[发明专利]联接器设备和减少联接器设备的流体溢出的方法

说明书

技术领域

本发明涉及联接器（coupler，耦合器，耦接器）。更具体地，本发明涉及一种在流体系统中使用的联接设备，该联接设备包括具有第一阀装置（valve means）的第一联接器构件和具有第二阀装置的第二联接器构件，以及涉及一种控制由联接设备的第一和第二联接器构件的相邻表面所限制的剩余流体（residual fluid，残留流体）的方法。

背景技术

干断联接器（dry-break coupler，不泄漏耦合器）通常用于为流体管道提供快速联接和断开联接。干断联接器通常包括一对可拆换地可连接的联接构件，每个构件具有提升阀，借助于提升阀可以控制流体流动。当联接构件连接在一起时，提升阀可以是打开的，从而为流体（主要是液体）经由联接器的传输形成了流动通道。美国专利No.3473569中描述了一种这样的联接器。

图1a至图1c中示出现有技术的干断联接器的操作。联接器阀包括第一联接构件10和第二联接构件20，每个联接构件都包括各自的壳体19、29并具有各自的提升阀14、24。可以连接至船舶（未示出）的第一联接构件10可被连接至第二联接构件20，其可以以本领域中已知的方式经由夹具装置12连接至软管（未示出）。

图1a示出在断开连接和闭合状态中的两个联接等分件，即其中提升阀阻止经由各自联接壳体的流动。图lb示出在连接和打开的状态中的干断联接器，即其中提升阀14、24已被激活（以本领域中已知的方式通过例如弹簧21），因此允许从软管经由联接器并且进入船舶的流动F（例如石油或石油∕天然气混合物的流动）。图1c示出在连接和闭合状态的联接器，即其中提升阀已闭合，从而阻止流体流动穿过壳体。由图1c所示的状态表示两个联接器断开连接之前紧接的状态。

现在的干断联接器以这样的方式构造：使得在联接构件的联接和∕或断开联接时溢出的流体减少到最低限度。然而，现有技术的干断联接器的问题是即便是这种设备在断开联接期间也具有失去一定量流体的趋势，虽然很少。具体地，大型联接器（在石油和天然气工业中，通常直径为20”）被设计成具有一定的公差，并在配合表面之间留有有效体积，当提升阀在联接器断开连接之前闭合时液体和∕或气体将会于其中积聚。这由图2示出，其中标出两个联接壳体19、29的配合区域Ml和两个提升阀14、24的配合区域M2，以及示出在连接和闭合配置中（参见图1c）的联接器，和在配合区域M1、M2中所产生的体积2，当提升阀闭合但在联接构件断开连接之前剩余流体将会于其中积聚。参考号11指示联接器密封件。在这种联接设备在含有危险性流体的流体系统中或在纯净环境中使用的情况下，由体积2所容纳的这种剩余流体的溢出是格外不希望的，即使它可能只是相当小的体积。

在油气运输行业，干断联接器已被使用在装载臂的端部上以便联接至运输工具（比如罐车和船舶）上的装载适配器（adapter，转接器）。例如，用于在船舶和离岸生产工厂或陆上工厂之间传送石油和∕或天然气的大型联接器被广泛用于世界各地。干断联接器通常或多或少水平布置并且位于甲板结构或类似物之上，由此在联接器断开连接时使体积2中的剩余流体可以由承滴盘或类似物所收集。

然而，离岸装载和动态定位现在需要可移动的联接器，其从船舶上悬挂下来并且悬吊（例如由悬挂万向接头）在水面以上（在其上面没有可放置承滴盘的中间结构）。这些联接器在海面上以竖直或接近竖直的位置连接和断开连接。

因此，需要一种在断开连接联接器时减少剩余流体溢出的设备和方法。

本申请人已设计和实施了本发明以克服现有技术的缺点并获得进一步的优点。

发明内容

本发明在独立权利要求中提出和表征，而在从属权利要求中描述本发明的其他特征。

因此，本发明提供了一种在流体系统中使用的联接设备，其包括具有第一阀装置的第一联接器构件和具有第二阀装置的第二联接器构件，所述联接构件被配置成彼此配合以便提供联接设备，每个联接器构件具有用于连接至流体系统的装置和用于使两个构件紧固至彼此的装置；并且阀装置被配置成彼此配合和控制穿过它们各自的联接器构件的流体流动，其特征在于，布置并配置有用于使介于联接器构件之间的配合区域中的流体的至少一部分发生移位的流体移位装置（fluid displacement means）。

在一个实施例中，流体移位装置包括布置在介于联接构件之间的第一配合区域的第一元件和布置在介于阀装置之间的配合区域的第二元件。

在一个实施例中，第一和第二元件包括弹性垫片。第一和第二元件也可以包括吸收性材料（absorbent material，吸收剂）。