[发明专利]具有磁性夹具的管道测试工具

说明书

本申请是申请日为2006年10月6日、申请号为200680037124.0、发明名称为“具有磁性夹具的管道测试工具”的发明专利申请的分案申请。

本申请要求2005年10月6日提出的美国临时申请第60/723,915号的优先权。

技术领域

本发明涉及一种用于测试管道及容器等上的焊缝的设备，特别地，本发明涉及一种内部地密封管道的区段以便进行这种测试的设备。本发明还涉及一种密封并测试管道的设备。

背景技术

在化工或石化工厂等中，通常需要将流体材料(例如液体)从一个场所输送到另一个场所。这种材料的输送通常包括比如导管或者管道、储罐或者反应容器等的一些设备，这些设备通常由金属制成。输送设备的分开部件之间的结合通常由将所需的部件焊接在一起来实现。例如，当将相邻的管道端部结合在一起时，每个端部通常设有凸缘，所述凸缘焊接到各相应端部，然后螺栓连接到一起以形成密封。这种凸缘还可设置在储罐或者其他容器上，以便这些容器能够连接到管道或者其他容器。可替代的，管道或其他设备之间的连接装置可以直接焊接在一起(即，对接焊)以形成密封。能够理解，在任意一种情形下，每个焊接接头或者区段必须形成完整的密封以避免输送材料的泄漏。当处理具有潜在危险的材料——比如易燃的或有毒的液体——时尤其如此。

出于安全的原因，有必要定期地测试用于将设备的各个部件(比如，管道、容器、凸缘等)结合在一起的焊缝的完整性。

现有技术提供了各种用于在导管上进行焊缝完整性测试的工具。例如，美国专利第6,131,441号和第5,844,127号(将其全部公开内容通过参引的方式结合入本文中)揭示了一种焊缝测试工具，其隔离管道的特定区段(该区段包括焊缝)并在一个由该工具和管道的内表面限定的受约束的环形空间内使这个区段受高压流体的作用。监测该环形空间内的流体压力，从而任意的压力降低都表明该焊缝中有泄漏。

美国专利第6,463,791号(将其全部公开内容通过参引的方式结合入本文中)揭示了一种测试用于固定喷嘴的焊缝的设备。如此参考文献的图1所示，该设备包括(例如)布置在容器的内表面上的第一密封板和固定于喷嘴外凸缘部分的第二密封板。通过这种方式，喷嘴容积被密封住并且加压流体被引入其中。一旦该容积被填满，如上所述地监测压力并检测任何泄漏。尽管该设备提供了精确并有效的对喷嘴上的焊缝进行测试的方法，但是该设备的尺寸和重量使其不便于应用在大型的喷嘴上。

此外，申请人的共同待决的美国专利申请第60/640,093号和第60/663,871号(将其全部公开内容通过参引的方式结合入本文中)提供了一种用于测试管道等上的焊缝的完整性的工具。

需要更容易地密封长管道的一个区段以便进行上述类型的应力测试。另外，需要一种能够在进行这种测试的期间于焊缝上施加轴向应力以模拟“最坏情形”的设备。

发明内容

一方面，本发明大体上提供了一种用于内密封管道的一个区段的设备，其中能够进行焊缝的完整性测试。

另一方面，本发明提供一种能够在密封待测试区段的同时对焊缝进行应力测试的设备。

又一方面，本发明提供一种能够在管道的一个区段上产生轴向应力的设备。

另一方面，本发明提供一种用于插入管道内的设备，该设备包括：

用于接合所述管道的内表面的周向夹具；

能固定于所述夹具的密封板，所述板的外径小于所述管道的内径；

所述夹具包括一个或多个第一电磁铁，以在所述夹具和所述管道的内表面之间形成磁性吸力，从而避免所述管道和所述夹具之间的相对运动；

用于激励所述磁铁的电源；

用于朝所述夹具迫压所述密封板的装置；以及

弹性密封构件，其设置在所述板和所述夹具之间，用于在朝所述夹具运动所述板时在所述设备和所述管道内壁之间形成密封接合。

另一方面，本发明提供一种用于磨擦接合管道外表面的设备，包括：

适于配合在所述管道的外表面上的大致呈环形的夹具；

所述夹具包括一个或多个用于与所述管道的表面形成磨擦接合的电磁铁；

用于激励所述电磁铁的电源。

另一方面，本发明提供一种用于密封管道的一个区段的方法，包括：

在所述管道内设置一种设备，该设备包括：

a)磁性激励的夹具；

b)密封板；

c)位于所述夹具和所述板之间的弹性密封构件，所述密封构件能径向朝外地变形；

激励所述夹具上的磁铁以避免所述夹具和所述管道之间的相对运动；以及，