[发明专利]扭矩保持装置

说明书

一种用于管道的法兰螺栓连接器的扭矩保持装置。扭矩保持装置包括载架主体和多个弹簧。载架主体可以包括围绕外周等间隔的多个弹簧孔。垂向堆叠的多个弹簧可以安装在载架中的多个弹簧孔的每个中。每个弹簧在预扭转状态下在凸向方位并且在扭转后状态下在平面方位。

本发明要求2014年2月7提交的美国临时专利申请系列号No.61/937041的优先权，其在此纳入引用。

本发明涉及可以用于与螺栓连接和其他类型连接装置有关的扭矩保持装置。在一个典型实施方式中，扭矩保持装置可以用于螺栓和螺母组件，以促进螺栓上螺母的扭转。一个非限制性应用是法兰和管道接头组件中扭矩保持装置的使用，其中扭矩保持装置与管道系统的扭转法兰螺栓协同使用，并且将会以其特别参考说明。然而，可以理解的是，本典型实施方式也可用于其他相似应用。

背景技术

扭转法兰螺栓可用于使用大量管道的企业的持续维护。该管道例如用于化学处理企业或类似企业，包括经受化学循环条件的各种架空管道和保温/加衬管道。用于这种管道系统的典型扭转法兰螺栓包括在管道法兰接头两端的平垫圈。紧固法兰螺栓通常包括校准扭力扳手以施加特定螺栓扭矩(即英尺-磅扭矩)。当使用防咬死化合物时，扭矩值是不同的。用扭力扳手紧固法兰螺栓通常以“交错”模式完成，交替紧固置于180°分离的螺栓。使用这种模式，螺栓以特定百分比增量的所需最终螺栓扭矩(即英尺磅扭矩)紧固，直到完成大部分最终螺栓扭矩。为了紧固到最终扭矩值，螺栓随后围绕法兰继续以顺时针方式紧固。这样做以确保螺栓均匀的施加压力。必须注意避免超过可以对任何塑料密封表面、衬套、塑料喇叭口(flare)、和/或塑料表面导致损坏的扭转。

通常螺栓的再扭转在初始扭矩之后或第一热循环之后施加至少二十四小时。该再扭转允许塑料衬套和喇叭口的就位和螺栓的松驰。通常扭转仅在环境温度、冷却状态下在系统上完成，典型的从不在升高温度的处理时完成。

在螺栓的初始扭转和再扭转之后，可以进行按照ANSI要求的水压试验。通常在之后完成每年的再扭转，特别是如果处理线路经历升高温度或极端环境温度条件。重申，每年的再扭转通常仅在环境温度或冷却状态下在系统上完成。

由于对聚四氟乙烯(PTFE)衬层和/或PTFE衬管产品、或类似产品化学损坏的可能性，通常不建议将碟形弹簧或盘形弹簧用于迄今为止使用的法兰螺栓扭转系统。在现有技术文献中，对使用PTFE管道产品不建议使用碟形弹簧或盘形弹簧。

发明内容

本发明涉及这样的扭矩保持装置，其可以用于有关螺栓连接或其他类型连接装置形式的扭矩保持装置，更具体的涉及可以用于法兰连接器装置中的扭矩保持装置，其中扭矩保持装置包括具有载架的整体式本体。载架可选地包括围绕圆周分布的一个或多个通孔。载架包括垂向置于或堆叠在一个或多个通孔内的一个或多个弹簧。当使用多个弹簧时，每个弹簧可选择地在垂向布置中对齐，用于接纳螺栓穿过其中。一个或多个弹簧可以与载架在预扭转方位上非共面。该一个或多个弹簧可以与载架在加载和扭转方位上共面。使一个或多个弹簧与载架对齐成共面可以用于指示适当的扭转作用力。

本发明的扭矩保持装置可以包括用于金属、塑料、陶瓷、玻璃、和/或复合材料带内衬管道的法兰螺栓连接器，其中法兰螺栓连接器包括整体式主体。法兰螺栓连接器包括载架体和一个或多个弹簧。载架体可选地包括一个或多个孔、或围绕外周等间隔的弹簧孔。当使用多个弹簧时，多个弹簧可选择地垂向堆叠或安装在多个孔或弹簧孔的每个内。每个弹簧可选择地在预扭转条件下以凸向和可选择地在扭转后条件下以平面定位。在扭转条件下以垂向堆叠的一个或多个弹簧的高度或结合高度可以等于载架的厚度；然而，这不是必需的。

本发明的扭矩保持装置可以用于消除由于超过扭矩而对塑料喇叭口(例如PTFE喇叭口等)造成机械损害的可能性；然而，这不是必需的。本发明的扭矩保持装置也可以用于消除每年的再扭转程序或剧烈温度周期之后再扭转；然而，这不是必需的。此外，本发明的扭矩保持装置可以用做塑料和/或软材料(例如软金属，复合材料等)的喇叭口变形(即冷变形)的自动补偿器；然而，这不是必需的。