專利名稱：具有磁性夾具的管道測試工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測試管道及容器等上的焊縫的設(shè)備，特別地，本發(fā)明涉及一 種內(nèi)部地密封管道的區(qū)段以便進行這種測試的設(shè)備。本發(fā)明還涉及一種密封并測試管道的 設(shè)備。
背景技術(shù)：
在化工或石化工廠等中，通常需要將流體材料(例如液體)從一個場所輸送到另 一個場所。這種材料的輸送通常包括比如導管或者管道、儲罐或者反應容器等的一些設(shè)備， 這些設(shè)備通常由金屬制成。輸送設(shè)備的分開部件之間的結(jié)合通常由將所需的部件焊接在一 起來實現(xiàn)。例如，當將相鄰的管道端部結(jié)合在一起時，每個端部通常設(shè)有凸緣，所述凸緣焊 接到各相應端部，然后螺栓連接到一起以形成密封。這種凸緣還可設(shè)置在儲罐或者其他容 器上，以便這些容器能夠連接到管道或者其他容器?？商娲模艿阑蚱渌O(shè)備之間的連接 裝置可以直接焊接在一起(即，對接焊)以形成密封。能夠理解，在任意一種情形下，每個 焊接接頭或者區(qū)段必須形成完整的密封以避免輸送材料的泄漏。當處理具有潛在危險的材 料——比如易燃的或有毒的液體——時尤其如此。出于安全的原因，有必要定期地測試用于將設(shè)備的各個部件(比如，管道、容器、 凸緣等)結(jié)合在一起的焊縫的完整性。現(xiàn)有技術(shù)提供了各種用于在導管上進行焊縫完整性測試的工具。例如，美國專利 第6，131，441號和第5，844，127號(將其全部公開內(nèi)容通過參引的方式結(jié)合入本文中)揭 示了一種焊縫測試工具，其隔離管道的特定區(qū)段(該區(qū)段包括焊縫)并在一個由該工具和 管道的內(nèi)表面限定的受約束的環(huán)形空間內(nèi)使這個區(qū)段受高壓流體的作用。監(jiān)測該環(huán)形空間 內(nèi)的流體壓力，從而任意的壓力降低都表明該焊縫中有泄漏。美國專利第6，463，791號(將其全部公開內(nèi)容通過參引的方式結(jié)合入本文中)揭 示了一種測試用于固定噴嘴的焊縫的設(shè)備。如此參考文獻的圖1所示，該設(shè)備包括(例如) 布置在容器的內(nèi)表面上的第一密封板和固定于噴嘴外凸緣部分的第二密封板。通過這種方 式，噴嘴容積被密封住并且加壓流體被引入其中。一旦該容積被填滿，如上所述地監(jiān)測壓力 并檢測任何泄漏。盡管該設(shè)備提供了精確并有效的對噴嘴上的焊縫進行測試的方法，但是 該設(shè)備的尺寸和重量使其不便于應用在大型的噴嘴上。此外，申請人的共同待決的美國專利申請第60/640，093號和第60/663，871號 (將其全部公開內(nèi)容通過參引的方式結(jié)合入本文中)提供了一種用于測試管道等上的焊縫 的完整性的工具。需要更容易地密封長管道的一個區(qū)段以便進行上述類型的應力測試。另外，需要一種能夠在進行這種測試的期間于焊縫上施加軸向應力以模擬“最壞情形”的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明大體上提供了一種用于內(nèi)密封管道的一個區(qū)段的設(shè)備，其中能夠 進行焊縫的完整性測試。另一方面，本發(fā)明提供一種能夠在密封待測試區(qū)段的同時對焊縫進行應力測試的 設(shè)備。又一方面，本發(fā)明提供一種能夠在管道的一個區(qū)段上產(chǎn)生軸向應力的設(shè)備。另一方面，本發(fā)明提供一種用于插入管道內(nèi)的設(shè)備，該設(shè)備包括用于接合所述管道的內(nèi)表面的周向夾具；能固定于所述夾具的密封板，所述板的外徑小于所述管道的內(nèi)徑；所述夾具包括一個或多個第一電磁鐵，以在所述夾具和所述管道的內(nèi)表面之間形 成磁性吸力，從而避免所述管道和所述夾具之間的相對運動；用于激勵所述磁鐵的電源；用于朝所述夾具迫壓所述密封板的裝置；以及彈性密封構(gòu)件，其設(shè)置在所述板和所述夾具之間，用于在朝所述夾具運動所述板 時在所述設(shè)備和所述管道內(nèi)壁之間形成密封接合。另一方面，本發(fā)明提供一種用于磨擦接合管道外表面的設(shè)備，包括適于配合在所述管道的外表面上的大致呈環(huán)形的夾具；所述夾具包括一個或多個用于與所述管道的表面形成磨擦接合的電磁鐵；用于激勵所述電磁鐵的電源。另一方面，本發(fā)明提供一種用于密封管道的一個區(qū)段的方法，包括在所述管道內(nèi)設(shè)置一種設(shè)備，該設(shè)備包括a)磁性激勵的夾具；b)密封板；c)位于所述夾具和所述板之間的彈性密封構(gòu)件，所述密封構(gòu)件能徑向朝外地變 形；激勵所述夾具上的磁鐵以避免所述夾具和所述管道之間的相對運動；以及，朝所述夾具前移所述板，從而使所述彈性密封構(gòu)件變形并與所述管道的內(nèi)表面形 成密封。另一方面，本發(fā)明提供一種用于密封管道的內(nèi)部區(qū)段的組件，所述設(shè)備包括軸向隔開地設(shè)置在所述管道內(nèi)的一對設(shè)備，每個所述設(shè)備包括a)用于接合所述管道的內(nèi)表面的周向夾具；b)能固定于所述夾具的密封板，所述板的外徑小于所述管道的內(nèi)徑；C)所述夾具包括一個或多個第一電磁鐵，以在所述夾具和所述管道的內(nèi)表面之間 形成磁性吸力，從而避免所述管道和所述夾具之間的相對運動；d)用于激勵所述磁鐵的電源；e)用于朝所述夾具迫壓所述密封板的裝置；以及f)彈性密封構(gòu)件，其設(shè)置在所述板和所述夾具之間，用于在朝所述夾具運動所述板時在所述設(shè)備和所述管道內(nèi)壁之間形成密封接合。


通過以下參照附圖進行的詳細描述，本發(fā)明的這些和其他的特征將會更加明顯， 其中圖1是本發(fā)明設(shè)備的一種實施方式的橫截面視圖。圖2是圖1中設(shè)備的夾具的立體圖。圖3是圖1中夾具的另一實施方式的剖視正視圖。圖4、4b、5和6是本發(fā)明其他實施方式的橫截面視圖。圖7到9是本發(fā)明的具有外部夾具的實施方式的橫截面視圖。
具體實施例方式在本發(fā)明的描述中，下列術(shù)語將假定具有下列相關(guān)的意思“容器”應當被理解為附著有噴嘴的任何設(shè)備或裝置。因此，術(shù)語“容器”將包括容 器本身、管道、圓桶、以及任何其他類似的設(shè)備。能夠理解，這里使用的術(shù)語“容器”只是一 種用于包括所有這些設(shè)備或裝置的簡便方式。術(shù)語“環(huán)形”用于描述具有至少一個外徑和至少一個內(nèi)徑的本體。因此，“環(huán)形管” 將被假定為具有內(nèi)外徑的中空管?！碍h(huán)形盤”將被假定為具有外徑和中心孔、從而提供了內(nèi) 徑的物體。術(shù)語“軸向”將用于描述沿著管道或?qū)Ч艿目v向軸線的方向。因此，“軸向力”或 “軸向應力”將被理解成沿著平行于導管的縱向軸線的方向施加的力。圖1揭示了本發(fā)明的一個方面，其中示出了用于管道的內(nèi)密封設(shè)備。優(yōu)選地，密封 設(shè)備10的尺寸制造成配合在管道(或管)12的內(nèi)腔內(nèi)。設(shè)備10包括直徑稍微小于管道12 內(nèi)徑的密封板14。該板包括第一面16和第二面18，其中，第二面鄰近夾具20。密封板14 的第二面18具有斜切邊緣22以容納0形環(huán)M或其他這樣的彈性密封裝置。夾具20通常包括外徑尺寸制造成以便裝配在管道12內(nèi)的環(huán)體。夾具20的環(huán)形 有利于將其重量減到最小。然而，夾具20還可以包括實心的本體。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 在學習了本文的描述之后能夠理解，夾具20的外徑優(yōu)選地稍微小于管道12的內(nèi)徑，以便允 許夾具20的軸向布置。夾具20設(shè)置有一個或多個其中布置磁鐵觀的凹槽或者凹腔沈。 優(yōu)選地，磁鐵28包括可在需要時激勵的電磁鐵。設(shè)置在夾具20上的磁鐵28設(shè)計成磁性地吸附管道12的壁，眾所周知，管道12由 鐵類金屬形成。磁鐵28設(shè)計成與管道12的內(nèi)壁形成強的夾持力，并且從而將夾具錨固在 管道12內(nèi)的固定軸向位置中。在優(yōu)選實施方式中，至少兩個或更多的磁鐵觀設(shè)置在夾具 20上，其中所述磁鐵繞著環(huán)形夾具20周向地布置。這種布置用于將夾具20均衡地固定在 管道12內(nèi)。盡管現(xiàn)在是針對在夾具上設(shè)置多個磁鐵進行描述，但是在其他實施方式中，還 可以設(shè)置一個或多個成型磁鐵以便獲得所需的夾持力。夾具20可釋放地固定于密封板14。在一種實施方式中，夾具設(shè)置有一個或多個、 優(yōu)選是多個螺栓30，所述螺栓30適于插入設(shè)置在密封板上的孔31內(nèi)。螺母32與螺栓30 配合以將密封板14固定于夾具20。能夠理解，可以在螺栓30與螺母32之間和/或與密封板14中的孔31之間設(shè)置密封裝置(未示出)以提供密封，從而避免通過孔31泄漏。圖2揭示了夾具20的一種實施方式，其中示出了磁鐵28和螺栓30的周向布置。 如上所述，雖然圖2所示的夾具20呈環(huán)形，但是其還可以包括實心的本體。在任意一種實施 方式中，為了減輕夾具20的重量，夾具20可以由比如鋁的輕金屬形成。密封板14也可以 由鋁形成。然而，能夠理解，夾具20和/或密封板14的材料可以從各種其他材料中選擇。由圖1可知，當螺母32擰緊時，密封板14受迫抵壓夾具20的相對面。在該過程 中，彈性密封件對(即，0形環(huán))彈性變形。設(shè)置在密封板14上的斜切邊緣22使得該變形 徑向地向外延展。使用時，首先將設(shè)備10插入管道12內(nèi)。設(shè)備10軸向定位在管道12內(nèi)的期望位 置中。能夠理解，可以在定位步驟之前預先組裝設(shè)備10。即，密封板14可松動地連接到夾 具20。可替代地，密封板14和夾具20可分開地插入管道12內(nèi)。一旦設(shè)備10定位在期望 部位，先使螺栓30插入穿過孔31、再將配合螺母32附著于螺栓30上，從而將密封板14連 接到夾具20 (如果還未組裝的話)。如上所述，也可以設(shè)置任意其他類型的密封件(比如墊 圈、密封圈等等)以便密封孔31。螺母32的擰緊迫使密封板14抵靠夾具20，并且如上所 述地導致密封件M徑向向外變形。從而，迫使密封件M抵靠管道12的內(nèi)壁，導致在它們 之間形成耐壓密封。在擰緊螺母32之前或之后，激勵設(shè)置在夾具20上的磁鐵觀以便在磁鐵觀和管 道12的壁之間形成強的吸力。能夠理解，可以選擇本發(fā)明使用的磁鐵，以便提供所需的夾 持力以防止夾具20在管道12內(nèi)的軸向運動。如上所述，磁鐵觀優(yōu)選地包括電磁鐵。在這 種情形下，一個或多個電力供應單元(未示出)將連接到磁鐵觀以對其之進行激勵?！A具20固定到管道12并且密封板14固定并密封抵靠夾具20，則可通過氣體 或液體對管道12的面向密封板第一面16的內(nèi)腔進行加壓而不會漏過密封板14。圖3揭示了具有環(huán)形結(jié)構(gòu)的夾具20的另一實施方式，其中設(shè)置有向內(nèi)延伸的凸緣 34以容納螺栓30。螺栓可以通過焊接等方式永久地附著在凸緣34上(或者夾具20的面 上)，可與凸緣34 —體成型，或者延伸貫穿凸緣34并通過螺母(未示出)固定。圖4揭示了應用本發(fā)明的密封設(shè)備來密封和測試管道。如圖所示，一對設(shè)備IOa 和IOb設(shè)置在管道12內(nèi)并且定位在將要測試完整性的焊縫36的相對兩側(cè)。設(shè)備IOa與圖 1所示的和以上描述的基本上相同。如上所述，設(shè)備IOa包括分別通過螺母3 和螺栓30a 接合于夾具20a的密封板14a。夾具20a包括至少一個磁鐵^a，優(yōu)選地，包括通常周向等 間隔分布的兩個或更多的磁鐵。通過彈性密封件2 在設(shè)備IOa和管道12的內(nèi)壁之間形 成密封，彈性密封件M可包括0形環(huán)。激勵磁鐵^a以便在期望位置處將夾具固定于管道 12。如上所述，當磁鐵的吸力在磁鐵和管道12表面之間產(chǎn)生緊密摩擦接合時實現(xiàn)這種固 定。圖4的設(shè)備IOb與上述的設(shè)備IOa類似，并且相似的元件采用相似的參考標號，但 是，為了清楚起見，添加了字母“b”。如圖所示，在管道12內(nèi)，設(shè)備IOb定位在焊縫36的與 設(shè)備IOa相對的一側(cè)。通過這種方式，兩個設(shè)備IOa和IOb相結(jié)合以便密封住管道12的一 個區(qū)段，從而形成一個密封的空間37。在設(shè)備IOb的情形下，密封板14b設(shè)置有至少一個 流體端口 38，加壓流體(即，液體或氣體)能夠通過該流體端口 38填充到密封空間37內(nèi)。 在優(yōu)選實施方式中，如圖4所示，設(shè)置有兩個端口 38，以便一個用于向空間37內(nèi)填充諸如水，而另一個用于排出空間37內(nèi)的任何空氣。能夠理解，能夠設(shè)置任意數(shù)量的端口 38。一 個或多個端口 38優(yōu)選地連接到壓力計或其他相似設(shè)備(未示出)以監(jiān)測產(chǎn)生于空間37內(nèi) 的壓力。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，焊縫36的測試包括向管道內(nèi)部施加恒定的高壓并在 一段時間內(nèi)監(jiān)控上述壓力。任何壓力降低都表明焊縫中有泄漏。使用時，對于圖4所示的系統(tǒng)，首先包括按照以上方式布置和固定設(shè)備IOa和10b。 然后向密封空間37填充加壓流體，并且如上所述地監(jiān)控壓力。除了圖4所示系統(tǒng)的測試功能之外，還可以理解本發(fā)明的其他特征。具體地，通過 在設(shè)備IOa和IOb之間形成密封的加壓空間37，可以看出施加到焊縫36上的壓力還在兩個 設(shè)備之間提供了一個分離力。然而，因為所述設(shè)備被固定或被夾持于管道的內(nèi)部，這種分離 力還可對焊縫36施加一個軸向力。這樣，圖4所示的系統(tǒng)同時對焊縫36施加徑向力和軸 向力，從而更精確地模擬“最壞情況”的情形以進行焊縫測試。能夠理解，這種模擬應力將 提供更精確的測試結(jié)果。圖4b揭示了圖4所示組件的一種變型。在圖4b的情形中，設(shè)備IOa和IOb基本 上與以上描述的一樣，每個分別都包括至少一個設(shè)置在管道12內(nèi)的夾具20a和20b。夾具 20a和20b包括按照如上所述的方式布置的磁鐵28a和^b。圖4和4b中所示組件的主要 不同之處在于密封板Ha和14b。在圖4b的情形中，密封板1 和14b大體呈環(huán)形盤的形 狀，其中，每個密封板Ha和14b都包括一個大致中心的開口。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解， 這能夠大大減小板Ha和14b的重量、從而利于將該組件用于大直徑管道中。此外，圖4b中的密封板14a和14b通過在兩個板之間延伸的管15結(jié)合在一起。 管15的內(nèi)徑優(yōu)選地大于設(shè)置在板14a和14b上的開口的直徑。另外，管15的外徑小于管 道12的內(nèi)徑。當設(shè)備IOa和IOb的組件安裝在管道12內(nèi)時，在兩個密封件2 和Mb、管 15的外表面和管道12的內(nèi)表面之間形成密封的環(huán)形空間35。管15還優(yōu)選地設(shè)置有一個 或多個上述端口。在圖4b中，示出了兩個端口 38和38'。這些端口用于如上述方式填充 環(huán)形空間35和/或排出環(huán)形空間35內(nèi)的空氣。由圖可知，由于管15的存在，空間35的體 積減到最小，因此，填充該空間所需的流體體積也減到最小。圖5揭示了與圖4所示的本發(fā)明密封設(shè)備的應用。在圖5所示的示例中，焊縫40 用于將凸緣42固定于管道12的端部。能夠理解，管道12可以是如上所述用于輸送的管道， 或者可以是設(shè)置在容器等上的噴嘴的導管部分。在該示例中，與圖1所示基本相同的設(shè)備 IOc用于在焊縫40的與凸緣42相對的一側(cè)密封管道12。在圖5中，設(shè)備IOc與圖1中設(shè) 備類似的元件采用相似的參考標號，但是，為了清楚起見，添加了字母“C”。定位和密封設(shè)備 IOc的方法與前面的描述一樣。在該示例中，凸緣42的開口端由板44密封。板44形成有 一系列的圓周間隔的螺栓孔，這些螺栓孔與通常設(shè)置在凸緣42的面上的螺栓孔對應。一旦 板44的螺栓孔與凸緣42的螺栓孔對準，螺栓45貫穿插入螺栓孔并通過螺母46固定。如 圖5所示，螺母可設(shè)置在螺栓45的兩端。能夠理解，螺栓45的一端可以具有一體成型的或 者焊接的螺栓頭，從而避免需要在兩端都使用螺母。能夠理解，可以在凸緣42的面與板44 的結(jié)合處設(shè)置任何需要的密封件，比如墊圈等(未示出)。與上文參照圖4所述類似，板44設(shè)有至少一個端口 38c。端口 38c用于填充凸緣 42和密封設(shè)備IOc之間的密封空間37c。如圖5所示，密封空間37c包括將凸緣42固定于 管道12端部的焊縫40。
在使用圖5所示的系統(tǒng)時，首先以上述方式將密封設(shè)備IOc安裝在管道12內(nèi)。然 后將板44安裝在凸緣42的外側(cè)面。板44固定于凸緣42，以便在兩者之間形成耐壓密封。 如上所述，任何所需的墊圈等都能用于這一目的。一旦板44和設(shè)備IOc被固定并夾住，通 過一個或多個端口 38c注入加壓流體以對空間37c加壓。如同上面參照圖4進行的描述， 圖5所示的設(shè)備還用于向焊縫40施加徑向以及軸向應力。圖6揭示了本發(fā)明的另一實施方式，其中，將圖1的設(shè)備10設(shè)置在管道12內(nèi)。然 而，在這個示例中，管道的外表面設(shè)有保持套環(huán)48，保持套環(huán)48包括具有內(nèi)徑和外徑的大 致環(huán)形的本體。套環(huán)48的內(nèi)徑設(shè)有多個周向隔開的磁鐵50，這些磁鐵50設(shè)計成與管道12 的外表面抵接。當套環(huán)48定位在與夾具20相同的軸向位置時，套環(huán)48的磁鐵50與設(shè)置 在夾具20上的磁鐵28重疊。套環(huán)48的磁鐵50的電源可與對夾具20的磁鐵28提供動力 的電源不同或相同。能夠理解，通過圖6的實施方式，兩組磁鐵28和50的磁性吸力的組合將為設(shè)備提 供更強的夾持力。換句話說，套環(huán)48用于加強夾具20。在另一實施方式中，磁鐵觀和50 的極性可以調(diào)整以便在兩者之間形成磁性吸力。通過這種方式，夾具20和套環(huán)50的組合 也能夠用于非鐵類管道——比如由鋁或不銹鋼等制成的管道。能夠理解，在這種情形下，磁 鐵觀和50將設(shè)置有具有足夠摩擦系數(shù)的管道接觸表面，以防止設(shè)備在管道12上滑動。類 似地，設(shè)置在鐵類管道的情形下，也可以在磁鐵觀和/或50上設(shè)置這種摩擦表面。能夠理解，套環(huán)48可與上述的任何夾具一起使用。圖7揭示了用于密封管道一端的本發(fā)明的另一實施方式。如圖所示，具有開口端 52的管道12設(shè)置有適于封閉該開口端的端板M。端板M優(yōu)選地設(shè)有環(huán)形溝槽56以便在 其中容納管道12的端部52。能夠理解，溝槽56的寬度尺寸可以大致地制成容納管道12的 厚度。溝槽56還優(yōu)選地設(shè)有彈性密封構(gòu)件58，以便在板M和管道12的端部52之間形成 密封。板M的直徑比管道12的直徑大，以便形成徑向延伸錨固凸緣60。在另一實施方 式中，板M的直徑可以與管道12的直徑相近，但設(shè)置有徑向延伸的臂以形成與錨固凸緣60 等同的結(jié)構(gòu)。錨固凸緣60設(shè)有貫穿通過螺栓64的多個周向隔開的螺栓孔62。在板M的與管 道端部52相對的面上，螺栓64通過螺母66固定。螺栓64的相對端固定于夾持套環(huán)68，夾 持套環(huán)68包括有繞管道12外表面周向延伸的大致環(huán)形的本體。夾持套環(huán)68包括面向板 54的徑向向外延伸的凸緣70。凸緣70設(shè)置有多個螺栓孔72，所述多個螺栓孔72與板M 上的螺栓孔62對應并適用于容納螺栓64的相對端。凸緣70通過螺母74固定于螺栓64。 在另一實施方式中，能夠理解，螺栓64能夠焊接在板M或凸緣70上、或與板M或凸緣70 一體成型，從而僅需要使用一組螺母66或74。夾持套環(huán)68設(shè)有一個或多個繞其內(nèi)徑周向設(shè)置并朝向管道12的外表面的磁鐵 76。磁鐵76設(shè)置在設(shè)置于套環(huán)68本體中的凹槽或凹腔77內(nèi)。如上所述，磁鐵76可優(yōu)選 地包括耦聯(lián)到一個或多個電源(未示出)的電磁鐵。在優(yōu)選實施方式中，多個磁鐵76繞管 道12的周向大致等距離地設(shè)置，以便均勻地分配有關(guān)的夾持力。在另一實施方式中，夾持套環(huán)68可設(shè)置在一個或多個區(qū)段中。在操作時，夾持套環(huán)68安裝在管道12的外表面上。此時，可以激勵磁鐵76以便在磁鐵和鐵類管道12之間形成磁性吸力。選擇磁鐵的強度以便在套環(huán)68和管道12之間 形成足夠的夾持力，以避免兩者之間的相對軸向運動。如上所述，磁鐵76可設(shè)有摩擦增強 表面以幫助避免套環(huán)68和管道12之間的相對軸向運動。一旦夾持套環(huán)68固定到管道12表面，安裝板M就安裝抵靠住開口端52。安裝所 述的板以使管道12的端部容納在溝槽56內(nèi)。此時，定位螺栓64、并通過螺母66和74固 定螺栓64。能夠理解，螺栓的擰緊導致板受迫抵住管道12的開口端52，從而密封管道的端 部。一旦通過板M密封住管道12的端部，則管道的內(nèi)部可以加壓以便進行測試，例 如，測試設(shè)置在管道上的任意焊縫。在又一實施方式中，如圖8所示，圖7中所示的板可設(shè)有端口 39，所述端口 39與圖 5中以元件標號38c標示的端口類似。能夠理解，圖8所示的設(shè)備能夠用于向管道12內(nèi)部 加壓，以便在其中施加徑向和軸向應力。通過這種方式，可以采用圖8的設(shè)備來測試管道上 的位于端部52下游的焊縫，而不用將測試設(shè)備局限在焊縫的區(qū)域處。還能理解，圖8中的 設(shè)備能夠與其他設(shè)備結(jié)合地使用，比如，與圖1或5的密封設(shè)備10或IOc結(jié)合地使用，從而 為了測試目的而隔離出管道的一個區(qū)段。圖9揭示了圖7和8中的設(shè)備的又一實施方式，其中，類似元件以類似參考標記標 示。相似但不同的元件以相似參考標記標示，但為了清楚起見，添加了字母“d”。由圖可知， 在圖9的實施方式中，夾持套環(huán)68d不包括任何用于接合管道12壁的磁鐵。在圖9的示例 中，夾持套環(huán)68d設(shè)置在通過配合的徑向延伸凸緣78結(jié)合在一起的兩個或更多個區(qū)段內(nèi)。 每個凸緣78設(shè)有貫穿通過螺栓的螺栓孔80。設(shè)置在凸緣78相對兩側(cè)上的螺母用于將所述 凸緣固定在一起。圖9中的夾持套環(huán)68d的尺寸制成為使得所述凸緣78的彼此張緊形成 與管道12外表面的強磨擦接合。這種機械夾具的更詳細的描述揭示在本申請人的共同待 決的美國專利申請第60/663,871號中，在此將其全部內(nèi)容通過參引的方式結(jié)合入本文中。能夠理解，以上使用的幾何學術(shù)語——比如環(huán)形、圓盤、周向等——是為了便于參 考。然而，這些術(shù)語不應該被解釋為將本發(fā)明限制于任何特定形狀的噴嘴或管道，并且，對 本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，對設(shè)備進行各種變型以適應任何形狀或設(shè)計都是顯而易見的。雖然本發(fā)明是參照特定實施方式進行描述的，但是對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在 不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情形下，各種變型都是顯而易見的。 通過參引的方式將以上引用的所有現(xiàn)有技術(shù)的公開內(nèi)容的全部都結(jié)合入本文中。
權(quán)利要求
1. 一種用于磨擦接合管道的外表面以及用于密封所述管道的端部的設(shè)備，所述設(shè)備包括適于配合在所述管道的外表面上的大致呈環(huán)形的夾具；所述設(shè)備進一步包括能固定于所述夾具的密封板，所述板包括用于密封接合所述管道 的端部的裝置，其中，所述夾具包括能夠連接在一起的兩個或更多個部分，所述部分中的每一個包括 至少一個凸緣，其中，當所述設(shè)備使用時，所述凸緣在徑向遠離所述管道的方向延伸，并且 相鄰部分的凸緣彼此相對；所述夾具進一步包括用于將相對的凸緣迫壓在一起的裝置，由此使所述夾具緊緊抵靠所述管道的外表面從 而在兩者之間形成摩擦接合，所述摩擦接合足以防止所述夾具與所述管道之間的相對軸向 運動；以及用于迫壓所述密封板抵靠所述管道的端部的裝置，在所述管道的外部，所述用于迫壓 密封板的裝置連接到所述密封板和夾具，并且所述用于迫壓密封板的裝置能夠操作以在軸 向上朝向所述夾具促動所述密封板并且使所述密封板抵靠所述管道的端部。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述用于將相對的凸緣迫壓在一起的裝置包括多 個第一螺栓和相關(guān)聯(lián)的螺母，所述第一螺栓延伸穿過設(shè)置在所述凸緣中的相對的螺栓孔。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述用于迫壓密封板的裝置包括多個第二螺栓和 相關(guān)聯(lián)的螺母，所述第二螺栓在所述密封板與所述夾具之間軸向延伸，其中，當使用時，所 述螺母的擰緊將所述密封板朝向所述夾具迫壓，并且所述密封板受迫抵住所述管道的端 部。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述密封板和所述夾具包括軸向向外延伸的部分， 所述部分具有多個螺栓孔，所述第二螺栓延伸穿過所述多個螺栓孔。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述多個軸向延伸的螺栓在所述管道上沿周向間 隔開。
全文摘要
一種用于密封管道內(nèi)部的一個區(qū)段的設(shè)備，包括夾具和能固定于夾具的密封板，該夾具具有磁性接合裝置以便將該夾具軸向定位在管道內(nèi)部并避免該夾具與該管道相對軸向運動。該密封板抵壓夾具的運動引起彈性密封元件的變形，從而在該設(shè)備和管道之間形成密封。該設(shè)備能夠與另一個反向設(shè)置的設(shè)備或其它密封裝置結(jié)合以便在該管道內(nèi)形成密封空間。該密封空間內(nèi)的壓力允許向該管道的密封區(qū)段施加徑向力和/或軸向力。
文檔編號G01M3/28GK102135219SQ201010599520
公開日2011年7月27日 申請日期2006年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月6日
發(fā)明者格蘭·卡爾森 申請人:卡-博投資有限公司