特許 7549600 パイプラインの伸縮継手

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-03

(45)【発行日】2024-09-11

(54)【発明の名称】パイプラインの伸縮継手

(51)【国際特許分類】

   F16L 27/12 20060101AFI20240904BHJP

   F16L 21/04 20060101ALI20240904BHJP

【ＦＩ】

F16L27/12 E

F16L21/04

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2021556588

(86)(22)【出願日】2020-03-18

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-05-20

(86)【国際出願番号】 IB2020052471

(87)【国際公開番号】W WO2020188500

(87)【国際公開日】2020-09-24

【審査請求日】2023-01-25

(31)【優先権主張番号】102019000003995

(32)【優先日】2019-03-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】516208282

【氏名又は名称】サイペム エスピーアー

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】カッセティ，マルチェッロ

(72)【発明者】

【氏名】カナーリ，カルロ

【審査官】広瀬 雅治

(56)【参考文献】

【文献】独国特許出願公開第０４０１２９８３（ＤＥ，Ａ１）

【文献】実公昭４７－０３８２４４（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】実開昭５８－１９１４８６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１０１９７５３１７（ＣＮ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１５４８８１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－２５０２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－１４６１８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６２－１０８６８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６２－１００３９１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５１－０５０３１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０５１０６１２９（ＵＳ，Ａ）

【文献】実開平０３－０２０７８７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－１６３４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０３５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－０９０２２２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実公昭４６－０３５０６４（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】実開昭４９－０６６０３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０８－０４２７６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｌ ２７／１２

Ｆ１６Ｌ ２１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

寸法変化を補償するように構成されたパイプライン伸縮継手（７；７００）であって、
－第１直径（Ｄ１）を有する第１パイプセクション（８）と、
－少なくとも部分的に前記第１パイプセクション（８）内に配置され、且つ、前記第１パイプセクション（８）にスライド式に接続された、前記第１直径（Ｄ１）よりも小さい第２直径（Ｄ２）を有する少なくとも第２パイプセクション（９）と、
－少なくとも１つの端部アセンブリ（１０）であって、前記第２パイプセクション（９）に固定され、且つ、前記第１パイプセクション（８）と共に、２つの対向する円筒面により境界付けられた少なくとも１つの第１環状座部（１４）を画成するように構成され、前記円筒面の一方が前記第１パイプセクション（８）の前記円筒面である端部アセンブリ（１０）と、
－前記環状座部（１４）内に収容された少なくとも１つの環状ガスケット（１５）と、
を備え、
当該環状ガスケット（１５）が、ポリマーケーシングと、前記ポリマーケーシング内に収容されたばねとを含み、前記ポリマーケーシングが前記円筒面と接触しており、
前記端部アセンブリ（１０）が、前記第２パイプセクション（９）の一端に溶接されたリング（１２）と、前記リング（１２）の一端に解除可能に固定された少なくとも１つの環状壁（１１）と、を含み、前記環状壁（１１）が、前記リング（１２）及び前記第１パイプセクション（８）の前記対向する円筒面と共に前記環状座部（１４）を境界付け、
前記リング（１２）が、前記環状壁（１１）に面した面を有するショルダ（１３）を含み、前記面が前記環状壁（１１）と、前記リング（１２）及び前記第１パイプセクション（８）の前記対向する円筒面と共に前記環状座部（１４）を境界付ける、伸縮継手。

【請求項2】

前記第２パイプセクション（９）の周囲に配置された前記第１パイプセクション（８）の一部に解除可能に固定された少なくとも１つのストロークブロック（１６）を含む、請求項１に記載の伸縮継手。

【請求項3】

前記少なくとも１つのストロークブロック（１６）が、前記第１パイプセクション（８）の厚さを貫通する少なくとも１つのファスナを含む、請求項２に記載の伸縮継手。

【請求項4】

前記少なくとも１つのストロークブロック（１６）が、前記第２パイプセクション（９）の周囲に配置された前記第１パイプセクション（８）の一端に解除可能に固定されたシールリング（１７）を備えている、請求項２に記載の伸縮継手。

【請求項5】

寸法変化を補償するように構成されたパイプライン伸縮継手（７０）であって、
－第１直径（Ｄ１）を有する第１パイプセクション（８）と、
－少なくとも部分的に前記第１パイプセクション（８）内に配置され、且つ、前記第１パイプセクション（８）にスライド式に接続された、前記第１直径（Ｄ１）よりも小さい第２直径（Ｄ２）を有する少なくとも第２パイプセクション（９）と、
－少なくとも１つの端部アセンブリ（１８）であって、前記第１パイプセクション（８）に固定され、且つ、前記第２パイプセクション（９）と共に、２つの対向する円筒面により境界付けられた少なくとも１つの第１環状座部（２７）を画成するように構成され、前記円筒面の一方が前記第２パイプセクション（９）の前記円筒面である端部アセンブリ（１８）と、
－前記環状座部（２７）内に収容された少なくとも１つの環状ガスケット（１５）と、
を備え、
当該環状ガスケット（１５）が、ポリマーケーシングと、前記ポリマーケーシング内に収容されたばねとを含み、前記ポリマーケーシングが前記円筒面と接触しており、
前記端部アセンブリ（１８）が、前記第１パイプセクション（８）に溶接されたリング（２１）と、前記リング（２１）の一端に解除可能に固定された少なくとも１つの環状壁（１９）と、を含み、前記環状壁（１９）が、前記リング（２１）及び前記第２パイプセクション（９）の前記対向する円筒面と共に前記環状座部（２７）を境界付け、
前記伸縮継手は、環状支持体（２２）と、前記環状支持体（２２）により前記第２パイプセクション（９）に固定された、前記第１直径（Ｄ１）及び第２直径（Ｄ２）よりも大きい第３直径（Ｄ３）を有する第３パイプセクション（２３）とを備え、
前記端部アセンブリ（１８）が第１環状壁（１９）と第２環状壁（２０）を含み、前記第１環状壁（１９）が第１環状座部（２７）を、前記リング（２１）及び前記第２パイプセクション（９）の前記円筒面と共に境界付け、前記第２環状壁（２０）が第２環状座部（２８）を、前記リング（２１）及び前記第３パイプセクション（２３）の円筒面と共に境界付ける、伸縮継手。

【請求項6】

前記環状支持体（２２）が少なくとも１つの第１貫通穴（２４）を含む、請求項５に記載の伸縮継手。

【請求項7】

前記第３パイプセクション（２３）に固定され且つ前記第１パイプセクション（８）の周囲に配置されたストロークブロック（２５）を備える、請求項５又は６に記載の伸縮継手。

【請求項8】

前記ストロークブロック（２５）が、前記ストロークブロック（２５）の端部に解除可能に固定された第３環状壁（２６）を含み、当該第３環状壁（２６）が第３環状座部（２９）を、前記ストロークブロック（２５）の前記端部及び前記第１パイプセクション（８）の円筒面と共に境界付ける、請求項７に記載の伸縮継手。

【請求項9】

前記第１パイプセクション（８）が、少なくとも１つの第２貫通穴（３１）を含み、前記少なくとも１つの第２貫通穴（３１）の軸が前記第３パイプセクション（２３）と交差している、請求項８に記載の伸縮継手。

【請求項10】

前記第３直径（Ｄ３）の二乗が前記第２直径（Ｄ２）の二乗の２倍に実質的に等しい、請求項９に記載の伸縮継手。

【請求項11】

２つの第２パイプセクション（９）及び２つの端部アセンブリ（１０）を備え、前記第１パイプセクション（８）が長手方向長さ（ＬＩ）にわたって長手方向に延在し、前記第２パイプセクション（９）と前記端部アセンブリ（１０）とが互いに反対の方向に延在している、請求項１～４のいずれか一項に記載の伸縮継手。

【請求項12】

２つのストロークブロック（１６）を備え、前記ストロークブロック（１６）の各々が、それぞれの前記第２パイプセクション（９）の周囲に配置された前記第１パイプセクション（８）のそれぞれの部分に解除可能に固定されている、請求項１１に記載の伸縮継手。

【請求項13】

前記各ストロークブロック（１６）が、前記第１パイプセクション（８）の厚さを貫通する少なくとも１つのファスナを含む、請求項１２に記載の伸縮継手。

【請求項14】

寸法変化を補償するように構成されたパイプライン伸縮継手（７０００）であって、
－第１直径（Ｄ１）を有する第１パイプセクション（８）と、
－少なくとも部分的に前記第１パイプセクション（８）内に配置され、且つ、前記第１パイプセクション（８）にスライド式に接続された、前記第１直径（Ｄ１）よりも小さい第２直径（Ｄ２）を有する少なくとも第２パイプセクション（９）と、
－少なくとも１つの端部アセンブリ（３２）であって、前記第１パイプセクション（８）に固定され、且つ、前記前記第２パイプセクション（９）と共に、２つの対向する円筒面により境界付けられた少なくとも１つの第１環状座部（３８）を画成するように構成され、前記円筒面の一方が前記第２パイプセクション（９）の前記円筒面である端部アセンブリ（３２）と、
－前記環状座部（３８）内に収容された少なくとも１つの環状ガスケット（１５）と、
を備え、
当該環状ガスケット（１５）が、ポリマーケーシングと、前記ポリマーケーシング内に収容されたばねとを含み、前記ポリマーケーシングが前記円筒面と接触しており、
前記端部アセンブリ（３２）が、前記第１パイプセクション（８）に溶接されたリング（３３）と、前記リング（３３）の一端に解除可能に固定された少なくとも１つの環状壁（３６）と、を含み、前記環状壁（３６）が、前記リング（３３）及び前記第２パイプセクション（９）の前記対向する円筒面と共に前記環状座部（３８）を境界付け、
前記端部アセンブリ（３２）が、前記リング（３３）に解除可能に固定された環状要素（３５）とを含み、前記環状要素（３５）が前記環状壁（３６）を含み、前記リング（３３）が前記環状座部（３８）を、前記第２パイプセクション（９）の外側円筒面及び前記環状壁（３６）と共に境界付け、
前記端部アセンブリ（３２）が複数のタイロッド（３９）を含み、当該タイロッド（３９）の各々が前記環状要素（３５）に固定され、且つストロークブロック（４０）を備え、伸縮継手（７０００）が、前記第２パイプセクション（９）に固定された少なくとも１つのリング（４２）を備え、当該リング（４２）に貫通開口部（４３）が設けられ、当該貫通開口部（４３）内に前記タイロッド（３９）が、前記第１パイプセクション（８）に対する第２パイプセクション（９）のスライドを制限するようにスライド式に挿入されている、伸縮継手。

【請求項15】

前記リング（３３）が、前記環状壁（３６）に面した環状面を有するショルダ（３７）を含み、前記ショルダ（３７）が、前記環状座部（３８）を、前記リング（３３）の内側円筒面、前記第２パイプセクション（９）の前記外側円筒面及び前記環状壁（３６）と共に境界付ける、請求項１４に記載の伸縮継手。

【請求項16】

前記リング（３３）に少なくとも１つの貫通開口部（４５）が設けられ、前記環状座部（３８）内部の圧力の測定を可能にするようにしている、請求項１４又は１５に記載の伸縮継手。

【請求項17】

前記環状座部（３８）に収容されたシーリングアセンブリ（４８）を備え、当該シーリングアセンブリ（４８）が、複数の環状ガスケット（１５）と、２つの環状ガスケット（１５）の間に配置された少なくとも１つのスペーサ（４９）とを含む、請求項１４～１６のいずれか一項に記載の伸縮継手。

【請求項18】

２つの前記第２パイプセクション（９）及び２つの前記端部アセンブリ（３２）を含み、前記第２パイプセクション（９）と前記端部アセンブリ（３２）とが互いに反対の方向に延在している、請求項１４～１７のいずれか一項に記載の伸縮継手。

【請求項19】

寸法変化を補償するように構成されたパイプライン伸縮継手（７０００）であって、
－第１直径（Ｄ１）を有する第１パイプセクション（８）と、
－少なくとも部分的に前記第１パイプセクション（８）内に配置され、且つ、前記第１パイプセクション（８）にスライド式に接続された、前記第１直径（Ｄ１）よりも小さい第２直径（Ｄ２）を有する少なくとも第２パイプセクション（９）と、
－少なくとも１つの端部アセンブリ（５２）であって、前記第１パイプセクション（８）に固定され、且つ、前記第２パイプセクション（９）と共に、２つの対向する円筒面により境界付けられた少なくとも１つの第１環状座部（３８）を画成するように構成され、前記円筒面の一方が前記第２パイプセクション（９）の前記円筒面である端部アセンブリ（５２）と、
－前記環状座部（３８）内に収容された少なくとも１つの環状ガスケット（１５）と、
を備え、
当該環状ガスケット（１５）が、ポリマーケーシングと、前記ポリマーケーシング内に収容されたばねとを含み、前記ポリマーケーシングが前記円筒面と接触しており、
前記端部アセンブリ（５２）が、前記第１パイプセクション（８）に溶接されたリング（３３）と、前記リング（３３）の一端に解除可能に固定された少なくとも１つの環状壁（５６）と、を含み、前記環状壁（５６）が、前記リング（３３）及び前記第２パイプセクション（９）の前記対向する円筒面と共に前記環状座部（３８）を境界付け、
前記端部アセンブリ（５２）が、当該リング（３３）にねじ込まれた環状要素（５３）と、ストロークブロック（５４）と、第４パイプセクション（５５）とを含み、当該第４パイプセクション（５５）が前記第２パイプセクション（９）の周囲に配置され、且つ前記環状要素（５３）及び前記ストロークブロック（５４）に固定されており、
前記伸縮継手は、前記環状座部（３８）に収容されたシーリングアセンブリ（４８）を備え、当該シーリングアセンブリ（４８）が、少なくとも１つの環状ガスケット（１５）及びリング（５０）を含み、当該リング（５０）に、前記環状要素（５３）により保持された、前記第１パイプセクション（８）の一端に接触している環状壁（５６）が設けられている、伸縮継手。

【請求項20】

前記少なくとも１つの第１環状座部を境界付ける、前記対向する円筒面が、０．９μｍ未満の表面粗さを有する、請求項１９に記載の伸縮継手。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（優先権主張）
本特許出願は、２０１９年３月１９日に出願されたイタリア特許出願第１０２０１９０００００３９９５号の優先権を主張し、その開示の全てを援用して本明細書の一部とする。
本発明は、寸法変化を補償するように構成されたパイプライン伸縮継手に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明は、その一般性を失うことなく、液体状態の極低温流体を運搬するガスタンカーに岸から接続するパイプのための伸縮継手に関する。

【0003】

一般的に、極低温流体の輸送はガスタンカーのタンク内で行われ、ガスタンカーは、極低温流体の移送作業中であっても岸から所定の距離を保たなければならない。このため、極低温流体の移送は、ガスタンカーを岸に接続する、桟橋に沿って配置されたパイプラインを介して行われる。パイプラインは真直セクションと継手（ジョイント）とを備え、継手の各々が２つの真直セクション間に配置される。

【0004】

実際には、ベローズ伸張継手が一般的に使用される。

【0005】

周知のように、移送作業中、極低温流体はパイプラインを通って流れ、パイプラインを収縮させる。一般に、パイプラインの温度の変化によりパイプラインの長さが変化し、機械的及び熱的に継手に応力を加え、時間の経過と共に継手の損傷又は破損を生じさせ、その結果、極低温流体が漏出する。

【0006】

パイプラインに使用される伸縮（テレスコープ状）継手も知られており、例えば、特許文献１に記載されている伸縮継手は、特に複雑なシーリングシステムを示している。実際、伸縮継手の弱点は油圧シールである。

【0007】

極低温パイプラインの熱収縮を吸収するために、拡張ループが継手の代わりに使用される。拡張ループはパイプ及び湾曲部を含み、これらは非常にかさばるという欠点を有する。さらに、拡張ループは、土木及び／又は海洋工事の設置コストが高く、同時に高圧及び冷凍損失が大きい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】国際公開第２０１７／２０１５６５号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の目的は、先行技術の欠点を軽減するパイプライン継手を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明によれば、寸法変化を補償するように構成されたパイプライン伸縮継手が提供され、この伸縮継手は、
－第１直径を有する第１パイプセクションと、
－少なくとも部分的に前記第１パイプセクション内に配置され、且つ前記第１パイプセクションにスライド式に接続された、前記第１直径よりも小さい第２直径を有する少なくとも第２パイプセクションと、
－少なくとも１つの端部アセンブリであって、前記第１パイプセクション及び前記第２パイプセクションの一方に固定され、且つ、前記第１パイプセクション及び前記第２パイプセクションの他方と共に、２つの対向する円筒面により境界付けられた少なくとも１つの第１環状座部を画成するように構成され、前記円筒面の一方が前記第１パイプセクション及び前記第２パイプセクションの一方の前記円筒面である端部アセンブリと、
－前記環状座部内に収容された少なくとも１つの環状ガスケットと、を備え、当該環状ガスケットが、ポリマーケーシングと、前記ポリマーケーシング内に収容されたばねとを含み、前記ポリマーケーシングが前記円筒面と接触しており、
前記端部アセンブリが、前記第１パイプセクション及び前記第２パイプセクションの一方に溶接されたリングと、前記リングの一端に解除可能に固定された少なくとも１つの環状壁とを含み、前記環状壁が、前記リングの前記対向する円筒面並びに前記第１パイプセクション及び前記第２パイプセクションの一方と共に前記環状座部を境界付ける。

【0011】

本発明により、前記伸縮継手は、前記パイプライン内で運ばれる流体のための確実なシールを、単純でかさばらない解決策により保証する。

【0012】

具体的には、前記伸縮継手は、流体移送作業中の温度変化により生じる前記パイプセクションの相対的な伸縮運動を可能にし、これにより、流体の漏出を防止する。

【0013】

流体の漏出は、前記環状座部内に収容された前記環状ガスケットにより防止される。前記環状ガスケットは前記円筒面に付着して環状座部を境界付ける。

【0014】

伸縮継手の構造の単純性及び確実性により、前記パイプラインの設計、設置及びメンテナンスにかかる時間及びコストが節減される。

【0015】

この構造は、前記環状壁と前記リングとの解除可能な接続のおかげで容易にアクセス可能な環状座部を画成し、これにより、前記環状ガスケットのメンテナンス又は交換を容易にする。

【0016】

詳細には、好ましい実施形態によれば、前記端部アセンブリは、前記第２パイプセクションに固定され且つ環状壁を含み、前記リングが、前記環状壁に面した面を有するショルダを含み、前記面が、前記環状壁と、前記リング及び前記第１パイプセクションの前記対向する円筒面と共に前記環状座部を境界付ける。

【0017】

このようにして、前記環状ガスケットは前記ショルダにより保持される。すなわち、前記ショルダは前記環状ガスケットのための当接面を提供する。

【0018】

好ましい実施形態によれば、前記伸縮継手は、前記第２パイプセクションの周囲に配置された前記第１パイプセクションの一部に解除可能に固定された少なくとも１つのストロークブロックを含む。

【0019】

このようにして、前記少なくとも１つのストロークブロックは、前記第１パイプセクションと前記第２パイプセクションとが互いに滑り外れることを防止し、前記第１パイプセクション内での前記第２パイプセクションの伸縮（テレスコープ状）スライドを停止させる。

【0020】

さらに、前記少なくとも１つのストロークブロックは、前記第１パイプセクションを前記第２パイプセクションと同軸に保つ機能を有する。

【0021】

詳細には、好ましい実施形態によれば、前記少なくとも１つのストロークブロックは、前記第１パイプセクションの厚さを貫通している少なくとも１つのファスナ（締結具）を含む。

【0022】

このようにして、前記少なくとも１つのストロークブロックの設置は、前記少なくとも１つのファスナを第１パイプセクションに挿入することにより実行される。より詳細には、前記少なくとも１つのストロークブロックは、前記第１パイプセクションに設けられたそれぞれのねじ穴の内側にねじ込まれた少なくとも１つのねじから成る。

【0023】

さらに、この構造において、前記継手の組立及び／又はメンテナンスを可能にするための少なくとも１つのストロークブロックの取り外しが簡単かつ迅速である。

【0024】

さらなる実施形態によれば、前記少なくとも１つのストロークブロックは、前記第２パイプセクションの周囲に配置された前記第１パイプセクションの一端に解除可能に固定されたシールリングを含む。

【0025】

このようにして、前記第１パイプセクションは、その厚さを貫通する穴を有さない。

【0026】

さらなる好ましい実施形態によれば、前記伸縮継手は、環状支持体と、前記環状支持体により前記第２パイプセクションに固定された、前記第１直径及び第２直径よりも大きい第３直径を有する第３パイプセクションとを備え、前記端部アセンブリは前記第１パイプセクションに固定され、且つ第１環状壁を含み、前記第１環状壁が第１環状座部を、前記リング及び前記第２パイプセクションの前記円筒面と共に境界付け、また、前記端部アセンブリが第２環状壁を含み、当該第２環状壁が第２環状座部を、前記リング及び前記第３パイプセクションの円筒面と共に境界付ける。

【0027】

このようにして、２つの環状ガスケットを前記スライド面に容易に配置することが可能である。

【0028】

好ましい実施形態によれば、前記環状支持体は、少なくとも１つの第１貫通穴を含む。

【0029】

このようにして、前記少なくとも１つの第１貫通穴は、前記第２パイプセクションと前記第３パイプセクションとの間の空間から空気が排出されることを可能にし、それにより、前記継手の収縮又は膨張中の、前記第２パイプセクションと前記第３パイプセクションとの間の空間内での過圧又は負圧の形成を防止する。

【0030】

詳細には、前記伸縮継手は、前記第３パイプセクションに固定され且つ前記第１パイプセクションの周囲に配置されたストロークブロックを備えている。

【0031】

このようにして、前記ストロークブロックは、前記第１パイプセクションと前記第２パイプセクションとが互いに滑り外れることを防止し、前記第１パイプセクション内での前記第２パイプセクションの伸縮スライドを停止させる。

【0032】

詳細には、前記ストロークブロックは、前記ストロークブロックの端部に解除可能に固定された第３環状壁を含み、前記第３環状壁は、第３環状座部を、前記ストロークブロックの前記端部及び前記第１パイプセクションの円筒面と共に境界付ける。

【0033】

このようにして、前記ストロークブロックのスライド領域に環状ガスケットを配置することが可能である。

【0034】

好ましい実施形態によれば、前記第１パイプセクションは、少なくとも１つの第２貫通穴を含み、前記少なくとも１つの第２貫通穴の軸が前記第３パイプセクションと交差している。

【0035】

このようにして、流体は、前記ストロークブロック、前記リング、前記第１パイプセクション及び前記第３パイプセクションにより境界付けられた円筒状クラウンの内側を流れることができる。この構造において、前記ストロークブロックに面した前記リングの面に作用する圧力が、好ましくは、前記パイプラインに固定された前記軸方向支持体に作用する加圧極低温流体の軸方向力の全体と釣り合う。

【0036】

好ましい実施形態によれば、前記第３直径Ｄ３の二乗は、前記第２直径Ｄ２の二乗の２倍に実質的に等しい。

【0037】

換言すれば、前記第２直径と前記第３直径とは以下の関係により関連付けられる。
（数１）
Ｄ３^２＝２×Ｄ２^２

【0038】

前記極低温流体をガスタンカーから、例えばタンクに移送するための作業中に、前記加圧流体は、前記タンクに固定された前記パイプラインセクションに力を加え、これが、前記パイプラインを長くさせる傾向があり、また、前記極低温流体の圧力及び前記パイプラインの断面に関連している。それぞれの前記第２パイプラインセクション及び前記第３パイプラインセクションの前記第２直径及び前記第３直径が、関係式Ｄ３^２＝２×Ｄ２^２により関連付けられている場合、前記タンクに固定された前記パイプラインセクションに前記極低温流体が加える力は、前記ストロークブロックに前記極低温流体が加える力により補償される。このようにして、前記パイプライン支持体が、前記支持体の前記パイプラインに対する移動を可能にするように前記パイプラインにスライド式に接続されることができる。

【0039】

換言すれば、前記パイプラインの前記軸方向支持体上に排出される前記極低温流体の圧力による力は実質的にゼロであり、前記支持体を前記パイプラインの延在方向に沿って移動可能であるようにして、温度変化により引き起こされる任意の変位を許容する。

【0040】

さらに好ましい実施形態によれば、前記伸縮継手は、２つの第２パイプセクション及び２つの端部アセンブリを備え、前記第１パイプセクションは或る長さにわたって長手方向に延在し、前記第２パイプセクションと前記端部アセンブリとは互いに反対の方向に延在している。

【0041】

このようにして、前記伸縮継手を迅速且つ簡単に設置できる。

【0042】

詳細には、前記伸縮継手は２つのストロークブロックを含み、これらのストロークブロックの各々が、それぞれの前記第２パイプセクションの周囲に配置された前記第１パイプセクションのそれぞれの部分に解除可能に固定されている。

【0043】

このようにして、前記ストロークブロックは、前記第１パイプセクションと前記第２パイプセクションとが互いに滑り外れることを防止し、前記第１パイプセクション内での２つの前記第２パイプセクションの伸縮スライドを停止させる。

【0044】

詳細には、好ましい実施形態によれば、各ストロークブロックは、前記第１パイプセクションの厚さを貫通しているファスナを含む。

【0045】

このようにして、前記ファスナは、ストロークブロックとして機能することに加えて、前記第１パイプセクションと前記第２パイプセクションとが互いに同軸であることを保証する。

【0046】

さらに好ましい実施形態によれば、前記端部アセンブリは前記第１パイプセクションに固定され、リングと、前記リングに解除可能に固定された環状要素とを含み、前記環状要素は環状壁を含み、前記リングは前記環状座部を、前記パイプセクションの前記外側円筒面及び前記環状壁と共に境界付ける。

【0047】

このようにして、前記伸縮継手は製造及び組立てが簡単で安価である。

【0048】

詳細には、前記リングに少なくとも１つの貫通開口部が設けられ、前記環状座部内の圧力を測定できるようにしている。

【0049】

このようにして、前記伸縮継手の正しい動作を継続的に監視し、流体の漏出を検出することが可能である。

【0050】

詳細には、前記環状座部内の圧力の測定は、前記少なくとも１つの開口部に配置された圧力計を使用して行われる。

【0051】

詳細には、前記端部アセンブリは複数のタイロッドを含み、当該タイロッドの各々が前記環状要素に固定され、且つ前記ストロークブロックを備え、前記伸縮継手は、前記第２パイプセクションに固定された少なくとも１つのリングを備え、当該リングに貫通開口部が設けられ、当該貫通開口部内に前記タイロッドが、前記第１パイプセクションに対する前記第２パイプセクションのスライドを制限するようにスライド式に挿入されている。

【0052】

このようにして、前記第２パイプセクションが前記第１パイプセクションから完全に滑り外れることを防止できる。

【0053】

詳細には、前記伸縮継手は、前記環状座部に収容されたシーリングアセンブリを備え、当該シーリングアセンブリは、複数の環状ガスケットと、２つの環状ガスケットの間に配置された少なくとも１つのスペーサとを含み、これにより、確実な流体シーリングを保証し、そして同時に、前記少なくとも１つのスペーサにおける圧力測定を可能にする。

【0054】

本発明の変型例によれば、前記端部アセンブリは前記第１パイプセクションに固定され、且つ、リングと、前記リングにねじ込まれた環状要素と、ストロークブロックと、第４パイプセクションとを含み、前記第４パイプセクションが前記第２パイプセクションの周囲に配置され、且つ前記環状要素及び前記ストロークブロックに固定され、これにより、前記伸縮継手を外部要因から保護する。

【0055】

すなわち、前記環状要素、前記第４パイプセクション及び前記ストロークブロックは、第２パイプセクションの部分を外部環境から分離する保護ケーシングを形成し、この部分が、使用中に、それぞれの前記シーリングアセンブリに対してスライドする。

【0056】

詳細には、前記伸縮継手は、前記環状座部に収容されたシーリングアセンブリを備え、当該シーリングアセンブリが、少なくとも１つの環状ガスケット及びリングを含み、当該リングに、前記環状要素により保持された、前記第１パイプセクションの一端に接触している環状壁が設けられ、これにより前記環状座部を境界付けている。

【0057】

好ましい実施形態によれば、前記少なくとも１つの第１環状座部を境界付ける前記対向する円筒面は、０．９μｍ未満、特には０．３μｍ未満の表面粗さを有する。

【0058】

このようにして、前記環状ガスケットは前記環状座部内の前記接触面に付着でき、それにより極低温流体の漏出を防止できる。

【0059】

本発明のさらなる特徴及び利点は、以下に本発明の非限定的な実施形態を添付図面を参照しつつ説明することから明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0060】

【図1】極低温流体移送システムの、図の簡明化のために一部を除いた状態の斜視図である。

【図2】図１の移送システムの、図の簡明化のために一部を除き一部が断面の、パイプライン継手の１つの動作状態における側面図である。

【図3】図１の移送システムの、図の簡明化のために一部を除き一部が断面の、パイプライン継手の１つの動作状態における側面図である。

【図4】図２のＩＶの詳細の断面図である。

【図5】図２及び３の実施形態による継手の変型例の、図の簡明化のために一部を除き一部が断面の側面図である。

【図6】図１の移送システムの、図の簡明化のために一部を除き一部が断面の、本発明の第２実施形態による、パイプライン継手の１つの動作状態における側面図である。

【図7】図１の移送システムの、図の簡明化のために一部を除き一部が断面の、本発明の第２実施形態による、パイプライン継手の１つの動作状態における側面図である。

【図8】図７のＶＩＩＩの詳細の断面図である。

【図9】図１の移送システムの、図の簡明化のために一部を除き一部が断面の、本発明の第３実施形態による、パイプライン継手の１つの動作状態における側面図である。

【図10】図１の移送システムの、図の簡明化のために一部を除き一部が断面の、本発明の第３実施形態による、パイプライン継手の１つの動作状態における側面図である。

【図11】図１の移送システムの、図の簡明化のために一部を除き一部が断面の、本発明の第４実施形態による、パイプライン継手の１つの動作状態における側面図である。

【図12】図１の移送システムの、図の簡明化のために一部を除き一部が断面の、本発明の第４実施形態による、パイプライン継手の１つの動作状態における側面図である。

【図13】図１１のＸＩＩの詳細の断面図である。

【図14】図１１及び図１２の実施形態による継手の変型例の詳細の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0061】

図１を参照すると、番号１が、極低温流体、好ましくは低温高圧液化ガスを移送するためのシステムの全体を示している。本発明によれば、移送システム１はガスタンカー２と岸３との間に延在し、パイプライン４を備えており、パイプライン４がガスタンカー２を岸３に接続し、パイプライン４の内部を極低温流体が流れる。

【0062】

ガスタンカー２は、極低温流体を貯蔵するための複数の球形タンク５を備え、極低温流体移送作業中に、岸３から離れた場所に配置される。

【0063】

パイプライン４は、複数の伸縮継手７により互いに接続された複数のパイプ６を含む。

【0064】

図２、図３、及び図４を参照すると、伸縮継手７は、軸Ａ１に沿って延在し且つ直径Ｄ１を有するパイプセクション８と、軸Ａ２に沿って延在し、且つ、直径Ｄ１よりも小さい直径Ｄ２を有するパイプセクション９とを含む。

【0065】

パイプセクション９は、少なくとも部分的にパイプセクション８内に配置され、且つ、パイプセクション８に、軸Ａ１と軸Ａ２とがほぼ一致するようにスライド式に接続されている。

【0066】

パイプセクション８及びパイプセクション９は、同一の材料、具体的には金属材料、好ましくはステンレス鋼から作られる。

【0067】

伸縮継手７は、パイプセクション９の一端に溶接された端部アセンブリ１０を備えている。

【0068】

図４を参照すると、端部アセンブリ１０は環状壁１１及びリング１２を含み、リング１２は、パイプセクション９に溶接により固定された第１端部と、ファスナ（締結具）により環状壁１１に固定された第２端部とを有する。

【0069】

リング１２は、パイプセクション８及びパイプセクション９と同一の材料から作られている。

【0070】

リング１２の第１端部はパイプセクション９の直径Ｄ２と同一の直径を有し、従って、リング１２はパイプセクション９の延長部を構成している。

【0071】

リング１２の中央部分は、環状壁１１に面した面を有するショルダ１３を含み、このショルダ面が、環状壁１１、環状壁１１とショルダ１３との間に含まれるリング１２の円筒面、及び、パイプセクション８の円筒面と共に環状座部１４を区画している。

【0072】

リング１２の第２端部は、環状壁１１にファスナ（例えばねじ）により接続するためのねじ穴を有する。

【0073】

伸縮継手７は、環状座部１４内に収容された環状ガスケット１５をさらに含み、環状ガスケット１５は、Ｕ字状断面を有するポリマーケーシングと、ポリマーケーシング内に収容された螺旋ばねとを含む。

【0074】

ポリマーケーシングは、ショルダ１３に当接した環状面と、環状面と一体の２つの円筒状リップを含み、これらのリップは、環状壁１１とショルダ１３との間に含まれるリング１２の円筒面と、パイプセクション８の円筒面とにそれぞれ接触している。この構成において、環状座部内の加圧極低温流体がリップを、環状壁１１及びショルダ１３とパイプセクション８の円筒面との間に含まれるリング１２の円筒面に対して膨張させる。実際、極低温流体の圧力が増大すると、気密性が増大する。

【0075】

環状ガスケット１５に接触している環状座部１４の面は、０．９μｍ未満、特には０．３μｍ未満の表面粗さを有する。

【0076】

具体的には、環状壁１１に面したショルダ１３の面、環状壁１１とショルダ１３との間に含まれるリング１２の外側円筒面、及びパイプセクション８の内側円筒面は、０．９μｍ未満、特には０．３μｍ未満の表面粗さを得るように精密に旋盤加工される。

【0077】

このようにして、予荷重をかけられたばねと共に環状座部１４に収容されている環状ガスケット１５が、環状壁１１に面したショルダ１３の面を、環状壁１１とショルダ１３との間に含まれるリング１２の外側円筒面と、パイプセクション８の内側円筒面とに付着できる。

【0078】

図２及び図３を参照すると、伸縮継手７は、パイプセクション９の周囲に配置されたパイプセクション８の一部に解除可能に固定されたストロークブロック１６を含む。

【0079】

第１実施形態の変型例（添付図面に示さず）によれば、ストロークブロック１６は、パイプセクション８の厚さを貫通しているそれぞれのねじ穴の内側にねじ込まれた少なくとも１つのねじを含む。

【0080】

詳細には、図２及び図３に示されているように、ストロークブロック１６は、パイプセクション８の厚さを貫通しているねじ穴の内側にねじ込まれた複数のねじを含む。この構成において、ストロークブロック１６は、パイプセクション８とパイプセクション９とがほぼ同軸であることを保証する。

【0081】

図５を参照すると、本発明の変型例によれば、ストロークブロック１６は少なくとも１つのシールリング１７を含み、シールリング１７は、パイプセクション９の周囲に配置されたパイプセクション８の一端に、好ましくは複数のねじにより解除可能に固定されている。

【0082】

さらに、環状座部１４の内側に２つの環状ガスケット１５が配置され、ポリマーケーシングの環状面が互いに接触している。

【0083】

図２の構成において、パイプセクション８及びパイプセクション９の互いに対する位置は、図３の構成におけるパイプセクション８及びパイプセクション９の互いに対する位置とは異なる。

【0084】

具体的には、温度が低下すると、パイプセクション８、パイプセクション９及びパイプライン４が収縮し、その結果、パイプセクション９がパイプセクション８に対して伸縮自在にスライドする。

【0085】

さらに、極低温流体がパイプライン４内を流れるとき、極低温流体の圧力が環状ガスケット１５をショルダ１３に当接させて押し付け、これにより、環状ガスケット１５の気密性を高める。

【0086】

図６、図７及び図８は、本発明の第２実施形態に従って作成された伸縮継手７０を示し、伸縮継手７０は、単一のパイプセクション９と、パイプセクション８の一端に溶接により固定された端部アセンブリ１８とを備えている。

【0087】

端部アセンブリ１８は、環状壁１９、環状壁２０、及びリング２１を含み、リング２１は、溶接によりパイプセクション８に固定された第１端部と、ファスナにより環状壁１９及び環状壁２０（図８）に固定された第２端部とを有する。

【0088】

伸縮継手７０は、環状支持体２２及びパイプセクション２３を備え、パイプセクション２３は軸Ａ３に沿って延在し、直径Ｄ３を有する。このパイプセクションは、パイプセクション８及びパイプセクション９の周囲に配置され、パイプセクション９に、フランジ２２’（ファスナにより環状支持体２２に締結されている）により固定されている。

【0089】

環状支持体２２は、パイプセクション９の外壁に固定されたリングから成り、環状支持体２２を空気が通過できるように環状支持体２２の厚さを貫通している少なくとも１つの穴２４を含む。

【0090】

第２実施形態の変型例によれば、環状支持体２２は、環状支持体２２の厚さを貫通している複数の穴２４を含む。

【0091】

詳細には、複数の穴２４は、パイプセクション９とパイプセクション２３との間に設けられた空間（リング２１及び環状支持体２２により横方向に境界付けられている）から空気を排出させて、パイプセクション８、パイプセクション９及びパイプセクション２３の膨張中に空間内の圧力が過度に増大することを防止する。さらに、複数の穴２４は、空気が空間に入ることを可能にし、パイプセクション８、パイプセクション９及びパイプセクション２３の収縮中に空間内の圧力が過度に低下することを防止する。

【0092】

さらに、伸縮継手７０はストロークブロック２５を備え、ストロークブロック２５は、パイプセクション８の周囲に配置され且つパイプセクション２３に固定されたリングから成る。

【0093】

図８を参照すると、環状壁２６は、ストロークブロック２５の一端に、ファスナにより解除可能に固定されている。

【0094】

より詳細には、伸縮継手７０は、３つの環状座部２７、環状座部２８及び環状座部２９を備えている。

【0095】

環状座部２７は、パイプセクション９の外側円筒面、リング２１及び環状壁１９により境界付けられている。

【0096】

環状座部２８は、パイプセクション２３の内側円筒面、リング２１及び環状壁２０により境界付けられている。

【0097】

環状座部２９は、パイプセクション８の外側円筒面、ストロークブロック２５及び環状壁２６により境界付けられている。

【0098】

少なくとも１つの環状ガスケット１５が、環状座部２７、環状座部２８及び環状座部２９の各々に収容されている。

【0099】

環状ガスケット１５と接触している環状座部２７、環状座部２８及び環状座部２９の面は、０．９μｍ未満、特には０．３μｍ未満の表面粗さを有する。

【0100】

この構成において、パイプセクション２３は、パイプセクション９、ストロークブロック２５及び環状支持体２２と共に環状領域３０を境界付け、環状領域３０の内部でリング２１が、パイプライン４（図１）の膨張及び収縮中にスライドできる。

【0101】

さらに、パイプセクション８は、少なくとも１つの貫通穴３１を含み、貫通穴３１の軸は、全ての動作状況においてパイプセクション２３と交差する。

【0102】

第２実施形態の変型例によれば、パイプセクション８は複数の貫通穴３１を含み、貫通穴３１の軸は、全ての動作状況においてパイプセクション２３と交差する。

【0103】

穴３１は、パイプセクション８の厚さを貫通して、極低温流体が円筒状クラウン（ストロークブロック２５、リング２１、パイプセクション８の外側円筒面、及びパイプセクション２３の内側円筒面により境界付けられている）の内部を流れることを可能にしている。

【0104】

さらに、直径Ｄ２及び直径Ｄ３は、ストロークブロック２５に面したリング２１の面の面積とパイプセクション９の断面の面積とが実質的に同一になるような寸法にされている。より詳細には、直径Ｄ３の二乗は直径Ｄ２の二乗の２倍に実質的に等しい。

【0105】

換言すれば、直径Ｄ２と直径Ｄ３とは以下の関係により関連付けられる。
（数２）
Ｄ３^２＝２×Ｄ２^２

【0106】

この構成において、パイプライン４の軸方向支持体上に放出される加圧極低温流体の力は実質的にゼロであり、支持体がパイプライン４の延在方向に沿って移動することを可能にしている。

【0107】

図９及び１０は、本発明の第３実施形態に従って作製された伸縮継手７００を示している。伸縮継手７００は、軸Ａｌを有するパイプセクション８、軸Ａ２を有する２つのパイプセクション９、及び、２つの端部アセンブリ１０を備え、端部アセンブリ１０の各々が、それぞれのパイプセクション９と一体であり、且つ、図２～図４に示して第１実施形態で説明したように構成されている。

【0108】

詳細には、各端部アセンブリ１０は環状壁１１及びリング１２を含み、リング１２は、それぞれのパイプセクション９に溶接により固定された第１端部と、ファスナにより環状壁１１に固定された第２端部とを有する。パイプセクション８は、長手方向長さＬＩにわたって長手方向に延在し、一方、パイプセクション９及び２つの端部アセンブリ１０は互いに反対の方向に延在する。

【0109】

パイプセクション９は、パイプセクション８の直径Ｄ１よりも小さい直径Ｄ２を有し、少なくとも部分的にパイプセクション８内に配置され、且つ、パイプセクション８に、軸Ａ１と軸Ａ２とがほぼ一致するようにスライド式に接続されている。

【0110】

この構成において、伸縮継手７００は２つの環状ガスケット１５を含み、それらの各々が、それぞれの端部アセンブリ１０のそれぞれの環状座部１４に収容されている。

【0111】

伸縮継手７００は、２つのストロークブロック１６を含み、それらの各々が、それぞれのパイプセクション９の周囲に配置されたパイプセクション８の２つの部分のうちの１つに解除可能に固定されている。

【0112】

図９を参照すると、伸縮継手７００が、パイプセクション９が互いに比較的近接した状態で示されている。

【0113】

図１０を参照すると、伸縮継手７００が、パイプセクション９が図９よりも互いに離間された状態で示されている。

【0114】

図１１、図１２及び図１３は、本発明の第４実施形態に従って作製された伸縮継手７０００を示し、伸縮継手７０００は、軸Ａｌを有するパイプセクション８と、軸Ａ２を有する２つのパイプセクション９と、２つの端部アセンブリ３２とを備え、２つの端部アセンブリ３２の各々が、パイプセクション８のそれぞれの端部と一体である。

【0115】

図１３を参照すると、各端部アセンブリ３２は、パイプセクション８の中央部分３４よりも厚さが薄いリング３３と、リング３３に解除可能に固定され且つ環状壁３６を含む環状要素３５とを備えている。

【0116】

一実施形態によれば、リング３３は、中央部分３４の延長部を構成している。

【0117】

添付図面に示されていないさらなる実施形態によれば、リング３３は中央部分３４に溶接により固定されている。

【0118】

詳細には、環状要素３５はリング３３にねじ込まれている。

【0119】

より詳細には、リング３３はショルダ３７を含み、ショルダ３７は、環状壁３６に面する環状面を有し、且つ、環状座部３８を、リング３３の内側円筒面、パイプセクション９の外側円筒面及び環状壁３６と共に境界付ける。

【0120】

さらに、各端部アセンブリ３２は、第１端部にて環状要素３５に固定された複数のタイロッド３９を含み、複数のタイロッド３９は、軸Ａ１及びＡ２（図１１及び図１２）にほぼ平行な軸に沿って延在している。

【0121】

各タイロッド３９には、タイロッド３９の第２端部に固定されたストロークブロック４０が設けられている。詳細には、ストロークブロック４０は、それぞれのタイロッド３９の第２端部にねじ込まれたナット４１を含む。

【0122】

伸縮継手７０００は、さらに、２つのリング４２（そのうちの１つのみを図１３に示す）を含み、これらのリングは、パイプセクション８から離間してそれぞれのパイプセクション９の外側円筒面に固定され、且つ、貫通開口部４３が設けられ、貫通開口部４３の各々にそれぞれのタイロッド３９がスライド可能に挿入されている。詳細には、各リング４２は、それぞれの環状要素３５と各ストロークブロック４０との間に、パイプセクション８に対するそれぞれのパイプセクション９のスライドを制限するように介在している。

【0123】

さらに、各端部アセンブリ３２は少なくとも１つのスリーブ４４を含み、スリーブ４４は、リング３３の外側円筒面に、環状座部３８内の圧力を測定するため圧力計（添付図面に示さず）の設置を可能にするようにリング３３のそれぞれの貫通開口部４５にて固定されている。

【0124】

さらに、伸縮継手７０００は、パイプセクション８に設けられたそれぞれの座部に挿入されたガイド４６と、各環状要素３５に設けられたそれぞれの座部に挿入された２つのガイド４７（そのうちの１つのみを図１３に示す）とを備えている。

【0125】

伸縮継手７０００は２つのシーリングアセンブリ４８を含み、シーリングアセンブリ４８の各々がそれぞれの環状座部３８に収容され、且つ、少なくとも１つの環状ガスケット１５を含む。

【0126】

本明細書に記載及び図示した場合、本発明を限定することを意図せずに、各シーリングアセンブリ４８が、３つの環状ガスケット１５、２つの環状ガスケット１５の間に各々が配置された２つのスペーサ４９、及び、リング５０を含む。リング５０は、環状ガスケット１５のうちの１つと環状壁３６との間に配置され、且つ、ガスケット５１のためのハウジング座部を有する。

【0127】

詳細には、各スペーサ４９はそれぞれの貫通開口部４５に配置されている。

【0128】

図１１を参照すると、伸縮継手７０００が、パイプセクション９が互いに比較的近接した状態で示されている。

【0129】

図１２を参照すると、伸縮継手７００が、パイプセクション９が図１１よりも互いに離間された状態で示されている。

【0130】

図１４は、本発明の第４実施形態の変型例に従って作製された伸縮継手７０００を示している。

【0131】

この構成において、伸縮継手７０００は、リング３３にねじ込まれた環状要素５３、ストロークブロック５４、及びパイプセクション５５を含む端部アセンブリ５２を有し、パイプセクション５５は、それぞれのパイプセクション９の周囲に配置され、且つ、一端にて環状要素５３に固定され、他端にてストロークブロック５４に固定されている。

【0132】

本明細書に記載及び図示した場合、リング５０は、環状要素５３により保持された、パイプセクション８の一端に接触している環状壁５６を含む。

【0133】

さらに、伸縮継手７０００は、２つのガイド５７（そのうちの１つのみが図１４に示されている）を備え、ガイド５７の各々は、それぞれのストロークブロック５４に設けられた座部に収容され、且つ、それぞれのパイプセクション９のストロークブロック５４に対するスライドをガイドするように構成されている。また、伸縮継手７０００は２つのリング５８を備え、リング５８の各々がそれぞれのパイプセクション９に、好ましくは溶接により固定され、且つ、それぞれのパイプセクション９のパイプセクション８に対すスライドを制限するように構成されている。

【0134】

本発明が、添付の特許請求の範囲の保護の範囲から逸脱せずに変更されることができ、また、温度変化の影響を受けるパイプライン内での任意の流体の輸送に用いられることが明らかである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】