(57)【要約】本発明は、断熱体（4）の少なくとも1つの層によって覆われた断熱管（3）に関する。金属板クラッディング要素（2）が断熱体で覆われた管を囲む。少なくとも1つのバンド（5）がクラッディング要素（2）を囲む。矩形断面を有する弾性非金属環状端部キャップ（1）が第1の端部（9）の近傍に配置され、第1の端部の近傍において、断熱体で覆われた管（3）と第1の金属板クラッディング要素（2）との間の封止スペーサを形成する。さらに、本発明は、少なくとも15mmの厚さT1を有する矩形断面と、環状端部キャップの外側から環状端部キャップの内側に延びる少なくとも1つのスリット（11）とを有する弾性非金属クラッディング要素環状端部キャップ（1）に関する。2019518187.tif 000005
2019518187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱体（4）の少なくとも1つの層によって覆われた管（3）を有する断熱管または断熱配管システムであって、
第1の金属板クラッディング要素（2）が、該断熱体で覆われた管（3）を囲み、該金属板クラッディング要素（2）が、円形断面、外周および第1の端部（9）を有し；
少なくとも1つのバンド（5）が、該第1の金属板クラッディング要素（2）を囲み；
弾性非金属環状端部キャップ（1）が、高さ（D1-D2）および少なくとも15mmの厚さT1を有する矩形断面と、該環状端部キャップの外側から該環状端部キャップの内側に延びる少なくとも1つのスリット（11）とを有する
ことを特徴とし、
該環状端部キャップ（1）が前記第1の端部（9）の近傍に配置され、かつ、該断熱体で覆われた管（3）と前記第1の金属板クラッディング要素（2）との間の封止スペーサを形成する、
断熱管または断熱配管システム。
【請求項２】
前記第1の端部（9）を囲む前記金属板クラッディング要素（2）の外周に沿うビード（6）をさらに含む、請求項1記載の断熱管または断熱配管システム。
【請求項３】
前記断熱体（3）の少なくとも1つの層が10mm以下である、請求項1記載の断熱管または断熱配管システム。
【請求項４】
前記断熱体（3）の少なくとも1つの層が5mm以下である、請求項1記載の断熱管または断熱配管システム。
【請求項５】
前記矩形断面が、6:1未満の高さ（D1-D2） 対 厚さT1の比を有する、請求項1記載の断熱管または断熱配管システム。
【請求項６】
前記矩形断面が、3:1未満の高さ（D1-D2） 対 厚さT1の比を有する、請求項5記載の断熱管または断熱配管システム。
【請求項７】
前記第1の金属板クラッディング要素（2）を囲む前記少なくとも1つのバンド（5）が前記端部キャップ（1）も囲み、それにより、前記端部キャップ（1）と前記バンド（2）との間で前記クラッディング要素を保持する、請求項1記載の断熱管または断熱配管システム。
【請求項８】
前記端部キャップ（1）の前面（8）が前記クラッディング要素（2）の縁（9）の先に延びている、請求項1記載の断熱管または断熱配管システム。
【請求項９】
前記端部キャップがシリコーン材料製である、請求項1記載の断熱管または断熱配管システム。
【請求項１０】
前記端部キャップが、ビニル基含有ポリジメチルシロキサン、充填剤および色素で作製されている、請求項1記載の断熱管または断熱配管システム。
【請求項１１】
断熱管（3）とクラッディング要素（2）との間にスペーサを形成するための弾性非金属クラッディング要素環状端部キャップ（1）であって、高さ（D1-D2）および少なくとも15mmの厚さT1を有する矩形断面と、前記環状端部キャップの外側から前記環状端部キャップの内側に延びる少なくとも1つのスリット（11）とを有する、弾性非金属クラッディング要素環状端部キャップ（1）。
【請求項１２】
前記矩形断面が、6:1未満の高さ（D1-D2） 対 厚さT1の比を有する、請求項11記載の弾性非金属クラッディング要素環状端部キャップ（1）。
【請求項１３】
前記矩形断面が、3:1未満の高さ（D1-D2） 対 厚さT1の比を有する、請求項11記載の弾性非金属クラッディング要素環状端部キャップ（1）。
【請求項１４】
シリコーン材料製である、請求項11〜13のいずれか一項記載の弾性非金属クラッディング要素環状端部キャップ（1）。
【請求項１５】
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン、充填剤および色素で作製されている、請求項11〜13のいずれか一項記載の弾性非金属クラッディング要素環状端部キャップ（1）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状端部キャップを有する断熱管または断熱配管システムと弾性非金属クラッディング要素環状端部キャップとに関する。
【背景技術】
【０００２】
端部キャップは、クラッディングを伴う管システムにおけるクラッディングのためのガスケットおよびスペーサを形成する。
【０００３】
管および管システムは、加工業で、海洋および陸上の石油およびガス施設などで繁用されている。管システムは、直線部、管曲がり部、Tジョイント、エルボ、径レデューサ、フランジ接続部、バルブ、取り付け部などを含む。このようなシステムは多くの場合、熱損失の低減、外表面での安全な温度の実現、低温システムでの熱蓄積の低減、伝達される騒音の低減、火災時の耐火性の向上などのいくつかの理由のために、断熱されなければならない。また、多くのシステムは、おそらく最長70年以上の長寿命用に設計されているため、例えば結露や降水による水気が断熱体に浸入するのを妨げることにより腐食を防止することが特に重要になる。
【０００４】
断熱体は水気をためる傾向があるので、覆われた管、または管に取り付けられた要素、例えばバルブ、フランジ、取り付けブラケット、径レデューサなどの錆/腐食のリスクを高める。水気は断熱特性に悪影響を及ぼす場合もあり、材料の早期劣化をまねくおそれもあり、望ましくない微生物の増殖を引き起こすおそれもある。
【０００５】
上述のタイプの断熱管システム用のクラッディング要素は典型的には、ドリル穴を位置合わせするためのポップリベットおよび/もしくはセルフタッピングねじまたは金属バンドを用いて、設置される。
【０００６】
DE20218097（特許文献1）には、管断熱隔離部がマントル内にある管の管通路が記載されており、これは端部ディスクとしての閉止部を有する。ディスクは弾性材料の閉止輪郭部によって管表面から隔てられている。管はディスク開口を通る。
【０００７】
新規でより効率的な断熱材料を開発することで、断熱体厚さ要件が緩和する。したがって断熱システムは、まったくかさばらず、軽くて扱いやすく、材料が削減され、かつ、より省スペースのシステムを設計できるものとすることができる。軽量化は浮かせて設置するのに特に有効である。新規でより効率的な断熱材料の例は、商品名Pyrogel XT-Eで販売されているマットなどのエアロゲルから得られる断熱材料を含む。Pyrogel XT-Eは典型的には10mm以下の厚さであり、何故なら、それを超える厚さでは曲げて成形するのが困難になるため、および、それを超える厚さはほとんどの状況で不要なためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】DE20218097
【発明の概要】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、端部キャップガスケットおよびスペーサを含む、突き錐またはセルフタッピングねじを用いて穿孔することなくクラッディングを設置できる、クラッディングシステムを提供することである。また、ポップリベットおよびねじは、シーリングコンパウンドを用いる場合であってさえ、時間と共に漏出し始める可能性を有し、本発明の目的は、このさらなるリスクが消失したシステムを提供することである。また、ポップリベットおよびねじは、特に設計外の状況の際に、ポップリベットまたはねじの領域に大きな応力を誘発する場合があり、本発明の目的は、漏出を引き起こし得る可能性および極端な場合にはクラッディング材料の引き裂きまたはポップリベットまたはねじのせん断/破断を引き起こし得る可能性を有するそのような大きな応力を除去することである。設計外の状況とは、典型的に、車両、クレーンなどの外的な物との衝突によって起こり得る。クラッディング用の従来の端部キャップは、時間を要するインサイチュー調整および設置を典型的に必要とする金属板端部キャップを含み、漏出を生じるという設置中の問題に関してリスクが高い。設置には一定の技量も必要であり、工場設備におけるこのような要素の数が多いので、設置不良のリスクが高い。したがって、設置が容易で迅速であり設置不良のリスクが低い解決手段を提供することが、必要である。
【００１０】
接合部シールを形成しかつ接合部の封止に冗長性を持たせるのに、シーリングコンパウンドが通常用いられる。
【００１１】
また、本発明の目的は、自己支持型であるのに十分な一体性および剛性を有するクラッディング要素を提供することである。したがって、クラッディング要素は基本構造から独立しており、基本構造に接触して断熱体に圧力を及ぼすことはない。
【００１２】
要素の継ぎ目の2つの部分の位置合わせがビードによって確実になされるので、クラッディング要素と、予測通りに設置されている端部キャップガスケットとを提供することも、本発明の目的である。
【００１３】
本発明のクラッディング要素および端部キャップは、端部から管上にねじ留めすることなく管システムの周囲に設置することができる。クラッディング要素の内側にしみ出さずにクラッディング要素の上部から下部に液体を導く接合部および継ぎ目と共に設計することができるクラッディング要素および端部キャップガスケットを提供することも、本発明の目的である。
【００１４】
したがって、本発明は、保護される表面の上にある断熱体の少なくとも1つの層によって覆われた管を有する断熱管または断熱配管システムを含む。第1の金属板クラッディング要素が、断熱体で覆われた管と、クラッディング要素の端部にある端部キャップガスケットとを囲む。金属板クラッディング要素は、円形断面、外周、第1の端部および第2の端部を有する。少なくとも1つのバンドが第1の金属板クラッディング要素を囲む。少なくとも1つの長手方向の継ぎ目が第1の縁と第2の縁とを有する。
【００１５】
断熱体の少なくとも1つの層は10mm以下であってもよい。
【００１６】
断熱体の少なくとも1つの層は5mm以下であってもよい。
【００１７】
さらに、本発明は、実質的に円形断面を有する金属板クラッディング要素に関し、該金属板クラッディング要素は外周を画定する。
【００１８】
本発明は、断熱体の少なくとも1つの層によって覆われた管を有する断熱管または断熱配管システムに関し、第1の金属板クラッディング要素が、前記断熱体で覆われた管を囲み、前記金属板クラッディング要素が、円形断面、外周および第1の端部を有する。少なくとも1つのバンドが第1の金属板クラッディング要素を囲む。矩形断面を有する弾性非金属環状端部キャップが、少なくとも15mmの厚さT1と、環状端部キャップの外側から環状端部キャップの内側に延びる少なくとも1つのスリットとを有する。環状端部キャップは第1の端部に配置され、第1の端部において、断熱体で覆われた管と第1の金属板クラッディング要素との間の封止スペーサを形成する。
【００１９】
ビードは、第1の端部を囲む金属板クラッディング要素の外周に沿って延びてもよい。
【００２０】
矩形断面の高さ（D1-D2） 対 厚さT1の比は、6:1未満である。
【００２１】
第1の金属板クラッディング要素を囲む少なくとも1つのバンドは端部キャップを囲んでもよく、端部キャップとバンドとの間でクラッディング要素を保持する。
【００２２】
端部キャップの前面がクラッディング要素の縁の先に延びていてもよい。
【００２３】
端部キャップはシリコーン材料製であってもよい。
【００２４】
端部キャップは、ビニル基含有ポリジメチルシロキサン、充填剤および色素で作製されていてもよい。
【００２５】
さらに、本発明は弾性非金属クラッディング要素環状端部キャップに関する。端部キャップは、一定の高さおよび少なくとも15mmの厚さT1を有する矩形断面と、環状端部キャップの外側から環状端部キャップの内側に延びる少なくとも1つのスリットとを有する。
【００２６】
矩形断面の高さ（D1-D2） 対 厚さT1の比は、6:1未満である。
【００２７】
矩形断面の高さ（D1-D2） 対 厚さT1の比は、3:1未満であってもよい。
【００２８】
端部キャップはシリコーン材料製であってもよい。
【００２９】
端部キャップは、ビニル基含有ポリジメチルシロキサン、充填剤および色素で作製されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のクラッディングおよび断熱システムを有する鋼管または管を示す。
【図２】本発明を斜視図で示す。
【図３】端部キャップガスケットの正面図である。
【図４】管に沿って延びるケーブルとともに管の周囲に設置されている端部キャップガスケットを斜視図で示す。
【図５】外径D1、内径D2および厚さT1を有する端部キャップガスケットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図1は、クラッディング2、断熱体4、および、シールすなわち本発明の可撓性スペーサの形態である端部キャップガスケット1をともなう鋼管または管3の断面図および詳細図である。管3は断熱体4の複数の層によって断熱される。断熱体材料はPyrogel XT-Eのマットであってもよい。Pyrogelはエアロゲル含有繊維製の断熱材料の商標である。断熱材料はテープで管3上に保持される。結露防止フォイル7が第2の断熱層を囲んで、結露の生成を防止しかつ断熱材料中に水分を生じさせる。外側断熱層が、結露防止フォイル7と、耐酸性ステンレス鋼取り付けバンド5によって定位置に保持された0.5mmの耐酸性ステンレス鋼の真っ直ぐな外側クラッディング2との間に配置されている。端部キャップガスケット1は、管3の周囲を封止してクラッディングの端部から断熱体4内に水/液体が浸入するのを防止し、かつクラッディング2と管3との間にスペーサを形成する。フランジが管3の端部に配置されている。
【００３２】
耐酸性ステンレス鋼外側クラッディング2は耐酸性ステンレス鋼取り付けバンド5で定位置に保持されている。フランジは管1に溶接されている。
【００３３】
各クラッディング要素2は実質的に円形の断面を有し、外周に沿うビード6を有する。ビード6は各クラッディング要素2の剛性を高める補強部であり、隣接する要素との接合部が正しく配置されることを確実にするためのストップ要素を形成する。またビードは、クラッディング要素2がそれを意図された形状で維持することを確実にするために、長手方向の継ぎ目の縁が互いに確実に位置合わせされる。その状態である2つのクラッディング要素の外周に沿うビード6により、これらのクラッディング要素を一緒に保持する金属バンド5の適切な取り付け位置が設けられる。また、金属バンド5が正しく位置合わせされてクラッディング要素上の意図された位置に留まることが、ビード6によって確実になる。
【００３４】
クラッディング要素2は、既存の組み立てられた管システムの管にわたってクラッディング要素2を設置することを可能にする継ぎ目を含む。長手方向のビードが継ぎ目に沿って延びていてもよい。
【００３５】
クラッディング要素2の周方向ビード6は、隣接するクラッディング要素に対するストップ要素を提供し、これは、クラッディング要素2の形状を維持しかつクラッディング要素2の重なり領域のためのガイドを設けてクラッディング要素2の縁の位置合わせ不良を防止するようにはたらく。周方向ビード6は典型的にはビード加工ツール/ビードローラまたはクリンプ機（crimping machine）で形成される。適切なシーリングコンパウンドを重なり領域に塗布することができる。また、周方向ビードは鋼製バンド5を配置する役割も果たし、これにより、バンドがクラッディング要素から離れて動かないこと、およびバンドが傾かずにクラッディングと完全に位置合わせされた状態で配置されることが確実になる。バンドを傾けて組み立てると、バンドの締め付けが不十分になる可能性がある。
【００３６】
細部Aを付した丸は、端部キャップガスケットおよびスペーサ1の詳細の断面図である。ガスケット1の前面8は、クラッディング要素2の前面すなわち縁9を超えて延びている。金属バンド5は端部キャップガスケット1にわたって多少延びてクラッディング要素2に対する応力を低減する。
【００３７】
端部キャップガスケット1は、典型的には20mmである厚さT1を有する矩形断面を有し、その形状および特性を経時的に維持するシリコーンゴム製である。また、端部キャップガスケット1のシリコーンゴム材料は、クラッディング2の形状を所定の形状に維持するのにおよびクラッディング2と管3との間のスペーサすなわちディスタンスピースを形成するのに十分な剛性を有する。端部キャップガスケット1は、金属バンド5からの圧力下でクラッディング2がつぶれることを防止する。
【００３８】
ビード6は、クラッディング要素の端部での強度および変形耐性を高め、クラッディング要素の端部がへこむリスクを軽減する。クラッディング要素の端部がへこむと、クラッディング要素2と端部キャップガスケット1との間に漏出部が生じる場合がある。
【００３９】
端部キャップガスケットに径方向のスリットを切り込んで、管の端部に全く接触することなくガスケット1を管3上にスライドさせることができる。商品名Nitoseal SC30のシーリングコンパウンドなどのシーリングコンパウンドを用いて、スリットと、端部キャップガスケット1、クラッディング2、および管3の間の移行部とを封止することができる。
【００４０】
図2は本発明を斜視図で示し、図中、端部キャップガスケット1は管3を囲み、管3とクラッディング2との間のスペーサを形成している。補強ビード6は、金属バンド5がクラッディング2から滑って外れるのを防ぎ、かつ、クラッディングの堅固さを高めてクラッディング2の座屈を防ぐ。また、クラッディング2の重なり部の位置合わせを確実にするために、クラッディング2の重なり部にクラッディング2のためのガイドが、補強ビード6により設けられる。これは、重なりの下側部分の上面のビードが重なりの上側部分の下面のビード内に延びる際に実現される。
【００４１】
図3は、前面8と、端部キャップガスケット1の中央に向く内面12と、端部キャップガスケット1の外周に沿う外面13とを有するスペーサの形態である、端部キャップガスケット1を示す。切り欠き10によって管の外側のケーブルのための空間が設けられ、スリット11により、端部に接触することなく端部キャップガスケット1を管上に設置することが可能になる。
【００４２】
図4は、管3に沿って延びるケーブル14を伴う管3の周囲に設置されている端部キャップガスケット1を示す。特殊テープ15によってケーブルが管3に保持され、ケーブル14が保護される。径方向スリット11によって端部キャップ1が割れ、切り欠き10によってケーブル14が端部キャップガスケット1を通ることが可能になる。端部キャップガスケット1の前面8は上を向いている。
【００４３】
図5は、外径D1、内径D2および厚さT1を有する端部キャップガスケット1を示す。厚さT1は典型的には19mmである。直径D2は覆われる管の直径に依存し、直径D1は覆われる管の直径D2および断熱体の厚さまたはクラッディングの直径に依存する。端部キャップガスケット1の厚さT1およびしたがって剛性は、端部キャップガスケット1が管とクラッディングとの間のスペーサとして作用することおよびいかなる追加の要素も用いずに端部キャップガスケットに対するクラッディングからの機械的圧力を吸収することを可能にするのに十分であることが、必須である。また、端部キャップガスケットは、ガスケットが開かれて管上に設置されることを可能にするのに十分な可撓性を有しなければならない。換言すれば、スリットは、ガスケットが管上に設置されることを可能にするために、ガスケットが少なくともD2に対応する量だけ開かれることを可能にしなければならない。
【００４４】
端部キャップガスケットはFAR 25/JAR 25/CS 25、付録F第1部（a）（1）（iv）および（a）（1）（v）水平火災試験および自動車規格第571部FMVSS302の火災要件を満たすべきである。端部キャップ材料の相対密度は典型的には1.2〜1.3g/cm3である。端部キャップガスケットは、ビニル基含有ポリジメチルシロキサン、充填剤および色素で作製されていてもよい。端部キャップガスケットは、-60〜270℃の、不連続で最高300℃の温度限界を有する、固形シリコーン製であってもよい。
【００４５】
典型的な端部キャップガスケットの特性を以下に列挙する。
技術的特性:
2019518187.tif 000003
機械的特性:
2019518187.tif 000004
【００４６】
上記の明細書では、バンド5を金属バンドとして説明している。このようなバンドは当技術分野では周知であり、周知の締め付けツールで締め付けられて金属バックルで締め付け位置に係止される。しかしながら、本発明から逸脱することなく他のタイプのバンド、バンド材料バックルおよび締め付け機構を用いてもよい。
【図１】
2019518187.tif 000006
【図２】
2019518187.tif 000007
【図３】
2019518187.tif 000008
【図４】
2019518187.tif 000009
【図５】
2019518187.tif 000010
【国際調査報告】
2019518187.tif 000011
2019518187.tif 000012