BR112012002580A2 - Unidade de penetrador elétrico e montagem de penetrador elétrico - Google Patents

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BR112012002580A2
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Sivik Gregory
Jazowski Roy
Foley Thomas
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Teledyne Instruments, Inc.
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Abstract

penetrador elétrico, montagem e unidade de penetrador elétrico uma montagem de penetrador elétrico tem um alojamento de cerâmica com um 0rif-fe passante, um primeiro condutor elétrico estendendo-se através de uma primeira extremidade do orifício e terminando próximo a uma segunda extremidade do orifício e contendo uma extremidade externa engajável com um primeiro cabo, e um segundo condutor elétrico estendendo-se através de uma segunda extremidade do orifício e terminando próximo à primeira extremidade do orifício, o segundo condutor contendo uma extremidade externa engajável com um segundo cabo. os condutores estão em comunicação elétrica em suas extremidades internas e pelo menos um dos condutores é móvel em relação ao outro condutor para acomodar a expansão e contração como um resultado das variações de temperatura, e a primeira e a segunda vedação estendem-se entre as respectivas extremidades do alojamento de cerâmica e o primeiro e o segundo condutor, respectivamente.

Description

UNIDADE DE PENETRADOR ELÉTRICO E MONTAGEM DE PENETRADOR ELÉTRICO
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se geralmente a montagens de penetrador elétrico para passagem de energia elétrica através da parede de um recipiente pressurizado ou similar, e é particularmente relativa a uma montagem de penetrador elétrico para utilização submarina.
TÉCNICA RELACIONADA
Penetradores elétricos são utilizados para alimentar o equipamento de bomba submersível elétrica submarina (ESP) e similar, que bombeia hidrocarbonetos em instalações de poços de petróleo, e também em outras aplicações tais como penetrações elétricas de fundo de poço de alta pressão e outras penetrações para prover energia a vários tipos de equipamentos submarinos. O penetrador entende-se através da parede ou divisória do recipiente em que o equipamento está localizado, e está normalmente conectado a cabos de força em uma extremidade para conectar o equipamento a uma fonte de energia externa. Em uma aplicação de ESP, a conexão ou penetrador não pode ser isolado da pressão de bombeamento por razões práticas. Isso cria um ambiente extremo para a conexão ou penetrador em termos de pressão, temperatura e alta voltagem. O penetrador deve transferir energia para o motor, bem como manter a barreira de pressão tanto para a pressão interna criada pela ESP quanto para a pressão externa causada pela profundidade na água do mar. As temperaturas são aumentadas devido às temperaturas de fluido, bem como aquecimento resistivo de elementos elétricos.
Em um penetrador elétrico típico ou alimentação através de disposição, um condutor de peça única tal como um pino de conector condutor estende-se através de um orifício em uma manga ou corpo isolante, com vedações apropriadas brasadas ou ligadas entre o corpo externo e o pino em cada extremidade da montagem de penetrador. Isso causa problemas na manufatura e utilização subsequente do penetrador, devido a coeficientes diferentes de expansão dos diferentes materiais utilizados na montagem de penetrador. Em uma disposição conhecida, a vedação compreende mangas de vedação de metal que vedam a manga isolante de cerâmica ou similar ao corpo de pino de conector condutor. Devido ao aquecimento envolvido durante o processo de brasagem ou ligação, as partes expandem-se pelas diferentes quantidades. Uma vez que se tete o monisgem tís pste-smuor stem. ng tetetete tsxsg te tetetemteto das tetete te tetatet difemnfes ameam mtete te material· Ρβ teptmtefe te
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Modalidades dnscmte son? pmvtem urns rodsgwn de penetradcr ctetrte
Figure BR112012002580A2_D0001
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Bm uute mtetedtete ums muteauem de penutedn?' elõtdvo serr-preste® em ^kfeméteo de teiâtete csntóndç ym teteio psmtente tem: s prtnwor s ® paqteciss mmmrnatecm í-potete, um annsmtor rs^dQ eteteustetetes n,x pumêsru extmtetete de tetefe e termtnsadu pmxteg à wguteü sxwte-tete £. um tetetóte fchtd puma- à extetetete inferna do teteute e estententeteB pam fex.M e d uRfefo to outra extrmidW da ramlugera. Naras dfepwgãm o condutor fteKíwt movera® para. Gmnpemrar para as dferaefea Was tí® wpstwão e umuraçW têram.? dn cçrmrao r«xl-,\ Wpmento ao corsnui, v wd^òw pada?) ra? s w<rao as. manmra de xWção a n 0® uemmscra cu s feaitmfe., *' ' * -t s·' ' m»ra 's' s' ' '»>' s'' *> ' f ο s ' ? ?
wmwmmn owenfe àfe.W-4 tom fe&lda&s comunj na térreas apto -i wisàd na totourto -mrahwfe ? d?'? %uras em mraxu ® sequà
BB^VâO^CBIgMI DAS FLORAS üs dãfeFhss da presente Rtonçüa. ambos quaw a: áu® astrutóra s aperaçà®. pnoam ser tonrpitortec om pmle pato estuda das tfeuras em anexo em mra os me-srara' numnrms da mferWun r^rs^jr n<, rara, rara raVA v ®m qu®'
ΓΙΟ i e rato oorakraram de s?de seu? rato Je vma ρητ®ιο raWfeWda do uras merarapum \ra pmo m-marad-m feevum.
FR ,< a uma rasuaHzsçãn da mW s^«tó wfektou da ãiw üu x-raram desfeaW dmidada dos plri^s de uGnfeW PW do FO/i;
Fira 3 c rara? xraLrarasçãn araphmda da oras de xexkxção de axuenncyde mmurada bs RS, 1< tetemfe ® radaçàu de WraBibdde dà mstaí em orna WmraWd® <ra murvapram d FlG, 4 è urra vrauamraçau em prarapWW separada da uma extreme ade u? moWaem <ra FlG \
R*3 F 4 ura? srauahcwac um prarawxwa rarararacra d? rara mw^err de ' ' s s - .·,' ' ra \s-\> u s r * * rax s' '<* '< - - m d w h\ <k díferante.
' ' - \ m O '' \ ? í ' <' >L s psnetradof WFw uompfera hduoJo a nraWpem d® pms d® penotedor das FBS. 1 a A.
' C .? ® , ? ·*', λ ??,-' ,x ' k « s ra'?, ra-s '« Gma <ra amraWmraWj da HG k, sluslKmdu um? gkWL^ >..
Q ” s m ,χ ' ;? ?' '' ik \ \ \ <ra , ' Χί< ' montagem efe pmo RG. 5 ilustrando uma cáRRura utmdwra mtemo oWoW:
FIG d ? $,??',? visualização du u<R® rararamm >raq4Wa da àraa GmuWa <râ RG. RRwranda a extern» tte ume cobenura sraedutnm inferna afe e wmçfe 5 da aWãmfesife ao maiR;
Figure BR112012002580A2_D0002
W tetertecs d® spntsío noite na pitete 16 B 18 enquoteo photon quo os pinas· toomodenus® ttermmímmte para Oete.ro e pem tom para çempsnsar es - ’ \ mc < ' ' , rx < mm x -.,s ; ^r pnvè vr a desudsimçàa emm à «mrterHote eterna qputoa dc- uuRm 2- a o pmc 5 6a supor x'te nxtemq 13, msptenm «sqcte pm-vè ouptotu eiêtricc enire co Pais ' ' m ? > «. x. k _· < r x \i >s <. < bm \<- v. , (! q pc tehk p· i 'te*' a . v 5. '-' ' j < , \ - <' > í s > s i y ·.
aagap oo orteob 64 ®m notes mbdaiidtofete
Om ogoncter da cano 28 é prooda w terem tetee externa do prteote mu 10 ram omomc rc-m ·::>ι unmar-o cabo em uma mtsrs: te -ntetagem ce tetem-te angpahto o d^rwtor da, catei SB na oMrprMdpdP Wtete da segundo pino .18.¾ pmjtóxfe paro nanexão «m ym segundo cabe na tetora? optes da montagem ?fe ptetetem Um doa 'tonect'jteS Cte rate SB e temteu 'teeyadaiente com o pat\ tequteo a c-ute? ca^scter de caba 20 è teimada scp^mdamcnte a κνι uTO 18 estaca de a âmerm rnteatete 20 quo astà sm unggqanwan msroon em u;a otiOeío m xstetemBtefe ateernp cto pm íê, Uma ou ambad w extmmBadea do pentewfca padam wmer sm canaster «te sebo «te duas paries ou wnsater da cabo bseqral
Mangas de vedaç^c de metei 3Ô, 32 en cada extremidâdé' dü corpo 20 externo 16 wfem hemecum-eme o corpo de muteua exwna aoc resperteos a.rteumrau cs. pmc& Ia lo C-nte msmga da mteM P\ 32 é yeruimente em ' » *' ” - , d m a' í, '> \ r; ' q sj a^mmdaaes CAte-nas cte uoruo 'te tém mtessds ententes 34 em ou-c as Pxtmteteadss parwted das redpedWtes wdpçõps em fomiato dá 26 3te 32 ste? 25 b'assctes cu teadns. onrtemX'' üustrade pam a rn-ancp 32 na MG. 3 Q tek? da manga em formato da xi' ê aofdòdateu btesacte à mspotocte sxtems adM^bte do m spate-te phto 16. 1$ Q cteSiQP n.p m-mçp am temnto do J' c tol que a ixnta de brasagem ê compdtekte pate uxpa^sdo termfed dumnfe ó pmcsmm de bmsageto e tern'K-m tem a ~ qmr >x!o c^tàmja de teitte^nivnio χ'ΡΟ n ptoduatea pám o mrwte rs xmite de penekeden cans.) comparada com ums msngg dé wdapto em -fomtete do mO padrim nonfemm. te8szado em Mgym® pamítrauümà de pteu úmeo on toiate da tennCm
Q .toxnmente dtetetera extamo 14 tem uma pnrçãc catem: 35 do teârotom eterno m..mentedè e um ombte m^neefo oo rtegrau 36 em cada toiremktede tia 3S <'}>' >c u \ 'Xj'axp ' i - ^xitem Λ s>vv< Ί x d^mofe aww 35. O ângute dos ombma ou degrous 3ò po6stester ?m do
Figure BR112012002580A2_D0003
fKrf-e ο pine n mera Id me'emmOn em dArwv eweixmd^oten'Atrte mmm u& « Swgüfiüa perene do pxtrémtdup® qira r®x?ePO: 0 ptno 'tds © WT? degcey eopwnds· 40 We ac a» porç&es d® extramidoda. Ums cobertura oamtetera oterna O ampçrfeme ao -k>n^o da aarpdo da dtêmetim osof 35 e parte Os· cotte parçõQ dp x f Ό X »' X ' '\ . ’* ;.Λ -.x ’V' '':'ií V' ΑΧ \ χ x x « ’ P uraerara de \edΰζOd 33 ?2 C 3 adpCÍNXC da ΟΟίνΓΚηΡ: d?. A eepprtura conoteora 42 provê um phn-a de terra unrfnrme ee UebutaiKeelmprete witemw para eanteder s tensio elétecra transmitida para o material dtetetrto de cèrt^m cê. ccntemn dmedtete en mae dteatee atra xo, era conexão conn a RG. d j _x traíra xx\r<> <. xt ^”\:' - 5 > x od g- •iiccnuviüfe rrtemmckra 45 híratrara peek- s?er p’evida m? c,rn«yo radome da ·- ' V x t >. ras k x < ' ό x - ' Ό »- x > O'- A ζ«όό-s 4\ entenda-aè ao Όηρη tie ΐ·ξ>Ά' v edxnpriras-ratO do O'n<'s!0 Ά'> è 'x-srabèra tora femo-sm fdçee de extremidade 43 de wrpe. eepfenw IndtéBdo ne FO A Em eme modekdede, o ommrtnra pede comprsence? orno codedu^ simemrado de fmewwngendA deguAd pér châpeediénto^ de eíqeel,: embéra oLwqdCf wbedura xsmtoQPdutow àu wndWra po§s<t wr übfew wra awe pmpò^o O prondçsm ;<e çebe^xís 45 e prmm ume <mprfore cx- velwgw ev mòdh hç-xd-s n~ ajpedk-e ^dera^ jo wpo che&traoo ols de ceranmA * perm^r-co «ma yèe mè v <'0 i.'i'fv'' i^iK^'oicY 10 Ό e . erpe Je :efâs>cà. A cobertura pode nexidaf rtd redoçOc de c-corrêrme e oevortdode doe deocmyrtrt siAWtoas que podem degmdBc u le^amsnte Pe oerâmms s( em âdime case. r-.Sj!Aí p-m mire d·· ra-mpmmrm· Rem pra.vurem<? >·;. dos:7US;í\.:Ç.òr.· entre o empe de oemmice > nu pxxm çônuufems. um mstenai de ene moduPAdade let <. ? up rap· t uk: bv roce nm .o íuradn prara nu pm->s vnqu? Ά' nac ,\kC'<u'x pmoieracu.. taA como d deoéorapqsw dd expamão, tórnrte e qlènéld emeânio mdosddA m isolante· de ceràmfca e w wdeções do meW bnpwtes ee merqps m.· 3c A uoraxCC uetert:j-a 4ς px* sm numccem ?m hrvx» cm kves C · x V x ' x x Kl' O' 1 ' x x- \X xA\3 x X > * ~ 'Μ 'X ' x y prajò ?ra co corp-. vmk-í :? cstAemrar u cortem êu?o a «χ-ογρλ;} o ue x x x i'x : x λχΐ ix x. x X.X. ’lx pe x í b Γ
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de vedPvàu de cteatem ccpamda mân kmtetei are imteqmr «>tmrna?te da mtettesm 's:G;. 12.
O tetemsrte gemma 1? ten mn orkkuo paca arte ?Q da teteutm Sxtemuate \w. sucsjt o tentem pro m'tevammte ,-te'tef' '· >te δ a ptek do wte ptetem: astemisiade 22 psm umu tegtedá ès-tremldàdá maior 74 ,m mote A mstetem :fe p5??a de ptmaterw è mteteda etrâves do sxtmmtemte de mâmste mater 74 s tete^tedtepte.presa te beat par um âteamenfe mtew co octette 75 hu ernca mtetera ?8 Qute.m a montagem i8 a tettete, o ütese -tetete 36 em uma teremicate da preste tergscm te do terpte te terâmkte 14 fesa um ombrn motete ojm^pond^femtefe teu nc&cmc te . te, ' ' : ue > μ í tester te kte ' kO ctemmete. tetem a,, tema 7r. k-m nr tetey gavsçnm te tem um mtero fcmteate tet^spo^í^nt^mé^tip ou õsteõto 84 qte fees ç atem angafed© 38 rw
U te ' ' '' > >' ' -' Ux ? ' te ' K '{ x x^ , t o 1'0u ente te emtem raxtete ou asstefes HO e 84 O tejumete sgte te pace75.
que pedo cor te mcccà te somo sçp muteáste tem um ou mais teteçtes wtetes uu tete tipu tenng externos 3c na engajamento ce vedaçao com uma pm-çàu te aupumcja interna oposte do ateies pesscmte do teqtenurte 70, e ume tetecte emter infernà cm wdagte 3o arte tips feterte 85 nó uteicic páwtete 82 m » x x ' te >3 x <>· ' te , sSk > n * ! '*' x s > ·, _ \ m >
14.. Uma wteçte da gasete 88 aste feofeBte te stesmfeade te. ama porçto tetesma 90 da otete' ?0 cesteteu s porçaio ahrgate 35 do carpa U ante os tetetete cm úmbrte BCteBÃ.
Bm uhfe itetek’tee a wteate te ueteteds? ms FtG à mate sk utUtete.
.28 , xte ά x x'' x x s * \ ' ' >x '? * » ', · 1 n ,> >«»,♦' um<3 te btern te tem te 19o da tteitena. e asstm e expesh a sma itetete te immas ate na latem i de temte a s oresteu atematea tea no hade submete O ,«,kqpm»?v<· te pnrterater 12. a mfen-om 78. e <á n-anys itetefem te piteá 75 podem ser te tefeqow msferte ngbc» adequadú tei ctem aço iteMidàwl es atem mafenfe msfâtem
X ·.. <· * ' , ' te 1 .; , ' '3 a e - - I 3 x c - rnmpunantaa -mtantores teomrafe a aubmontxagum de smn à nnnfàguredo para fns®f s fensâo de 'ração te empo tetetes su tetetiíte Id, enqusnlo uèlite a stemçc de tensteteao te tei'pe '4 O matenai de temmmn pwteitefmenfe fem ','♦ ' n » ' '3\ f xv' ' ν'“ xl , ' 'χ * * 'x>' x feste ángubtes os teu * tettedtetetefes te, 84 te omtma te atepwob no mfedwy a Gy u cda fesa redux a tensão nc rrsteml ue perõmka a '•S',; syS'^.'w-' euhe <; '.um mm t· ax hiançds xfe vOdopau, ama vex eus n nfefeisro de <>íã'd ca fem ufeo'pa \fe uotnpreseão twr qttò o esferçe de tmçãd Qu^qufe àfKídki p:w.o I'ffr'pr que nuvonfe gram wee scr utdmw para as a m fsmi ffe twfefewrr m swWfefes do do yfcprmnfe nvfema a wfe mirror Cfeaferrr-y wfe-w wfefe. wtfe ãn^uk- pude esw rd fems de Adm ?s $mQK s, em yaw twdfeidkfe, ym Ingyfe da W gmu.sfa,uttod<.mdafes rsíHrsrrte. u.rife uar.risas j-isssraydistrs Õú 0® sesterml afets itrau-fe yar.rs ssr x ,, - -- ' '-^ o - > \ ' 1 ,- \ i k - V A, ' sϊA-feCfeara tv,; Gafei ismmtm 75, eont·íwih üusP«bk'> an Fife 7 feeo crfe «rife Píou de csrgs.Cfe.rrffemt^i psw fedifeonaimonfe mBinw as coapfeimygaw da .fêiw U t X rV> '' < x ' ' £, ' ' ;, ' ·,'/ \γ, x χΛ',ν < - - X pr|
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Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Unidade de penetrador elétrico, caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma manga externa de material isolante não condutor, contendo um orifício passante e primeira e segunda extremidades opostas, uma haste condutora elétrica estendendo-se através da manga e possuindo primeira e segunda extremidades opostas estendendo-se para fora a partir de extremidades opostas da manga, a haste condutora compreendendo a primeira e a segunda porção estendendo-se para dentro através da primeira e da segunda extremidade da manga, respectivamente, as porções condutoras estando em comunicação elétrica dentro da manga, uma primeira vedação hermética estendendo-se entre a primeira porção do condutor e a manga externa, e uma segunda vedação hermética estendendo-se entre a segunda porção do condutor e a manga externa
  2. 2. Unidade de penetrador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção condutora sendo móvel em relação ao outro condutor enquanto mantém a comunicação elétrica entre os condutores
  3. 3. Unidade de penetrador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira e a segunda porção condutora compreendem pinos condutores de metal contendo extremidades internas engajadas telescopicamente.
  4. 4. Unidade de penetrador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira porção de condutor compreende um condutor flexível e a segunda porção de condutor compreende um condutor de metal sólido, os condutores contendo extremidades internas que estão em comunicação elétrica e o condutor flexível sendo adaptado para mover-se para acomodar a expansão e contração térmicas.
  5. 5. Unidade de penetrador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma cobertura externa de material condutor estendendo-se ao longo de pelo menos parte do comprimento da manga externa.
  6. 6. Unidade de penetrador, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que uma superfície externa de diâmetro escalonado compreendendo uma porção central de diâmetro maior, a primeira e a segunda
    2/3 porção de extremidade de diâmetro menor, e o primeiro e o segundo ombro entre a porção central e a primeira e a segunda porção de extremidade, respectiva mente, e uma cobertura externa estendendo-se ao longo da porção central de diâmetro maior e de pelo menos parte da primeira e da segunda porção de extremidade de diâmetro menor do alojamento.
  7. 7. Unidade de penetrador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as vedações herméticas compreendem mangas de vedação de material condutor.
  8. 8. Unidade de penetrador, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que as mangas de vedação e a haste condutora são de metal e a manga externa é de material de cerâmica, e que a primeira e a segunda manga de vedação estão cada uma presas à manga de cerâmica externa por juntas brasadas, e estão presas às respectivas porções do condutor por juntas brasadas ou soldadas.
  9. 9. Unidade de penetrador, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que as vedações herméticas são de uma liga metálica contendo um coeficiente de expansão térmica menor que as hastes condutoras.
  10. 10. Unidade de penetrador, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que que adicionalmente compreende uma camada intermediária de material condutor ou semi-condutor entre a manga externa e a haste condutora.
  11. 11. Unidade de penetrador, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma camada de cobertura condutora ou semicondutora interna no orifício passante que provê uma desobstrução entre as hastes condutoras e o alojamento isolante
  12. 12. Unidade de penetrador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um alojamento de penetrador externo contendo um orifício passante, a extremidade da manga estendendo-se através do alojamento externo através do orifício.
  13. 13. Montagem de penetrador elétrico, caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma manga externa de material isolante não condutor, contendo um orifício passante e primeira e segunda extremidades opostas;
    uma haste condutora elétrica estendendo-se através da manga e contendo primeira e segunda extremidades opostas estendendo-se para fora a partir das extremidades opostas da manga; e
    3/3 uma camada intermediária de material pelo menos parcialmente condutor entre a haste e a manga externa.
  14. 14. Montagem, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a camada intermediária compreende uma cobertura de material
    5 semicondutor na superfície interna do orifício passante da manga ou uma camada de material semicondutor que é ligada à superfície interna da manga através do orifício.
  15. 15. Montagem, de acordo com a reivindicação 27, caracterizada pelo fato de que a camada intermediária compreende um material semicondutor rígido
    10 que é substancialmente sem lacunas.
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