(57)【要約】  パイプの開口端部をシールする装置は、パイプの外部に摩擦により固定されているクランプと、該パイプの該開口端部を覆うように構成され、該クランプと接続可能なシールプレートと、該クランプに向かって該シールプレートに付勢し、該シールプレートと該パイプの該開口端部との間にシールを形成するシール手段とを含む。一つの態様において、上記クランプは、少なくとも２つのセクションで形成され、上記パイプの外側に周方向に締め付けられる環状体を含む。他の態様においては、上記クランプは、協働する環状体を含み、一方は周方向に狭くすることができ、他方はパイプの外面と摩擦係合することができる。他の態様においては、方法は、パイプの端部をシールする方法を提供する。本発明によれば、開口端部をシールして、パイプの内部を加圧し、例えば、それらの完全性の試験を行うことができる。
2013521474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプの開口端部をシールする装置であって、
パイプの該開口端部に隣接するとともに該開口端部から離間して該パイプの外面に摩擦固定され、該パイプの該外面を周方向に把持するとともにクランプとパイプとの間の相対的な軸方向移動を防止する手段を含む、少なくとも１つの概ね環状形状のクランプと、
該パイプの該開口端部を覆うように構成されているシールプレートであって、該パイプの該開口端部をシールする手段を含む、シールプレートと、
該シールプレートを該少なくとも１つのクランプに向かって、かつ、該パイプの該開口端部に対して軸方向に付勢する付勢手段とを備える、パイプの開口端部をシールする装置。
【請求項２】
前記シールプレートが前記パイプの前記開口端部を受け入れる溝を含み、該溝が該溝と前記パイプの前記開口端部との間にシールを形成する前記シール手段を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記付勢手段が前記少なくとも１つのクランプと前記シールプレートとの間に延びる複数の第１の接続要素を含み、該第１の接続要素が前記シールプレートを前記少なくとも１つのクランプに向かって、かつ、前記パイプの前記開口端部に対して押しやり、前記シールプレートと前記パイプの前記開口端部との間にシール係合を形成する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのクランプが前記パイプよりも大きい直径を有する周方向フランジを含み、
前記シールプレートが前記パイプよりも大きい直径を有する周方向フランジを含み、
前記第１の接続要素が関連するナットを有するシールボルトを含み、前記少なくとも１つのクランプ及び前記シールプレートの前記周方向フランジが前記シールボルトを受け入れる複数のボルト孔を含む、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのクランプが、一緒に接合されて前記パイプの前記外面上に嵌まるように構成されている環状体を形成するように構成されている少なくとも２つのクランプセクションで構成され、
前記クランプセクションが、それぞれ、該セクションの両端部に設けられている接続フランジであって、複数のボルト孔を有する接続フランジを含み、
隣接するクランプセクションのフランジを接続するとともに、各クランプセクションを、前記環状形状のクランプを形成するように隣接するクランプセクションに向かって締め付ける、複数の第２の接続要素を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記クランプセクションがクランプセクションの長さの少なくとも一部に沿って延びるシールフランジを含み、前記クランプセクションが組み付けられると、前記シールフランジが前記少なくとも１つのクランプ上に概ね周方向のフランジを形成する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記付勢手段が、前記少なくとも１つのクランプの前記周方向シールフランジと前記シールプレートとの間に延びる複数の第１の接続要素を含み、該第１の接続要素が、前記シールプレートを前記少なくとも１つのクランプの前記シールフランジに向かって、かつ前記パイプの前記開口端部に対して押しやり、前記シールプレートと前記パイプの前記開口端部との間にシール係合を形成する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記パイプ内に挿入されるとともに前記パイプの壁を径方向に支える内部補強アセンブリをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記径方向補強アセンブリが、ハブと、該アセンブリの使用時に該ハブから前記パイプの内壁まで径方向外方へ延びる複数のアームとを備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記アームの長さが調節可能である、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記パイプ内に挿入されるとともに前記パイプの壁を支える径方向補強アセンブリをさらに備える、請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
前記径方向補強アセンブリが、ハブと、該アセンブリの使用時に該ハブから前記パイプの内壁まで径方向外方へ延びる複数のアームとを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記アームの長さが独立して調節可能である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記シールプレートが、前記パイプの内部を加圧、放出若しくは監視する、加圧手段、監視手段、又はそれらの組み合わせへ接続する少なくとも１つのポートを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのクランプが、
内径表面を有する概ね環状体であって、該内径表面の少なくとも一部が該環状体の第１の端部から第２の端部へ延びる第１の斜面を含み、該環状体が該第２の端部におけるよりも該第１の端部においてより大きい内径を有する、概ね環状体と、
該環状体と同軸上にある概ね環状の把持リングであって、該把持リングが２つ以上のセクションで構成され、前記パイプの前記外面と係合する内径を有する内面と、外面とを有し、該把持リングの該外面の少なくとも一部は第２の斜面を含み、該第２の斜面は該把持リングの第１の端部から該把持リングの第２の端部へ延び、該第２の斜面が該第１の斜面と対向するように向けられており、該把持リングの該第２の端部が、該環状体の該第１の端部と前記パイプの外壁との間の環状スペース内に挿入可能であり、
該第２の斜面を該第１の斜面の下に押しやるように該把持リング及び該本体を互いに向かって付勢する手段であって、それによって、前記装置の使用時に、該第１の斜面が前記第２の斜面に対して押し当たり、該把持リングの該内径が低減する結果として該把持リングと前記パイプの前記外面との間に摩擦係合が生じる付勢する手段とを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記把持リングを付勢する手段が、前記環状体に設けられる複数のボルトを含み、該ボルトが前記把持リングの前記第１の端部に対して軸方向力を印加するように配置される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記把持リングを付勢する手段が、
前記環状体及び前記把持リングと同軸上にあるとともに、前記装置の使用時に前記把持リングの前記第１の端部に隣接して位置決めされる、概ね環状のクランプリングと、
前記環状体及び前記クランプリングを互いに向かって押しやり、それによって、前記把持リングの前記第１の端部をクランプリングによって押圧することにより前記把持リングの前記第２の端部を前記環状体の前記第１の斜面の前記第１の端部の下に押しやるように前記環状体及び前記クランプリング間に延びる複数の接続要素とを備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
複数の環状体が複数の把持リングと関連して設けられる、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記接続要素が、ボルトと、関連するナットとを含み、該ナットを締め付けることによって前記環状体及び前記クランプリングが互いに向かって押しやられる、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記シールプレートが、前記パイプの内部を加圧、放出若しくは監視する、加圧手段、放出手段、監視手段、又はそれらの組み合わせへ接続する少なくとも１つのポートを含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】
前記パイプ内に挿入されるとともに前記パイプの壁を径方向に支える内部補強アセンブリをさらに備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項２２】
前記径方向補強アセンブリが、ハブと、該アセンブリの使用時に該ハブから前記パイプの内壁まで径方向外方へ延びる複数のアームとを備える、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記アームの長さが調節可能である、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
開口端部を有するパイプのセクションをシールする方法であって、
少なくとも１つの外側クランプを、該パイプの外面上の、該開口端部から離間した場所に周方向に位置決めすることであって、該少なくとも１つのクランプを、該クランプと該パイプとの間の相対的な軸方向移動を防止するように該パイプの表面に摩擦固定する、少なくとも１つの外側クランプを位置決めすることと、
該パイプの該開口端部を覆うように、該開口端部に対してシールプレートを位置決めすることであって、該シールプレートが、該パイプの該開口端部を受け入れるように構成されている溝を含み、
該シールプレートを該少なくとも１つのクランプのうちの少なくとも１つに接続することと、
該シールプレートを該少なくとも１つのクランプに向かって軸方向に押しやるとともに該パイプの該開口端部と該シールプレートとの間にシールを形成することとを含む、方法。
【請求項２５】
前記パイプの内部を加圧することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記パイプの壁を半径方向に支持するように、径方向補強アセンブリを、前記パイプ内の、前記少なくとも１つのクランプに対応する場所に位置決めすることをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記少なくとも１つのクランプが、少なくとも２つのセクションで形成される概ね環状体を含み、前記外側クランプを前記パイプの前記外面上に周方向に固定するステップが、前記少なくとも２つのセクションを一緒に接続するとともに、該セクションを締め付けることによって前記少なくとも１つのクランプと前記パイプの前記外面との間に摩擦係合を生じさせることを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも１つのクランプが、内面を有する概ね環状体であって、前記内面の一部は第１の斜面を含む概ね環状体と、少なくとも２つのセクションで形成される概ね環状の把持リングであって、外面を含み、該外面の一部が第２の斜面を含む概ね環状の把持リングとを備え、前記方法が、
前記第１の斜面及び前記第２の斜面が対向する向きになるように前記環状体及び前記把持リングを同軸に位置決めすることであって、該把持リングの該第２の斜面が前記環状体の前記第１の斜面と前記パイプの外壁との間に挿入可能である、同軸に位置決めすることと、
前記把持リングを前記環状体に対して押しやることであって、前記把持リングを径方向に圧縮させるとともに前記把持リングを前記パイプの前記外面上に摩擦係合させる、前記把持リングを押しやることと、
前記把持リングと前記パイプの表面との間に十分なクランプ力を形成することであって、前記少なくとも１つのクランプと前記パイプとの間の相対的な軸方向移動を防止する、十分なクランプ力を形成することとを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記把持リングを押しやるステップが、前記環状体に接続される複数のボルトによって前記把持リングを付勢することを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記把持リングを押しやるステップが、前記把持リングに隣接して、前記環状体と対向して概ね環状のクランプリングを同軸に設けることと、前記クランプリングを前記把持リングに対して付勢することとを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記クランプリングを付勢するステップが、前記クランプリングと前記環状体との間に接続されている接続要素を締め付けることを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記パイプの内部を加圧することをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記パイプの壁を半径方向に支持するように、径方向補強アセンブリを、前記パイプ内の前記少なくとも１つのクランプに対応する場所に位置決めすることをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外側に取り付けられたクランプを用いてパイプの開口端部をシールする装置に関する。パイプは、シールされると、試験目的等で加圧を受けることができる。
【０００２】
［先行出願の相互参照］
本願は、２００５年１０月６日に出願された米国仮特許出願第６０／７２３，９１５号からの優先権を主張する、２００６年１０月６日に出願されたＰＣＴ出願番号  ＰＣＴ／ＣＡ２００６／００１６４１号の一部継続出願である、２０１０年３月１日に出願された米国特許出願番号  第１２／７１５，１６８号からの優先権を主張するものである。上述の関連する出願の全内容は参照により本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００３】
化学プラント又は石油化学プラント等では、１つの場所から別の場所へ流体材料（例えば、液体）を搬送する必要がある場合が多い。そのような材料の搬送手段には通常、一般的に金属から作製される導管又はパイプ、貯蔵容器又は反応容器等の用具（equipment）が含まれる。搬送用具の別個の部片の接合は一般的に、必要な部片を一緒に溶接することによって達成される。例えば、パイプの隣接する端部を一緒に接合する場合、各端部には、各それぞれの端部に溶接され、次いで一緒にボルト締めされてシールを形成するフランジを設けるのが一般的である。そのようなフランジには、保持タンク及び他のそのような容器も設けることができ、それによってそのような容器をパイプ又は他の容器に接続することができる。代替的には、パイプ又は他の用具の長さ間の接続部を直接一緒に溶接して（すなわち、突き合わせ溶接して）シールを形成することができる。いずれの場合も、各溶接されたジョイント又はセクションは、移送される材料の漏れを防止するように完全なシールを形成しなければならないことが認識される。これは、特に引火性液体又は有毒液体等の潜在的に有害な材料を取り扱う場合である。
【０００４】
安全性の理由から、用具（例えば、パイプ、容器、フランジ等）の種々の部片を一緒に接合するのに用いられる溶接部の完全性を定期的に試験することが多くの場合に必要である。
【０００５】
従来技術は、導管に対して溶接部の完全性試験を行う種々の工具を提供している。例えば、特許文献１及び特許文献２（これらの文献の全開示は参照により本明細書に援用される）は、パイプの特定のセクション（溶接部を含むようなセクション）を隔離して、このセクションを、工具及びパイプの内面によって画定される限られた環状スペース内で高圧流体に晒す溶接部試験工具を教示している。環状スペース内の流体の圧力が監視され、それによればいかなる圧力低下も溶接部の漏れを意味する。
【０００６】
特許文献３（この文献の全開示は参照により本明細書に援用される）は、ノズル同士を固定するのに用いられる溶接部を試験する装置を教示している。この引用文献の図１に示されるように、装置は、（例えば）容器の内面に配置される第１のシールプレートと、ノズルのフランジ部分の外側に固定される第２のシールプレートとを備える。このように、ノズルの容積部がシールされ、加圧流体がその内部に導入される。容積部が充填されると、上記のように圧力が監視され、いかなる漏れも検出される。この装置は、ノズルの溶接部を試験する正確かつ効率的な手段を提供するが、装置のサイズ及び重量によっては、大きなノズルにおいて用いるのには不便なものとなる。
【０００７】
さらに、出願人の同時係属中の米国出願である、特許文献４は、パイプ等の溶接部の完全性を試験する工具を提供するものである。そのような出願の全開示は参照により本明細書に援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，１３１，４４１号
【特許文献２】米国特許第５，８４４，１２７号
【特許文献３】米国特許第６，４６３，７９１号
【特許文献４】米国出願第１１／７７１，１５８号（米国出願公開第２００８／０１２１０４４号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したタイプのストレス試験を行うために、長いパイプのセクションをより容易にシールする必要性が存在する。加えて、「最悪の場合のシナリオ」をシミュレートするようにそのような試験中に溶接部に軸方向応力を加えることが可能な装置の必要性が存在する。特に、パイプ開口を効果的にシールするとともにパイプの高加圧中にそのようなシールを維持するようにパイプの開口端部に容易に取り付けることができる装置が必要とされている。そのような装置は、パイプにいかなる損傷も与えない、または他の面ではパイプの脆弱化を招くことがない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様では、本発明は包括的には、パイプの開口端部をシールする装置であって：
−パイプの上記開口端部に隣接するとともに該開口端部から離間して該パイプの外面に摩擦固定され、該パイプの該外面を周方向に把持するとともにクランプとパイプとの間の相対的な軸方向移動を防止する手段を含む、少なくとも１つの概ね環状形状のクランプと；
−該パイプの該開口端部を覆うように構成されているシールプレートであって、該パイプの該開口端部をシールする手段を含む、シールプレートと；
−該シールプレートを該少なくとも１つのクランプに向かって、かつ、該パイプの該開口端部に対して軸方向に付勢する付勢手段と、
を備える、パイプの開口端部をシールする装置を提供する。
【００１１】
別の態様では、本発明は上記のような装置であって、：
−上記少なくとも１つのクランプは、一緒に接合されて上記パイプの上記外面上に嵌まるように構成されている環状体を形成するように構成されている少なくとも２つのクランプセクションで構成され；
−上記クランプセクションはそれぞれ、該セクションの両端部に設けられている接続フランジであって、複数のボルト孔を有する、接続フランジを含み；
−隣接するクランプセクションのフランジを接続するとともに、各クランプセクションを、上記環状形状のクランプを形成するように隣接するクランプセクションに向かって締め付ける、複数の第２の接続要素を含む、装置を提供する。
【００１２】
別の態様では、本発明は上記のような装置であって、上記少なくとも１つのクランプは、
−内径表面を有する概ね環状体であって、該内径表面の少なくとも一部が該環状体の第１の端部から第２の端部へ延びる第１の斜面を含み、該環状体は該第２の端部における内径よりも該第１の端部においてより大きい内径を有する、概ね環状体と；
−上記環状体と同軸上にあり、２つ以上のセクションで構成され、上記パイプの上記外面と係合する内径を有する内面と、外面とを有し、該把持リングの上記外面の少なくとも一部は第２の斜面を含み、該第２の斜面は該把持リングの第１の端部から該把持リングの第２の端部へ延び、該第２の斜面は該第１の斜面と対向するように（oppositely）向けられており、該把持リングの該第２の端部は、上記環状体の該第１の端部と上記パイプの外壁との間の環状スペース内に挿入可能である、概ね環状の把持リングと；
−該第２の斜面を該第１の斜面の下に押しやるように上記把持リングと上記本体とを互いに向かって付勢する手段であって、それによって、上記装置の使用時に、該第１の斜面が該第２の斜面に対して押し当たり（bears against）、上記把持リングの上記内径が低減する結果として上記把持リングと上記パイプの上記外面との間に摩擦係合が生じる、付勢する手段とを含む、装置を提供する。
【００１３】
別の態様では、本発明は、開口端部を有するパイプのセクションをシールする方法を提供し、該方法は：
−少なくとも１つの外側クランプを、上記パイプの外面上の、上記開口端部から離間した場所に周方向に位置決めすることであって、上記少なくとも１つのクランプを、該クランプと上記パイプとの間の相対的な軸方向移動を防止するように上記パイプの表面に摩擦固定することと；
−上記パイプの上記開口端部を覆うように、該開口端部に対してシールプレートを位置決めすることであって、該シールプレートは、上記パイプの上記開口端部を受け入れるように構成されている溝を含むことと；
−上記シールプレートを上記少なくとも１つのクランプのうちの少なくとも１つに接続することと、
−上記シールプレートを上記少なくとも１つのクランプに向かって軸方向に押しやるとともに上記パイプの該開口端部と該シールプレートとの間にシールを形成することとを含む。
【００１４】
別の態様では、本発明は上記のような方法であって、上記少なくとも１つのクランプは、少なくとも２つのセクションで形成される概ね環状体を含み、上記外側クランプを上記パイプの上記外面上に周方向に固定する工程は、上記少なくとも２つのセクションを一緒に接続するとともに、該セクションを締め付けることによって上記少なくとも１つのクランプと上記パイプの外面との間に摩擦係合を生じさせることを含む、方法を提供する。
【００１５】
別の態様では、本発明は上記のような方法であって、上記少なくとも１つのクランプは：内面を有し、該内面の一部が第１の斜面を含む、概ね環状体と；少なくとも２つのセクションで形成される概ね環状の把持リングであって、外面を含み、該外面の一部が第２の斜面を含む該把持リングを備え、該方法は：
−上記第１の斜面及び上記第２の斜面が対向する向きになるように上記環状体及び上記把持リングをパイプ上に同軸に位置決めすることであって、該把持リングの該第２の斜面は、該環状体の該第１の斜面と該パイプの外壁との間に挿入可能であることと、
−該把持リングを該環状体に対して押しやることであって、該把持リングを径方向に圧縮させるとともに該把持リングを該パイプの該外面上に摩擦係合させることと、
−上記把持リングと上記パイプの表面との間に十分なクランプ力を形成することであって、上記少なくとも１つのクランプと上記パイプとの間の相対的な軸方向移動を防止すること、とを含む方法を提供する。
【００１６】
本発明のこれらの特徴及び他の特徴は、添付の図面を参照する以下の詳細な説明においてより明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の装置の１つの実施形態の断面図である。
【図２】図１の装置のクランプの斜視図である。
【図３】図１のクランプの別の実施形態の断面図である。
【図４Ａ】本発明の更なる実施形態の断面図である。
【図４Ｂ】本発明の更なる実施形態の断面図である。
【図５】本発明の更なる実施形態の断面図である。
【図６】本発明の更なる実施形態の断面図である。
【図７】外側クランプを有する本発明の一実施形態の断面図である。
【図８】外側クランプを有する本発明の一実施形態の断面図である。
【図９】外側クランプを有する本発明の一実施形態の断面図である。
【図１０】図９に示される本発明の別の態様の斜視図である。
【図１１】図１０に示される本発明の別の態様の側面図である。
【図１２】図１０及び図１１に示されるクランプの端面図である。
【図１３】本発明による外側クランプの別の実施形態の側断面図である。
【図１４】図１３に示される実施形態の端面図である。
【図１５】本発明による外側クランプの別の実施形態の側断面図である。
【図１６】図１５に示される圧縮リングの正面図である。
【図１７】図１５に示される圧縮リングの側断面図である。
【図１８】図１５に示されるクランプリングの正面図である。
【図１９】図１５に示されるクランプリングの側断面図である。
【図２０】図１５に示される把持リングの正面図である。
【図２１】図１５に示される把持リングの側断面図である。
【図２２】図１５に示される把持リングの詳細断面図である。
【図２３】複数の外側クランプが組み合わせられた、図１５に示される本発明の一実施形態の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の明細書を通して、以下の用語は以下の関連する意味を有することを前提とする。
【００１９】
「容器」は、ノズルが取着される任意の用具又は装置を意味するものと理解される。したがって、「容器」という用語は、容器自体、パイプ、円筒形の金属容器、及び、任意の他の同様の用具を含む。「容器」という用語は、本明細書では、単に全てのそのような用具又は装置を包含する簡便な方法として用いられることが理解される。
【００２０】
「環状」：この用語は、少なくとも１つの外径と少なくとも１つの内径とを有する本体（body）を説明するのに用いられる。したがって、「環状管」は内径と外径とを有する中空管であるとみなされる。「環状ディスク」は、外径と、中央開口部（それによって内径を提供する）とを有する物体であるとみなされる。
【００２１】
「軸方向」：この用語は、パイプ又は導管の長手方向軸に沿った方向を説明するのに用いられる。したがって、「軸方向力」又は「軸方向応力」とは、導管の長手方向軸に対して平行な方向に印加される力であるものと理解される。同様に、「軸方向に延びる」という用語は、パイプの長手方向軸に対して平行な方向に延びることを意味するものと理解される。
【００２２】
「近位」及び「遠位」：これらの用語は、開口端部を有するパイプ上に位置決めされた後の、本発明の種々の構成部品の位置を説明するのに用いられる。「近位」という用語は、パイプの開口端部により近い位置を説明するのに用いられる。「遠位」という用語は、パイプの開口端部から離れた位置を説明するのに用いられる。
【００２３】
図１は、本発明の一態様であって、パイプの内部シール装置が示されている。シール装置１０は好ましくは、パイプ（又は管）１２の内腔内に嵌まるサイズになっている。装置１０は、パイプ１２の内径よりも僅かに小さい直径を有するシールプレート１４を備える。このプレートは、第１の面１６と第２の面１８とを含み、第２の面はクランプ２０に隣接している。シールプレート１４の第２の面１８には、Ｏリング２４又は他のそのような弾性シール手段を収容する斜角の付いた縁２２が設けられている。
【００２４】
クランプ２０は、一般に、パイプ１２内に嵌まるサイズになっている外径を有する環状リングを含む。クランプ２０の環状形状は、クランプ２０の重量を最小限に抑えるのに好ましい。しかし、クランプ２０は中実体を含むこともできる。本開示を考察した当業者には理解されるように、クランプ２０の外径は好ましくは、クランプ２０の軸方向配置を可能にするようにパイプ１２の内径よりも僅かに小さい。クランプ２０には、磁石２８が配置される１つ以上の凹所、すなわちポケット２６が設けられている。好ましくは、磁石２８は、所望であるときに活性化することができる電磁石を含む。
【００２５】
クランプ２０に設けられている磁石２８は、当該技術分野において一般的に既知であるように鉄金属から形成されるパイプ１２の壁に磁気的に引き付けられるように設計されている。磁石２８は、パイプ１２の内壁と強力なクランプ力を形成するように設計され、それによってクランプをパイプ１２内の一定の軸方向位置に固着（anchor）する。好ましい実施形態では、少なくとも２つ以上の磁石２８がクランプ２０に設けられており、そのような磁石は環状クランプ２０の回りに周方向に配置されている。そのような配置は、クランプ２０をパイプ１２内に一様に固定する働きをする。本明細書はクランプに設けられる複数の磁石に言及するが、別の実施形態では、所望のクランプ力を達成するように１つ又は複数の成形された磁石を設けることができる。
【００２６】
クランプ２０は、シールプレート１４に解放可能に固定される。１つの実施形態では、クランプには、シールプレートに設けられる孔３１に挿入されるように構成されている１つ以上の、好ましくは複数のボルト３０が設けられている。ナット３２がボルト３０と協働し、シールプレート１４をクランプ２０に固定する。シール手段（図示せず）を、ボルト３０とナット３２及び／又はシールプレート１４の孔３１との間に設けて封をし、それによって孔３１を通した漏れを防止することができることが理解される。
【００２７】
図２は、磁石２８及びボルト３０の周方向配置を示すクランプ２０の一実施形態を示す。上述したように、クランプ２０は、図２には環形態で示されているが、中実体を含むこともできる。いずれの実施形態の場合も、クランプ２０の重量を低減するために、クランプ２０はアルミニウム等の軽量の材料で形成することができる。シールプレート１４もアルミニウムで形成することができる。しかし、クランプ２０及び／又はシールプレート１４の材料の選択肢は、種々の他の材料から選択することができることが理解される。
【００２８】
図１において分かるように、ナット３２を締め付けると、シールプレート１４はクランプ２０の対向する面に対して押しやられる。このプロセスの過程で、弾性シール２４（すなわちＯリング）が弾性変形する。シールプレート１４に設けられている斜角２２は、そのような変形を径方向外方へ拡張させる。
【００２９】
使用時には、装置１０をまずパイプ１２内に挿入する。装置１０を、パイプ１２内の所望の場所に軸方向に位置決めする。装置は、位置決めするステップの前にあらかじめ組み立てることができることが理解される。すなわち、シールプレート１４をクランプ２０に緩く接続しておくことができる。代替的には、シールプレート１４とクランプ２０とをパイプ１２内に別個に挿入することができる。装置１０が所望の場所に位置決めされると、まずボルト３０を孔３１に挿入して協働するナット３２をそこに取着することによって、シールプレート１４をクランプ２０に接続する（まだ接続されていない場合）。上述したように、孔３１をシールするように任意のタイプのシール（例えば、座金、パッキング等）を設けることもできる。ナット３２の締め付けによって、シールプレート１４がクランプ２０に対して押しやられ、また上述したように、その結果としてシール２４が径方向外方に変形する。シール２４はそれによってパイプ１２の内壁に対して押しやられ、結果としてそれらの間に耐圧シールが生じる。
【００３０】
ナット３２を締め付ける前又は締め付けた後で、クランプ２０に設けられている磁石２８を活性化し、結果として磁石２８とパイプ１２の壁との間に強力な引力が形成される。本発明において用いられる磁石は、パイプ１２内でのクランプ２０の軸方向移動を防止するのに必要なクランプ力を提供するように選択されることが理解される。上述したように、磁石２８は好ましくは電磁石を含む。そのような場合、磁石２８を活性化するために１つ以上の電源ユニット（図示せず）が磁石２８に接続される。
【００３１】
クランプ２０がパイプ１２に固定されてシールプレート１４がクランプ２０に対して固定及びシールされると、次いで、パイプ１２の、シールプレートの第１の面１６に面する内腔を、シールプレート１４を越える漏れがない状態でガス又は液体によって加圧することができる。
【００３２】
図３は、環状構造を有するクランプ２０の別の実施形態を示し、ここでは、ボルト３０に対応するように内方に延びるフランジ３４が設けられている。ボルトは、溶接等の手段によってフランジ３４（又はクランプ２０の面）に恒久的に取着してもよく、フランジ３４と一体形成してもよく、又はフランジ３４を貫通させてナット（図示せず）によって固定してもよい。
【００３３】
図４は、パイプをシール及び試験するという２つの目的での、本発明のシール装置の使用を示す。図示のように、一対の装置１０ａ及び１０ｂをパイプ１２内に設けて、溶接部３６の両側に位置決めし、溶接部３６の完全性を試験する。装置１０ａは、図１に示し上述したような装置と実質的に同一である。上述したように、装置１０ａは、ナット３２ａ及びボルト３０ａそれぞれによってクランプ２０ａに接合されるシールプレート１４ａを含む。クランプ２０ａは、少なくとも１つの磁石２８ａ、好ましくは概ね周方向に等間隔に離間している２つ以上の磁石を含む。Ｏリングを含むことができる弾性シール２４ａによって、装置１０ａとパイプ１２の内壁との間にシールが形成される。磁石２８ａは、クランプをパイプ１２の所望の場所に固定するように活性化される。上記で説明したように、磁石の引力によってこの磁石とパイプ１２の表面との間に緊密な摩擦係合が形成される場合にそのような固定が生じる。
【００３４】
図４の装置１０ｂは、上述した装置１０ａと同様であり、同様の要素は、同様であるが明確にするために文字「ｂ」が加えられた参照符号によって特定される。図示のように、装置１０ｂは、パイプ１２内で、溶接部３６の、装置１０ａとは反対の側に位置決めされる。このように、２つの装置１０ａ及び１０ｂは組み合わさってパイプ１２のあるセクションをシールし、それによって、シールされたスペース３７を形成する。装置１０ｂの場合、シールプレート１４ｂには少なくとも１つの流体ポート３８が設けられており、この少なくとも１つの流体ポート３８を通して、シールされたスペース３７を加圧流体（すなわち液体又はガス）で充填することができる。図４に示されるような好ましい実施形態では、２つのポート３８が設けられており、そのため一方のポートはスペース３７を、例えば、水で充填するのに用いられ、一方で他方のポートはスペース内のいかなる空気も放出するのに用いられる。任意の数のポート３８を設けることができることが認識される。ポート３８のうちの１つ又は複数は、好ましくは、スペース３７内に生成される圧力を監視するために圧力計又は他の同様のデバイス（図示せず）に接続される。当業者には既知であるように、溶接部３６の試験には、パイプの内部に一定の高圧を印加することと、そのような圧力をある時間期間にわたって監視することとを伴う。いかなる圧力低下も溶接部の漏れを意味する。
【００３５】
使用時に、図４に示されるシステムはまず、装置１０ａ及び１０ｂを上述したように配置及び固定することを伴う。次いで、シールされたスペース３７を加圧流体で充填し、上述したように圧力を監視する。
【００３６】
図４に示されるシステムが提供する試験機能とは別に、本発明の更なる特徴も理解される。具体的には、装置１０ａ及び１０ｂ間にシールされた加圧スペース３７を形成することによって、溶接部３６に印加される圧力がこれらの２つの装置間の分離力も提供することが分かる。しかし、装置はパイプの内部に固定、すなわちクランプされているため、そのような分離力は、溶接部３６に対して軸方向力を印加するようにも役立つ。このように、図４に示されるシステムは、溶接部３６に対して径方向力及び軸方向力の双方を印加し、それによって、溶接部の試験を行うために「最悪の場合の」シナリオをより正確にシミュレートする。そのようにシミュレートされる応力はより正確な試験結果を提供することが理解される。
【００３７】
図４ｂは、図４に示されるアセンブリの変形形態を示す。図４ｂの場合、装置１０ａ及び１０ｂは、それぞれが、パイプ１２内に設けられる少なくとも１つのクランプ２０ａ及び２０ｂをそれぞれ含むという点で上述した装置と実質的に同じである。クランプ２０ａ及び２０ｂは、上述と同じように配置される磁石２８ａ及び２８ｂを含む。図４に示されるアセンブリと図４ｂに示されるアセンブリとの主な違いは、シールプレート１４ａ及び１４ｂにある。図４ｂの場合、シールプレート１４ａ及び１４ｂは全体的に環状のディスク形状を有し、それぞれが概ね中心に開口を含む。当業者には認識されるように、このことは、プレート１４ａ及び１４ｂがより低減した重量を有することを可能にし、それによって大径のパイプにおけるアセンブリの使用を容易にする。
【００３８】
加えて、図４ｂのシールプレート１４ａ及び１４ｂは、各プレート間に延びる管１５によって一緒に接合されている。管１５は、プレート１４ａ及び１４ｂに設けられる開口の直径よりも好ましくは大きい内径を含む。さらに、管１５の外径は、パイプ１２の内径よりも小さい。装置１０ａ及び１０ｂのアセンブリがパイプ１２内に据え付けられると、したがって２つのシール２４ａ及び２４ｂ間、管１５の外面とパイプ１２の内面との間にシールされた環状スペース３５が形成される。管１５にはまた、好ましくは、上述したような１つ又は複数のポートが設けられる。図４ｂには、２つのポート３８及び３８’が示されている。これらのポートは、上述と同じように環状スペース３５を充填及び／又は放出するのに用いられる。分かるように、スペース３５の容積部は、管１５の存在に起因して最小限に抑えられ、したがってスペースを充填するのに必要な流体の量が最小限に抑えられる。
【００３９】
図５は、図４に示される方法と同様の方法での本発明のシール装置の使用を示す。図５に示される例では、フランジ４２をパイプ１２の端部に固定するのに溶接部４０が用いられている。パイプ１２は上述したように搬送に用いられるパイプとすることができるか、又は容器等に設けられるノズルの導管部分とすることができることが理解される。この例では、図１に示される装置と実質的に同じである装置１０ｃを用いて、パイプ１２を、溶接部４０の、フランジ４２とは反対の一方の側においてシールする。図５では、図１の装置と同様である装置１０ｃの要素は同じであるが、明確にするために文字「ｃ」が加えられた参照符号によって示される。装置１０ｃを位置決め及びシールする方法は上述したものと同じである。この例では、フランジ４２の開口端部はプレート４４によってシールされている。プレート４４は、フランジ４２の面に通常存在するボルト孔に対応する一連の周方向に離間したボルト孔を有して形成される。プレート４４のボルト孔がフランジ４２のボルト孔と位置合わせされると、ボルト４５がそれらの孔に挿入されてナット４６によって固定される。図５に示されるように、ナットはボルト４５の両端部に設けることができる。ボルト４５は、一体的な又は溶接されたボルト頭部を有する一端部を有することができ、それによってその両端部へのナットの必要性が回避されることが理解される。例えば、ガスケット等の任意の必要なシール（図示せず）は、フランジ４２及びプレート４４の面の接合部に設けることができることが理解される。
【００４０】
プレート４４には、図４を参照して上述した方法と同様の方法で少なくとも１つのポート３８ｃが設けられる。ポート３８ｃは、フランジ４２とシール装置１０ｃとの間のシールされたスペース３７ｃを充填する働きをする。図５に示されるように、シールされたスペース３７ｃは、フランジ４２をパイプ１２の一端部に固定する溶接部４０を含む。
【００４１】
図５に示されるシステムを用いるときには、シール装置１０ｃをまず上述した方法でパイプ１２内に据え付ける。次いで、プレート４４をフランジ４２の外面に据え付ける。耐圧シールを間に形成するようにプレート４４をフランジ４２に固定する。上述したように、このために任意の必要なガスケット等を用いることができる。プレート４４及び装置１０ｃを固定及びクランプすると、スペース３７ｃを加圧するように加圧流体をポート３８ｃのうちの１つ以上を通して注入する。図４を参照して上述したように、図５に示される装置も、溶接部４０に対して径方向及び軸方向双方の応力を印加する働きをする。
【００４２】
図６は、本発明の更なる実施形態を示し、図１の装置１０がパイプ１２内に設けられている。しかし、この例では、パイプの外面には、内径と外径とを有する概ね環状体を含む保持カラー（collar）４８が設けられている。カラー４８の内径には、パイプ１２の外面と当接するように設計されている複数の周方向に離間した磁石５０が設けられている。カラー４８の磁石５０は、カラー４８がクランプ２０と同じ軸方向位置に位置決めされるとクランプ２０に設けられている磁石２８と重なるように配置される。カラー４８の磁石５０には、クランプ２０の磁石２８に給電するものとは異なる電源、又は同じ電源を提供することができる。
【００４３】
図６の実施形態の場合、磁石２８及び５０の双方の組の磁気的な引力の組み合わせが装置の強化されたクランプ力を提供する働きをすることが理解される。換言すると、カラー４８はクランプ２０を補強する働きをする。更なる実施形態では、磁石２８及び５０の極性を、磁石２８及び５０間に磁気的な引力を形成するように調整することができる。このように、クランプ２０とカラー５０との組み合わせを、アルミニウム又はステンレス鋼等から作製されるパイプ等の非鉄パイプとともに用いることもできる。そのような場合、磁石２８及び５０には、装置がパイプ１２上で滑ることを防止するように十分な摩擦係数を有するパイプ接触面が設けられることが理解される。同様に、鉄パイプの場合でも、そのような摩擦面を磁石２８及び／又は５０に設けることができる。
【００４４】
カラー４８は上述したクランプのいずれとも用いることができることが理解される。
【００４５】
図７は、パイプの端部をシールする本発明の更なる実施形態を示す。図示のように、開口端部５２を有するパイプ１２には、開口端部を閉じるように構成されている端部プレート５４が設けられている。端部プレート５４には好ましくはパイプ１２の端部５２を内部に受け入れる円形案内溝（circular race）５６が設けられる。理解されるように、案内溝５６の幅は概ね、パイプ１２の厚さに対応するサイズになっている。案内溝５６には好ましくは、プレート５４とパイプ１２の端部５２との間にシールを形成するように弾性シール部材５８も設けられる。
【００４６】
プレート５４には、径方向に延びる固着フランジ６０を形成するようにパイプ１２の直径よりも大きい直径が与えられている。別の実施形態では、プレート５４は、パイプ１２の直径により近い直径を有することができるが、固着フランジ６０の均等物を形成するように径方向に延びるアームが設けられる。
【００４７】
固着フランジ６０には、ボルト６４が通る複数の周方向に離間したボルト孔６２が設けられている。プレート５４の、パイプ端部５２とは反対の面では、ナット６６によってボルト６４が固定される。ボルト６４の反対の端部は、パイプ１２の外面の回りに周方向に延びる概ね環状体を含むクランプカラー６８に固定される。クランプカラー６８は、プレート５４に面する径方向外方に延びるフランジ７０を含む。フランジ７０には、プレート５４のボルト孔６２に対応するとともにボルト６４の反対の端部を受け入れるように構成されている複数のボルト孔７２が設けられている。フランジ７０はナット７４を用いてボルト６４に固定される。別の実施形態では、ボルト６４はプレート５４若しくはフランジ７０のいずれかに溶接するか又はプレート５４若しくはフランジ７０のいずれかとともに形成することができ、それによって１組のナット６６又は７４しか必要としないことが理解される。
【００４８】
クランプカラー６８には、その内径の回りに周方向に、パイプ１２の外面に向かって向けられている１つ以上の磁石７６が設けられている。磁石７６は、カラー６８の本体内に設けられている凹所、すなわちポケット７７内に設けられている。上述したように、磁石７６は好ましくは、１つ以上の電源（図示せず）に連結されている電磁石を含むことができる。好ましい実施形態では、関連するクランプ力を均一に分散するように、パイプ１２の外周の回りに概ね等間隔に複数の磁石７６が設けられている。
【００４９】
別の実施形態では、クランプカラー６８を１つ以上のセクションに設けることができる。
【００５０】
作業時に、クランプカラー６８をパイプ１２の外面に取り付ける。この時点で、鉄パイプ１２との間に磁気的な引力を形成するように磁石７６を活性化することができる。磁石の強度は、カラー６８とパイプ１２との間に適切なクランプ力を形成してそれらの間の相対的な軸方向移動を防止するように選択される。前述したように、磁石７６には、カラー６８とパイプ１２との間の相対的な軸方向移動を防止するのを助ける摩擦強化面を設けることができる。
【００５１】
クランプカラー６８をパイプ１２の表面に固定すると、次いでプレート５４を開口端部５２に対して取り付ける。プレートは、パイプ１２の端部が案内溝５６内に受け入れられるように取り付けられる。この時点で、ボルト６４を位置決めしてボルト６６及び７４によって固定する。理解されるように、ボルトを締め付ける結果、プレートがパイプ１２の開口端部５２に対して押しやられ、それによってパイプの端部がシールされる。
【００５２】
パイプ１２の端部がプレート５４によってシールされると、例えば、パイプに設けられる任意の溶接部を試験するためにパイプの内部を加圧することができる。
【００５３】
図８に示されるような更なる実施形態では、図７に示されるプレートに、図５に要素番号３８ｃとして示されているポートと同様であるポート３９を設けることができる。理解されるように、図８に示される装置は、パイプ１２の内部に径方向及び軸方向の応力を印加するようにパイプ１２の内部を加圧するのに用いることができる。このように、端部５２の下流にあるパイプの溶接部を、試験装置を溶接部の領域に局在させる必要なく図８の装置を用いて試験することができる。また、試験のためにパイプのあるセグメントを隔離するように、図８の装置を、例えば、図１又は図５のシール装置１０又は１０ｃと組み合わせて用いることができることが理解される。
【００５４】
図７及び図８の装置の更なる実施形態が図９に示されており、図９では同様の要素は同様の参照符号によって示される。同様であるが同一ではない要素は、同様であるが明確にするために文字「ｄ」が加えられた参照符号によって示される。分かるように、図９の実施形態では、クランプカラー６８ｄは、パイプ１２の壁と係合するいかなる磁石も含まない。図９の例では、クランプカラー６８ｄは、径方向に延びる協働するフランジ７８によって一緒に接合される２つ以上のセクションで設けられる。フランジ７８にはそれぞれ、ボルト（図示せず）が通るボルト孔８０が設けられている。ナット（図示せず）がボルトと協働し、対向するフランジ７８を一緒に接合することによってこれらのフランジを一緒に固定する。図９のクランプカラー６８ｄは、フランジ７８の互いに対する締め付けによってパイプ１２の外面との強力な摩擦係合が形成されるようなサイズになっている。
【００５５】
本発明の他の態様に関して上述したように、クランプカラー、すなわちクランプ６８ｄがパイプの外面に固定されると、シールプレート５４をパイプ１２の開口端部に固定することができる。シールプレート５４は、上述と同じように、付勢手段によってクランプ６８ｄに固定される。図示の実施形態では、そのような付勢手段は、クランプ６８ｄをシールプレートに接合するナット及びボルトの組み合わせによって提供される。そのようなナットの締め付けによって、シールプレート５４がクランプ６８ｄに向かって付勢される。パイプ１２の外面に対するクランプ６８ｄの摩擦係合によって、クランプ６８ｄのパイプ１２に対する移動が防止される。特に、クランプ６８ｄとパイプ１２との相対的な軸方向移動が防止される。その結果、シールプレート５４がパイプ１２の開口端部に対して押圧され、それによってそのような開口端部を上述と同じようにシールする。
【００５６】
図１０は、本発明の更なる態様を示し、この場合、クランプが、パイプの開口端部に隣接してこのパイプの外面に設けられており、パイプの開口端部をシールするためにシールプレート（又は他の同様の手段）が設けられている。図１０に示される実施形態では、クランプ９０は図９に示されるクランプと同様の設計である。しかし、示されるように、クランプ９０は、パイプ１２の表面の回りに周方向カラー（すなわちクランプ９０）を形成するように一緒に接合されるように構成されている複数のセクション９２ａ、９２ｂ、９２ｃ等で形成される。図１０には、セクション９２ａ、９２ｂ、９２ｃのみが示されている。しかし、図１０に示されるクランプ９０は、図１０に示されるパイプの反対側に延びる他のセクションを含むことが理解される。クランプ９０を形成するセクションの数は、各セクションのサイズ（すなわち長さ）及びパイプの外径に応じて変わることも理解される。例えば、小径のパイプの場合、（図９に示されるように）２つのセクションしか必要ではない場合がある。しかし、図１０に示されるパイプのようなより大径のパイプの場合、クランプ９０を幾つかのセクションで提供することができる。
【００５７】
クランプ９０を形成するセクションには、クランプセクションの各端部に１つずつ、一対の径方向に延びる長手方向「接続」フランジが設けられる。「径方向に延びる長手方向」という用語は、クランプ９０をパイプ上で用いるときのフランジの向きを指す。「接続」という用語は、隣接するクランプセクションを一緒に接続するときのそのようなフランジの使用を指す。図示するとともに以下で更に説明するように、接続フランジは、パイプ１２から径方向外方に離れるように延びている。さらに、これらのフランジは、パイプ１２の長手方向軸と平行な方向に延びている。図１０に示されるように、クランプセクション９２ｂは、その両端部にフランジ９４ｂ及び９５ｂを有して示されている。接続フランジはそれぞれ、同じ方向に、すなわちそれぞれのセクションの本体に対して垂直に延びている。図１０に示されるように、クランプ９０が組み付けられると、フランジは、パイプから離れるように径方向外方に延び、かつパイプ１２の長手方向軸に対して概ね平行な方向に延びる。図示のように、クランプ９０がパイプ１２上に組み付けられた状態にあるときに、クランプ９０の各隣接するセクションのフランジは互いに当接する。例えば、図１０に示されるように、セクション９２ｂのフランジ９４ｂはセクション９２ａのフランジ９５ａに対して対面する構成で位置決めされている。同様に、フランジ９５ｂはセクション９２ｃのフランジ９４ｃに対して対面する構成で位置決めされている。クランプ９０の他のセクションのフランジも同様に、対面、すなわち対向するように配置される。隣接するクランプセクションの対向するフランジは、これらのフランジに設けられているボルト孔を貫通する複数のボルト９６（すなわち「クランプボルト」）を用いて一緒に接合される。フランジは次いで、ボルト９６と協働するナット９８によって一緒に固定される。このように、各クランプセクションの対向するフランジは一緒に固定され、それによってクランプ９０を形成する。クランプセクションのフランジが一緒に付勢されるため、クランプ９０の内径は徐々に低減する。したがって、パイプ１２の外径に対してクランプ９０を適切にサイズ決めすることによって、クランプ９０をパイプ１２の外面に固定することができ、それによってパイプ１２とクランプ９０との間の相対移動が防止される。そのような密接な嵌合を生じさせるために、クランプ９０をパイプ１２上に位置決めした後でクランプ９０の内径を低減することを可能にするようにクランプセクション間に幾らかの隙間を設ける必要があることが理解される。また、十分な長さのボルト９６を準備することによって、広範な外径のパイプに対して１つのクランプ９０を用いることができることが理解される。
【００５８】
クランプ９０を形成するセクションには、各セクションの長さに沿って延びるとともに対向する接続フランジ間に延びる、径方向に延びる、周方向「シール」フランジセクション１００もそれぞれ設けることができる。「径方向に延びる、周方向」という用語は、クランプ９０が組み付けられて用いられるときに、各フランジセクションがパイプから径方向に離れるように、かつパイプ１２の長手方向軸に対して垂直に延びる、シールフランジの向きを指す。「シール」という用語は、（以下で説明する）シールプレートをパイプ１２の開口端部に対して固定するときのそのようなフランジセクションの使用を指す。図１０に示されるように、クランプセクション９２ａ、９２ｂ及び９２ｃにはそれぞれ、シールフランジセクション１００ａ、１００ｂ及び１００ｃが設けられている。便宜上、それぞれのセクションによって形成される周方向シールフランジは、要素番号１００によって特定する。クランプ９０を組み付けた状態では、クランプセクションのシールフランジセクションが組み合わさって、クランプ上に径方向に延びるシールフランジ１００を形成し、そのようなフランジは、パイプ１２から径方向外方に離れるように、かつパイプ１２の長手方向軸に対して横断方向に延びる。このように、クランプ９０をパイプ上に組み付けるときに、各クランプセクションのシールフランジセクションをパイプ１２の外周上で位置合わせし、概ね一体的なフランジ１００を形成する。クランプセクションのシールフランジセクションには、以下で更に説明する複数のボルト孔１０２も設けられる。
【００５９】
パイプ１２の開口端部をシールするために、シールプレート１０４が設けられる。シールプレート１０４は好ましくは、パイプ１２の直径よりも大きい直径を有するサイズになっている。シールプレートの外縁に沿って、シールフランジ１００に設けられるボルト孔１０２と協働するように位置決めされる複数のボルト孔１０６が設けられている。他の実施形態に関して上述したように、使用時に、クランプ９０がパイプ１２の外面に固定されると、シールプレート１０４が次いでクランプ９０に固定される。このプロセスにおいて、シールプレートはパイプ１２の開口に隣接して位置決めされ、複数のボルト（図示せず）がシールプレート１０４及びシールフランジ１００の位置合わせされたボルト孔１０２及び１０６を通される。そのようなボルトは本明細書では「シールボルト」と称することができる。上述したように、シールプレート１０４には好ましくはパイプ１２の開口端部とシール係合するシール手段が設けられる。一態様では、シールプレートには、溝又は案内溝（図１０には示さないが、例えば、図７〜図９に示す）と、パイプの開口端部と係合してシールする適切なシール部材とを設けることができる。作業時に、シールプレート１０４を、例えば、パイプの端部をシールプレート１０４に設けられている溝に受け入れることによってパイプ１２の開口端部に近接させる（brought against）。次いで、シールプレート１０４のボルト孔１０６をシールフランジ１００のボルト孔１０２と位置合わせする。次いで、シールボルト（図示せず）を位置合わせされているボルト孔１０２及び１０６に通し、ナット（図示せず）によって固定する。上述したように、ナットを締め付ける結果シールプレート１０４がクランプ９０に向かって付勢され、またパイプ１２へのクランプ９０の固定化に起因して、シールプレート１０４がそれによってパイプ１２の端部に対して付勢される。ナットは、パイプ１２の開口（open）に対して十分なシールが提供されるまで締め付けられる。この段階になると、次いで、試験を行うために、又は任意の他の目的でパイプの内部を加圧することができる。シールプレート１０４には、加圧手段、圧力計又は任意の他の機器若しくは装置を接続することができる１つ以上のポート１０８を設けることができる。
【００６０】
同様に図１０に示されるように、幾つかの例では、クランプ９０の圧縮力に備える（brace against）ようにパイプの内部で補強装置１１０を用いることができる。１つの例では、補強装置１１０は、中央ハブ１１４において一緒に接続されている複数の径方向に延びるアーム１１２を含む。ハブ１１４はパイプ１２の長手方向軸上に概ね位置決めされる。アーム１１２の、ハブ１１４とは反対の端部は、好ましくはパイプ１２の内面に対して押し当たるように構成されているパッド１１６で終端している。アームにはそれぞれ、パッド１１６をパイプ１２の壁に対して押しやるようアームを延ばす働きをする引張手段１１８が設けられている。一態様では、引張手段１１８は、ねじ山部分を有するアーム１１２とそのようなねじ山部分と関連する延長ナットとの組み合わせによって形成される。ロッドを延長するそのような手段は当該技術分野において既知である。同様に、アーム１１２を延長する任意の他の手段を用いることができ、本発明は、そのような目的を達成する任意の特定の手段に限定されない。例えば、より大径のパイプ等の特定の場合、補強装置１１０のアーム１１２には、この補強装置１１０の平面外へのアーム１１２の移動を防止又は低減するために支持リング１２０を設けることができる。任意の数のアーム１１２を補強装置１１０に設けることができることが理解される。
【００６１】
理解されるように、補強装置１１０は、使用時に、シールプレート１０４の配置前にパイプ１２の内部に位置決めされる。さらに、補強装置１１０は、パイプ１２に対するクランプ９０のクランプ力を確立する前に位置決めされる。このように、クランプ９０がパイプ１２の外壁上で締め付けられるときに、補強装置１１０は、パイプ１２のいかなる内方への撓み又は変形も防止する働きをする。
【００６２】
幾つかの場合、クランプ９０（又は６８ｄ）の内面には、歯又はリブ等の把持手段を設けることができる。しかし、好ましい実施形態では、クランプ（９０、６８ｄ等）の内面は、パイプ１２の表面への損傷を防止するように滑らかである。
【００６３】
図１１は、図１０において説明した本発明の別の実施形態を示す。図１１では、クランプ９０は上記のように、パイプ１２上に、シールされるパイプの開口端部に近接して設けられている。しかし、図示のように、クランプ９０に隣接して更なる周方向クランプ１２２が設けられている。クランプ１２２は、上述したクランプ９０と同じ全体的な構成を有する。示されるように、クランプ１２２は、クランプ９０の、パイプ１２の開口とは反対の側に位置決めされている。理解されるように、付加的なクランプ１２２が付加されたクランプ力を提供する。クランプ間の物理的接続を確立するために、クランプ９０には、上述したフランジ１００とは反対の側に付加的な径方向に延びる周方向フランジ１２４が設けられている。クランプ１２２は、クランプ９０に隣接する側に、少なくとも１つの径方向に延びる周方向フランジ１２６を含む。フランジ１２４及び１２６には、ボルト１２８を貫通させるように据え付け中に位置合わせされる複数のボルト孔が設けられている。ナット１３０はボルト１２８と協働してクランプ１２２及び９０を一緒に確実に接続する。好ましくは、ボルト孔１２８はフランジ１２４及び１２６の外周に沿って等間隔に離間している。理解されるように、クランプ１２２及び９０の接続は、クランプ表面積を増大させるため、付加的なクランプ力を提供する働きをする。上記の説明において、クランプ１２２及び９０並びにそれぞれのフランジ１２４及び１２６を、単体の要素として説明した。しかし、上述したように、それぞれは、一緒に接続されてそのような要素を形成する２つ以上のクランプセクションで構成される。図１１に示されるように、クランプ１２２には、必要であれば別のクランプを接続することができる更なる径方向に延びる周方向フランジ１２５を設けることができる。任意の所望のレベルのクランプ力を提供するために任意の数のクランプを組み合わせることができることが理解される。
【００６４】
同様に図１１に示されるように、シールプレート１３０はベル形要素を含む。シールプレート１３０は、前述したシールプレート１０４と同様に機能する。しかし、プレート１３０の湾曲した、すなわち外方に凸状になった構造は、例えば、その表面上に複数のポート１３２、１３３、１３４を設けることを可能にする。シールプレート１３０は、前述したようなボルト１３６及び関連するナットを用いてクランプ９０に固定される。
【００６５】
図１２は、図１０及び図１１に示されるクランプ９０又は１２２等のクランプの隔離した図を提供する。分かるように、図１２のクランプは６つの実質的に同一のセクション９２で構成される。便宜上、クランプセクションをまとめて（又はそのようなクランプセクションの一部を）言及する場合には、添字なしに要素番号９２を用いる。各セクションは、クランプを固定するパイプ（図示せず）の外面に適合するように構成されている湾曲した内面９７を含む。上述したように、各セクションは、クランプを組み付けるときに図１２に示されるように対向構成で配置される、対向して径方向に延びる、長手方向接続フランジ９４及び９５を含む。ボルト９６及び関連するナット９８が、パイプの表面上に周方向に嵌まるクランプ９０を形成するように各セクション９２を一緒に接続する働きをする。上述したように、隣接するクランプセクション９２を互いに向かって締め付け、それによってパイプの外面上に締め付けるための十分な隙間を可能にするように、これらのセクションの少なくとも幾つかの間にスペースが好ましくは設けられる。そのような締め付けは、パイプの外周上への必要なクランプ力を提供する働きをする。セクション９２はそれぞれ、（上述したように）クランプの使用時にシールプレートと係合するように構成されている、径方向に延びる周方向シールフランジセクション１００を更に含む。
【００６６】
図１３及び図１４は、本発明の別の実施形態を示す。図示のように、図１３及び図１４の実施形態は上記と事実上同じように機能する。すなわち、概して、パイプ１２には、このパイプの開口端部に近接する周方向クランプ１５０が設けられる。クランプ１５０は、クランプ１５０を固定するとともにこのクランプとパイプ１２との間の相対移動を防止するようにパイプ１２の外面上に締め付けられる。図１３に示されるように、シールプレート１５２が、パイプ１２の開口端部に接触して設けられ、その後クランプ１５０に固定される。
【００６７】
図１３に示されるように、この実施形態のクランプ１５０は、前述の図のクランプとは異なるように操作可能である。具体的には、クランプ１５０は２つ以上のクランプセクションで構成される。図１３及び図１４に示される実施形態では、クランプ１５０は２つのセクション１５４及び１５５で構成されている。上述したように、クランプは、特に各セクションのサイズ及び当該パイプの外径に応じて任意の数のセクションを用いて形成することができる。クランプ１５０が２つのセクションで形成される場合、各セクションは図１４に示されるように概ね「Ｃ」字形の構造を有することが理解される。複数のクランプセクションが必要である場合、セクションの形状は変わることが理解される。セクション１５４及び１５５は、径方向に延びる長手方向「接続」フランジを含む。したがって、セクション１５４に関しては、接続フランジは１５６及び１５８で示されている。セクション１５５に関しては、接続フランジは１５７及び１５９で示されている。接続フランジ１５８から１５９のそれぞれには、クランプの使用時に位置合わせされるように位置決めされるボルト孔が設けられている。そのような位置では、「クランプ」ボルト１６０及び１６２が、隣接するクランプセクションの対向する接続フランジのボルト孔に挿入される。ナット１６１及び１６３が、接続フランジを互いに対して固定するようにクランプボルト１６０及び１６２にそれぞれ設けられる。したがって、図１４に示されるように、ナット１６１と組み合わせたボルト１６０は、接続フランジ１５６及び１５７を一緒に固定する働きをする。同様に、ボルト１６２及びナット１６３は、接続フランジ１５８及び１５９を一緒に固定する働きをする。このように、クランプ１５０のセクションは一緒に接合されて、パイプ１２の外周上に同心リングを形成する概ね環状形状の構造体を形成する。
【００６８】
クランプ１５０を形成するセクションが上述したように組み付けられると、次いでクランプ１５０をパイプ１２の外面に固定する。これを達成するために、クランプ１５０は、（それぞれのクランプセクションを接続することによって）形成されると、双方ともパイプ１２の外径よりも大きい２つの内径ｄ１及びｄ２が与えられる。図１３に示されるように、第１の内径ｄ１は第２の内径ｄ２よりも大きい。クランプの使用時に、内径ｄ１を有するクランプのセクションをパイプ１２の開口端部に近接して位置決めする。クランプの反対（すなわちパイプ１２の開口端部とは反対）の端部には内径ｄ２が与えられる。クランプ１５０は、２つの内径ｄ１及びｄ２間に延びる傾斜面１６４を更に含む。好ましい実施形態では、シュー１６６が傾斜セクション１６４に隣接して設けられる。シュー１６６は傾斜面１６４を延長する働きをする。本明細書を考察した当業者には理解されるように、本発明の他の実施形態では、シュー１６６は省いてもよく、又は他の同様に機能する要素によって代替してもよい。本明細書では、シュー１６６はクランプに設けられる一体構造部として説明される。しかし、シュー１６６は、クランプ１５０を形成するセクションのそれぞれと関連するか又は一体的である別個のセクションとして形成することができることが理解される。
【００６９】
クランプ１５０には、間隔によって分離されている少なくとも２つのセクションによって形成される把持リング１７０も設けられる。便宜上、把持リング１７０は一体の要素として更に説明する。図１３に示されるように、把持リング１７０は、概ね環状のリング形状を有し、好ましくはパイプ１２の外周面上を摺動可能な一定の内径を有する。把持リング１７０の外面には、クランプ１５０の傾斜セクション１６４と対向する向きの傾斜構造部が設けられている。図１３に示されるように、この結果として、パイプ１２の開口端部に近接している近位端部がより大きく、かつ、パイプ１２の開口端部とは反対の遠位端部がより小さい、変化する外径を有する把持リング１７０が得られる。それによって、把持リングの外面には傾斜面１７１が設けられる。図示のように、把持リング１７０の遠位端は、クランプの傾斜セクション１６４の下、及び、存在する場合はシュー１６６の下に受け入れられるように構成されている。クランプ１５０が適所にあるときに、把持リング１７０はクランプ１５０に近接して位置決めされ、それによって（図１３に示されるように）把持リングはパイプ１２の開口のより近くに配置される。このように、把持リング１７０は、パイプ１２上を軸方向へ遠位方向に、すなわちパイプの開口から離れるように、かつ、クランプ１５０に対して前進すると、対向する傾斜セクション１７１及び１６４間の相互作用に起因して内方に付勢される。後者の場合、傾斜面１６４はシュー１６６の構造部において反映され、またそのようなシューが存在する場合に、そのようなシューとの相互作用によって把持リング１７０の内方への撓みが引き起こされることが理解される。
【００７０】
クランプ１５０は、径方向に延びる周方向シールフランジ１７４を更に含む。図１４に示されるように、シールフランジ１７４は、クランプセクション１５５及び１５４にそれぞれ設けられるフランジセクション１７５及び１７６で構成される。便宜上、フランジ１７４は一体構造として説明されるが、クランプ１５０が組み付けられるとそのような全体的な構造を有するものと理解される。
【００７１】
複数の「把持」ボルト１７８がフランジ１７４の開口１８０を貫通している。把持ボルト１７８は、遠位方向に近接して（すなわち、クランプ１５０がパイプ１２上に組み付けられた状態にあるときにパイプ１２の軸に沿って）開口１８０を貫通し、この場合、ボルト頭部がパイプ１２の開口に近接する。把持ボルト１７８の終端部は、把持リング１７４の近位端部に押し当たるように構成されている。したがって、この構成では、ボルト１７８を締め付けることによって把持リング１７０がクランプ１５０の内面、したがってクランプ１５０の傾斜面１６４又はシュー１６６に対して押しやられる。いずれの場合も、少なくとも２つのセクションからなる把持リング１７０は、内方へ撓み、パイプ１２の外面に対して押しやられる。締め付けボルトによって印加される十分な力によって、把持リング１７０はパイプの表面に対してきつく押圧され、強力なクランプ力を生成する。これは、十分なクランプ力が達成されるまで続き、この場合にクランプ１５０とパイプ１２との間の相対的な軸方向移動が防止される。
【００７２】
一態様では、ボルト１７８は、協働してねじ山が設けられている開口１８０内に受け入れられる。他の態様では、ナット及びねじ山付きロッドの構成を用いて同じ目的を達成することができる。他の態様では、ボルト１７８の代わりに油圧ラム又は磁気駆動ロッド等を用いることができる。本発明は把持リング１７０を前進させるいかなる特定の手段にも限定されないことが認識される。ボルト１７８及び対応してねじ山が設けられている開口１８０は、１つのそのような手段を提供する。図１４に示されるように、複数のボルト１７８が設けられており、クランプ上で周方向に概ね等間隔に離間している。そのような構成は、把持リング１７０をクランプ１５０の外周上で均等に前進させる働きをするため、好ましい。
【００７３】
周方向シールフランジ１７４には、複数の概ね周方向に離間したボルト孔１８２も設けられている。同様に、シールプレート１５２にも対応するボルト孔１８４が設けられている。本発明の装置がパイプ１２上に位置決めされると、シールプレート１５２は、ボルト孔１８４を、フランジ１７４に設けられているボルト孔１８２と位置合わせするような向きにされる。この向きになると、「シール」ボルト１８６が、ボルト孔１８４及び１８２に挿入され、ナット１８８がシールプレート１７４をクランプ１５０に向かって付勢するのに用いられる。本発明の他の実施形態を参照して説明したように、シールプレート１５２には好ましくは、パイプ１２の開口端部を内部に受け入れるのに十分な寸法を有する溝又は案内溝１９０が設けられる。シールプレート１５２とパイプ１２の開口端部との間に確実なシールを形成するために、溝１９０内に好ましくはシール材１９２が設けられる。シール材は、Ｏリング、ガスケット材、又は本明細書において記載するか若しくは当業者に明らかであるような任意の他のシール材とすることができる。
【００７４】
操作時に、図１３及び図１４に示されている装置は以下のように用いられる。まず、上述したように、クランプ１５０を、パイプ１２の外面上に、パイプ１２の開口に隣接して（上述した）２つ以上の部片から組み付ける。把持リング１７０のセクションをクランプ１５０に隣接して位置決めする。図１３に示されるように、把持リング１７０のセクションを、より小さい外径を有する部分が開口から離れて、かつ、クランプ１５０に向かって遠位の向きになるように位置決めする。したがって、把持リング１７０を、その傾斜セクション１７１がクランプ１５０の傾斜セクション１６４と比べて対向するよう位置合わせするように位置決めする。したがって、把持リング１７０のより薄い部分を、パイプ１２の外壁とクランプ１５０のより大きい内径の部分とによって形成される環状スペース内に受け入れるように位置決めする。
【００７５】
クランプ及び把持リングセクションをパイプ１２上の所望の位置に組み付けると、クランプセクションを、クランプボルト１６０、１６２及び関連するナット１６１、１６３のそれぞれの手段によって一緒に固定する。この結果、クランプセクションが一緒に付勢されることになり、それによって把持リングセクションも一緒に付勢される。クランプセクションには、図１４に示されるスペーサー１８１のようなスペーサーを任意選択的に設けることができる。そのようなスペーサーは、把持リング１７０上にクランプ１５０が加える圧縮の量を制限する働きをする。そのように、クランプ上の所望のクランプ力は、以下で更に説明するように把持ボルト１７８によって制御される。
【００７６】
クランプ１５０を上述したようにパイプ１２上に組み付けると、次いで、把持リング１７０をクランプ１５０に向かって、かつ傾斜部分１６４に対して、又は存在する場合には同じように傾斜している表面が設けられているシュー１６６に対して押しやるように、把持ボルト１７８を締め付ける。このプロセスにおいて、把持リング１７０は径方向に圧縮され、それによってパイプ１２の外壁に対して押しやられる。ボルト１７８を更に締め付けることによって、把持リング１７０とパイプ１２の壁との間に密接な嵌合が形成され、それによってクランプ１５０とパイプ１２との間の相対的な軸方向移動を防止する。このようにクランプ１５０がパイプ１２の壁に固着されると、シールプレート１５２をクランプ１５０の周方向フランジ１７４と位置決めするとともに位置合わせする。シールボルト１８６上でナット１８８を締め付けることによって、シールプレートを（パイプ１２にクランプされている）クランプ１５０に向かって付勢し、その結果、シールプレート１５２、特にその溝又は案内溝１９０をパイプ１２の開口端部に対して押しやる。所望の程度のシールが達成されるまでナット１８８を締め付ける。シール手段１９２が定位置にある状態で、パイプ１２の開口端部とシールプレート１５２との間のシール構成が達成される。この時点で、パイプ１２の内部を加圧してその完全性に関する圧力試験に付すことができる。
【００７７】
図１５〜図２２は、本発明の別の実施形態の特徴を示す。図１５に示されるように、本発明の装置は、パイプ１２の外壁に固定されるように構成されているクランプ２００を含む。このクランプは、第１の、圧縮すなわちスクイズリング２０２と、第２の、すなわちクランプリング２０４とを含む。第１のリング２０２及び第２のリング２０４は、好ましくは、概ね環状形状である一体の構造体である。リング２０２及び２０４は、それぞれの内径と外径とを有し、これらのリングがパイプ上に摺動可能に設けられることを可能にするようにそれぞれの内径はパイプ１２の外径よりも僅かに大きい。クランプ２００は、同様に内径と外径とを有する概ね環状の把持リング２０６を更に含む。把持リング２０６の内径は、以下で更に説明するように縮小可能である。しかし、把持リング２０６の内径は、その初期状態では、リング２０６をパイプ１２上に摺動可能に設けることを可能にするようにパイプ１２の外径よりも大きい。把持リング２０６は好ましくは２つ以上のセクションで形成される。図２０に示されるように、把持リング２０６は、本発明の一実施形態によると、２つのセクション２０６ａ及び２０６ｂで形成される。把持リング２０６のそのような複数のセクションの目的は以下の説明において明らかとなるであろう。
【００７８】
図１５に示されるように、クランプ２００は最初にパイプ１２の外面上に圧縮リング２０２を設けることによって形成される。これは、リング２０２をパイプ上で、このパイプの開口端部に隣接して摺動させることによって達成される。次に、把持リング２０６を圧縮リング２０２に隣接して位置決めする。前述したように、把持リング２０６は好ましくは２つ以上のセクションで提供される。次に、クランプリング２０４を図１５に示されるようにパイプ上に位置決めする。圧縮リング２０２及びクランプリング２０４にはそれぞれ、図１６及び図１８に示されるような複数のボルト孔２０８及び２１０がそれぞれ設けられている。クランプ２００の一部をパイプ上に位置決めするときに、圧縮リング２０２のボルト孔２０８とクランプリング２０４のボルト孔２１０とが位置合わせされる。この位置になると、「クランプ」ボルト２１２を位置合わせされたボルト孔に挿入し、そのようなボルトを、ナット２１４によって締め付ける。図１５を検討すると理解されるように、ナット２１４を締め付けると、クランププレートと圧縮プレートとが互いに向かって付勢され、クランプ２００をパイプ１２の外径上に固定するのに必要なクランプ力が生成される。
【００７９】
圧縮リング２０２には好ましくは斜角付きの内径が設けられる。したがって、圧縮リング２０２の内径には、より小さい内径がパイプ１２の開口端部に対して遠位に設けられ、かつより大きい内径がそのような開口端部に対して近位に設けられるように、（図１５及び図１７に示されるような）傾斜面２１４が設けられる。把持リング２０６も、概ね環状形状の構造を有するが、概ね一定の内径を有し、この内径は、装置の使用時にはパイプ１２の外面に面する。把持リング２０６の外径は、（図１５、図２１及び図２２に示されるような）傾斜面２１６を含む。この結果、把持リング２０６は、パイプ１２の開口に近接してより大きい外径を有し、かつパイプの開口に対して遠位により小さい外径を有する。概ね環状形状のクランプリング２０４は、任意の斜角付きの面又は傾斜面を必ずしも含むわけではない。しかし、クランプリング２０４の内径は、把持リング２０６の外径よりも小さい。圧縮リング、把持リング及びクランプリングのこの構成は図１５に示されている。
【００８０】
図示のように、装置をパイプ１２上に組み付けるときに、圧縮リング２０２を最初にパイプ１２上で摺動させ、次いで把持リング２０６、及び最後にクランプリング２０４を摺動させる。なお、把持リング２０６の薄い遠位部分は、圧縮リング２０２の近位端部とパイプ１２の外壁との間に挿入されるように構成されていることが理解される。ナット２１４を締め付けて圧縮リング２０２をクランプリング２０４に対して前進させると、把持リング２０６がしたがってパイプ１２の外壁に対して付勢される。把持リング２０６の近位端部は、クランプリング２０４に対してバイアスをかけられ、したがってクランプリングに対する軸方向移動が防止される。上記で説明したように、把持リング２０６は好ましくは、図２０に示されるように２つ以上のセクションで提供される。把持リング２０６が図２０に示されるように２つのセクションで提供される場合、そのようなセクション２０６ａ及び２０６ｂはそれぞれ概ね弧状の構造を有する。各セクション２０６ａ及び２０６ｂの端部は、好ましくはスペース２０７によって分離している。スペース２０７は、把持リング２０６のセクションが互いに向かって径方向内方へ動き、その結果として把持リング２０６の内径が低減することを可能にする。したがって、把持リング２０６がパイプ１２の壁に向かって付勢されると、把持リング２０６を形成するセクションが一緒に付勢され、それによって環状把持リング２０６の内径を低減するとともに把持リング２０６をパイプ１２の外壁上で径方向に圧縮し、パイプ１２との密接なクランプ係合を形成する。したがって、ナット２１４を締め付けることにより、クランプ２００とパイプとの間の相対的な軸方向移動を防止するようにクランプ２００がパイプ壁に固定される。
【００８１】
図１５に戻ると、本発明の装置には、他の実施形態に関して前述したのと概ね同じように機能するシールプレート２２０も設けられる。図１５の実施形態では、シールプレート２２０は、パイプ１２の外径よりも大きい外径とパイプ１２の内径よりも小さい内径とを有するフランジ部分２２２を含む。フランジ部分２２２には、パイプ１２の開口端部を受け入れるように構成されている溝又は案内溝２２４が設けられている。溝２２４は、この溝２２４とパイプ１２の開口端部との間にシールを形成可能なシール部材又は膜２２６を含む。フランジ部分２２２は、「シール」ボルト２３０を受け入れる複数のボルト孔２２８を含む。シールボルト２３０は、クランプ２００まで延びるとともにクランプ２００に接続されるように構成されている。シールボルト２３０と協働してシールプレート２２０をクランプ２００に向かって前進させるナット２３２も提供される。その結果、シールプレートはパイプ１２の開口端部に対して押しやられ、パイプの開口は溝２２４内でシールされる。そのようなシール作用は、本発明の他の実施形態に関して上述した作用と同様である。１つの実施形態では、ボルト２３０はクランプのクランプリング２０４に固定することができる。図１５に示されるような、別の実施形態では、シールボルト２３０及びクランプボルト２１２は同じ実体（entity）を含むことができる。したがって、単一のボルトは、クランプリング及び圧縮リングを一緒に接合するとともにシールプレート２２０をクランプ２００に向かって付勢する働きをする。そのような場合、ボルト２１７は細長く、シールプレート２２０のフランジ部分２２２のボルト孔２２８を貫通可能である。したがって、２組のナット２１４及び２３２が同じボルトと係合するが、それぞれ、必要なクランプ力及びシール力を提供する働きをする。一組のボルトの使用は、装置の要素の数の低減に関して有利であり得ることが理解される。しかし、本発明の装置は、別個のシールボルト及びクランプボルトと同等に機能するものと理解される。そのような場合、２組の周方向に離間したボルト孔がクランププレート２０４に設けられる。一方の組はクランプボルト２１２を受け入れるのに用いられ、他方の組はシールボルト２３０を受け入れるのに用いられる。
【００８２】
シールプレート２２０は、好ましくはフランジ部分２２２と一体的である本体部分２３４も含む。シールプレート２２０の本体部分２３４は、前述したような概ね平坦な、プレート状構造を有することができる。しかし、図１５に示される実施形態では、本体部分２３４は、パイプ１２の開口を越えて突出する凸状形状を有する。この場合、本体部分２３４には複数のポート２３６を設けることができ、複数のポート２３６には、加圧手段（例えば、パイプ１２の内部に加圧流体を供給するホース）、排出手段（例えば、パイプ１２から加圧流体を排水させるホース）、圧力計、温度計、逃し弁等を接続することができる。ポート２３６に接続する種々の他の装置が当業者には明らかであろう。
【００８３】
図２３は、図１５に示される装置の変形形態を示し、全体的に２５０で示されるクランプの別の実施形態を示す。図２３において、シールプレート２２０は前述したシールプレートと実質的に同じである。さらに、クランプ２５０のクランプリング２０４も上述したようなものである。しかし、図示のように、図２３のクランプ２５０には複数の圧縮リング２０２及び把持リング２０６が設けられている。理解されるように、複数の圧縮リング２０２及び把持リング２０６を設けることによって、クランプ２５０が与えるクランプ力の量が増大する。その結果、図２３のクランプは、図１５のクランプよりも高いパイプ圧力に耐えることが可能である。付加的な圧縮リング及びクランプリングの数は、必要な所望のクランプ力に基づいて変わり、任意の所与のクランプに任意の数のそのようなリングを設けることができることが理解される。
【００８４】
各圧縮リング２０２がそれぞれの把持リング２０６に作用することを確実にするために、圧縮リング２０２はそれぞれ分離リング２５２によって分離されている。理解されるように、分離リング２５２は、圧縮リングのそれぞれの間の結合を防止するとともに、そのような圧縮リングのそれぞれがそれぞれの把持リング２０６に作用することを確実にする働きをする。分離リング２５２は、例えば、Ｏリングを含むことができる。
【００８５】
所与の長さのパイプを試験する状況では、パイプの両端部を上述したシール装置のいずれかを用いてシールすることができることが理解される。そのような場合、パイプの両端にはそれぞれ、本発明の装置のうちの同じか又は異なる装置が設けられる。したがって、パイプの各端部はシールされ、次いで完全性の試験を行うためにパイプの内部を加圧することができる。
【００８６】
上述したように、本発明の実施形態の幾つかでは、クランプは、このクランプの別の部分にある反対に傾斜した表面と係合するように構成されている傾斜面が設けられている（２つ以上のセクションで形成される）把持プレートを含む。幾つかの場合、そのような反対に傾斜した表面は、上述したようにクランプ本体上、又は圧縮リングすなわち「スクイズ」リング上に設けられる。なお、記載した実施形態では、把持プレートは、この把持プレートのより薄い部分がパイプの開口から離れた向きになるように位置決めされる。例えば、図１３及び図１５において分かるように、また当業者によって理解されるように、そのような向きが好ましい。具体的には、クランプは、パイプの外面に対して締め付けられると、確実に係合し、次いで、シールプレートがパイプの開口端部をシールするようにクランプに取着される。その後、（例えば、パイプに対して圧力試験を行う場合に）パイプの内部が加圧されるときに、そのような圧力は、装置のシールプレートをパイプの開口から軸方向に離すよう押しやる働きをすることが理解される。しかし、シールプレートはシールボルト（すなわちシールプレートをクランプに接続するボルト）によってクランプに固定されているため、シールプレートの軸方向移動によってもクランプに軸方向力が加わる。その結果、クランプ本体又は圧縮リングは、対向する傾斜面に起因して把持リング上を強制的に進められる。理解されるように、そのような移動によって、把持リングがパイプの外面に対して更に圧縮され、それによって把持リングとパイプの外側との間の把持力が強くなる。したがって、高圧によってクランプに対して軸方向力を印加する状況であっても、クランプ力が対応して増大する。把持リング及び他のクランプの構成部材の前述した向きは、（例えば、パイプの加圧に起因する）軸方向力の印加時に増大したクランプ力を可能にするように、本発明の装置の好ましい構成を含む。しかし、把持リング及びクランプ本体又は圧縮リングの向きは、パイプに対して適切なクランプ力を依然として与えながらも逆にすることができることが理解される。例えば、そのような逆の向きは、パイプが加圧されないか又は必要な加圧が最小限である場合に用いることができる。
【００８７】
上記の説明では、クランプのセクションを一緒に固定するため、及びシールプレートをクランプに固定するためのボルトの使用に言及した。そのようなボルトは、それぞれのフランジに設けられるボルト孔を貫通するものとして説明した。しかし、そのような構成は好ましいが、所望の目的を達成するのに他の手段を用いてもよいことが認識される。例えば、それぞれのフランジは、圧縮クランプ等を用いて一緒に付勢することができる。磁気手段を用いてそれぞれの要素を互いに向かって付勢することもできる。加えて、上記の説明は、その各端部にナットが設けられるねじ山付きボルトの使用に言及するものであった。しかし、別の実施形態では、ボルトは頭部を含むことができ、それによって必要な締め付けを達成するのに１つのナットしか必要ではない。この理由から、前述のボルト、及び接続機能（すなわち２つ以上の他の要素を一緒に接続する）を果たす均等な要素を、概して「接続要素」と称することができる。
【００８８】
図７〜図２３に示し、また上述したように、パイプの外面に固定される周方向クランプは好ましくは、少なくとも短い距離だけパイプの開口端部の遠位に位置決めされる。理解されるように、そのような位置決めは、クランプとシールプレートとの間にある程度の分離を提供し、それによって、クランプ自身によって妨げられることなくシールプレートをパイプの端部に対して十分にシールすることが可能となる。さらに、周方向クランプをパイプの端部近くに配置すること、及びパイプを強力な径方向の圧縮力に付すことは、パイプの端部に損傷を与え、パイプを他のパイプ又は他の装置（例えば、容器、フランジ等）に接続可能であることを妨げる可能性があることが理解される。（図１０に１１０で示されるような）上述の内部補強は、本明細書において記載される外側クランプのいずれかと組み合わせて用いることができることが理解される。加えて、クランプをパイプの長さに沿った任意の場所に軸方向に位置決めすることが可能であることは、溶接部がパイプの開口端部付近に位置する場合に所望の量の隙間を可能にする。
【００８９】
本発明の外側クランプ及びシールプレートは、屈曲部を含むパイプにおいても用いることができることが理解される。例えば、エルボーを含むパイプでは、シールプレートが屈曲部の反対側のパイプの開口を覆っている状態で、屈曲部の一方の側にクランプを位置決めすることができる。そのような場合、クランプとシールプレートとの間の接続要素は、上述したものと同じシール力を提供するように適合するか、又は提供するような向きにすることができる。例えば、クランプには、シールプレートと係合するように接続要素と協働する延長部を設けることができる。本発明に対する種々の他のそのような変更も可能である。
【００９０】
当業者には、任意の数及び実施形態のタイプの本発明のクランプを組み合わせて用いることができることが理解される。そのような組み合わせた使用は、意図される特定の使用に依存し、特定の組み合わせは当業者には明らかであろう。例えば、図１１の実施形態を図２３等の実施形態と組み合わせることができる。この例では、図２３の実施形態は下流の「固着部」を形成することができるのに対し、図１１の実施形態は上流で用いられる。
【００９１】
上述したように、本発明の装置は好ましくは、例えば、パイプの完全性を試験するためにパイプの内部を加圧することができるようにパイプの端部をシールするために用いられる。一例では、完全性の試験は、パイプ上に存在し得る溶接部を試験するために用いられる。そのような溶接部は、２つのパイプセグメントを接続するか、又はパイプを別の装置に接続する働きをすることができる。
【００９２】
上記の説明は、言及のしやすさから、環状、ディスク、周方向等の幾何学的用語を用いていることが理解される。しかし、これらの用語は本発明をノズル又はパイプの任意の特定の形状に限定するものと解釈するべきではなく、本装置を任意の形状又は設計に適合するための本装置の種々の変更形態が当業者には明らかであろう。
【００９３】
本発明をある特定の実施形態を参照して説明したが、添付の特許請求の範囲に概説されるような本発明の目的及び範囲から逸脱することなく、本発明の種々の変更形態が当業者には明らかであろう。本明細書において提供される例はいずれも、単に本発明を例示する目的で含まれており、本発明を限定することは決して意図しない。本明細書において提供される図面はいずれも、単に本発明の種々の態様を例示することを目的としており、一定の縮尺で描かれるか又は本発明を限定することは決して意図しない。本明細書において列挙された全ての従来技術の開示は、参照によりその全体が本明細書に援用される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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