切断構成であって、
   閉位置にある前記両円形ディスク（５、６）間の空間をゼロとなるように、各円形ディスク（５、６）の各ピボット軸（Ｘ、Ｘ’、２１）が、パイプ部分（２、３）の軸（Ｙ−Ｙ）に対して中心からずれた位置に配設され、
   且つ、各円形ディスク（５、６）の各ピボット軸（Ｘ、Ｘ’、２１）が、前記パイプ部分の軸（Ｙ−Ｙ）に対して垂直方向に向けて配置され、且つ、パイプ部分（２、３）の軸（Ｙ−Ｙ）と２つのパイプ部分（２、３）の接合面との交点を中心に点対称にずれた状態で軸支されていて、
   前記２つの円形ディスク（５、６）が、開位置にあるとき、前記２つの円形ディスク（５、６）が、互いに接触することにより、運動学的な遊びを防止し、流体フローの不安定性により誘発される可能性がある前記ディスク（５、６）の振動や揺れを防止することを特徴とする、
   構成。
2. 前記パイプ部分（２、３）の外周側の平坦な前面（９）に環状ガスケット（３２）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の構成。

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