(57)【要約】【課題】石油化学流体、気体および液化ガス輸送パイプ用フランジ（１）を提供する。【解決手段】このフランジは、ジョー（３）をクランプするための、ジョー（３）の支持体方向に傾斜する周縁部（２）を有する担持面（１１）を有する。前述の周縁傾斜部（２）は、曲面であることが好ましい。【選択図】図１
2007533917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石油化学流体、気体および液化ガス輸送パイプ用フランジ（１）であって、
ジョー（３）をクランプするための担持面（１１）であって、ジョー（３）の支持体方向に傾斜する周縁部（２）を有する担持面（１１）を有することを特徴とするフランジ。
【請求項２】
請求項１に記載のフランジであって、
前記周縁傾斜部（２）が曲面であること
を特徴とするフランジ。
【請求項３】
請求項２に記載のフランジであって、
不等式（Ｒv*ａ）＋（Ｒo*ｂ）＞（Ｆao＊ｂ）−（Ｆav*ａ）が
常に成立し、ここで、
Ｒｖ＝加える力Ｒの垂直成分
ａ＝前記力の垂直成分の腕
Ｒｏ＝加える力Ｒの水平成分
ｂ＝前記力の水平成分の腕
Ｆａｏ＝摩擦力Ｆａの水平成分
Ｆａｖ＝前記摩擦力Ｆａの垂直成分
であること
を特徴とするフランジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油化学流体、気体および液化ガス輸送パイプの接続用クランプジョーを有する連結可能フランジに関する。
【背景技術】
【０００２】
パイプ間の接続は、かなり細心の注意を要する作業で、例えば、石油化学流体または類似品を、船舶と堅固な地面に設置されたタンクとの間、外洋上の２隻の船舶の間、または海上もしくは深さ数メートルの海中を伸びる２本の長尺パイプ間で受け入れまたは送り出しをしなければならない過酷な条件の場合は、特に注意を要する。
【０００３】
芯出し装置および連結装置から成る接続システムは、輸送製品損失の可能性を回避しなければならない。これは、経済のレベルで作業者および施設の安全にとって極めてマイナスであり、施設周辺の海陸環境を著しく汚染する可能性がある。
【０００４】
加えて、前述の接続システムは、作業者にとって、連結段階では極めて柔軟で扱いやすく、しかも迅速に切離せるものでなければならない。この理由は、特に外洋においては、海洋状態に影響を及ぼす気象条件が非常に速く悪化することがあるので、パイプ接続システムを迅速に切離す必要に迫られ、そのために石油化学流体および気体の輸送の安全性が脅かされるからである。直ちに、流体の流れを停止し、パイプを切離すことができなければならない。
【０００５】
ＵＳ−Ａ−３５５８１６１号が記述するパイプ接続装置は、油圧式または機械式の制御システムを用いて接続される弾性棒により適切に制御される複数のジョーを含む。閉鎖制御は、前述のジョーにパイプのフランジを「把握」させて、その水密性を保証する。
【０００６】
ジョーが止まるフランジの表面は、通常平坦で器具の長手方向軸に直交し、切離し段階の間、フランジとジョーとの間の摩擦により生じる力のモーメントが、切離しに抵抗して次第に増加するようになっていて、その切離しを危うくする場合さえある。このことは、前述の連結／切離しシステムが作動しなければならない過酷な条件において、絶対に許容することのできない可能性である。
【０００７】
数学的観点から、切離しが生じるためには、加える力Ｒとその腕「ａ」との積（開放モーメント）は、摩擦力Ｆａとその腕「ｂ」との積（抵抗モーメント）より常に大きくなければならない。すなわち、
Ｒ*ａ＞Ｆa＊ｂ  
ジョーが開くためには、この不等式がそのまま成立し続けなければならない。しかしながら、平坦面を有するフランジについては開放の間、詳細にはジョーの形状が強力な負荷に抵抗できるように適切に選択されているときには、前述の不等式がもはや真でなくなる点まで腕「ａ」が減少することが立証されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上記の問題を簡単で廉価な方法で解消するジョー−フランジ接続を確定するような方法で適合するフランジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明により、ジョーの支持体方向に傾斜する周縁部を有するクランプジョー用の担持面を有する、石油化学流体、気体および液化ガス輸送パイプ用フランジを用いて、このような目的を達成する。
【００１０】
この方法で、切離し段階の間の腕「ａ」の漸進的な減少が、力の成分におけるジョーの開放に有利な変化により、相殺される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のこれらおよびその他の特徴は、添付図面に限定されない例として図示する実施例に関する以下の詳細記述から明らかになるであろう。
【００１２】
図面において、フランジ１は、湾曲周縁部２を有する表面１１を含む。パイプ１２との連結のブラケット４に対し自由に回転するよう、ピン５を用いて蝶番止めされているジョー３が、この表面上に止まる。
【００１３】
ジョー３の運動は、スプリング６によりおこなわれ、連結軸に対し共平面の閉鎖位置からそれに対して傾斜する開放位置までの間を、油圧システムまたは類似のシステムにより適切に制御されるリングすなわち転向輪１０の回転により、移動するよう制御される。
【００１４】
本発明の利点は、フランジ−ジョー接触領域８において相互作用をする力を解析することにより確認することができる（図２、４、６）。
【００１５】
「ａ」および「ｂ」に関する純粋に例示的な値を示す図１および２において、平衡方程式は次の通りである。
Ｒ＝フランジとジョーとの間の接触力
Ｆａ＝Ｒが発生させる摩擦力（ｆをジョー−フランジ連結材料の間の摩擦係数とするとき、Ｆａ＝Ｒ×ｆ）とするとき、
Ｒ*ａ＝Ｆa＊ｂ
【００１６】
負荷Ｒを加えてジョーを開放方向に回転させるためには、Ｒ*ａ＞Ｆa＊ｂである必要がある。
【００１７】
図３および４の状態においては、ジョーの回転は水平成分（ＦａｏおよびＲｏ）と垂直成分（ＦａｖおよびＲｖ）を区別することができるＦａとＲの傾斜を関係させた。
【００１８】
ここでジョーが開くためには
（Ｒv*ａ）＋（Ｒo*ｂ）＞（Ｆao＊ｂ）−（Ｆav*ａ）
であることが必要である。
【００１９】
図１−２の状態と比較すると、不等式の左辺は腕の減少により減少するが（ｂは等しいまま）、このような減少は摩擦力Ｆａｏの減少およびジョー３の開放に有利に働く垂直成分Ｆａｖの発生により相殺されるので、図３−４におけるＦａｏとｂの積は、図１−２におけるＦａとｂの積より小さい。
【００２０】
フランジの接触面が平坦であったとすると、Ｆａとｂとの積は不変であり、一方、Ｒとａとの積はａの減少のため減少して、その結果、ある時点で
Ｒ*ａ＜Ｆa＊ｂ    
になるというリスクを伴い、ジョーの開放は阻止されたかもしれない。
【００２１】
図５−６の状態においては、ジョーはさらに回転して、その結果、図３−４の場合と比較して、Ｆａｖ（開放に有利に働く成分）が増加するのに対しＦａｏ（開放を妨げる成分）は減少する。
【００２２】
こうして不等式
（Ｒv*ａ）＋（Ｒo*ｂ）＞（Ｆao＊ｂ）−（Ｆav*ａ）
が、ジョーの開放回転全体について立証される。
【００２３】
要約すれば、フランジの輪郭は、ジョー３の開放の間、前述の不等式が常に成立することを目的として、前述の不等式の関数として作成される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるフランジ−ジョー連結の閉鎖位置における側面図である。
【図２】図１におけるフランジ−ジョー連結領域の拡大側面図である。
【図３】ジョーを開放方向に６゜回転させたフランジ−ジョー連結の側面図である。
【図４】図３におけるフランジ−ジョー連結領域の拡大側面図である。
【図５】ジョーを開放方向に１０゜回転させたフランジ−ジョー連結の側面図である。
【図６】図５におけるフランジ−ジョー連結領域の拡大側面図である。
【図１】
2007533917.tif 000003
【図２】
2007533917.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007533917.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007533917.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月11日(2005.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石油化学流体、気体および液化ガス輸送パイプ用フランジ（１）であって、
ジョー（３）をクランプするための担持面（１１）であって、ジョー（３）の支持体方向に曲面を形成した周縁部（２）を有する担持面（１１）を有することを特徴とするフランジ。
【請求項２】
請求項１に記載のフランジであって、
不等式（Ｒv*ａ）＋（Ｒo*ｂ）＞（Ｆao＊ｂ）−（Ｆav*ａ）が
常に成立し、ここで、
Ｒｖ＝加える力Ｒの垂直成分
ａ＝前記力の垂直成分の腕
Ｒｏ＝加える力Ｒの水平成分
ｂ＝前記力の水平成分の腕
Ｆａｏ＝摩擦力Ｆａの水平成分
Ｆａｖ＝前記摩擦力Ｆａの垂直成分
であること
を特徴とするフランジ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
ジョーが止まるフランジの表面は、通常平坦で器具の長手方向軸に直交し、切離し段階の間、フランジとジョーとの間の摩擦により生じる力のモーメントが、切離しに抵抗して次第に増加するようになっていて、その切離しを危うくする場合さえある。このことは、前述の連結／切離しシステムが作動しなければならない過酷な条件において、絶対に許容することのできない可能性である。
これはＤＥ−Ａ−２８３３８６６にも示されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明により、ジョーの支持体方向に曲面を形成した周縁部を有するクランプジョー用の担持面を有する、石油化学流体、気体および液化ガス輸送パイプ用フランジを用いて、このような目的を達成する。
【国際調査報告】
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2007533917.tif 000010
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