松套法兰盘式喇叭管接头及使用该接头的钢管的接合方法技术

松套法兰盘式喇叭管接头，具有在２个钢管的端部分别形成的喇叭部和与喇叭部分别抵接的松套法兰盘，喇叭部的端面相对于钢管的中心轴的角度θ、与喇叭部和钢管的连结部的角部曲率半径Ｒ满足算式８７≤θ≤０．８８Ｌｎ（Ｒ）＋８９．３。该钢管的接合方法包括：在钢管的端部形成满足上述算式的喇叭部的工序；使在２个钢管的端部分别形成的喇叭部对接的工序；以及通过２个松套法兰盘夹持对接的喇叭部而进行机械性连结的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种利用螺栓连结法兰盘从而将配管类接合的管接头，更详细地说， 涉及具有设置在钢管的端部上的喇叭部和与喇叭部抵接的松套法兰盘的机械式接头。本申请主张2008年3月24日申请的日本特许申请第2008-075958号的优先权， 在此援引其内容。
技术介绍
在对输送水、空气、蒸气等流体的室内配管进行接合的方式中，使用利用螺栓连结 法兰盘的机械式接头。通过焊接在钢管的端部上或使设置在钢管的端部上的喇叭部与松套 法兰盘抵接等方法，将这样的机械式接头的法兰盘设置在钢管的端部上。近年来，不需要进行焊接而能够在施工现场简单地进行喇叭加工并能够缩短施工 时间的松套法兰盘式喇叭管接头的需求提高。另外，通常，在室内配管中，进行不在钢管上 伴随出现轴向力或弯曲的配管设计，通过松套法兰盘式管接头使配管接合(例如，专利文 献 1、2)。由于该松套法兰盘式喇叭管接头不需要利用火，所以例如在船舶内配管中的需求 也提高。此时，船舶的发动机振动、因波动而产生的振动使接头部被施加反复的拉伸应力。 因此，需要即使在存在反复的负荷下也能够维持密封性的松套法兰盘式喇叭管接头。然而，至今为止还没有开发出在被施加反复的负荷时能够维持输送流体的密封性 的接头。此外，提出有内压越高密封力越强的松套法兰盘式管接头(例如，专利文献3)。但 是，在该技术中，也不能够在被施加反复应力时确保密封性。另外，提出有提高喇叭加工部的强度、疲劳特性的方法(例如，专利文献4、5)。但 是，此方法使被成形加工的喇叭部的特性提高，而没有考虑松套法兰盘式喇叭管接头的密 封性。另一方面，作为以提高在法兰盘部施加应力时的耐破坏特性为目的的管接头，提 出有将与喇叭部的法兰盘接触的接触面加工为锥状的松套法兰盘式喇叭管接头(例如，专 利文献6)。但是，为了形成这样的具有锥状的喇叭部，需要在加工过程中变更工具，使喇叭 部的弯缘加工的工序复杂。专利文献1 日本特开2007-211811号公报专利文献2 日本特开2000-55239号公报专利文献3 日本注册技术第3136954号公报专利文献4 日本特开2005-351383号公报专利文献5 日本特开平5-329557号公报专利文献6 日本实开平7-22193号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是，在钢管的端部上设有喇叭部、在钢管的接合部将喇叭3部的端面对接并通过松套法兰盘夹持的松套法兰盘式喇叭管接头中，改善被施加反复应力 时的密封性。本专利技术涉及一种松套法兰盘式喇叭管接头，其控制喇叭部的端面的角度与喇叭部 角部的曲率半径之间的关系，来改善被施加反复应力时的密封性，本专利技术的宗旨如下。本专利技术的松套法兰盘式喇叭管接头具有分别在2根钢管的端部形成的喇叭部，以 及分别与上述喇叭部抵接的松套法兰盘，上述喇叭部的端面相对于上述钢管的中心轴的角度θ ])，与上述喇叭部与上述钢管连结的连结部的角部曲率半径R满足如下算式 ⑴。87 ^ θ 彡 0. 88Ln(R)+89. 3... (1)在本专利技术的松套法兰盘式喇叭管接头中，上述角度θ可以在91°以下。还可以具有位于上述喇叭部之间的密封垫。可以是上述喇叭部隔着上述密封垫对 接，上述喇叭部被上述松套法兰盘夹持。本专利技术的利用松套法兰盘式喇叭管接头的钢管的接合方法包括通过对钢管的端 部进行弯缘加工，形成喇叭部的端面相对于上述钢管的中心轴的角度θ ]、与喇叭部和 上述钢管之间的连结部的角部曲率半径R满足如上的算式(1)的喇叭部的工序；将在 2根上述钢管的端部分别形成的上述喇叭部对接的工序；以及利用2个松套法兰盘夹持对 接的上述喇叭部，进行机械性连结的工序。在本专利技术的利用松套法兰盘式喇叭管接头的钢管的接合方法中，上述角度θ可 以在91°以下。可以使上述喇叭部隔着密封垫对接。专利技术效果根据本专利技术，即使配管的接合部上的松套法兰盘式喇叭管接头被施加反复应力的 情况下，也能够对配管内的输送流体进行密封，对产业做出的贡献非常显著。附图说明图1是本专利技术的一实施方式的松套法兰盘式喇叭管接头的一例的示意图。图2是反复弯曲负载试验的示意图。图3是表示喇叭部端面角度θ与角部曲率半径R的图。图4是表示角部的表面应力与喇叭部端面角度θ的关系的图。图5是表示喇叭部端面角度θ与角部曲率半径R对密封性的影响的图。图6是喇叭加工的示意图。附图标记说明UlaUb 钢管，2、2a、2b 喇叭部，3 密封垫，4a、4b 松套法兰盘，5 螺栓，6 螺 母，7 锥部，8 钢管的中心轴，9 喇叭部的端面，10 4点弯曲试验机。具体实施例方式以下，参照附图详细说明本专利技术的优选的实施方式。此外，在本说明书以及附图 中，对于实质上具有相同功能结构的结构要素，标注相同的附图标记，省略重复说明。图1示意性地示出本专利技术的一实施方式的松套法兰盘式喇叭管接头的一部分。本 实施方式的松套法兰盘式喇叭管接头具有凸边状的喇叭部2a、2b，使2个钢管la、lb的端 部(接合部)扩开而形成；松套法兰盘4a、4b，与喇叭部2a、2b抵接。该松套法兰盘式喇叭 管接头具有如下的结构，即，在2个钢管la、lb的接合部，使喇叭部2a、2b隔着密封垫3对 接，利用松套法兰盘4a、4b从两个喇叭部2a、2b的两侧夹持该对接的两个喇叭部2a、2b，通 过螺栓5与螺母6机械性连结。此外，在本申请的附图中，螺栓5以及螺母6的大小以及松套法兰盘4a、4b的厚度 相对于钢管la、lb比实际情况大，这是为了明确它们之间的位置关系。因此，附图中的各构 件的尺寸比、钢管la、lb的中心轴8的相对位置不一定与实际的喇叭管接头一致。更详细地说，钢管la、lb在各自的端部具有通过弯缘加工而形成的喇叭部2a、2b。 喇叭部2a、2b是为了使2根钢管la、lb相互接合而使钢管la、lb的端部以向其外侧弯折的 方式扩开成形加工(即喇叭加工)而成的部分。在该喇叭部2a、2b上分别抵接松套法兰盘4a、4b。该松套法兰盘4a、4b (以下称 为“法兰盘4a、4b”)是具有内径比钢管la、lb的外径大的贯通孔的圆环状法兰盘。在该法 兰盘4a、4b的贯通孔内插通钢管13、113，在非连结时，法兰盘如、仙的内周面能够沿着钢管 la、lb的外周面滑动。此外，法兰盘4a、4b与喇叭部2a、2b抵接以不从钢管la、Ib的端部脱落。根据需要，钢管la、lb的喇叭部2a、2b的端面9 (参照图3)彼此隔着密封垫3对 接。密封垫3例如为具有与喇叭部2a、2b的外径同等程度的外径的圆环状的封固构件，具 有对对接的2个喇叭部2a、2b的端面9之间进行密封的功能。上述法兰盘4a、4b从喇叭部 2a、2b的对接部的两侧(与对接面相反的外侧的面即钢管la、lb的外周面侧的面)夹持喇 叭部2a、2b的对接部，利用螺栓5和螺母6将法兰盘4a、4b连结。说明利用该松套法兰盘式喇叭管接头将钢管la、lb接合的顺序。首先，使密封垫3介于对置配置的钢管Ia的喇叭部2a与钢管Ib的喇叭部2b之 间，在此状态下，使喇叭部2a的端面9与喇叭部2b的端面9对接。接着，通过法兰盘4a、4b 从该对接的喇叭部2a、2b的外侧夹持该对接的喇叭部2a、2b。此后，通过插通在法兰盘4a、 4b中的螺栓5和螺母6，机械性地连结固定法兰盘4a、4b。由此，从两侧按压喇叭部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种松套法兰盘式喇叭管接头，其特征在于，具有在２根钢管的端部分别形成的喇叭部、和与上述喇叭部分别抵接的松套法兰盘，上述喇叭部的端面相对于上述钢管的中心轴的角度θ［°］、与上述喇叭部和上述钢管之间的连结部的角部曲率半径Ｒ［ｍｍ］满足下述算式（１）：［数学式１］８７≤θ≤０．８８Ｌｎ（Ｒ）＋８９．３…（１）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：津留英司，近藤哲己，佐藤哲，长谷川宏，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]