BR102015002861A2

BR102015002861A2 - inner action pipe bending and bending equipment and method

Info

Publication number: BR102015002861A2
Application number: BR102015002861A
Authority: BR
Inventors: Eduardo Hwang; João Carlos De Freitas; Lucas Souto Carneiro; Sebastian Araujo; Simon Ricardo Sanandres
Original assignee: Petróleo Brasileiro S A Petrobras; Sertub Indústria E Com Ltda
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2016-08-16
Also published as: BR102015002861B1

Abstract

equipamento e método de dobra e flexão de tubos por ação interna refere-se a presente invenção a um equipamento e a um método de dobra e flexão de tubos por ação interna cujo princípio de funcionamento consiste na aplicação de duas forças simultâneas longitudinais, sendo uma em cada extremidade do equipamento, e o uso de sistemas de cunha e contracunha para converter as forças longitudinais em radiais, gerando desta forma, um momento fletor, que curva o tubo. o referido equipamento compreende um corpo principal, com formato substancial de um bloco retangular, um sistema de aplicação de forças, que atua simultaneamente nas extremidades do corpo principal e usa um sistema de cunha e contracunha para mudar a direção da força, um sistema de contenção de deformações e um sistema de translação e retração do equipamento. a dobra do tubo é realizada ao se posicionar o equipamento no trecho de tubo a ser curvado; acionar o sistema de contenção de deformações, acionar o sistema de aplicação de força, retrair os elementos atuadores do sistema de aplicação de forças de modo que os mesmos retornem à posição original; retrair o sistema de contenção de deformações e mover o equipamento até o trecho seguinte que se deseja dobrar.Internal Action Pipe Bending and Bending Equipment and Method The present invention relates to an internal acting pipe bending and bending method whose principle of operation consists in the application of two simultaneous longitudinal forces, one in each end of the equipment, and the use of wedge and back wedge systems to convert longitudinal forces to radial forces, thereby generating a bending moment that bends the tube. said apparatus comprises a substantially rectangular block-shaped main body, a force application system acting simultaneously at the ends of the main body and using a wedge and counter-wedge system to change the direction of the force, a containment system deformations and a equipment translation and retraction system. pipe bending is performed by positioning the equipment on the pipe portion to be bent; actuate the strain relief system, actuate the force application system, retract the actuator elements of the force application system so that they return to their original position; retract the strain relief system and move the equipment to the next stretch you want to bend.

Description

EQUIPAMENTO E MÉTODO DE DOBRA E FLEXÃO DE TUBOS PORPIPE BENDING AND FLEXING EQUIPMENT AND METHOD

AÇÃO INTERNAINTERNAL ACTION

CAMPO DE APLICAÇÃOAPPLICATION FIELD

[001] A presente invenção encontra seu campo de aplicação dentre os equipamentos e métodos para dobrar, fletir ou curvar um tubo. Mais especificamente, a presente invenção se refere a um equipamento e a um método para dobrar, fletir ou curvar um tubo a partir de seu interior. FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO[001] The present invention finds its field of application among the equipment and methods for bending, bending or bending a tube. More specifically, the present invention relates to an apparatus and method for bending, flexing or bending a tube from within. BACKGROUND OF THE INVENTION

[002] Dutos e tubulações são condutos destinados geralmente ao transporte de fluidos. Uma tubulação pode ser definida como um conjunto de tubos de tamanhos padronizados dispostos em série e unidos por suas extremidades. Diversas indústrias como a de processamento, indústrias químicas, refinarias de petróleo, indústrias petroquímicas, indústrias alimentícias e farmacêuticas, fazem amplo uso de tubulações em seus mais variados processos, o que pode representar até 25% do custo total de uma instalação industrial. Na exploração e produção de petróleo, tanto em terra quanto no mar, dutos e tubulações são empregados em diversos processos, como o de perfuração, completação, injeção de fluido em reservatório, recuperação e elevação de hidrocarbonetos, transporte e outros.Pipelines and pipelines are conduits generally intended for the transport of fluids. A pipe can be defined as a set of standard size pipes arranged in series and joined at their ends. Several industries such as processing, chemical industries, oil refineries, petrochemical industries, food and pharmaceutical industries, make extensive use of pipelines in their various processes, which can represent up to 25% of the total cost of an industrial facility. In oil exploration and production, both onshore and offshore, pipelines and pipelines are employed in various processes such as drilling, completion, reservoir fluid injection, hydrocarbon recovery and lifting, transportation and others.

[003] O transporte de fluido por meio de dutos e tubulações, principalmente na indústria do petróleo, exige que tais tubulações passem por caminhos sinuosos, onde há uma descontinuidade na trajetória linear da tubulação, o que torna necessário o emprego de tubos curvados ou dobrados com os mais variados raios de curvatura. A indústria de processamento também faz uso em larga escala de tubos curvados ou dobrados em suas plantas de produção, o que dá a dimensão da importância da atividade de curvar tubos.Fluid transport through pipelines and pipelines, especially in the petroleum industry, requires such pipelines to pass winding paths where there is a discontinuity in the linear path of the pipe, which makes it necessary to use bent or bent pipes. with the most varied radii of curvature. The processing industry also makes large-scale use of bent or bent tubes in its production plants, which gives the dimension of the importance of tube bending activity.

[004] Atualmente, os métodos mais comuns para produzir curvatura em tubos usam equipamentos que desempenham tal atividade a partir do exterior do tubo, onde basicamente uma das extremidades do tubo é apoiada e a outra sofre uma força no sentido radial, o que promove a curvatura. Adicionalmente, também são empregados métodos de curvatura e flexão do tubo por aquecimento e por indução. Entretanto, tais métodos não podem ser realizados por equipamentos portáveis, tampouco se aplicariam a tubos espessos. Além disto, o aquecimento em si pode alterar as características metalúrgicas (refinamento de grãos) e de desempenho do material do tubo (resistência mecânica e tenacidade a trincas).[004] Currently, the most common methods for producing pipe bends use equipment that performs such activity from outside the pipe, where basically one end of the pipe is supported and the other is radially biased, which promotes the curvature. Additionally, heating and induction pipe bending and bending methods are also employed. However, such methods cannot be performed by portable equipment, nor would they apply to thick tubes. In addition, heating itself can alter the metallurgical (grain refinement) and performance characteristics of the pipe material (mechanical strength and crack toughness).

[005] O documento de patente GB1377015(A) de titularidade da empresa Aremco - Vulcan descreve e reivindica um equipamento para curvar tubos que compreende um primeiro membro com uma periferia arqueada, no qual existe um sulco, e um segundo membro. O dito primeiro membro e o segundo membro são montados de modo pivotável entre si, de maneira que possam dobrar um tubo inserido entre eles. Os mesmos também são dotados de uma cadeia flexível de blocos adjacentes e de elementos rolantes no segundo membro, onde a cadeia de blocos pode ser enrolada no primeiro membro por meio do movimento pivotante dos membros.Patent document GB1377015 (A) owned by Aremco - Vulcan describes and claims pipe bending equipment comprising a first member with an arcuate periphery in which there is a groove and a second member. Said first member and the second member are pivotably mounted to each other so that they can bend a tube inserted between them. They are also provided with a flexible chain of adjacent blocks and rolling members on the second member, where the block chain can be wound on the first member by pivoting movement of the members.

[006] Pela breve descrição do equipamento acima percebe-se que o mesmo promove uma curvatura em tubos a partir de seu exterior, o que pode provocar fragilidades na estrutura do tubo bem como causa danos a seu revestimento externo. Esta configuração também seria pouco precisa, principalmente na tarefa de curvar tubos com paredes espessas.From the brief description of the above equipment it can be seen that it bends pipes from the outside, which can cause weaknesses in the pipe structure as well as damage to its outer casing. This configuration would also be inaccurate, especially when bending thick-walled pipes.

[007] O pedido de patente US20110271734A1 descreve e reivindica um equipamento para curvar tubos, dotado de um suporte rígido, que é guiado por uma cunha pivotante. Um acoplamento aplica uma força à cunha a partir de um atuador em uma direção paralela ao eixo longitudinal do suporte rígido. O suporte rígido pivota em um primeiro fulcro e a cunha desliza em um leito pivotado em um segundo fulcro. O atuador direciona a cunha entre o suporte rígido e o leito para rotacionar o suporte rígido a partir do primeiro fulcro e desta forma dobrar o tubo, que está assentado no suporte rígido.US20110271734A1 describes and claims pipe bending equipment with a rigid support which is guided by a pivoting wedge. A coupling applies a force to the wedge from an actuator in a direction parallel to the longitudinal axis of the rigid support. The rigid support pivots on a first fulcrum and the wedge slides into a pivoted bed on a second fulcrum. The actuator directs the wedge between the rigid support and the bed to rotate the rigid support from the first fulcrum and thereby bend the tube, which is seated on the rigid support.

[008] De acordo com a breve descrição do documento acima, verifica-se que o inventor faz uso do efeito cunha para a conversão da força longitudinal em força transversal, o que se traduz em vantagens do ponto de vista mecânico para a curvatura de tubos, uma vez que permite que o dito suporte rígido seja rotacionado mantendo uma força constante.According to the brief description of the above document, it is found that the inventor makes use of the wedge effect for the conversion of longitudinal force to transverse force, which translates into mechanical advantages for pipe bending. as it allows said rigid support to be rotated while maintaining a constant force.

[009] Embora este equipamento tenha a capacidade de produzir uma curvatura mais uniforme, verifica-se que esta ainda é promovida a partir do exterior do tubo, o que pode acarretar danos ao revestimento e outros inconvenientes como a ovalização e produção de pequenas mossas, uma vez que parte da região dobrada não se encontra apoiada.Although this equipment has the ability to produce a more uniform curvature, it is found to still be promoted from the outside of the pipe, which can lead to damage to the coating and other inconveniences such as ovalization and small dents, since part of the bent region is not supported.

[0010] O documento de patente PI0805581-5 A2, de titularidade de Eugênio Volpini descreve e reivindica uma curvadora interna de tubos que efetua esforços que possibilitam dobrar tubos de grande diâmetro através de flexão. O referido equipamento é composto de duas dobradiças em “L” articuladas por meio de um pino que também as une a um anel central. No interior do anel está alojado um cilindro hidráulico que proporciona o basculamento das dobradiças.Patent Document PI0805581-5 A2, owned by Eugênio Volpini describes and claims an internal pipe bender that makes efforts to bend large diameter pipes by bending. Said equipment is composed of two “L” hinges hinged by means of a pin that also joins them to a central ring. Inside the ring is housed a hydraulic cylinder that provides tilting of the hinges.

[0011] Embora este documento de patente promova a curvatura do tubo por uma ação interna, verifica-se que o cilindro hidráulico deve ser posicionado no interior do tubo de modo radial, o que torna limitada a variedade de diâmetros de tubos que a ferramenta pode dobrar. Este equipamento estaria apto apenas a dobrar tubos onde o cilindro hidráulico possa entrar transversalmente. Ademais, o uso do referido equipamento sujeita o tubo a defeitos como ovalizações e pequenas mossas, uma vez que a superfície interna do tubo não fica totalmente apoiada.Although this patent document promotes bending of the pipe by an internal action, it is found that the hydraulic cylinder must be positioned radially within the pipe, which limits the range of pipe diameters that the tool can handle. to bend. This equipment would only be able to bend pipes where the hydraulic cylinder can enter transversely. In addition, the use of such equipment subject the tube to defects such as ovalizations and small dents, as the inner surface of the tube is not fully supported.

[0012] Diante das lacunas existentes no estado da técnica, conforme acima exposto, é descrito e reivindicado um equipamento e um método de flexão de tubos por ação interna que apresenta vantagens diversas, principalmente no que tange à integridade estrutural do tubo durante o processo de dobra.In view of the gaps in the state of the art, as set forth above, an inner acting pipe bending equipment and method is disclosed and claimed that has several advantages, particularly as regards the structural integrity of the pipe during the process of fold.

SUMARIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[0013] Refere-se a presente invenção a um equipamento e a um método de dobra e flexão de tubos por ação interna cujo princípio de funcionamento consiste na aplicação de duas forças simultâneas longitudinais, sendo uma em cada extremidade do equipamento, e o uso de sistemas de cunha e contracunha para converter as forças longitudinais em radiais, gerando desta forma, um momento fletor, que curva o tubo. O referido equipamento compreende os seguintes elementos: a. Um corpo principal, com formato substancial de um bloco retangular, dotado de dois recessos, cada qual posicionado próximo a cada uma de suas extremidades, e orifícios vazados que se estendem a partir de cada extremidade até os recessos; b. um sistema de aplicação de forças, que atua simultaneamente nas extremidades do corpo principal, dotado de elementos atuadores externos longitudinais, elementos de transferência de carga, que transformam a força longitudinal em força transversal, um patín inferior, que estabelece contato com o tubo a ser fletido na região côncava, e um patín superior que estabelece contato com o tubo a ser fletido na região diametralmente oposta: c. um sistema de contenção de deformações, que compreende uma pluralidade de costelas, instaladas lateralmente ao corpo principal, em ambos os lados, com liberdade de movimento radial de modo a se estender e se retrair, uma pluralidade de atuadores, sendo pelo menos um para cada costela, que promovem o movimento radial destas, e uma pluralidade de atuadores do patín inferior, que promove o seu movimento radial. d. um sistema de translação e retração, que promove o deslocamento longitudinal de todo o equipamento ao longo do tubo a ser fletido.[0013] The present invention relates to an inner acting pipe bending and bending method and method whose principle of operation consists in the application of two simultaneous longitudinal forces, one at each end of the equipment, and the use of wedge and counter wedge systems for converting longitudinal forces into radial forces, thereby generating a bending moment that bends the pipe. Said equipment comprises the following elements: a. A substantially rectangular block-shaped main body having two recesses, each positioned next to each end thereof, and hollow holes extending from each end to the recesses; B. a force application system acting simultaneously at the ends of the main body, provided with external longitudinal actuating elements, load transfer elements, which transform the longitudinal force into transverse force, a lower foot, which establishes contact with the pipe to be flexed in the concave region, and an upper skid that makes contact with the tube to be flexed in the diametrically opposite region: c. a strain relief system comprising a plurality of ribs installed laterally to the main body on both sides with freedom of radial movement to extend and retract a plurality of actuators, at least one for each ribs, which promote their radial movement, and a plurality of lower foot actuators, which promote their radial movement. d. a translation and retraction system, which promotes the longitudinal displacement of all equipment along the pipe to be flexed.

[0014] O método de dobra e flexão, objeto desta invenção, se constitui pelas etapas de posicionar o equipamento no trecho de tubo a ser curvado por meio do sistema de translação e retração; acionar o sistema de contenção de deformações por meio da expansão dos cilindros de apoio das costelas laterais e do patín inferior; acionar o sistema de aplicação de força por meio dos elementos atuadores em ambas as extremidades simultaneamente; retrair os elementos atuadores do sistema de aplicação de forças de modo que os mesmos retornem à posição original; retrair os cilindros de apoio do sistema de contenção de deformações de modo que os mesmos retornem à posição original e mover o equipamento até o trecho seguinte que se deseja dobrar.The bending and bending method, object of this invention, consists of the steps of positioning the equipment in the pipe section to be bent by means of the translation and retraction system; actuate the strain relief system by expanding the side rib and lower foot support rollers; actuate the force application system by means of the actuating elements at both ends simultaneously; retract the actuator elements of the force application system so that they return to their original position; retract the strain relief restraint rollers so that they return to their original position and move the equipment to the next stretch to be bent.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0015] As características do equipamento e método de dobra e flexão de tubos por ação interna, objeto da presente invenção, serão mais bem percebidas a partir da descrição detalhada que se fará a seguir, a mero título de exemplo, associado aos desenhos abaixo referenciados, o qual são parte integrante do presente relatório.The characteristics of the internal action tube bending and bending equipment and method object of the present invention will be better understood from the following detailed description, by way of example only, associated with the drawings referenced below. , which are an integral part of this report.

[0016] A FIGURA 1 apresenta um corte em vista em perspectiva do equipamento de dobra e flexão a partir de uma de suas extremidades até sua região central.FIGURE 1 shows a perspective view section of the bending and flexing equipment from one of its ends to its central region.

[0017] A FIGURA 2 apresenta uma perspectiva ampliada do sistema cunha e contracunha, responsável por mudar a direção da força aplicada sobre as extremidades do equipamento.FIGURE 2 presents an enlarged perspective view of the wedge and counter wedge system, responsible for changing the direction of the force applied to the ends of the equipment.

[0018] A FIGURA 3 apresenta um corte longitudinal do equipamento de dobra e flexão onde não estão presentes as costelas laterais.FIGURE 3 shows a longitudinal section of the bending and flexing equipment where the side ribs are not present.

[0019] A FIGURA 4 apresenta uma vista da seção transversal do equipamento de dobra e flexão com o sistema de contenção de deformações em uma posição retraída.FIGURE 4 shows a cross-sectional view of the bending and bending equipment with the strain relief system in a retracted position.

[0020] A FIGURA 5 apresenta uma vista da seção transversal do equipamento de dobra e flexão com o sistema de contenção de deformações em uma posição expandida.FIGURE 5 shows a cross-sectional view of the bending and bending equipment with the strain relief system in an expanded position.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0021] A presente invenção se refere a um equipamento e a um método de dobra e flexão de tubos por ação interna, em que o referido equipamento é posicionado no interior do tubo a ser fletido. O princípio de funcionamento consiste na aplicação de duas forças simultâneas longitudinais, sendo uma em cada extremidade do equipamento, e o uso de sistemas de cunha e contracunha para converter as forças longitudinais em radiais.The present invention relates to an inner acting tube bending and bending apparatus and method wherein said equipment is positioned within the tube to be bent. The principle of operation consists of the application of two simultaneous longitudinal forces, one at each end of the equipment, and the use of wedge and counter-wedge systems to convert the longitudinal forces into radial forces.

[0022] O propósito do equipamento e método objetos desta invenção é produzir uma curvatura em tubos geralmente empregados em gasodutos e oleodutos sem causar danos ao revestimento externo que tais tubos possam vir a ter.The purpose of the equipment and method objects of this invention is to produce a bend in pipes generally employed in gas and oil pipelines without causing damage to the outer casing such pipes may have.

[0023] Conforme pode ser visto na figura 1, o equipamento de dobra e flexão de tubos por ação interna, objeto da presente invenção compreende os seguintes elementos: a. Um corpo principal (1), com formato substancialmente de um bloco retangular, dotado de dois recessos (11), cada qual posicionado próximo a cada uma de suas extremidades, e orifícios (12) vazados que se estendem a partir de cada extremidade até os recessos (11); b. Um sistema de aplicação de forças, que atua simultaneamente nas extremidades do corpo principal, dotado de elementos atuadores externos (2), que aplicam a força longitudinalmente, elementos de transferência de carga (3, 4 e 5 - figura 2), que transformam a força longitudinal em força transversal, posicionados nos recessos (11) do corpo principal (1), um patín inferior (7), que estabelece contato com o tubo a ser fletido na região côncava, e um patín superior (8) que estabelece contato com o tubo a ser fletido na região diametralmente oposta; c. Um sistema de contenção de deformações, que compreende uma pluralidade de costelas (9), instaladas lateralmente ao corpo principal (1), em ambos os lados, com liberdade de movimento radial de modo a se estender e se retrair, uma pluralidade de atuadores(91), sendo pelo menos um para cada costela (9), que promovem o movimento radial destas, e uma pluralidade de atuadores (72) do patín inferior (7), que promove o seu movimento radial. d. Um sistema de translação e retração (não mostrado nas figuras), que promove o deslocamento longitudinal de todo o equipamento ao longo do tubo a ser fletido.As can be seen from Figure 1, the internal acting tube bending and bending equipment object of the present invention comprises the following elements: a. A substantially rectangular block-shaped main body (1) having two recesses (11), each positioned next to each end thereof, and hollow holes (12) extending from each end to the ends. recesses (11); B. A force application system acting simultaneously at the ends of the main body, provided with external actuating elements (2), which apply the force longitudinally, load transfer elements (3, 4 and 5 - figure 2), which transform the longitudinal force in transverse force, positioned in the recesses (11) of the main body (1), a lower foot (7), which makes contact with the tube to be flexed in the concave region, and an upper foot (8), which makes contact with the tube to be flexed in the diametrically opposite region; ç. A strain relief system comprising a plurality of ribs (9) mounted laterally to the main body (1) on both sides with freedom of radial movement to extend and retract a plurality of actuators ( 91), with at least one for each rib (9), which promote their radial movement, and a plurality of actuators (72) of the lower skid (7), which promote their radial movement. d. A translation and retraction system (not shown in the figures), which promotes longitudinal displacement of all equipment along the pipe to be flexed.

[0024] A figura 3, uma vista lateral do referido equipamento, ilustra seu princípio de funcionamento. As forças aplicadas nas extremidades são transformadas em forças no sentido radial do tubo por um sistema de cunha e contra-cunha. Estas forças produzem um momento fletor que provoca uma curvatura no patín inferior (7), que é transferida ao corpo principal (1) e ao patín superior (8). Esta curvatura, por sua vez, é também transmitida ao tubo no qual o equipamento, objeto desta invenção, se encontra inserido.[0024] Figure 3, a side view of said equipment, illustrates its principle of operation. The forces applied at the ends are transformed into forces in the radial direction of the pipe by a wedge and counter wedge system. These forces produce a bending moment that causes a curvature in the lower skate (7), which is transferred to the main body (1) and the upper skate (8). This curvature, in turn, is also transmitted to the tube in which the equipment object of this invention is inserted.

[0025] Vale ressaltar, que o corpo principal (1), o patín inferior (7) e o patín superior (8) devem ser confeccionados em metal com maior resistência mecânica que o metal do tubo a ser dobrado, de modo que a força aplicada seja suficiente para promover uma deformação plástica no tubo, e uma deformação elástica e reversível no equipamento.It is noteworthy that the main body (1), the lower skate (7) and the upper skate (8) must be made of metal with greater mechanical resistance than the metal of the tube to be bent, so that the force applied is sufficient to promote plastic deformation in the pipe and elastic and reversible deformation in the equipment.

[0026] O corpo principal (1) compreende uma pluralidade de furos cegos (13) em sua região lateral bem como em sua região inferior de modo a acomodar os atuadores (91) das costelas (9) bem como os atuadores (72) do patín inferior (7). O corpo principal (1) pode adicionalmente compreender uma canaleta em sua região superior de modo a acomodar linhas provedoras de energia, como linhas hidráulicas ou cabos elétricos.The main body (1) comprises a plurality of blind holes (13) in its lateral region as well as in its lower region to accommodate the rib actuators (91) as well as the actuators (72) of the lower skate (7). The main body (1) may additionally comprise a channel in its upper region to accommodate power supply lines such as hydraulic lines or electrical cables.

[0027] Os atuadores externos (2) são preferencialmente cilindros hidráulicos, instalados longitudinalmente no corpo principal (1) por meio dos orifícios (12) vazados e com acesso ao recesso (11). São também acionados preferencialmente por linhas hidráulicas provenientes do exterior do tubo a ser fletido.The external actuators (2) are preferably hydraulic cylinders, longitudinally installed in the main body (1) through the hollow holes (12) and with access to the recess (11). They are also preferably driven by hydraulic lines from outside the tube to be flexed.

[0028] Como pode ser visualizado na figura 2, os elementos de transferência de carga compreendem uma cunha (3), ligada ao atuador externo (2), uma contracunha (4). que mantém contato com a cunha (3) por sua superfície angular, e uma biela (5), ligada por uma de suas extremidades ao corpo principal (1) e pela outra extremidade à contracunha (4). A cunha (3) transfere a força exercida pelo atuador externo à contracunha (4), que a converte força radial sobre o patín inferior (7). A biela (5) impede o deslocamento longitudinal da contracunha, mantendo sua liberdade de movimento apenas no sentido radial.As can be seen from figure 2, the load transfer elements comprise a wedge (3) connected to the external actuator (2), a counter wedge (4). which maintains contact with the wedge (3) by its angular surface, and a connecting rod (5), connected at one end to the main body (1) and the other end to the counter wedge (4). The wedge (3) transfers the force exerted by the external actuator to the counter wedge (4), which converts the radial force on the lower foot (7). The connecting rod (5) prevents longitudinal displacement of the countershaft, maintaining its freedom of movement only in the radial direction.

[0029] Os elementos de transferência de carga são posicionados em cada recesso (11) do corpo principal (1), sendo que cada contracunha (4) esta apoiada sobre uma extremidade do patín inferior (7). O esforço realizado pelas contracunhas (4) no patín inferior (7), em conjunto com o esforço aplicado pelo patín superior (8) (vide diagrama de corpo livre na figura 3) é que gera o momento fletor responsável pela curvatura do tubo.The load transfer elements are positioned in each recess (11) of the main body (1), each counter-piece (4) being supported on one end of the lower skid (7). The effort made by the wedges (4) on the lower skate (7), together with the effort applied by the upper skate (8) (see free-body diagram in figure 3) is the bending moment responsible for the tube curvature.

[0030] Adicionalmente, como mostrado na figura 2, o contato entre a contracunha (4) e o patín inferior (7) pode ocorrer por meio de uma peça intermediária (41) com um raio de curvatura suave. Tal fato faz com que a força aplicada se mantenha perpendicular à superfície do patín inferior (7) mesmo que este seja levemente curvado.Additionally, as shown in Figure 2, contact between the countershaft (4) and the lower skid (7) may occur through an intermediate part (41) with a smooth radius of curvature. This fact causes the applied force to remain perpendicular to the surface of the lower skate (7) even if it is slightly bent.

[0031] Conforme pode ser visto nas figuras 1, 4 e 5, tanto o patín inferior (7) quanto o patín superior (8) têm a configuração de placas metálicas com o formato de meias canas, com uma superfície convexa e uma superfície plana, com comprimento coincidente com o comprimento do corpo principal (1).As can be seen from figures 1, 4 and 5, both the lower and lower skates (8) and the upper (8) have the configuration of half-rod shaped metal plates with a convex surface and a flat surface. , coinciding with the length of the main body (1).

[0032] O patín superior (8) pode também compreende uma canaleta em sua superfície plana de modo a acomodar linhas provedoras de energia, como linhas hidráulicas ou cabos elétricos. O patin inferior (7) pode ainda ser dotado de uma pluralidade de sulcos (71), o que facilita sua flexão.The upper skid 8 may also comprise a channel on its flat surface to accommodate power supply lines such as hydraulic lines or electrical cables. The lower skid (7) may further be provided with a plurality of grooves (71), which facilitates its flexion.

[0033] Nas figuras 4 e 5, se pode ver que as costelas (9) são dotadas de um formato de meia lua, com uma superfície plana e uma superfície convexa, sendo que a superfície convexa é provida com um raio de curvatura correspondente ao raio da superfície interna do tubo a ser fletido. Abaixo das costelas (9) são inseridas placas de apoio (92), o que provê suporte às mesmas de modo a permitir apenas o movimento no sentido radial.In Figures 4 and 5, it can be seen that the ribs (9) have a half moon shape with a flat surface and a convex surface, the convex surface being provided with a radius of curvature corresponding to the radius of the inner surface of the tube to be flexed. Below the ribs (9) support plates (92) are inserted, which provide support for them to allow only radial movement.

[0034] Tanto os atuadores (91) das costelas (9) como os atuadores (72) do patín inferior (7) são preferencialmente cilindros hidráulicos posicionados nos furos cegos (13) do corpo principal (1). Todos eles são dotados de comunicação com o meio externo, de modo a permitir a passagem de fluido hidráulico que alimenta os atuadores (72) e (91).Both rib (9) actuators (91) and lower skid (7) actuators (72) are preferably hydraulic cylinders positioned in the blind holes (13) of the main body (1). All of them are provided with communication with the external medium to allow the passage of hydraulic fluid that feeds the actuators (72) and (91).

[0035] O sistema de translação e retração pode compreender um conjunto de rodas retráteis (não mostradas nas figuras), sendo o equipamento tracionado externamente por meio de cabos ou outro meio possível.The translation and retraction system may comprise a set of retractable wheels (not shown in the figures), the equipment being externally pulled by means of cables or other possible means.

[0036] O método de dobra e flexão de tubos por ação interna, que faz uso do equipamento definido acima, compreende as seguintes etapas: a. posicionar o equipamento no trecho de tubo a ser curvado por meio do sistema de translação e retração; b. acionar o sistema de contenção de deformações por meio da expansão dos atuadores (91) das costelas laterais e dos atuadores (72) patín inferior, de modo que tanto o patín inferior (7) quanto as costelas (9) toquem a superfície interna do tubo (figura 5); c. acionar o sistema de aplicação de força por meio dos elementos atuadores (2) externos em ambas as extremidades simultaneamente, até que a curvatura desejada no patín inferior (7), no corpo principal (1) e no tubo sejam alcançadas; d. retrair os elementos atuadores (2) do sistema de aplicação de forças de modo que os mesmos retornem à posição original; e. retrair os cilindros de apoio (91) e (72) do sistema de contenção de deformações de modo que os mesmos retornem à posição original; f. mover o equipamento até o trecho seguinte que se deseja dobrar.The inner acting pipe bending and bending method, which makes use of the equipment defined above, comprises the following steps: a. position the equipment on the pipe section to be bent by means of the translation and retraction system; B. drive the strain relief system by expanding the side rib actuators (91) and the lower leg actuators (72) so that both the lower leg (7) and ribs (9) touch the inner surface of the tube (figure 5); ç. actuation of the force application system by means of the external actuator elements (2) at both ends simultaneously, until the desired curvature in the lower skid (7), the main body (1) and the tube is reached; d. retract the actuator elements (2) of the force application system so that they return to their original position; and. retracting the bearing rollers (91) and (72) of the strain relief system so that they return to their original position; f. move the equipment to the next stretch to be folded.

[0037] Diversas são as vantagens associadas a esta concretização dentre as quais se pode citar o fato de que uma vez que a ação é interna, a operação não causa danos ao revestimento externo do tubo em questão. Outra vantagem associada a esta invenção é o fato de que os atuadores externos (2), embora sejam robustos, quando posicionados longitudinalmente permitem que o equipamento seja usado em tubos de diâmetros menores.There are several advantages associated with this embodiment, including the fact that once the action is internal, the operation does not damage the outer casing of the pipe in question. Another advantage associated with this invention is the fact that the external actuators (2), although robust, when positioned longitudinally allow the equipment to be used in smaller diameter pipes.

[0038] Outra vantagem desta invenção frente aos equipamentos e métodos do estado da técnica está associada à capacidade de dobrar o tubo com mínima ou nenhuma deformação interna ou ovalização, uma vez que durante toda a operação, o perímetro da superfície externa fica completamente apoiado.Another advantage of this invention over state-of-the-art equipment and methods is its ability to bend the tube with minimal or no internal deformation or ovality, since during the entire operation the perimeter of the outer surface is fully supported.

[0039] A descrição que se fez até aqui do equipamento e método de dobra e flexão de tubos por ação interna, objeto da presente invenção, deve ser considerada apenas como uma das possíveis concretizações, e quaisquer características particulares devem ser entendidas como algo que foi descrito para facilitar a compreensão. Desta forma, não podem ser consideradas limitantes da invenção, a qual está limitada apenas ao escopo das reivindicações que seguem.The description given hereinafter of the inner acting tube bending and bending equipment and method object of the present invention should be considered as one of the possible embodiments only, and any particular features should be understood as having been described for ease of understanding. Accordingly, they cannot be construed as limiting the invention, which is limited only to the scope of the following claims.

Claims

1. Internal action pipe bending and bending equipment, characterized in that it comprises: a. A substantially rectangular block-shaped main body (1) having two recesses (11), each positioned next to each end thereof, and hollow holes (12) extending from each end to the ends. recesses (11); B. A force application system acting simultaneously at the ends of the main body, provided with external actuating elements (2), which apply the force longitudinally, load transfer elements (3, 4, 5), which transform the longitudinal force into transverse force, positioned in the recesses (11) of the main body, a lower foot (7), which makes contact with the tube to be flexed in the concave region, and an upper foot (8), which makes contact with the tube to be flexed in the diametrically opposite region; ç. A strain relief system comprising a plurality of ribs (9) mounted laterally to the main body (1) on both sides with freedom of radial movement to extend and retract a plurality of actuators ( 91), with at least one for each rib (9), which promote their radial movement, and a plurality of actuators (72) of the lower skid (7), which promote their radial movement. d. A translation and retraction system, which promotes the longitudinal displacement of all equipment along the pipe to be flexed.

Internal acting pipe bending and bending equipment according to claim 1, characterized in that the main body (1) comprises a plurality of blind holes (13) in its lateral region as well as in its lower region so as to ensure accommodate rib actuators (91) as well as lower skate actuators (72).

Internal action pipe bending and bending equipment according to claim 1 or 2, characterized in that the main body (1) comprises a channel in its upper region to accommodate power supply lines such as hydraulic lines or Electric cables.

Inner acting pipe bending and flexing equipment according to Claim 1, characterized in that the external actuators (2) are hydraulic cylinders installed in the main body (1) by means of the hollow holes (12) with access to the recess (11) of the main body (1)

Internal acting pipe bending and flexing equipment according to Claim 4, characterized in that the external actuators (2) are driven by hydraulic lines from outside the pipe to be bent.

Internal acting pipe bending and flexing equipment according to claim 1, characterized in that the load transfer elements comprise a wedge (3) connected to the external actuator (2), a counter wedge (4), which Together with the wedge (3), it transforms the longitudinal load into a transverse load, and a connecting rod (5), connected at one end to the main body (1) and at the other end to the counter wedge (4), in order to prevent longitudinal movement of the counter wedge (4).

Internal acting pipe bending and bending equipment according to claim 6, characterized in that the load transfer elements are positioned in each recess (11) of the main body (1).

Internal action pipe bending and bending equipment according to claim 6, characterized in that each countershaft (4) is supported on one end of the lower skid (7).

Internal action pipe bending and bending equipment according to Claim 8, characterized in that the contact between the countershaft (4) and the lower skid (7) is made by means of an intermediate part (41) with a radius of smooth curvature.

Internal action tube bending and bending equipment according to Claim 1, characterized in that both the lower and lower skids (8) comprise half-reel-shaped metal plates with a convex surface. and a flat surface having a length coincident with the length of the main body (1).

Inner acting pipe bending and flexing equipment according to claims 1 and 10, characterized in that the upper roller (8) comprises a channel on its flat surface to accommodate power supply lines such as hydraulic lines or Electric cables.

Internal action pipe bending and flexing equipment according to claim 1, characterized in that the ribs (9) comprise a half moon shape with a flat surface and a convex surface, with the convex surface being provided. with a radius of curvature corresponding to the radius of the inner surface of the tube to be bent.

Internal acting pipe bending and bending equipment according to claim 1, characterized in that the strain relief system further comprises a support plate (92) which supports the ribs (9) to allow only the movement in the radial direction.

Inner acting pipe bending and flexing equipment according to claim 1 and 2, characterized in that both the rib actuators (91) and the lower foot actuators (72) are hydraulic cylinders positioned in the blind holes (13). ) of the main body (1).

Internal action pipe bending and bending equipment according to Claim 1, characterized in that the translation and retraction system comprises a set of retractable wheels, the equipment being externally pulled.

Internal action pipe bending and flexing equipment according to Claim 1, characterized in that the main body (1), lower skid (7) and upper skid (8) are made of metal with greater mechanical strength than the metal of the tube to be bent.

Internal action pipe bending and bending method, which makes use of the equipment defined in claim 1, characterized in that it comprises the following steps: a. position the equipment on the pipe section to be bent by means of the translation and retraction system; B. actuate the strain relief system by expanding the lower rib actuators (91) and lower skate actuators (72) so that both the lower skate (7) and ribs (9) touch the inner surface of the pipe; ç. drive the force application system by means of the actuator elements (2) at both ends simultaneously until the desired curvature in the lower skid (7), upper skid (8), main body (1) and tube is achieved; d. retract the actuator elements (2) of the force application system so that they return to their original position; and. retract the actuators (72) and (91) from the strain relief system so that they return to their original position; f. move the equipment to the next stretch to be folded.