專利名稱：內(nèi)部約束裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠被錨定或夾緊在管道的內(nèi)部的夾緊或約束裝置。
背景技術(shù)：
通常使用測試工具來檢測管道或設(shè)置在管道上的焊縫的完整性。另外，各種隔離工具是已知的，這些工具用于將管道的特定部分與另一部分隔離開。在美國專利號 5，844，127和6，131，441(這些專利的全部內(nèi)容并入此處以供參考)中提供了這些工具的示例。使用中，將例如這些工具的工具插入管道內(nèi)且相對于管道的內(nèi)壁錨定。利用前述專利的工具，通過使彈性環(huán)形環(huán)變形的螺栓等實現(xiàn)所述錨定步驟，以便所述環(huán)相對所述管道壁徑向向外地變形。一旦被定位和錨定，所述工具能夠承受很高程度的位移壓力(displacement pressure)0盡管由上述工具本身提供的錨定力，但是為了額外的安全性，可能可以建議的是， 在所述管道內(nèi)提供另外的夾具或約束裝置，以在與所述工具相鄰處的壓力積聚的情況下、 約束所述工具。如將被本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解的，在所述壓力超過所述工具的錨定力的情況下，所述工具可能從所述管道猛烈地射出。這樣，在這樣的情況下約束裝置將提供額外的支撐。現(xiàn)有技術(shù)中也已知的是，提供內(nèi)夾具以在將這些管道焊接在一起時使兩個管道保持軸向?qū)省Ｔ诿绹鴮＠?，463，938,5, 816，475、和5，875，955 (這些專利的全部內(nèi)容并入此處以供參考)中提供了這樣的內(nèi)夾具的示例。這些專利中描述的裝置包括復(fù)雜的機械機構(gòu)，將所述機械機構(gòu)設(shè)計成相對相鄰管道的內(nèi)壁而錨定以讓這樣的管道保持鄰接布置。 然后可以使用焊接工藝將所述管道端部結(jié)合在一起。已知的內(nèi)部夾緊裝置面臨的另一個問題是，所述內(nèi)部夾緊裝置經(jīng)常對所述管道的內(nèi)壁造成損害，所述內(nèi)部夾緊裝置用于所述管道。就是說，許多已知的夾具使用導(dǎo)靴 (shoe)，所述導(dǎo)靴偏壓所述內(nèi)部管道壁且設(shè)置有齒以接合這樣的壁。所述齒提供附加的錨定力以防止所述裝置在所述管道內(nèi)平移運動。然而，如將被理解的，一旦移除所述裝置，這樣的齒留下的印痕就會對所述管道內(nèi)部造成損害且在某些情況下導(dǎo)致薄弱區(qū)域?，F(xiàn)有技術(shù)中已知的裝置包括笨重的和/或復(fù)雜的機構(gòu)，或者不能容易地適于與測試工具或隔離工具一起使用，或者對所述管道造成損害。這樣，存在有對改進的內(nèi)部管道夾具或約束裝置的需要。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，本發(fā)明提供了一種約束裝置，所述約束裝置適于在管道的內(nèi)部被錨定。在一個方面，本發(fā)明提供了一種用于在管道內(nèi)錨定的約束裝置，所述管道具有內(nèi)徑，所述裝置包括-第一端板和第二端板，所述端板適于在使用時同軸地對齊；-推動裝置，所述推動裝置設(shè)置在一個或兩個端板上，用于一起推動所述端板；-多個導(dǎo)靴，所述多個導(dǎo)靴設(shè)置在所述端板之間；-所述導(dǎo)靴適于在一起推動所述端板時徑向地向外移動。在另一個方面，本發(fā)明提供了一種約束系統(tǒng)，所述約束系統(tǒng)包括一個或多個本發(fā)明的裝置，其中所述一個或多個裝置定位在管道內(nèi)與管塞或隔離工具相鄰。在另一個方面，本發(fā)明提供了一種用于約束管塞或隔離工具的方法，包括將所述管塞或隔離工具在所需的位置處緊固在管道內(nèi)；以及將根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的約束裝置緊固在與所述管塞或隔離工具相鄰的所述管道之內(nèi)。在另一個方面，本發(fā)明提供了一種用于隔離管道的內(nèi)段的組件，所述組件包括-軸，所述軸具有第一端和第二端；-第一凸起，所述第一凸起連接至所述軸的所述第一端；-套筒，所述套筒可滑動地且同軸地套設(shè)在所述軸上，所述套筒具有第一端和第二端，其中所述套筒的所述第一端指向所述軸的所述第一端；-第二凸起，所述第二凸起緊固到所述套筒的第一端；-第一環(huán)形體和第二環(huán)形體，所述第一環(huán)形體和第二環(huán)形體設(shè)置在所述第一凸起和第二凸起之間，所述第一環(huán)形體與所述第一凸起相鄰地定位，并且所述第二環(huán)形體與所述第二凸起相鄰地定位；-第一彈性密封部件和第二彈性密封部件，所述第一彈性密封部件定位在所述第一凸起和所述第一環(huán)形體之間，所述第二彈性密封部件定位在所述第二凸起和所述第二環(huán)形體之間；-多個導(dǎo)靴，所述多個導(dǎo)靴設(shè)置在所述第一環(huán)形體和所述第二環(huán)形體之間，所述導(dǎo)靴適于在使用所述裝置時被徑向向外地推動；-螺母，所述螺母設(shè)在所述軸的第二端，用于朝向所述軸的所述第一端推動所述套筒。在另一個方面，本發(fā)明提供了一種用于隔離管道的內(nèi)段的組件，所述組件包括-第一凸起和第二凸起；-環(huán)形體，所述環(huán)形體設(shè)在所述第一凸起和第二凸起之間；-第一彈性密封部件和第二彈性密封部件，所述第一彈性密封部件和第二彈性密封部件定位在所述環(huán)形體的相對端上并定位在各個第一凸起或第二凸起之間；-多個拉桿，所述多個拉桿從所述第一凸起朝向所述第二凸起延伸，所述拉桿適于延伸通過所述環(huán)形體的內(nèi)徑以及設(shè)置在所述第二凸起上的多個螺栓孔；-板，所述板相鄰于與所述環(huán)形體相對的側(cè)面上的第二凸起設(shè)置，所述板包括多個螺栓孔，所述拉桿可延伸通過所述多個螺栓孔；-多個導(dǎo)靴，所述多個導(dǎo)靴設(shè)置在所述第二凸起和所述板之間；以及-多個第一螺母，所述多個第一螺母設(shè)置用于接合與所述導(dǎo)靴相對的板的一側(cè)上的拉桿，所述導(dǎo)靴用于沿著朝向所述第一凸起的方向推動所述板。


本發(fā)明的這些和其他特征從下面參考附圖的詳細描述中將變得更明顯，其中圖1是定位在管道內(nèi)的根據(jù)本發(fā)明的一個方面的約束裝置的橫截面視圖。圖2是圖1的裝置沿線2-2的端視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個方面的約束裝置的橫截面視圖，所述約束裝置定位在管道內(nèi)且示出與現(xiàn)有技術(shù)中已知的隔離工具一起使用。圖4是在管道內(nèi)串聯(lián)使用的兩個圖1的約束裝置的橫截面視圖。圖5是定位在管道內(nèi)的根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的約束裝置的橫截面視圖。圖6是圖5的裝置沿線6-6的端視圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個方面的約束裝置的橫截面視圖，所述約束裝置定位在管道內(nèi)且示出與現(xiàn)有技術(shù)中已知的管塞一起使用。圖8和9是并入管道隔離和夾持機構(gòu)的本發(fā)明的另一個實施例的局部橫截面視圖。圖10和13是并入管道隔離和夾持機構(gòu)的本發(fā)明的另一個實施例的局部橫截面視圖。圖11是圖10的裝置的分解圖。圖12是圖10的裝置沿線12-12的端視圖。
具體實施例方式如此處所使用，術(shù)語“夾具”或“約束裝置”或“限制裝置”將理解為具有相同的含義。就是說，這些術(shù)語將用于指本發(fā)明，本發(fā)明適于插入管道內(nèi)且相對于該管道的內(nèi)壁上摩擦地錨定-且錨定在其內(nèi)。將參考本發(fā)明的各個方面描述本發(fā)明?？梢岳斫?，就所述裝置的尺寸而言，所述裝置的多種修改是可能的，所述裝置的尺寸順序地與該裝置將被使用的管道的尺寸相關(guān)聯(lián)。圖1中說明了本發(fā)明的一個方面。如圖所示，本發(fā)明的裝置10設(shè)置在管道12內(nèi)。 示出了裝置10處于接合位置，其中裝置10相對于所述管道的內(nèi)壁錨定。所述裝置分別包括通常圓形的第一端板14和第二端板16。在使用所述裝置時，如圖1所示，端板14和16 與管道12的縱軸共軸對準布置。端板14和16分別具有朝向彼此的內(nèi)面18a和18b、以及分別相反指向的外面20a和20b。端板14和16分別設(shè)置有外邊緣2 和22b。在端視圖 (例如如圖2所示)中外邊緣2 和22b通常是圓形的。如圖1所示，內(nèi)面18a和18b的直徑小于外面20a和20b的直徑。這通過使外邊緣2 和22b分別設(shè)置有斜面21a和21b而實現(xiàn)，斜面21a和21b分別從或者靠近外面20a和20b朝向內(nèi)面18a和18b延伸。如將被理解的，且如圖1所示，調(diào)整裝置10的端板14和16的尺寸以便被可滑動地引入將被測試的管道12中。就是說，所述端板的最大直徑小于管道12的內(nèi)徑。本發(fā)明的裝置10進一步包括多個圓周地間隔開的導(dǎo)靴或“夾持板” M。在圖1和 2所示的本發(fā)明的實施例中，示出了六個這樣的導(dǎo)靴2 到Mf。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解的是可以設(shè)置任何數(shù)量的這些導(dǎo)靴并且該數(shù)量可能與所述導(dǎo)靴的尺寸和所述裝置本身的圓周的尺寸有關(guān)。例如，在一些情況下，根據(jù)需要可以使用兩個或三個導(dǎo)靴或夾持板。例如，如將被理解的，與更小直徑的裝置相比，更大直徑的裝置可能需要更大數(shù)量的導(dǎo)靴。也可以理解的是，在這些更大直徑的裝置中，盡管具有更大直徑，但是可以使用相同數(shù)量的導(dǎo)靴?？梢岳斫獾氖潜景l(fā)明不限于任何數(shù)量的導(dǎo)靴。如圖1和2所示，導(dǎo)靴M通常是彎曲結(jié)構(gòu)，所述彎曲結(jié)構(gòu)具有外表面沈和相對指向的內(nèi)表面觀，外表面沈適于與管道12的內(nèi)壁鄰接，內(nèi)表面觀朝向管道12的內(nèi)部指向。 導(dǎo)靴M也包括相對的側(cè)邊沿30，側(cè)邊沿30包括斜面并且與設(shè)置在端板14和16上的斜面 21a和21b互補或適于與設(shè)置在端板14和16上的斜面21a和21b配合。所述導(dǎo)靴上的斜邊沿30導(dǎo)致外表面沈具有比內(nèi)表面觀更大的寬度(即，在使用時沿著所述裝置的縱軸測量的從一邊沿到相對的邊沿的尺寸)。在一個方面，如圖1所示，導(dǎo)靴M的外表面沈可以設(shè)置有凹槽32。如將被本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解的，如以下進一步描述的，這些凹槽32將用于幫助所述裝置相對于所述管道內(nèi)壁摩擦接合。也如將被本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本說明書時理解的，導(dǎo)靴對的外表面沈也可以設(shè)置有任何類型的涂層、添加物、覆蓋物等等，所述涂層、添加物、覆蓋物等等將在所述裝置使用且接合在管道內(nèi)時幫助增強所述導(dǎo)靴與所述管道內(nèi)壁的摩擦接合。在一個示例中，上述凹槽32中的一些或全部可以設(shè)置有0型環(huán)或其他類型的裝置或材料。另外，通過增加導(dǎo)靴M的外表面26的表面積也可以增加摩擦接觸的程度。導(dǎo)靴或夾持板M可以由任何材料制成。在一個示例中，為了減輕所述裝置的重量，導(dǎo)靴M由鋁制成。板14和16優(yōu)選由更強的材料形成。因為所述導(dǎo)靴將最小化對管12 的內(nèi)壁的印痕或損害，所以將鋁用作形成導(dǎo)靴M的材料也是優(yōu)選的?？梢岳斫獾氖潜景l(fā)明包括形成導(dǎo)靴M和/或板14和16的各種材料。例如，如果所述裝置將用于塑料管道，那么因為有關(guān)的錨定力的量將通常小于金屬管道遇到的錨定力的量，所以可以使用較輕的材料。這樣，例如，當約束裝置10與塑料管道一起使用時，所述整個裝置可以由鋁形成。如圖1和2所示，裝置10進一步包括多個螺栓34。在一個方面，螺栓34通常繞著所述裝置的圓周(例如繞著端板16)周向地間隔開。所述螺栓通過在第二端板16內(nèi)設(shè)置的螺栓孔36設(shè)置并且延伸到在第一端板14內(nèi)設(shè)置的螺紋孔38。在示出的實施例中，孔 38包括與螺栓34上設(shè)置的螺紋互補的螺紋，藉此可以通過接合孔38而使螺栓34緊固?？梢岳斫獾氖强梢酝ㄟ^使用板14的相對面20a上的固定螺母(未示出)而代替孔38內(nèi)的螺紋。在另一個實施例中，可以用永久地固定到板14的螺紋軸(未示出)代替螺栓34，其中這些軸的螺紋端插入板16上的螺紋孔并且其中單獨的螺母用于接合所述軸。在這些示例的任一個中，可以理解的是所述螺栓的目的是朝向彼此推動兩個板14和16。因此，本發(fā)明不限于實現(xiàn)這個目的的任何一種手段。另外，可以理解的是可以設(shè)置各種這樣的推動裝置。 如圖所示，第二端板16內(nèi)的螺栓孔36可以包括井以容納螺栓34的頭部。在這種情況下， 端板16的外面20b將具有平面表面。如以下進一步描述，在測試或隔離工具將與相對鄰接時，這種平面表面可能是優(yōu)選的?，F(xiàn)在將討論與圖1和2中所示的本發(fā)明的所述方面的裝置的使用方法。在使用時， 可以將所述裝置的部件，即，端板14和16、導(dǎo)靴M和螺栓34單獨地插入所述管道中并且隨后結(jié)合。然而，在一個優(yōu)選的方面中，這些部件首先在所述管道的外面松散地組合或結(jié)合。 在這種布置中，端板14和16相對地彼此分開。如將被理解的，在這種松散布置中，導(dǎo)靴24可徑向移動以便裝置10的最大外徑小于管道12的內(nèi)徑。以這種方式，裝置10可以可滑動地引入管道12中并且在其中定位在所需的位置。一旦在位，螺栓34就緊固，藉此將端板14 和16朝向彼此推動。如將被理解的并且如圖1所示，該過程導(dǎo)致導(dǎo)靴M從裝置10徑向向外并朝向管道12的內(nèi)表面推動。這種徑向向外的力歸因于所述端板和所述導(dǎo)靴上的協(xié)作和相對指向的斜面。如將被理解的，當將端板14和16朝向彼此推動時，所述板的各個斜邊沿21a、21b承載在導(dǎo)靴Ma-d的相對的斜邊沿30上。由于所述斜面的相對定向，將端板14 和16朝向彼此推動(通過緊固螺栓34而實現(xiàn))使導(dǎo)靴Ma-d徑向向外地推動。當進一步緊固螺栓34時，所述導(dǎo)靴緊緊地偏壓所述管道內(nèi)壁，從而于其間形成緊密的摩擦接觸。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，螺栓34以通常相等的、圓周地間隔開的方式圍繞板14、16設(shè)置。該布置用于均勻地分布施加到端板14和16上的推動力，從而導(dǎo)致所述導(dǎo)靴沿著徑向向外的方向均勻地移動。在本發(fā)明的方法的一個進一步優(yōu)選的實施例中，螺栓 34以周向相對成對地緊固，以便實現(xiàn)施加到所述端板上的力的均勻圓周分布。以這種方式， 一起均勻地推動板14和16，從而防止一個或兩個板在所述管道內(nèi)“傾斜”。即，將板14和 16保持在相對于管道12的縱軸的通常垂直的布置。可以理解的是這種布置不是對本發(fā)明的限制而僅僅是優(yōu)選。也可以理解的是，與準確垂直布置的至少一些偏離將是會出現(xiàn)的。如將被理解的，螺栓34提供了用于將板14和16朝向彼此推動的裝置。因此可以理解的是雖然螺栓34提供了這種推動裝置的簡單和有效的實施例，但是本發(fā)明不被這個實施例限制。例如，在另一個實施例中，可以用也用于相同的目的的液壓或氣壓裝置代替螺栓34。在一個示例中，可以使用液壓頂或千斤頂以將所述板用力在一起。在另一個示例中，可以使用磁性裝置將所述板推動在一起。在后面的情況下，板14、16中的一個或兩個可以設(shè)置有磁性裝置，例如電磁鐵，當裝置10在位時可以致動所述磁性裝置。這些磁性裝置 (未示出)將以與螺栓34相同的方式迫使板14和16在一起。在一個進一步的實施例中， 可以將螺紋桿或軸連接到所述端板的一個例如所述第一端板上，并且這些桿可以延伸通過并且超出所述第二端板。然后，無論有沒有支承板，可以使用配合螺母將所述端板推動在一起。本發(fā)明不限于在此公開的具體推動裝置。這些推動裝置的特征是能夠使板14和16、或裝置10的相對端一起推動，從而使導(dǎo)靴或夾持板M徑向向外地移動。圖1說明了當具有通常環(huán)形環(huán)的形狀時的第一端板14。就是說，第一端板14包括中心開口 31。以類似的方式，也可以環(huán)形環(huán)的形式設(shè)置第二端板16。如將被理解的，使用這些環(huán)將減輕所述裝置的總重量，在將裝置10設(shè)計成與具有大直徑的管道一起使用時這將是特別需要的。如圖2所示，端板14和16中的一個或兩個可以設(shè)置有一個或多個槽40，槽40適于容納或保持在測試或隔離工具等等上設(shè)置的螺栓。在一個方面，槽40設(shè)置有鍵孔形，藉此可以將一個或多個螺栓(未示出)的頭部插入槽40的較大的部分并且一旦圓周地繞著裝置10的軸線旋轉(zhuǎn)，所述頭部容納在槽40的較小的部分內(nèi)。以這種方式，將所述螺栓保持在槽40內(nèi)并且防止所述螺栓與其軸向分離。因此，防止連接在所述螺栓上的任何工具或其他這樣的設(shè)備與所述約束裝置軸向分開。如將被理解的，這種類型的接合是普通的并且各種相同的修改將對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是顯而易見的。也可以理解的是所述約束裝置與其他設(shè)備的這種連接只是本發(fā)明的一個方面并且本發(fā)明不限于任何這種連接的布置。圖3說明了根據(jù)一種使用的約束裝置10。如圖所示，約束裝置10定位在管道12內(nèi)并且以以上描述的方式與其錨定。通過示例，在50處示出了例如在美國專利號 6，131，441 (該申請的全部內(nèi)容并入此處以供參考)中教導(dǎo)的測試或隔離工具。在圖3所示的示例中，工具50用于使管道12的內(nèi)部部分與管道的一端52隔離開，凸緣M通過焊接56 連接在管道的一端52上。可以理解的是因為任何各種其他原因隔離管道的特定的部分或段可能是所需的或必要的。主要地，例如在50處示出的隔離工具可以用于防止管道12內(nèi)包含或產(chǎn)生的煙霧、可燃蒸氣等等到達所述焊接區(qū)域，來自焊接工藝的熱在焊接區(qū)域處可能引起這些煙霧著火并且導(dǎo)致爆炸。在另一個方面，隔離工具50也或者可選地可以用于防止焊接工藝產(chǎn)生的熱在管道12的長度上傳導(dǎo)。例如，如在US 6，131，441中教導(dǎo)的，所述隔離工具可以設(shè)置有冷卻水流以充當熱障。為了增加對操作者、職員和周圍設(shè)備的安全性，約束裝置10可以與這樣的測試或隔離工具一起使用，以便在所述管道內(nèi)提供錨定器(anchor)， 以將這種測試或隔離工具保持在適當?shù)奈恢谩＠纾谝恍┣闆r下，在使用測試或隔離工具 50的過程中，管道12內(nèi)的煙霧可能被加壓到危險的程度，由于這個原因，本發(fā)明的約束裝置10可以提供作為工具50的另外的錨定器或約束裝置。換言之，裝置10用于限制工具50 在所述管道內(nèi)軸向移動。可以理解的是，本發(fā)明的約束裝置10可以與如將對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的任何類型的隔離或測試工具一起使用。提供在此描述具體工具(例如US6，131,441的工具)的例子僅僅是為了說明可以如何使用本發(fā)明的目的。本發(fā)明的方法的設(shè)備不限于任何隔離或測試工具。顯然地，如將被理解的，在一個方面，本發(fā)明用于在使用這些測試或隔離工具的地方提供附加的安全性。如將被理解的，將所述約束裝置設(shè)置在測試或隔離工具50的上游(S卩，與所述管道開口相反)用于防止工具50沿著所述上游方向軸向移動。在一些情況下，可以將測試或隔離工具50連接到約束裝置10，由此也防止工具50沿著所述上游方向軸向移動。例如，在一個方面，如圖3所示，測試或隔離工具50可以設(shè)置有鎖定板56，鎖定板56從所述工具朝向所述管道的內(nèi)部延伸。所述鎖定板可以設(shè)置有軸向延伸的螺栓51，螺栓51的頭部53可以容納并且鎖定在裝置10的端板上設(shè)置的上述槽40內(nèi)。如前面所討論的，在這種布置中， 將工具50和約束裝置10連接或鎖定在一起，從而防止軸向分離。如以上所討論的，將螺栓頭部53連接到槽40中是通過以下步驟實現(xiàn)的首先將約束裝置10定位或緊固在所述管道內(nèi)，接著是插入工具50，鎖定板56連接到工具50。然后，將鎖定板56的螺栓頭部53插入槽40的寬部分，并且工具50和鎖定板56被周向旋轉(zhuǎn)，以便使螺栓51容納在槽40的窄部分內(nèi)，從而將工具50鎖定到約束裝置10。此時，然后可以通常的方式將測試或隔離工具50 緊固到所述管道?？梢岳斫獾氖强梢允褂萌魏纹渌难b置以將工具50固定到約束裝置10。 例如，所述兩個裝置可以簡單地通過鏈條、鉤、線纜等等連接在一起。在任一情況下，可以理解的是這些連接裝置有助于防止當兩者都安裝在管道12內(nèi)時工具50和約束裝置10軸向分離。圖4說明了本發(fā)明的另一方面，其中串聯(lián)地使用兩個裝置10和110。為了方便， 裝置110與裝置10共有的元件以前綴“1”標識。這樣，如圖所示，裝置10和110分別包括第一端板14和114并且分別包括第二端板16和116。如將被理解的，使用兩個約束裝置例如10和110使在管道12內(nèi)提供的錨定力加倍。如以上所討論的，類似的結(jié)果可以通過使用具有更大寬度的導(dǎo)靴M的裝置而實現(xiàn)，以便增加所述導(dǎo)靴和所述管道內(nèi)表面之間的接觸面面積。然而，使用兩個裝置10和110將實現(xiàn)相同的結(jié)果，但是最小化每個部件的重量。換言之，不是具有成套的大導(dǎo)靴，而是例如，使用兩個裝置允許使用較多但是較小的導(dǎo)靴。在使用如圖4所示的裝置時，可以容易地理解的是首先將一個裝置10安裝在所述管道內(nèi)，在此之后，類似地將安裝第二裝置110。也可以理解的是可以使用任何數(shù)量的這種裝置以提供累積的錨定力。進一步可以理解的是每個裝置10、110(或其他數(shù)量，如果適用)可以各自具有不同的尺寸。圖5和6說明了根據(jù)另一個方面的本發(fā)明的裝置。在這些圖中，類似的元件將引用相對于圖1中如上所使用的參考標記，但是為了清楚起見用數(shù)字“2”作為前綴。如圖所示，基本上以與以上所描述的裝置10的相同的方式構(gòu)造裝置210。然而，如圖5所示，裝置 210設(shè)置有凸起300，當裝置210處于安裝狀態(tài)時凸起300與端板214和216同軸地對齊并且定位在其間。在一個示例中，如圖5所示，凸起300包括通常環(huán)形的主體，所述環(huán)形主體的外徑小于管道12的內(nèi)徑，以便與端板214和216 —樣，這樣凸起300可以在所述管道的內(nèi)部同軸地對齊并且在其中可滑動地定位在所需的位置。形成其更大直徑的凸起300的外端302設(shè)置有分別與每個面297和299相鄰的相對指向的斜邊301和303，藉此凸起300在它的外面上的外徑小于在凸起300的中心部分的直徑。如圖5所示，裝置210包括成對地設(shè)置的導(dǎo)靴224，其中一對中的一個以“’”標識。因此，第一對導(dǎo)靴在22 和2Ma’處示出，而第二對導(dǎo)靴在224d和224d’處示出。在凸起300上設(shè)置的斜邊沿301和303適于與在凸起300的相對側(cè)上設(shè)置的導(dǎo)靴的斜面互補。例如，如圖5所示，凸起300的斜面301和 303分別適于與斜面305和307互補。如圖所示，斜面305設(shè)置在導(dǎo)靴22 上，而斜面307 設(shè)置在導(dǎo)靴224a’上?？梢岳斫饷總€導(dǎo)靴22 和2Ma’等等具有在與凸起300相反的邊沿上的另一斜面，所述斜面用于接合各個端板214和216。如將被理解的，將以上面所描述的類似的方式將圖5和6中說明的約束裝置210 安裝在管道12內(nèi)。就是說，裝置210將包括將端板214和216 —起推動的一些裝置。在一個實施例中，這樣裝置包括螺栓234，螺栓234從所述端板中的一個(例如216)延伸到設(shè)置在所述端板中的另一個(例如214)上的相互協(xié)作的帶螺紋的螺栓孔。如將被理解的，當緊固螺栓234時，將板214和216沿著軸向方向朝向彼此推動。為了協(xié)助這個過程，可以按照以下順序緊固所述螺栓其中緊固彼此周向相對的螺栓，以便防止一個板在所述管道內(nèi)傾斜。當緊固螺栓234時，端板214和216使各種導(dǎo)靴2 和224’ 一起推動，且由此“夾入” 凸起300。在這個過程中，以上所描述的相對指向并且互補的斜面導(dǎo)致導(dǎo)靴2M和224’徑向向外地推動，且由此靠著管道12的內(nèi)壁?？梢岳^續(xù)緊固螺母234，直到在約束裝置210和管道12的壁之間達到所需的錨定力。如以上所討論的，將螺母234用作所述推動裝置僅僅是本發(fā)明的一個實施例，并且可以使用各種其他這樣的推動裝置，例如液壓頂或千斤頂、磁性裝置等等。如將被理解的，圖5的裝置210用于通過增加、即加倍、所述導(dǎo)靴或夾持板的接觸面積而提供相對所述管道的內(nèi)表面的附加的錨定力。這樣，由“雙”裝置210提供的有效力將大于由圖1所示的“單”裝置10提供的有效力?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明的裝置的各種其他修改可能得到類似的結(jié)果。例如，可能提供“三元”裝置?？蛇x地，根據(jù)需要的錨定力可以進行以上所描述的本發(fā)明的各種形式的任何組合。在另一個方面，在附圖中未示出，根據(jù)在以上所提及的專利中描述的方法，如圖5中所示的裝置可以用于將相鄰的管道段對接焊在一起。例如，可以將圖5的約束裝置210 設(shè)置在兩個管道的接合處，其中所述裝置定位在每個管道部分的內(nèi)部。可以理解的是所述管道將軸向?qū)R，以便被焊接在一起。約束裝置210將被定位成使所述管道之間的接頭位于凸起300之上。一旦約束裝置210在適當?shù)奈恢?，就可以緊固螺栓234，以便將裝置210 錨定在每個管道段內(nèi)。一旦這樣錨定裝置210，就可以進行焊接操作，以將所述管道的相鄰端連接在一起。在這個示例中，因此，裝置210將用于將所述管道段保持在所需的取向，直到完成所述焊接工藝。這時，可以松開并移開所述裝置。圖7說明了本發(fā)明的約束裝置的另一種用途。如圖所示，如以前所描述的約束裝置10設(shè)置在管道12內(nèi)。如圖所示，約束裝置10包括與圖1所示的約束裝置相同的結(jié)構(gòu)， 包括一對相對的端板14和16，其中多個導(dǎo)靴或夾持板24設(shè)置在其間。推動裝置，例如多個螺栓34，用于朝向彼此軸向地推動板14和16。圖7所說明的一個方面是細長形式的導(dǎo)靴M。如將被理解的，并且如以上所討論的，本發(fā)明不限于任何尺寸的裝置的元件。在圖7 中，可以看到的是，為了容納更長的導(dǎo)靴或夾持板M，也使螺栓34更長。以與以上關(guān)于圖3討論的類似的方式，與其他管道測試或隔離工具結(jié)合使用圖7 所示的約束裝置10。如圖所示，圖7說明了與現(xiàn)有技術(shù)中已知的管塞51 —起使用約束裝置 10。例如，這種塞可以與以前描述的隔離工具相同。塞51可以是用于將管道的一部分與所述管道的剩余部分密封的任何工具或裝置。在圖7所示的示例中，塞51用于將管道的端部與它的剩余部密封。為了這個目的，根據(jù)適當?shù)姆桨笇⑷?1插入所述管道中一定距離并且緊固在適當?shù)奈恢?。這種放置形成了管道12的密封部分60。如圖所示，如典型地會出現(xiàn)的情況管道12包括凸緣62。然后，將盲板法蘭64與凸緣62開口相對設(shè)置，并且使用如通常已知的螺栓等等將盲板法蘭64緊固到凸緣62開口。盲板法蘭64基本上是用于覆蓋凸緣 62開口的板。如將已知的，墊圈等等可以用于在管道12內(nèi)產(chǎn)生密封體積63，密封體積63從盲板法蘭64延伸到塞51。盲板法蘭64優(yōu)選包括一個或多個端口，例如端口 66a和66b，端口 66a和66b通過盲板法蘭64延伸到密封體積63中。所述端口用于加壓密封體積63，藉此進行壓力的監(jiān)測，以便評估焊接處68的完整性，焊接處68將凸緣62緊固到管道12。如將被理解的，在進行這種焊接試驗時，密封體積63受到的壓力通常是高的。照這樣，通過使用此處所描述的約束裝置10可以最小化塞51軸向移動的危險。作為進一步的加強，可以使用系鏈(或者系索，tether)69等等將塞51緊固到盲板法蘭64。在一個示例中，系鏈69 包括連接到盲板法蘭64和塞51的鏈。然而，可以理解的是可以使用任何其他形式的系鏈。 由于密封體積63內(nèi)產(chǎn)生的壓力，可以理解的是僅僅推動塞51以在管道12內(nèi)軸向向上游移動。由于這個原因，使用參考圖3所討論的鎖定板將不是必要的，因為不會推動塞51向約束裝置10的下游移動。圖8和9示出了本發(fā)明的另一方面，其中具有如上描述的特征的夾持機構(gòu)與測試或隔離工具結(jié)合。如圖8所示，測試或隔離組件300包括測試或隔離工具302。此后，僅僅為了方便這兩個術(shù)語將被稱為“隔離組件”和“隔離工具”。這種術(shù)語的使用不是旨在以任何方式將本發(fā)明限制到一種工具或另一種工具。隔離組件300也包括約束機構(gòu)304，并且整個組件適于插入管道12內(nèi)。上述隔離組件包括軸306，軸306的第一或上游端305連接到第一凸起308?？梢酝ㄟ^任何已知的方法例如焊接、螺紋連接等等將軸306緊固到第一凸起 308。第二凸起310可滑動地并且同軸地設(shè)置在軸306上并且定位在軸306上的下游，即，遠離第一凸起308。如將被理解的，第一凸起308和第二凸起310具有通常圓形的外表面， 以便允許插入圓柱狀的管道12中。在一個方面，凸起308和310的形狀是環(huán)形的。然后套筒312同軸地并且可滑動地套設(shè)在軸306上，其中套筒312設(shè)置在第二凸起310的下游。在一個優(yōu)選的實施例中，如圖8所示，將第二凸起310緊固到套筒312的上游端。在一個實施例中，通過焊接將凸起310緊固到所述套筒。所述隔離組件進一步包括在套筒312的下游設(shè)置的螺母314。所述螺母適于接合軸306的第二或下游端307，第二或下游端307設(shè)置有與在螺母314上的螺紋互補的螺紋。在一個實施例中，也可以在螺母314和套筒312之間設(shè)置套環(huán)315?？梢岳斫獾氖撬鎏篆h(huán)本身可以形成套筒312的一部分。所述隔離組件進一步包括兩個通常環(huán)形體，所述環(huán)形體包括第一體316和318。第一環(huán)形體316與第一凸起308相鄰地定位并且定位在其下游，而第二環(huán)形體318定位在第一環(huán)形體316和第二凸起310之間。如圖8所示，環(huán)形體316和318可滑動地套設(shè)在軸306 上。隔離組件300進一步包括一對彈性密封部件319和320，例如，彈性密封部件319 和320可以包括0型環(huán)。如圖8所示，第一彈性密封部件319同軸地套設(shè)在軸306上并且定位在第一凸起308和第一環(huán)形體316之間。第二彈性密封部件320同軸地套設(shè)在軸306 上并且定位在第一環(huán)形體316和第二凸起310之間。調(diào)整密封部件319和320的尺寸以具有這樣的外徑，所述外徑小于管道12的內(nèi)徑。由于其彈性，將密封部件319和320設(shè)計或適于可膨脹的以在使用時相對于管道12的內(nèi)壁施力。以下將進一步討論這個方面。如將從以上描述和圖8理解的，當將螺母314緊固在軸306上時，所述螺母被施力以相對套筒312承載，藉此沿著所述上游方向在軸306上軸向推動套筒312。由于第二凸起 310連接到套筒312，類似地沿著朝向第一凸起308的方向推動第二凸起310。當以這種方式朝向彼此推動凸起308和310時，可以理解的是，也將一起推動定位于其間的元件，密封部件319和320以及環(huán)形體316和318。一旦使組件300的單個元件接觸，螺母314的進一步緊固就導(dǎo)致彈性密封部件319和320的壓縮并且因此徑向向外變形。特別地，可以注意的是第一密封部件319在第一凸起308和第一環(huán)形體316之間壓縮，而第二密封部件320 在第二環(huán)形體318和第二凸起310之間壓縮?？梢岳斫獾氖牵M件300的元件適于使密封部件319和320形成相對管道12的內(nèi)壁所需大小的密封力，以便防止組件300在管道12 內(nèi)軸向移動。如將被理解的，密封部件319和320在所述管道內(nèi)形成分離，所述分離使在組件300的上游和下游的部分分開。在一個優(yōu)選的實施例中，第一凸起308可以設(shè)置有中心孔(未示出)，所述中心孔開到通過軸306軸向設(shè)置的孔(也未示出)。以這種方式，管道 12的上游部分中包含或積累的任何煙霧等等可以安全地通過組件300排出。進一步地，盡管未示出，軸306的下游端307可以包括連接到所述孔的計量器，所述計量器用于測量管道 12的上游部分的壓力。以這種方式，只有當達到臨界壓力時，才允許排出任何煙霧等等。如將被理解的，在所述煙霧有毒的地方，這個特征為操作者提供了增加的安全性?？紤]到申請人的在先專利號US 6，131，441，使用如以上所描述的隔離組件300的另外的細節(jié)對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是顯而易見的。也如美國專利6，131，441教導(dǎo)的，隔離組件300可以適于使用加壓的流體產(chǎn)生進一步的密封。在這方面，套筒312可以設(shè)置有一個或多個端口 321和322，端口 321和322 開到在軸306的外壁和套筒312的內(nèi)壁之間形成的環(huán)形空間3 中?？梢岳斫獾氖牵瑸榱诉@個目的，相應(yīng)地將調(diào)整所述軸和套筒的尺寸，以提供需要的分離和環(huán)形空間3M的體積。第二凸起310也將設(shè)置有內(nèi)徑，所述內(nèi)徑使環(huán)形空間324與管道12內(nèi)由兩個凸起308和310 限制的體積323流體連通。在這種布置中，可以將加壓流體引入端口 321或322中的一個中，以便當在管道12內(nèi)使用組件300時、填充環(huán)形空間324以及凸起308和310之間的體積323。如將被理解的，為了這個目的，優(yōu)選的是使用兩個端口，以便在最初的填充操作過程中允許任何空氣排出。在操作中，組件300在管道12內(nèi)定位在所需的位置，并且使密封部件319和320變形以與管道12 —起形成所需的密封。然后，所述凸起之間的體積323充滿所述流體(如以前所描述的)，并且在其中的壓力升高到需要的水平。如將被理解的，因此加壓流體形成進一步的密封，以當在管道12內(nèi)使用時，防止任何煙霧從組件300的一側(cè)通到另一側(cè)。如現(xiàn)有技術(shù)中已知的，例如從美國專利號6，131，441，加壓體積323也可以用于對管道12上的焊接處或其他這樣的部件進行壓力測試。在這種情況下，組件300定位在所述管道內(nèi)，其中形成體積323的部分定位在將被測試的焊接處的區(qū)域。以現(xiàn)有技術(shù)中已知的方式，監(jiān)測體積323內(nèi)的壓力提供了所述焊接處內(nèi)的任何缺陷的指示。
現(xiàn)在將討論隔離組件300的約束工具304。如圖8所示，環(huán)形體316和318優(yōu)選分別設(shè)置有帶有斜面的外徑3 和328。在這個實施例中，第一環(huán)形體316的斜面3 在其下游端形成有減小的外徑，其中直徑的減小沿著所述下游方向增加(即環(huán)形體316的下游端具有最小的外徑)。第二環(huán)形體318的斜面3 沿著所述上游方向形成有減小的直徑(即， 環(huán)形體318的上游端具有最小的外徑)?？梢岳斫獾氖?，環(huán)形體316和318的與密封部件 319和320相鄰的端將具有足夠的表面積，以接合所述密封部件。在這方面，如圖8所示，所述環(huán)形體的與所述密封部件相鄰的端可以設(shè)置有至少一部分，所述部分在其外徑處沒有斜組件300優(yōu)選進一步包括在環(huán)形體316和318之間設(shè)置的多個導(dǎo)靴或夾持板330。 如在前面的公開中所討論的，導(dǎo)靴330以下面的方式設(shè)置在所述組件上使導(dǎo)靴能夠相對管道12的內(nèi)壁徑向向外地推動。通過以這種方式推動所述導(dǎo)靴并且到所需的力，使所述導(dǎo)靴“夾緊”管道12的內(nèi)壁。如將從圖8所示的實施例理解的，借助于斜面3 和3 徑向向外地推動導(dǎo)靴300。更具體地，當緊固螺母314并且朝向彼此推動凸起308和310時，如以上所描述的類似地朝向彼此推動環(huán)形體316和318。在這個過程中，由于斜面3 和3 的定向，將導(dǎo)靴330徑向向外地推動，且由此相對管道12的內(nèi)壁施力。為了進一步協(xié)助這個過程，并且如圖8所示，導(dǎo)靴330可以在其徑向向內(nèi)的表面上設(shè)置有配合的斜面，所述斜面接合環(huán)形體316和318上設(shè)置的斜面3 和328。如將被理解的，根據(jù)需要和重量限制等等可以設(shè)置任何數(shù)量的導(dǎo)靴或夾持板330。換言之，如果需要更大的夾持力或者如果需要減小所述導(dǎo)靴的尺寸以便于操作，那么可以包括更多的導(dǎo)靴。在一個示例中，可以設(shè)置三個導(dǎo)靴，每個導(dǎo)靴優(yōu)選在組件300的圓周上等距地間隔開。在導(dǎo)靴或夾持板330與體積323的加壓結(jié)合使用的情況下，可以理解的是所述加壓流體也有助于徑向向外地推動所述導(dǎo)靴。在圖8中，示出了斜面3 和328的角度是不相似的。因此，導(dǎo)靴330上的相應(yīng)斜面也是不同的?？梢岳斫獾氖沁@種布置僅僅是本發(fā)明的一個實施例，而不是一種限制。可變的斜面角度導(dǎo)致由導(dǎo)靴330施加的不同的摩擦力。這樣，如果需要將所述導(dǎo)靴的一端相對所述管道壁施力到比相反端更大的程度，那么可以使用不同的“升”角。
也如圖8所示，導(dǎo)靴或夾持板330可以設(shè)置有一個或多個周向槽332，密封部件例如0型環(huán)333可以并入在槽332內(nèi)。如以前所討論的，提供這些密封部件允許將由所述導(dǎo)靴提供附加的夾持力。圖9說明了與圖8相同的組件，但是具有很少的修改，以說明其他一些可能的實施例。在圖9中，與圖8所示的相同的元件以類似的參考數(shù)字標識。類似但是不同的元件以相同的參考數(shù)字標識但是具有后綴“a”。如圖9所示，在一個實施例中凸起308a和310a可以設(shè)置有具有斜面的外邊沿，所述外邊沿與各個密封部件319和320的位置相應(yīng)。以這種方式，將所述密封部件保持在適當?shù)奈恢貌⑶以谧冃芜^程中徑向向外地指向?？梢岳斫獾氖穷愃频男泵婵梢栽O(shè)置在環(huán)形體 316a和318a的外邊沿上。圖9也說明了一個實施例，其中在環(huán)形體316a和318a上設(shè)置的斜面326a和328a具有相同的角度。在另一實施例中，圖9說明了沒有圖8所示的配合的有斜面的內(nèi)徑的導(dǎo)靴或夾持板330a。在這種情況下，與以前描述的實施例一樣導(dǎo)靴330a 的內(nèi)表面通常是扁平的。然而，可以理解的是，由于在所述環(huán)形體上的斜面，導(dǎo)靴330a的功能仍然是相同的。圖10至13說明了適合更大直徑的管道的本發(fā)明的另一實施例。具體地，圖10至 13說明了對圖8和9所示的組合測試/隔離和夾持組件的變化。如圖10和12所示，組件 400包括第一上游凸起402和第二下游凸起404。如以前，為了方便使用術(shù)語“上游”和“下游”，按照當在管道內(nèi)安裝并且使用時的組件。組件400進一步包括在兩個凸起402和404 之間定位的環(huán)形體406。如圖10所示，凸起402、404和環(huán)形體406軸向?qū)R。第一彈性密封部件408和第二彈性密封部件410同軸地設(shè)置，其中第一彈性密封部件408設(shè)置在第一凸起402和所述環(huán)形體之間，而第二彈性密封部件410設(shè)置在環(huán)形體406和第二凸起404 之間。在圖10所示的實施例中，環(huán)形體406的相反端各自優(yōu)選地在它的外邊沿上設(shè)置有斜面，所述斜面用于容納各個彈性密封部件并且用于指引其徑向向外的變形(如以下進一步討論的)。以類似的方式，斜面可以沿著各個凸起的外圓周邊沿設(shè)置，用于得到相同的結(jié)果。 可以理解的是，這樣的斜面可以設(shè)置在所述凸起和環(huán)形體的相對面的一個或兩個上。在第二凸起404的下游側(cè)面(即，與所述環(huán)形體相對的側(cè)面)上，設(shè)置多個導(dǎo)靴或夾持板。在圖10到13所示的實施例中，示出了兩個導(dǎo)靴412和414?？梢岳斫獾氖强梢允褂萌魏螖?shù)量的這樣的導(dǎo)靴或夾持板。在導(dǎo)靴412和414的下游，前板416同軸地設(shè)置在組件400上。在如圖10至13所示的一個優(yōu)選的實施例中，導(dǎo)靴412和414分別設(shè)置有帶有斜面的內(nèi)徑418和420，其中所述導(dǎo)靴的較薄的邊沿朝向下游，遠離第二凸起404。另外，根據(jù)一個實施例，前板416設(shè)置有帶有斜面的外徑，其中在所述上游側(cè)面上的外徑(即，與導(dǎo)靴412和414相鄰)是最小的。具體地如圖10所示，斜面在導(dǎo)靴412、414和前板416上的這種布置優(yōu)選使所述前板在所述導(dǎo)靴的下游部分上滑動。具體地，如圖10所示，使前板416 的斜面被允許在導(dǎo)靴412、414的有斜面的部分之上通過，藉此所述導(dǎo)靴的這些部分夾在前板416的外徑和管道12的內(nèi)徑之間。第一凸起402設(shè)置有多個拉桿(tie rod) 422，多個拉桿422通常周向地等距分開。 調(diào)整拉桿422的尺寸并將其定位，以延伸通過密封部件408、410和環(huán)形體406的內(nèi)徑。第二凸起404和前板416設(shè)置有多個螺栓孔，所述多個螺栓孔適于容納穿過其中的桿。桿422 的下游端4M設(shè)置有適于容納配合的螺母426的帶螺紋的部分。
圖13說明了另一實施例，其中另外的一套螺母4 設(shè)置在桿422上，其中將這些螺母4 定位以承載在第二凸起404上。在操作中，將組件400優(yōu)選以松散方式預(yù)組裝并且插入管道12內(nèi)。一旦定位在所需的位置，就將螺母似6緊固，由此一起推動所述組件的所有元件。結(jié)果，密封部件408和 410相對管道12的內(nèi)壁徑向向外地變形。在這方面，可以理解的是如圖13所示的另外的螺母4 將是優(yōu)選的，以便首先形成由密封部件408和410形成的密封。如將被理解的，在圖10或13的任一實施例中緊固螺母似6將導(dǎo)致前板416相對管道12的內(nèi)壁徑向向外地推動導(dǎo)靴412和414。如以前所討論的，這種推動產(chǎn)生了在導(dǎo)靴 412,414和所述管道內(nèi)壁之間的夾持力，由此用于將組件400錨定在所述管道內(nèi)。組件400也設(shè)置有連接到環(huán)形體406的至少一個端口。在這個優(yōu)選的實施例中， 如以前所討論的，組件400設(shè)置有以4 和430示出的兩個端口。所述端口通過環(huán)形體406 流體地連接到徑向延伸的開口 432、433，如圖11所示。環(huán)形體406設(shè)置有至少一個部分，所述部分的外徑小于管道12的內(nèi)徑。以這種方式，當將組件400定位并且緊固在適當?shù)奈恢脮r，受兩個密封部件408、410、所述管道內(nèi)壁、和環(huán)形體406的外徑限制而產(chǎn)生環(huán)形空間。在圖10和14中這個環(huán)形空間在434處示出。如將被理解的，在這種布置中，端口似8和430 分別通過開口 432和433流體地連接到環(huán)形空間434。在操作中，一旦將至少彈性密封部件408和410緊固在適當?shù)奈恢?，并且?yōu)選在將導(dǎo)靴或夾持板412、414緊固之后，就將加壓流體引入端口似8、430的一個中。所述端口中的另一個用于在所述填充過程中排出空氣。然后，這種流體進入并填充環(huán)形空間434。然后，環(huán)形空間434內(nèi)的壓力增加(通過增加流體壓力)，從而如以上所討論的在所述管道內(nèi)產(chǎn)生進一步的密封。在一個優(yōu)選的實施例中，為了如以上所討論的相同的目的，即，使在所述管道內(nèi)在組件400的上游側(cè)面上的任何煙霧等等逸出，設(shè)置了通過組件400的通氣口。如圖11和 12所示，為了實現(xiàn)這種排氣，第一凸起402可以優(yōu)選地在它的軸向中心設(shè)置有孔436。第二凸起404和前板416優(yōu)選具有環(huán)形形狀，從而避免需要任何通氣孔等等。盡管未示出，組件 400可以包括連接到孔436的通氣管，以進一步向下游遠離所述組件和任何附近的操作者引導(dǎo)任何排出的氣體、煙霧等等。如以上所討論的，也可以將閥門設(shè)置在這種通氣管上，藉此只有當管道12內(nèi)的上游壓力達到閾值時才能進行任何排氣。可以理解的是圖10到13所示的組件400的“夾持”部分可以與在現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何已知的塞、測試或隔離工具一起使用。換言之，因為所述“夾持”機構(gòu)包括多個導(dǎo)靴或夾持板412、414和所述前板，所述前板形成用于將所述導(dǎo)靴推到所述管道壁的推動裝置，所以這些元件可以與例如在美國專利號5，884，127和6，131，441中描述的隔離工具結(jié)合使用。在這種情況下，可以觀察到所述隔離工具形成有凸起402、404、密封部件408、410、 環(huán)形體496和螺母428。在這種情況下，通過向這種隔離工具加入導(dǎo)靴412、414、前板416和螺母4 而形成所述夾持機構(gòu)。以這種方式，所述夾持機構(gòu)是對現(xiàn)有的隔離工具的“改進”。以類似的方式，可以將所述夾持機構(gòu)并入到任何其他塞子或隔離組件。在沒有用于容納前板416和螺母426的拉桿的情況下，可以暫時或永久地將需要的桿設(shè)置在所述塞的下游部分上。例如，可以將這樣的桿焊接到任何已知的塞子或隔離工具的面上。也可以理解的是除以上提及的“改進”之外，類似地將可能的是使用例如如圖1到7所示的約束裝置以提供需要的“夾持”特征。 盡管已經(jīng)參考某些具體的實施例描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離如在此所附的權(quán)利要求所概述的本發(fā)明的目的和范圍的情況下可以對這些實施例進行多種修改。在此提供的所有的示例被包括僅僅是為了說明本發(fā)明而不是旨在以任何方式限制本發(fā)明。在此提供的所有的附圖僅僅是為了說明本發(fā)明的不同方面而不是旨在按比例繪制或者以任何方式限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于在管道內(nèi)錨定的約束裝置，所述管道具有內(nèi)徑，所述裝置包括 -第一端板和第二端板，所述端板適于在使用時同軸地對齊；-推動裝置，所述推動裝置設(shè)置在一個或兩個端板上，用于一起推動所述端板； -多個導(dǎo)靴，所述多個導(dǎo)靴設(shè)置在所述端板之間； -所述導(dǎo)靴適于在一起推動所述端板時徑向地向外移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)靴包括具有外表面的彎板，所述彎板的外表面用于接合所述管道的內(nèi)壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述導(dǎo)靴通常在所述管道的圓周上等距地間隔開。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中第一端板和第二端板的相對面包括用于接合所述多個導(dǎo)靴的外斜邊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述多個導(dǎo)靴具有徑向地離開所述導(dǎo)靴外表面的內(nèi)表面，并且其中所述內(nèi)表面包括相對的斜邊，以接合所述端板的所述斜邊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的裝置，其中所述用于推動的裝置包括機械機構(gòu)、 液壓機構(gòu)、或磁性機構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述機械機構(gòu)包括在所述端板之間延伸的多個螺栓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的裝置，其中所述裝置適于接合管塞或隔離工具。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的裝置，進一步包括定位在所述端板之間的至少一個環(huán)形凸起，并且其中所述導(dǎo)靴設(shè)在所述凸起的相對側(cè)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述凸起包括具有相對指向的斜面的外徑，所述斜面用于接合各個導(dǎo)靴。
11.一種約束系統(tǒng)，所述約束系統(tǒng)包括一個或多個根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的裝置，其中所述一個或多個裝置定位在與管塞或隔離工具相鄰的管道內(nèi)。
12.一種用于約束管塞或隔離工具的方法，包括 -將所述管塞或隔離工具在所需的位置處緊固在管道內(nèi)；-以及將根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的約束裝置緊固在與所述管塞或隔離工具相鄰的所述管道之內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進一步包括將所述約束裝置連接到所述管塞或隔離裝置。
14.一種用于隔離管道的內(nèi)段的組件，所述組件包括 -軸，所述軸具有第一端和第二端；-第一凸起，所述第一凸起連接至所述軸的所述第一端；-套筒，所述套筒可滑動地且同軸地套設(shè)在所述軸上，所述套筒具有第一端和第二端， 其中所述套筒的所述第一端指向所述軸的所述第一端； -第二凸起，所述第二凸起緊固到所述套筒的第一端；-第一環(huán)形體和第二環(huán)形體，所述第一環(huán)形體和第二環(huán)形體設(shè)置在所述第一凸起和第二凸起之間，所述第一環(huán)形體與所述第一凸起相鄰地定位，并且所述第二環(huán)形體與所述第二凸起相鄰地定位；-第一彈性密封部件和第二彈性密封部件，所述第一彈性密封部件定位在所述第一凸起和所述第一環(huán)形體之間，所述第二彈性密封部件定位在所述第二凸起和所述第二環(huán)形體之間；-多個導(dǎo)靴，所述多個導(dǎo)靴設(shè)置在所述第一環(huán)形體和所述第二環(huán)形體之間，所述導(dǎo)靴適于在使用所述裝置時被徑向向外地推動；-螺母，所述螺母設(shè)在所述軸的第二端，用于朝向所述軸的所述第一端推動所述套筒。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的組件，進一步包括用于填充和加壓所述管道的一段的裝置，所述管道的一段由所述第一密封部件和第二密封部件以及所述第一環(huán)形體和第二環(huán)形體約束。
16.一種用于隔離管道的內(nèi)段的組件，所述組件包括-第一凸起和第二凸起；-環(huán)形體，所述環(huán)形體設(shè)在所述第一凸起和第二凸起之間；-第一彈性密封部件和第二彈性密封部件，所述第一彈性密封部件和第二彈性密封部件定位在所述環(huán)形體的相對端上并定位在各個第一凸起或第二凸起之間；-多個拉桿，所述多個拉桿從所述第一凸起朝向所述第二凸起延伸，所述拉桿適于延伸通過所述環(huán)形體的內(nèi)徑以及設(shè)置在所述第二凸起上的多個螺栓孔；-板，所述板相鄰于與所述環(huán)形體相對的側(cè)面上的第二凸起設(shè)置，所述板包括多個螺栓孔，所述拉桿可延伸通過所述多個螺栓孔；-多個導(dǎo)靴，所述多個導(dǎo)靴設(shè)置在所述第二凸起和所述板之間；以及 -多個第一螺母，所述多個第一螺母設(shè)置用于接合與所述導(dǎo)靴相對的板的一側(cè)上的拉桿，所述導(dǎo)靴用于沿著朝向所述第一凸起的方向推動所述板。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的組件，其中所述板包括用于接合所述導(dǎo)靴的外斜邊。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的組件，其中所述導(dǎo)靴包括具有用于接合所述板的外斜邊的斜面的內(nèi)表面。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一項所述的組件，進一步包括第二螺母，所述第二螺母設(shè)置在與所述第二凸起相鄰的拉桿上，且用于沿著朝向所述第一凸起的方向推動所述第二凸起。
全文摘要
一種用于在管道的內(nèi)部錨定的約束或夾持裝置包括一對端板和多個導(dǎo)靴，所述一對端板適于朝向彼此推動，所述多個導(dǎo)靴定位在所述端板之間并且適于當一起推動所述端板時徑向向外地移動。在進一步的方面中，提供了一種約束管塞或隔離工具的方法。也提供了一種包括一體形成的約束或夾持機構(gòu)的用于管道隔離的組件。
文檔編號F16L55/10GK102177384SQ200980133942
公開日2011年9月7日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者格倫·卡森, 格雷厄姆·T·布朗 申請人:卡-博投資有限公司