用于密封刚性通道和延伸穿过该通道并由热软化材料制成的管、管材或输送管之间的环状空间的方法和密封系统技术方案

技术编号:4635633 阅读:182 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于密封刚性通道(2)和管、管材或输送管(3)中的环状空间的方法,管、管材或输送管(3)延伸穿过通道(2),并且由热性软化材料制成,其中,该方法包括同心围绕管、管材或输送管(3)在通道中施加热性可膨胀材料层(4),并且在通道和管、管材或输送管(3)之间的通道(2)的每一端施加由耐火聚合物制成的密封件(5)。

【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用于密封刚性通道和管、管材或输送管之间的环状空间的方法,该管、管材或输送管延伸穿过该通道并由热软化材料制成的。本专利技术还涉及一种用于密封 刚性通道和管、管材或输送管之间的环状空间的密封系统,该管、管材或输送管延伸穿过该 通道并由热软化材料制成的。本专利技术还涉及具有刚性通道和管、管材或输送管的隔板,该 管、管材或输送管延伸穿过该通道并由热软化材料制成的。
技术介绍
通道通常合并在例如分离两部分(cbpartment)的结构元件中。这种结构元件也 可以成为隔板(partition)。管可从两部分中的一个部分延伸穿过通道到另一个中。这些 通道通常成为管渗透(penetration)或传送系统。这一通道常常出现在以土木工程学为基 础而形成的结构中。工厂、建筑、排泄系统、隧道、地铁等都包括这样的渗透。然而,以航海 工程学为基础而形成的结构中也包括这种通道。已在船和/或例如抽油管道(oil rigs) 等其他海上用途的甲板上发现了这些通道。这些渗透被视为在这些结构中不受欢迎的必需品。例如,用于水分配及水损耗系 统、空调系统、液压和气动控制、洒水器等的管,以及用于天然气或石油传输的管需要延伸 贯穿这样的结构,即使其要求将脆弱点引入到部件(compartment)的间隔(s印aration) 中。这种脆弱点(weak spot)并不表明其本身在结构的机械强度中达到很大的程度, 但在出现火期间,其整个结构在物理现象的不确定传导中的程度更大,其本身需要在仅仅 一个区域中被限制的足够的长。这点很重要,因为不仅可以控制和熄灭火,而且用于在其进 一步延伸之前,向当前在靠近火的舱室(compartment)中的人们提供用以从火处到达安全 距离的时间。由于附近的火,当通道暴露于火时,为了防止烟和/或火穿过通道从一个舱室 到另一个舱室,通道通常设有用于闭合通道的材料,至少有时设有这样的材料。尽管以上的参考内容(reference)被制成了具有通道并且分离两部分的结构元 件,但其也有可能被制成从周围环境中分离部分的结构元件。因此,该结构元件的一侧暴露 于大气条件下也是可能的。可以理解的是,延伸穿过通道的管、通道本身以及通道并入其内的结构元件都可 由允许热传导的材料制成。导热性能(efficiency)取决于材料的类型和材料的尺寸。原 则上,热可以通过至少两种不同的途径在这样的情况下被提供到通道的内部空间上。第一 途径是经由延伸穿过通道的管,至通道内部空间的第二途径是经由不同制造通道本身所用 的材料。如在海上结构和船中,通道通常由金属制成,即良好的热传导材料,热通常经由第 二途径被快速地提供到通道的内部空间中。当然,在隔板例如是混凝土壁且通道通过壁中 的通孔而形成的情况下,热也可能经由第一途径被专门地提供到通道的内部空间。在海上(offshore)和陆上(onshore)的结构工业中都存在一种很强的趋势,特别对于上述所指的所谓的服务系统的管,即采用例如PVC等塑料材料来制造管。相对于铝或 金属管,这些塑料管提供了急剧减轻的重量、在造船工业中显著的优点。众所周知,塑料不 易受病变(susceptible),并且不会有助于腐蚀,这无论在海上结构工业还是陆上结构工业 中都是有利的。当暴露于热的情况下,这类塑料管可能软化,即变软,并且在这种称作由热 软化或热变软材料制成的技术规格(specification)中进一步变软。“热可软化材料”这一 短语是指包括塑料的材料或者是由塑料组成的材料。然而,如果是设想的,管也可以由形成 热可软化材料的玻璃纤维制成,或者采用形成热可软化材料的玻璃纤维制造。显而易见的是,这种管的软化在由金属制成、并且并入到金属结构元件或隔板中 的的通道中将发生得更快。该通道之后将作为一种环绕可软化材料管的烘箱(oven),导致 该管的局部断裂(local collapse).然而,当石壁或混凝土壁暴露于火中,在石壁或混凝 土壁中的通孔的被加热的内壁可能同样地起到烘箱的作用,即使在那种情况下的加热率会 与“金属烘箱”的加热率有所不同。石壁或者混凝土壁将吸收更多的热,并且是较差的热导 体。对于将热提供到通道中的第二途径因此效率更低。在这样的情况下,经由管本身将热 传送到通道中的第一途径是最占优势的途径。使用密封系统来密封通道和延伸穿过该通道的管之间 的空间是一种惯例。这种密 封系统可能在暴露于热之前提供密封性能,并且可以密封,从而例如气和/或水不能够渗 透过(penetrate through)管和通道之间的环状空间。特别地,对于单个热可软化材料的管延伸穿过的通道,已专利技术了更先进的密封系 统。同一专利技术人的EP 120075. 9B1号专利即为参考文献,描述了所谓的“粉碎机插销”。在 通道的每一端都有插入到环状空间中的插销,该环状空间在通道和延伸穿过该通道的管之 间。粉碎机插销由热可膨胀材料制成。当暴露于热之上,粉碎机插销膨胀。然而,由于通道由 很硬的材料制成,因此只可能轴向向内延伸。由于暴露在热之上,热可软化管已开始软化, 插销的轴向向内延伸进一步挤压了管,并且同时闭合了管和整个通道。由于需要通过插销 关闭的环状空间被很好地限定了,这种插销的使用对于单个管延伸穿过的通道非常有利。本专利技术人的WO 2006/097290号专利公开了多个管延伸穿过通道。为了密封那种 通道,描述了一种在某种程度上适用于放置在前述通道中的系统。那一系统包括大量热可 膨胀橡胶轴套。轴套材料通过将热可膨胀石墨结合到橡胶材料中而产生热可膨胀性。这种 轴套也称为填料轴套。通常,该轴套易于弯曲、柔软并且具有相对低的机械性质。这使得该 轴套可完美地插入到通道中,并且同时填充通道。这些轴套大致上以彼此平行且与管平行 的方式被施加。该系统还包括用于密封通道两端的耐热和/或防水的密封件。该密封件倚 靠轴套的端部被施加,并且形成密封通道的密封层。如在WO 2006/097290中所描述的系统通常被施加到这样的通道中,相对于延伸 穿过通道的管的剖面而言,这样的通道具有更大的剖面。这一情况的主要原因在于,通道中 已有足够的空间用来使用热可膨胀橡胶轴套来填充通道,从而在径向上(横向)膨胀期间, 这些热可膨胀轴套能够完全闭合通道。由于在填料轴套和每个空轴套之间存在空间,从而 只要通道内的温度达到热可膨胀橡胶材料将膨胀的点值时,热可膨胀可以在径向(横向) 上自由地发生。尽管在轴向(纵向)上每长度单位已没有适用于密封件层之间的膨胀的空间,并 且期待在轴向上对准的给定量的热可膨胀材料在轴向上的膨胀大于在径向上的膨胀,填料轴套的膨胀最初仍旧在径向取向上有优势。不期望被任何理论约束,这被认为是三种因素作用的结果。首先,只要热膨胀一发生,即使在低温条件下并且因此仅仅在有限的程度上,轴向膨胀轴套会受到密封件层之间 的约束并开始变形,从而对密封件层的内壁上去除压力。其次,由于膨胀在径向膨胀时产生 微小阻力,膨胀将会沿其径向。(记住,径向上可用的空间,不仅取决于轴套内和轴套之间的 空间,在高温下还取决于通道内软化的管)。第三,由于上升的温度和通道中容积的降低,最 初被截留在通道中并且达到较高的压力的空气将在某个阶段找到其排出方式,大概通过小 裂缝排出,这些小裂缝在不分裂密本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于密封在刚性通道和延伸穿过该通道并由热软化材料制成的管、管材或输送管中的环状空间的方法,其中,该方法包括在通道中施加同心围绕管、管材或输送管的热可膨胀材料层,并且在通道与管、管材或输送管之间在通道的每一端施加密封件,该密封件由耐火聚合物制成;在暴露于潮湿的环境中,在室温下硫化;是大体上热形状保持和尺寸保持型;并且使得在硫化之后,该密封件具有在45-60°肖氏硬度A范围内的硬度。

【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:JA比勒
申请(专利权)人:比勒工程公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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