專利名稱：用于雙壁的管的連接系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種連接系統，用于雙壁的管，所述管具有用不生銹材料制成的內管 和包圍所述內管的外管。
背景技術：
雙壁的管用于使不同材料的有利特性彼此連接，尤其是用于一方面形成盡可能穩 定的管并且另一方面可輸送侵蝕性或腐蝕性的介質。雙壁的管在此例如通過內高壓成形 方法制造，在該內高壓成形方法中，將內管插入到外管中并且使兩個管彼此機械連接，其方 式是這些管在被加載內壓的情況下擴張。接著將內管與外管在管端部上以密封焊縫進行熔 焊。通過管的端側上的密封焊縫，這些管彼此相對固定，由此，這種雙壁的管僅可用確定的 敷設方法敷設并且例如不可由大的轉鼓展開。另外，管長度的截短和匹配不可在不破壞密 封縫的情況下進行，由此，在將雙壁的管截斷時必須將密封縫重新熔焊。對于在大的拉力下的應用而言通常很少使用用不生銹材料制成的管，因為這種材 料通常不具有足夠的強度并且在高的拉負荷下開始屈服。為了可在大的拉力下使用不生銹的管，迄今必須使用高強度的不銹鋼。這種鋼具 有缺點這種鋼成本非常高并且難于支配。另外，這種高強度的不銹鋼通常僅當這種鋼附加 地經歷了提高強度的再處理時才可使用。強度的提高在此在多數情況下以膨脹為代價來進 行。所謂黑鋼的使用經常是不可以的，因為黑鋼在腐蝕性條件下尤其是對于輸送腐蝕 性介質而言不可使用。兩種材料的組合即作為內管的不銹鋼和作為外管的高強度黑鋼解決了該問題。只 是這些管不可毫無問題地彼此連接，因為這些管通常不可熔焊，因為這是一種伴隨著強度 損失的熱處理。出于該原因，必須螺紋連接這種管。用于雙壁的管的管連接已由DE 102 57 224 Al公知。但在此要使用不生銹的管端部段，這些管端部段一方面昂貴并且另一方面在 螺紋連接時對于管的豎直使用而言帶來問題，因為在這種使用中產生較大的垂直的負荷和 拉力并且用特種鋼制造的管端部段不可傳遞高的拉力。不可通過用普通鋼制成的管端部短來替換用特種鋼制成的管端部段，因為對于這 種構件不可保證腐蝕保護。
發明內容
本發明的任務在于，提供一種連接系統，通過該連接系統一方面可傳遞高的拉力 并且另一方面可提供足夠的腐蝕保護。根據本發明，該任務通過具有權利要求1特征的連接系統來解決。本發明的有利 構型和進一步構型在從屬權利要求中描述。根據本發明的連接系統用于雙壁的管，所述管具有用不生銹材料、尤其是不銹鋼 制成的內管和包圍內管的外管，所述外管具有比內管的抗拉強度大的抗拉強度，該連接系統提出，在外管上在管端部上構造有螺紋并且在具有構造得與外螺紋相對應的內螺紋的螺 旋套筒中設置有密封環，該密封環由不生銹材料構造并且在螺紋連接狀態中使套筒相對于 被輸送通過內管的介質密封。以此方式，一方面可通過外管傳遞高的拉力，另一方面可進行 管端部之間的耐腐蝕的過渡，其方式是密封環提供管端部之間的盡可能平滑的過渡并且還 保護套筒以免與內管中的要輸送的介質接觸。
本發明的一個進一步構型提出，密封環在中央設置在套筒中，優選固定在套筒中， 其中，在套筒內部例如可設置槽或凹陷部，密封環配合到所述槽或凹陷部中。此外，固定可 機械地通過螺紋連接或者材料鎖合地通過熔焊或粘接來進行。密封環在此優選由內管的材料構成，即由不銹鋼構成，作為替換方案，密封環也可 由塑料構成。密封環在其端側上可設置有突出部或凹入部，以便形成在裝配狀態中靠置在管端 部的或相應連接件的端側上并且防止介質通過螺旋套筒排出的密封元件。密封環在此可這樣設置和構造，使得該密封環在螺紋連接狀態中在端側靠置在被 螺紋連接的管的管端部上，由此在外管以及內管的管端部與密封環之間產生直接接觸。在 此，內管可以或者在端側與外管齊平地終止或者在外管的管端部前面結束。由此則在內管 的管端部與外管的內直徑之間得到一個縮進部，該縮進部可被密封環彌補取代被密封環彌補，在密封環與管之間可設置耦合段，該耦合段例如與管端部的 特殊終止輪廓相匹配。該耦合段也由不生銹材料構成，優選由與內管類型相同的材料構成。密封環和耦合段的內直徑基本上與內管的內直徑相應，以便保證通過管路的流動 盡可能不受干擾。為了更好的密封，所述螺紋構造成錐狀，由此還使螺紋連接容易；作為替換方案， 設置螺紋的圓柱狀構型。套筒優選由至少具有外管材料強度的材料構成，也提出，套筒由與外管相同的材 料構造，例如由高強度鋼構造。為了避免在裝配期間密封環扭轉，在密封環以及耦合段或管端部上構造有形狀鎖 合元件，這些形狀鎖合元件避免密封環和耦合段或管端部在周向方向上相對運動。
下面借助于附圖對本發明的實施例進行詳細描述。附圖表示圖1兩個通過套筒連接的管的俯視圖；圖2根據圖1的管連接裝置的剖面視圖；圖3套筒的剖面視圖；圖4變型方案的部分剖切的視圖；圖5根據圖4的整體剖面視圖；以及圖6套筒與密封環的放大的部分剖面。
具體實施例方式圖1中示出了兩個管1、2與其管端部。在管端部上設置有外螺紋13、23。兩個管 1、2通過螺旋套筒3彼此連接。
在圖2中在剖面視圖中可看到，兩個管1、2構造成雙壁的并且具有外管11、21以 及內管12、22。內管12、22由不生銹材料、優選鋼構成，而外管11、21由高強度材料、優選黑 鋼構成。在管1、2的端部區域上形成錐狀收縮的螺紋13、23。在所示實施形式中，內管12、 22在外管11、21的管端部15、25前面結束。兩個管1、2通過螺旋套筒3彼此連接。在如在圖3中可看到的套筒3內部形成向 外擴展的錐狀的內螺紋31、32，這些內螺紋與管1、2的外螺紋13、23相對應。一個密封環4 在中間配合在套筒3內部，該密封環通過例如呈環繞的槽形式的形狀鎖合元件緊固以免軸 向移動，密封環4置入到所述環繞的槽中。除了通過槽來機械緊固之外也可將密封環4粘 接、釬焊或熔焊，也可設置附加的螺紋連接。在圖2的所示實施例中，在密封環4與管端部15、25之間設置有耦合段51、52，這 些耦合段靠置在密封環4的端側上。在背離密封環4的側上，耦合段51、52被構造得與內 管12、22和外管21、22齊平地終止。套筒3的材料是與外管11、21的材料相同的材料，而密封環4以及必要時耦合段 51、52的材料與內管12、22的材料相應。
為了使一個管1上的力通過套筒3到另一個管2的傳遞不受橫截面變化的侵害， 套筒3中的用于嵌入密封環4的凹部不大于套筒3的內螺紋31、32的深度。在端側在密封環4上在嵌入到套筒中之后可過切削或成形來施加另外的密封元 件。由此仍可產生型廓和橫截面變化。該系統的全部部件一彼此螺紋連接在一起，密封環 4與必要時存在的耦合段51、52 —起以匹配的輪廓保證由不生銹材料形成連貫的無縫隙的 表面。連貫的表面由內管12、22、密封環4和必要時的耦合段51、52構成。通過由于擠壓而 對于所輸送的介質不可透過的、由不生銹材料構成的表面保證在套筒3的內側上不可發生 腐蝕。同時提供相同類型的足夠強的連接，該連接可傳遞管1、2之間所出現的拉力，由此， 例如在鉆探工程中對于管1、2的垂直安裝也可使用這樣的螺紋連接。圖4中示出了兩個連接好的管1、2的部分剖面視圖，這些管通過套筒3彼此螺紋 連接。兩個管1、2具有外螺紋13、23，這些外螺紋通過套筒3的相對應的內螺紋朝設置在 螺紋套筒3的中間的密封環4的方向拉。一個耦合段在所示實施例中未示出。在此，螺紋 13,23也構造成錐狀并且朝密封環4的方向收縮，作為對此的替換方案，設置圓柱狀的螺紋 構型也是可以的。圖5中示出了根據圖4的變型方案的完整剖面視圖。圖5中所示的連接的結構基 本上相應于根據圖2的結構。相同的參考標號標記相同的構件。與圖2不同，在圖5中沒 有設置耦合段51、52，而是密封環4直接靠置在管端部15、25上并且因此使套筒3相對于所 輸送的介質密封。在一個短的區域上——在該區域中內管12、22不覆蓋外管11、21，所輸送 的介質與對應的外管11、21發生接觸。該區域中的內直徑相應于內管12和密封環4的內 直徑，由此可保證所輸送的介質基本上不受干擾地流動。在圖6中在一個剖面視圖中示出了螺紋套筒3的放大視圖。密封環4在中間固定 在套筒3內部并且在朝向套筒3的外側上具有整圓的輪廓。一個接片向內伸出，由此產生 一個蘑菇狀的橫截面。通過該橫截面形成一個在徑向方向上起作用的側凹，由此，密封環4 在接片的區域中自增強地壓緊在未示出的管端部15、25的靠置棱邊上。管端部15、25配備 有向內指向的棱角，由此，管端部15、25擠入到密封環4中并且取代平滑靠置而發生存在于軸向方向上的覆蓋。 作為無耦合段的構型的替換方案，可使用也具有耦合段的密封環4的幾何構型，其中，耦合段51、52的對應的端側端部具有與密封環4的橫截面相對應的輪廓。
權利要求
連接系統，用于雙壁的管(1，2)，所述管具有用不生銹材料制成的內管(12，22)和包圍所述內管(12，22)的外管(11，21)以及螺旋套筒(3)和設置在該套筒(3)中的密封環(4)，所述外管具有比所述內管(12，21)的抗拉強度大的抗拉強度，其中，在所述外管(11，21)上在管端部上構造有螺紋(13，23)，該螺旋套筒具有內螺紋(31，32)，所述內螺紋構造得與所述外螺紋(13，23)相對應，該密封環由不生銹材料構造并且在螺紋連接狀態中使該套筒(3)相對于被輸送通過所述內管(12，22)的介質密封。
2.根據權利要求1的連接系統，其特征在于該密封環(4)在中央設置在該套筒(3)中。
3.根據權利要求1或2的連接系統，其特征在于該密封環⑷固定在該套筒(3)中。
4.根據上述權利要求之一的連接系統，其特征在于該密封環(4)由所述內管(12，22) 的材料構成。
5.根據上述權利要求之一的連接系統，其特征在于該密封環(4)在其端側上設置有 突出部或凹入部。
6.根據上述權利要求之一的連接系統，其特征在于該密封環(4)在螺紋連接狀態中 在端側靠置在被螺紋連接的管(1，2)的管端部(15，25)上。
7.根據上述權利要求之一的連接系統，其特征在于所述內管(12，22)在所述外管 (11，21)的管端部前面結束。
8.根據權利要求7(如果該權利要求7引用權利要求1至5)的連接系統，其特征在于 在該密封環(4)與所述管端部(15，25)之間設置有耦合段(51，52)，所述耦合段由不生銹材 料構成。
9.根據上述權利要求之一的連接系統，其特征在于該密封環(4)的內直徑相應于所 述內管(12，22)的內直徑。
10.根據上述權利要求之一的連接系統，其特征在于所述螺紋(13，23；31, 32)構造成 錐狀或圓柱狀。
11.根據上述權利要求之一的連接系統，其特征在于該套筒(3)由至少具有所述外管 (11，21)的材料強度的材料構成。
12.根據上述權利要求之一的連接系統，其特征在于在所述耦合段(51，52)或所述管 端部(15，25)和該密封環(4)上構造有相對應的形狀鎖合元件，這些形狀鎖合元件避免密 封環(4)和耦合段(51，52)或管端部(15，25)在周向方向上相對運動。
13.根據上述權利要求之一的連接系統，其特征在于所述內管(12，22)由不銹鋼構成。
全文摘要
本發明涉及一種連接系統，用于雙壁的管(1，2)，所述管具有用不銹鋼制成的內管(12，22)和包圍所述內管(12，22)的外管(11，21)以及螺旋套筒(3)和設置在該套筒(3)中的密封環(4)，所述外管具有比所述內管(12，21)的抗拉強度大的抗拉強度，其中，在所述外管(11，21)上在管端部上構造有螺紋(13，23)，該螺旋套筒具有內螺紋(31，32)，所述內螺紋構造得與所述外螺紋(13，23)相對應，該密封環由不生銹材料構造并且在螺紋連接狀態中使該套筒(3)相對于被輸送通過所述內管(12，22)的介質密封。
文檔編號F16L58/18GK101836023SQ200880112412
公開日2010年9月15日 申請日期2008年10月24日 優先權日2007年10月25日
發明者G·霍勒 申請人:布廷恩兩合公司