JP5281288B2 - フランジ管に対する管継手の連結および解除装置 - Google Patents

Description

本発明は、フランジ管に対する管継手を連結および解除する装置に関する。

“継手”という用語は、本発明では、通常条件および緊急条件の両方で同一フランジを容易に接続し、安全かつ迅速に解除することが可能なフランジ用コネクタを意味する。

石油製品の移送用の管を迅速に分離可能なように互いに接続するために利用される公知の管継手がある。石油製品の移送には、特に、船舶から陸地およびその逆、あるいは採取プラットフォームから船舶、あるいは船舶から船舶、あるいは船舶またはプラットフォームから海底の油井等への移送がある。

上記の継手は通常は管に対して永続的に連結されるが、継手の端部フランジをフックすることにより、継手を他の管に毎回接続することが必要である。２つの管は通常、互いに関して動作中の位置にあり、特に一方が陸地上で他方が船舶上にあるか、または船舶と船舶の間にある。

継手をフランジ管に安全かつ迅速に連結するのに利用可能な連結装置は、既に公知である。これらの１つは、例えばＭＩ２００３Ａ０００３６３で説明されてりおり、円の弦に沿ってカット部を有する円形のクランプホイールを円周上に並べたものを有する。カット部は接続プレートから軸方向に突出し、２つの位置の間で回転させられる。２つの位置のうち一方では、管のフランジがプレートに近づくことができるようにカット部の全てがプレートの軸に対して向けられ、２つの位置のうち他方ではホイールの螺旋ネック部が同一フランジをプレートに固定する。

極低温での製品移送用の管を利用する場合は、上記の公知の装置は接続に適しないことに気づくことが可能であった。特に温度に起因する熱収縮は、動作中の流体による振動と相まって、ホイールが与える締め付け力を減少させうる。

本発明の目的は、非常に低温での製品移送の場合でさえも安全で長時間持続する連結を可能とする前述の種類の装置を提供することである。

本発明によると、上記の目的は管継手のフランジ管に迅速に連結する装置に達成された。その装置は、管継手を、低温で液状物を輸送するフランジ管に迅速に連結する装置であって、
前記フランジ管の端末フランジの前面に軸方向に接近可能であるように前記管継手の一方の端部に堅固に固定した接続プレートと、それ自身の軸周りに回転し、円周上の離れた位置で前記接続プレートから前面に突出するクランプホイールとを備え、
各クランプホイールは円の１つの弦に沿ったカット部を有する円形をなし、かつ、全てのカット部が管継手の軸に向けられるような或る角度位置にクランプホイールがあるときは、該クランプホイール間に前記接続プレート及び前記端末フランジが相互に近づき離れるための通路が形成され、他方、前記クランプホイールが任意の他の角度位置にあるときは、前記接続プレート及び前記端末フランジが相互に近づき離れるのを妨げるように構成され、
前記各クランプホイールはさらに前記接続プレートに対向する螺旋状ネック部を有し、該螺旋状ネック部は前記クランプホイールが前記或る角度位置から前記他の角度位置へ回転することによって前記接続プレートに対する前記端末フランジの当接及び締め付けを行い、
前記各クランプホイールは前記接続プレートと一体となったブロックによって支持され、かつ、外部制御手段と接続可能な無端ピニオンネジユニットにより個別に駆動され、各クランプホイールは前記接続プレートの前面に対する各々の垂線と比較して僅かに傾斜するシャフトを有することを特徴とする。

無端ピニオンネジユニットが、非常に低温の場合でさえも締め付け位置にホイールをより良くかつ長時間持続して保持することを保証することを検証することが可能である。

実際、無端ピニオンネジユニットは、ウォームネジが駆動するピニオンへの可逆移動を保証し、従って装置の開閉を可能とするが、ピニオンが駆動するウォームネジへの移動は保証しない。言い換えると、ウォームネジはホイールに接続されたギアを駆動することはできるが、ホイールはウォームネジにより制御される位置に一旦到達すると、ウォームネジが動作中になるまで前記位置に留まらなければならない。これは、温度減少および振動によって引き起こされる望ましくない動作に対する安全性を保証し、従ってフランジ管の完全で長時間の持続を保証する。

さらに、各ホイールに対して各々の無端ピニオンネジユニットが与えられるので、それらのうち１つの不正な動作は、外部負荷および圧力の点での性能を劣化させるが、連結の密閉性は悪化させない。

本発明の特徴は、その実施態様の以下の詳細な説明からより明らかとなるであろう。実施態様は、添付図面における非制限的な例として示す。

図３に示すように、継手の一方の端部１が連結され、必要とするときは、（図３の点線で示した）第２の管３２のフランジ１２に連結される。

上記の目的のため、継手端部１は連結装置６０を支持し、連結装置６０は６個のクランプホイール１５を回転可能に支持するプレート１３を備え、クランプホイール１５は円周上に離れた位置でプレート１３の前面から軸方向に突出し、図６に示すように軸Ａはプレート１３に対する各々の直角Ｂと比較して若干傾いている。

各ホイール１５は、プレート１３と一体となった中空ブロック８０により支持される無端ピニオンネジユニット１９により制御され、ピニオン８１を備え、ホイール１５のステム８２に固定され、ホイール１５の１つと直角な軸を有するウォームネジ８３とかみ合う。

前記のウォームネジ８３はブロック８０により回転可能に支持され（図５−６）、外部に向けられた端部に２つの角ピン８４を有し、図に示していない外部制御手段に連結可能である。

図３に示すように、各クランプホイール１５は、円の弦に沿ったカット部２４を有する前面が丸い形態を有する。全てのカット部２４が連結軸に向けられるような角度位置にホイールがあるとき、第２の管の端末フランジ１２がホイール１５の間を通過してプレート１３に前面から近づき離れるように、カット部２４が作られる。ホイール１５が任意の他の角度位置にあるとき（図１および図２）、このように近づき離れることは不可能である。

図３に良く示すように、各クランプホイール１５は、前面の当接嵌合とプレート１３に対するフランジ１２の締め付けを引き起こすことが可能な螺旋ネック部２５を有する。

継手の端部１は最後に、圧縮ファイバとＵ形の“電力を通した”パッキング８６を有する従来のパッキング８５を収容するのに適切な丸い溝９０を備える。

迅速連結装置６０の動作方法は早速説明する。

カット部２４が継手軸に向けられ、無端ピニオンネジユニット１９がクランプホイール１５を連結に適当な角度位置に維持する間に、連結すべき管のフランジ１２はホイール１５のカット部２４を超えてプレート１３の近くに移動されなければならず、これは連結されるべき連結器および管の相対移動の存在下でもそうである。

フランジ１２がプレート１３に到達したとき、ウォームネジ８３は外部手段によりピン８４を通して駆動され、ピニオン８１の回転を誘起し、従って図３の角度位置に向かうホイール１５の回転を誘起する。

上記の回転の効果により、フランジ１２をプレート１３上に乗せ、それに対して固くクランプするように、ホイール１５の螺旋２５はフランジ１２とかみ合う（図３）。

ウォームネジ部８３とピニオン８１間のギア関係により、振動する場合および非常に低温での流体の移送の場合の両方で、安全で安定した連結を確立することができる。

パッキング８５は管理温度で動作し、パッキング８５によりフランジ１２の可能なゆがみを補償することができるが、Ｕ形のパッキング８６は大幅な熱変化の場合の密閉性を保証する。

プレートの嵌合は、継手の軸に直角で、従って螺旋２５の端末部とフランジ１２の背面との間で得ることができ、フランジ１２に働く応力がホイール１５を逆回転させることと、その結果として生じるフランジ１２とプレート１３との間のクランプ嵌合の緩みとを防止する。

単純で、安全かつ迅速な方法により、フランジ１２および関連する管に対する継手の安定かつ長時間持続する連結が得られる。

使用した無端ピニオンネジユニット１９によるメカニズムは、公知の水圧シリンダのメカニズムより確実に高い安全な性能を保証する。

本発明に従う連結／解除装置の不等角投影図である。 前記装置の平面図である。 図２の線III−IIIに従う立面図である。 図３の無端ピニオンネジユニットの拡大した詳細図である。 図４における詳細の左部分図である。 図４の底面図である。

符号の説明

１ 端部
１２ 端末フランジ
１３ 接続プレート
１５ クランプホイール
１９ 無端ピニオンネジユニット
２５ 螺旋ネック部
８０ ブロック
８２ ステム
８３ ウォームネジ
８４ ピン
８５ パッキング
８６ Ｕ形パッキング

Claims (4)

1. 管継手を、低温で液状物を輸送するフランジ管に迅速に連結する装置であって、
   前記フランジ管の端末フランジ（１２）の前面に軸方向に接近可能であるように前記管継手の一方の端部（１）に堅固に固定した接続プレート（１３）と、それ自身の軸周りに回転し、円周上の離れた位置で前記接続プレート（１３）から前面に突出するクランプホイール（１５）とを備え、
   各クランプホイール（１５）は円の１つの弦に沿ったカット部（２４）を有する円形をなし、かつ、全てのカット部（２４）が管継手の軸に向けられるような或る角度位置にクランプホイール（１５）があるときは、該クランプホイール（１５）間に前記接続プレート（１３）及び前記端末フランジ（１２）が相互に近づき離れるための通路が形成され、他方、前記クランプホイール（１５）が任意の他の角度位置にあるときは、前記接続プレート（１３）及び前記端末フランジ（１２）が相互に近づき離れるのを妨げるように構成され、
   前記各クランプホイール（１５）はさらに前記接続プレート（１３）に対向する螺旋状ネック部（２５）を有し、該螺旋状ネック部（２５）は前記クランプホイール（１５）が前記或る角度位置から前記他の角度位置へ回転することによって前記接続プレート（１３）に対する前記端末フランジ（１２）の当接及び締め付けを行い、
   前記各クランプホイール（１５）は前記接続プレート（１３）と一体となったブロック（８０）によって支持され、かつ、外部制御手段と接続可能な無端ピニオンネジユニット（１９）により個別に駆動され、各クランプホイール（１５）は前記接続プレート（１３）の前面に対する各々の垂線と比較して僅かに傾斜するシャフト（８２）を有することを特徴とする装置。
2. 前記各無端ピニオンネジユニット（１９）は、ピニオン（８１）と外部に向いた角ピン（８４）とを備え、前記ピニオン（８１）は前記クランプホイール（１５）のシャフト（８２）に固定され、かつ、前記ブロック（８０）に端部が支持された前記シャフト（８２）に対して直角な軸を有するウォームネジ（８３）とかみ合うように構成され、前記角ピン（８４）は前記ウォームネジ（８３）の回転、即ち、前記クランプホイール（１５）の回転を制御する前記外部制御手段と接続可能になるように構成されることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記接続プレート（１３）と前記端末フランジ（１２）との間の接触面に、前記端末フランジ（１２）のゆがみに追随する圧縮ファイバ製のパッキング（８５）を設けることを特徴とする請求項１記載の装置。
4. 前記接触面に、起こり得る熱変化に追随するＵ形パッキング（８６）を設けることを特徴とする請求項３記載の装置。

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