[发明专利]法兰管道联接器

说明书

本发明涉及用于夹紧接头的器具和方法。在本发明的特别的实施例中，接头是法兰接头，并且本发明的器具和方法涉及横过法兰来应用的夹持器（clamp）。典型地，被修理的法兰接头通过螺栓固定，所述螺栓穿过在接头的相对侧上的相对法兰，并且所述螺栓通常压缩在法兰的内端面之间的垫片或者其他密封件。在本发明的某些实施例中，该器具和方法允许法兰接头的夹紧而不用移除已存在的螺栓或者其他紧固件，以及不会干扰被压缩在内（面对）法兰端面之间的已存在的垫片。

法兰连接是众所周知的。法兰连接被使用以连接一定长度的管道。典型地，法兰在将被连接的每个管道段的每个端部处径向地延伸（即，垂直地远离管的轴线延伸），以使得在每个端部上的法兰相互平行。通常地，每个法兰具有孔，该孔轴向地（即，平行于管道的轴线）延伸穿过法兰以允许比如螺栓或者螺柱的固定件插入穿过法兰，以使得法兰可以被压缩到一起以使管道的两个端部彼此密封。典型地，弹性垫片密封件被压缩在法兰的相对端面之间，并且常常可以被保持在法兰的一个或者两个端面中的环形凹槽中。

这是符合要求的连接管道端部的方法，并且来自于许多行业的许多英里的管线和流线被以这种方式连接。管线和它们的连接部当然会随时间退化，并且在法兰和垫片到达它们的使用寿命的终点之前比如上文中描述的法兰管线连接典型地会遭受螺栓失效。因此，在法兰管线连接上的补救工作常常涉及换掉已经被腐蚀的已存在的螺栓。通常，从法兰管道连接移除螺栓需要中断经过管道的流动，这在输油管线和其他高价值流体输送管线的情况下会具有显著不利的经济后果。因此，工业上已经采用各种“热螺栓连接”方法，其中单个螺栓或者螺柱被一次一个地移除和更换，同时管线保留有有效的流体导管，其中流体经过正在被修理的连接部。但是，这有时可能具有重大的挑战，因为一些螺栓可以容易地从法兰连接部取出并且相对快速地更换，然而其他的螺栓已经腐蚀的太严重从而难以旋出，从而需要从法兰连接部劈开或者切开。移除过度腐蚀的螺栓增加了所需的时间，并且也具有通过施加到螺栓上的较大的力以试图释放螺栓而导致干扰连接部的风险。

根据本发明，提供了用于支撑两个管道之间的法兰连接部的法兰夹紧器具，所述夹紧器具包括：

适于应用到法兰的沿周向间隔的部分的第一和第二夹紧装置，

第一夹紧装置和第二夹紧装置中的每个均具有：

-适于接合法兰的外端面的足部，以及

-适于从法兰连接部的相对侧将法兰按压在一起的力驱动器装置。

本发明也提供了支撑两个管道之间的法兰连接部的方法，该方法包括：

横过法兰连接部、在法兰的沿周向间隔开的部分处夹紧第一和第二夹紧装置，

将每个法兰的外端面与第一和第二夹紧装置中的每个上的足部接合，

以及驱动第一和第二夹紧装置以从法兰连接部的相对侧将法兰按压在一起。

典型地，第一和第二夹紧装置的每个均具有支承足部的腿部（leg portion）。足部可以是腿部的分离部分或者腿部的整体部分。足部可以从腿部延伸。

典型地，管道具有轴线并且法兰相对于管道的轴线垂直地延伸，管道的轴线典型地与连接部的轴线对准。典型地，夹紧装置横过法兰应用，其中每个夹紧装置的一部分（例如，足部）推挤在相对法兰上并且将它们推压到一起。

力驱动器装置可以是张紧装置，比如被驱动穿过承座的螺纹固定件。可选地，承座可以是有螺纹的，或者可以使用螺母或者其他配合固定件以抵着螺纹固定件起作用。替换地或者额外地，可以使用液压缸，并且可以使用驱动器装置以将法兰拉动或者推动到一起。

典型地，腿部具有轴环，该轴环具有平行于连接部的轴线轴向地延伸的孔，并且典型地，所述孔相对于连接部的轴线径向地间隔开，从而允许轴环接收和保持比如螺栓或者螺柱或者类似物的固定件。典型地，螺母在法兰连接的另一侧上螺纹连接到螺栓或者螺柱上，并且螺母在螺柱或者螺栓上的螺纹作用典型地提供了将两个法兰按压在一起的轴向力。典型地，轴环的孔与连接部的轴线径向地间隔开，以使得螺栓或者螺柱在法兰的外侧经过，而不接合法兰。轴环可以是腿部的整体部分或者可以是分离的部分。

典型地，腿部包括杠杆。典型地，腿部具有支点部分以抵着管道接合，使得腿部绕支点部分的枢转运动将轴向力施加到足部，从而压缩法兰连接部。支点部分可以可选地在足部上包括跟部（heel），所述跟部在足部的最靠近连接部的轴线的端部处。