BR112012002580A2 - Unidade de penetrador elétrico e montagem de penetrador elétrico - Google Patents
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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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ΓΙΟ i e rato oorakraram de s?de seu? rato Je vma ρητ®ιο raWfeWda do uras merarapum \ra pmo m-marad-m feevum.
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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
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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Claims (15)
- REIVINDICAÇÕES1. 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. 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. 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. 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. 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. 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 segunda2/3 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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; e3/3 uma camada intermediária de material pelo menos parcialmente condutor entre a haste e a manga externa.
- 14. Montagem, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a camada intermediária compreende uma cobertura de material5 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. Montagem, de acordo com a reivindicação 27, caracterizada pelo fato de que a camada intermediária compreende um material semicondutor rígido10 que é substancialmente sem lacunas.
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