BR112016023130B1

BR112016023130B1 - Aparelho de tubulação, aparelho de bocal e uso de aparelho de tubulação

Info

Publication number: BR112016023130B1
Application number: BR112016023130-9A
Authority: BR
Inventors: Ian Garden
Original assignee: Rigdeluge Global Limited
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2021-11-16
Also published as: AU2019204135A1; AU2015242360B2; EP2981338A1; DK3366357T3; GB201407584D0; AU2015242360A1; EP2981338B1; SG10201808755YA; CA2944686A1; EP3366357A1; EP3427799B1; AU2019204135B2; US20170028325A1; MY188463A; GB201406174D0; SG11201608231SA; WO2015150836A1; EA201691902A1; EP3366357B1; CN106163621B

Abstract

filtro. a presente invenção revela um filtro que compreende um tubo que se estende a partir de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade e que tem um furo com uma área em seção transversal interna. o tubo compreende uma entrada com uma área em seção transversal de entrada que é posicionada através da primeira extremidade do tubo. o tubo também compreende uma saída com uma área em seção transversal de saída, em que a área em seção transversal de entrada é menor que a área em seção transversal de saída e, então, os detritos pequenos o suficiente para entrar na entrada tenderão a não bloquear a saída, que é maior. o filtro compreende adicionalmente uma pluralidade de entradas adicionais, muitas vezes, ranhuras, no tubo entre um exterior do mesmo e o furo. em uma modalidade preferencial, a primeira extremidade pode ser afunilada e especialmente em formato de domo. isso ajuda a direcionar os detritos em direção a um exterior do tubo, onde são menos propensos a serem puxados para o interior do filtro e a bloquear potencialmente um componente a jusante, tal como um bocal. o filtro pode ser fixado a uma tubulação e a um bocal.

Description

[001] A presente invenção se refere a um filtro particularmente, mas não exclusivamente, como parte de, ou para um bocal conectado a uma tubulação.

[002] Os sistemas de fluxo de fluido, como sistema de irrigadores são amplamente usados em instalações onshore e offshore, como plataformas de óleo e gás, para conter ou suprimir o fogo. Durante a operação do sistema de irrigador, é provável que incrustação, detritos e outros poluentes se acumulem e se tornem um problema. A incrustação é tipicamente formada pela precipitação de compostos minerais a partir de água, como carbonato de cálcio ou sulfato de cálcio, devido às alterações de pressão e/ou temperatura na tubulação. A corrosão em tubulações pode ser acumular ao longo da parede interna do tubo e também resulta em detritos entrando no sistema. O crescimento marinho também pode causar problemas de bloqueio. Os sais também podem se cristalizar e causar problemas de bloqueio.

[003] É uma ocorrência comum que bocais de sistemas de irrigadores sejam bloqueados devido a esse acúmulo e isso pode fazer com que todo o sistema se torne redundante. Se tais bocais se tornarem bloqueados, a capacidade do sistema de irrigador para conter ou suprimir um fogo poderia ser gravemente prejudicada. Isso poderia atrapalhar o escape de segurança de funcionários da plataforma.

[004] Outros sistemas de fluxo de fluido como cabeças de queimador também sofrer com uma variedade de detritos que inibe o fluxo. Os detritos podem representar um problema se forem distribuídos para fora do sistema de irrigador. O fluido é tipicamente ejetado a partir do ponto de saída em altas velocidades e quaisquer detritos presentes podem causar lesões aos funcionários. Há conhecimento de que o mesmo tenha causado cortes à face e tenha o potencial para causar sérias lesões aos olhos. Meios tradicionais para solucionar a presença de incrustação ou outros detritos que podem bloquear potencialmente o bocal ou causar lesões, incluem uma tela a montante que bloqueia partículas maiores. Entretanto, a mesma ainda é insatisfatória parcialmente devido ao fato de que as telas em si se tornam bloqueadas e inibem ou impedem que o fluido passe através do ponto de saída do sistema de fluido, como um irrigador.

[005] O documento WO2014/009713 descreve um aparelho de bocal com um segregador de entrada 22 que tem uma passagem axial 12. As ranhuras 25 no segregador de entrada 22 fornecem uma capacidade de filtração adicional a outros componentes descritos no mesmo.

[006] O documento WO2014/009714 descreve um sistema de bocal que compreende um aparelho de bocal em comunicação fluida com uma tubulação. O aparelho de bocal compreende uma primeira e uma segunda entrada e uma saída. O aparelho de bocal se estende para dentro da tubulação de modo que uma porção da primeira entrada seja no centro da tubulação. Isso pode reduzir a probabilidade de o aparelho de bocal se tornar bloqueado devido ao acúmulo de detritos na borda interna da tubulação. Embora seja geralmente satisfatório, o inventor da presente invenção desenvolveu um filtro aprimorado. Dessa forma, um objeto da presente invenção é atenuar adicionalmente o problema de bloqueios.

[007] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um filtro que compreende:

[008] um tubo que se estende a partir de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade, em que o tubo tem um furo com uma área em seção transversal interna;

[009] uma entrada para o tubo, em que a entrada é posicionada através da primeira extremidade do tubo e em que a entrada tem uma área em seção transversal de entrada; uma saída do tubo em que a saída tem uma área em seção transversal de saída;

[010] uma pluralidade de entradas adicionais no tubo entre um exterior do mesmo e o furo;

[011] em que a área em seção transversal de entrada é menor que a área em seção transversal de saída.

[012] A primeira extremidade pode ser afunilada e especialmente em formato de domo. Ou seja, o centro da primeira extremidade (frequentemente o perímetro da entrada de extremidade) pode se estender longitudinalmente além de uma porção externa da primeira extremidade. Dessa maneira, os detritos são direcionados durante o uso para um exterior do tubo, em que os mesmos têm uma menor probabilidade de serem aspirados pelo filtro e potencialmente bloquear o mesmo ou um componente a jusante, como um bocal.

[013] As entradas adicionais podem ser ranhuras. As entradas adicionais podem se estender de modo geralmente paralelo (+/- 10 graus) para a direção (normalmente longitudinal) da primeira para a segunda extremidade.

[014] A quantidade de entradas adicionais depende do diâmetro do filtro. Normalmente há pelo menos 8 entradas adicionais, e para um filtro com diâmetro de 1,27 cm (0,5 polegada), normalmente há até 20 entradas adicionais.

[015] Para modalidades especialmente de acordo com o primeiro aspecto da invenção, as entradas adicionais normalmente têm uma largura de 1 a 3 mm ou 1,5 - 2,5 mm. O espaçamento entre as entradas adicionais é normalmente entre 50% e 150% maior do que a largura das entradas adicionais. Por exemplo, as entradas adicionais podem ter 1 mm de largura e afastadas por 2 mm.

[016] O comprimento das entradas adicionais pode variar dependendo da aplicação do filtro, por exemplo, o tamanho de um tubo ao qual as mesmas podem ser fixadas, mas tem normalmente pelo menos 1,5 cm, opcionalmente, pelo menos 2 cm ou normalmente, para tubos maiores, mais do que 3 cm. As mesmas podem se estender até 10 cm ou até 8 cm, embora isso dependa amplamente do tamanho do tubo ao qual as mesmas são fixadas.

[017] Alternativamente, as entradas adicionais podem se estender por mais do que 4 cm e, opcionalmente, até 6 cm.

[018] As entradas adicionais podem se estender por até 75% ou até 50% do comprimento do tubo. As entradas adicionais podem se estender por uma porção do tubo entre a primeira extremidade e o meio do tubo.

[019] O tubo pode ser circular em seção transversal. Preferencialmente, o tubo se estende longitudinalmente. A saída pode ser na segunda extremidade. A área em seção transversal interna do tubo é normalmente tomada no ponto interno mais estreito no tubo. Entretanto, de preferência, a seção transversal interna do tubo é igual ao longo da maior parte, se não todo o seu comprimento, como pelo menos 75%, ou pelo menos 90 ou 95% de seu comprimento. A dita área em seção transversal interna do tubo normalmente tem uma razão de altura para largura de, no máximo 2:1, normalmente 1,5:1, 1,1 1 ou igual, isto é, 1:1. A mesma é normalmente circular.

[020] A área em seção transversal de entrada pode ser pelo menos 75%, preferencialmente pelo menos 90% e idealmente 100% da área em seção transversal interna. Isso auxilia na manutenção da pressão e taxa de fluxo no filtro durante o uso.

[021] O tubo pode ter 5,08 a 10,16 cm (2 a 4 polegadas) de comprimento.

[022] O filtro é normalmente para uma tubulação. O filtro normalmente tem um meio de montagem para se montado à tubulação em uso. O mesmo pode ser pode ser um grampo, corpo rosqueado (especialmente corpo externo), uma conexão de encaixe por pressão ou outro dispositivo adequado. Um corpo externo rosqueado é preferencial. Isso mesmo pode ser ao redor do tubo, com um diâmetro externo mais amplo em comparação com o tubo. O mesmo normalmente é fornecido adjacente à extremidade.

[023] O tubo, especialmente na extremidade de saída, normalmente compreende um segundo meio de montagem, normalmente no interior, para montar um bocal ao mesmo. Por exemplo, um furo rosqueado.

[024] Embora o filtro descrito no presente documento possa ser adequado para uma variedade de aplicações que exigem um fluxo desobstruído de fluido, o mesmo é preferencial para uso em tubulações, especialmente como um bocal para uma tubulação. Por exemplo, uma cabeça de queimador para queimar óleo ou gás, linhas de entrega de água, especialmente um sistema de irrigador para combate a incêndio ou contenção de incêndio.

[025] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é fornecida uma tubulação que compreende um tubo e o filtro como descrito no presente documento.

[026] Dessa forma, o filtro se estende para dentro da tubulação. Durante o uso, o mesmo pode filtrar detritos para que não entrem, o que pode atenuar o bloquear ou reduzir a quantidade de bloqueios, experimentados a jusante, como em um bocal.

[027] Uma bucha de redução pode ser usada para dimensionar o filtro em um soquete adequado na tubulação. Um acoplamento de diâmetro mais amplo (em comparação com o tubo) também pode ser fornecido entre uma extremidade do tubo e o corpo externo ou bucha de redução.

[028] Preferencialmente o comprimento do tubo é maior e se estende além de qualquer bucha de redução.

[029] Isso é especialmente útil para filtros instalados em juntas articuladas e/ou juntas em T.

[030] Alternativamente, um encaixe de junta soldada pode ser usado.

[031] A porção do tubo adjacente à bucha de redução, ou junta soldada é de preferência substancialmente sólida - em que as ranhuras se estendem em uma porção do tubo para fora dessa área. Isso pode aprimorar a montagem mecânica. Por exemplo, pelo menos 75% dessa área pode ser livre de ranhuras ou pelo menos 95%.

[032] O filtro pode ser adicionado a uma extremidade da tubulação e se estender na mesma, substancialmente paralelo (+/- 10 graus) ao eixo geométrico longitudinal principal da tubulação. Alternativamente, o mesmo pode ser fornecido em um ângulo como substancialmente um ângulo reto (+/10 graus) para o eixo geométrico longitudinal principal da tubulação. Neste caso, a primeira extremidade (que inclui a entrada de extremidade onde for fornecida) se estende para o interior de 10% do centro da tubulação, ou seja, +/- 10% do diâmetro interno da tubulação ao redor do eixo geométrico central. Opcionalmente, +/- 5%. A extremidade pode não estar em centro exato. Foi constatado que é especialmente útil estar de 3 a 4% ou 3 a 5% fora do centro, ou seja, espaçado a essa proporção na direção oposta ao eixo geométrico longitudinal principal com base no diâmetro interno na tubulação. Para juntas articuladas é preferencial que esteja acima do eixo geométrico central, para outras juntas, ligeiramente abaixo.

[033] O filtro descrito no presente documento pode ser fornecido como uma única peça e durante o uso também funciona como um adaptador para fixar um bocal a uma tubulação ou, de fato, para outros propósitos, como em uma junta entre dois tubos. Por exemplo entre um tubo maior (por exemplo, 5,08 cm (2,00 polegadas) e um tubo menor (por exemplo, 1,27 cm (0,5 polegada)) para proteger o furo de tubo.

[034] A saída descrita no presente documento é normalmente a saída do tubo, antes de qualquer porção de bocal ou bocal fixado.

[035] Entretanto, onde um bocal for incluído, ou fixado, preferencialmente, a área em seção transversal da entrada de extremidade é +/- 20% da área total em seção transversal da saída do bocal, normalmente +/10% ou +/- 5%. Porém, preferencialmente, a entrada de extremidade não é maior do que a saída de bocal. Dessa maneira, quaisquer detritos que sejam suficientemente pequenos para seguir através da entrada de extremidade, não serão suficientemente grandes para bloquear a saída de bocal.

[036] Dessa forma, uma vantagem de tais modalidades é que as mesmas podem ser usadas com uma variedade ou novos bocais ou bocais convencionais. Alternativamente, os mesmos podem ser fornecidos em conjunto com um bocal, tanto formados como uma peça ou, de outro modo, conectados e vendidos para o usuário final como um único item.

[037] O tubo pode ter um diâmetro interno de 1,27 cm (0,5 polegada), opcionalmente, mais do que 1,91 cm (0,75 polegada) ou mais do que 2,54 cm (1 polegada). Determinadas modalidades podem ter até 8,89 cm (3,5 polegadas), até 7,62 cm (3 polegadas) ou até 5,08 cm (2 polegadas).

[038] Dessa forma, de acordo com um terceiro aspecto da invenção, é fornecido um aparelho de bocal, que compreende um bocal e o filtro descritos no presente documento.

[039] Preferencialmente, o furo do bocal, especialmente a saída do bocal, não é reduzido pela combinação do filtro e do bocal. Consequentemente, o filtro pode ser dimensionado de modo que o furo do bocal, especialmente a saída do bocal, não tenha seu tamanho reduzido quando combinado com o filtro.

[040] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, é aparelho de bocal um filtro que compreende:

[041] um filtro que compreende um tubo que se estende a partir de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade, em que o tubo tem um furo com uma área em seção transversal interna;

[042] uma entrada para o tubo, em que a entrada é posicionada através da primeira extremidade do tubo e em que a entrada tem uma primeira área em seção transversal de entrada;

[043] uma saída do tubo em que a saída tem uma área em seção transversal de saída;

[044] uma pluralidade de entradas adicionais no tubo entre um exterior do mesmo e o furo;

[045] um bocal com uma saída de bocal, em que a saída de bocal tem uma área em seção transversal de saída de bocal

[046] em que a área em seção transversal de entrada do filtro é menor o que a área em seção transversal de saída do bocal.

[047] De acordo com um quinto aspecto da presente invenção, é fornecido um filtro que compreende: - um tubo que se estende a partir de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade, em que o tubo tem um furo com uma área em seção transversal interna; - uma entrada lateral para o tubo, em que a entrada lateral tem uma área lateral em seção transversal de entrada; - uma saída do tubo; - uma pluralidade de entradas adicionais no tubo entre um exterior do mesmo e o furo; em que a área lateral em seção transversal de entrada é pelo menos 75% da área em seção transversal interna; e em que a entrada lateral é fornecida através de uma face lateral do tubo, entre a primeira e a segunda extremidades.

[048] Dessa forma, os filtros de acordo com o quinto aspecto da presente invenção exige uma entrada lateral enquanto que os aspectos anteriores da invenção não exigem a mesma. Consequentemente, há distintas modalidades da invenção - aquelas com uma entrada lateral como descrito no presente documento e aquelas sem a mesma.

[049] A tubulação do segundo aspecto da invenção e o aparelho de bocal de acordo com o terceiro e/ou quarto aspecto das invenções, podem incluir um filtro de acordo com o quinto aspecto da invenção opcionalmente no lugar do filtro de acordo com o primeiro aspecto da invenção.

[050] Portanto, as vantagens podem ser derivadas de filtros de acordo com o quinto aspecto da presente invenção. Primeiramente, a área em seção transversal de entrada tem pelo menos 75%, preferencialmente pelo menos 90% e idealmente 100% da área em seção transversal interna. Isso auxilia na manutenção da pressão e taxa de fluxo no filtro durante o uso.

[051] Em segundo, visto que a entrada lateral está em uma face lateral do tubo, os detritos na tubulação durante o uso, têm uma menor probabilidade de entrar no filtro e bloquear o mesmo.

[052] O tubo tem um eixo geométrico longitudinal principal (paralelo à direção principal de fluxo de fluido durante o uso); e a entrada lateral é fornecida em um plano de entrada; o plano de entrada normalmente é um ângulo de - 20 graus a + 20 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal principal do tubo. Preferencialmente, o mesmo é - 10 graus a + 10 graus ou de modo essencialmente ideal paralelo.

[053] A saída do tubo pode ter um plano de saída e o plano de entrada pode estar a um ângulo de 70 a 110 graus em relação ao plano de saída. Opcionalmente, 80 a 100 graus e idealmente cerca de 90 graus em relação ao plano de saída.

[054] Em que a entrada lateral é, portanto, fornecido ao longo de sua face externa circular, o plano de entrada se estende através de três pontos no perímetro da pelo menos uma entrada. A entrada e saída de extremidade podem ser definidas da mesma maneira se for necessário.

[055] A pelo menos uma entrada lateral pode ser fornecida mais próxima à primeira extremidade do que a segunda extremidade (normalmente a saída).

[056] A área em seção transversal da entrada lateral normalmente tem uma razão de altura para largura de no máximo 2:1, normalmente 1,5: 1, 1,1 1 ou igual, isto é, 1:1. A mesma é normalmente circular.

[057] Preferencialmente, o diâmetro da entrada lateral é pelo menos 75% do diâmetro da seção transversal interna, preferencialmente pelo menos 90% e idealmente 100%.

[058] Assim como para o primeiro aspecto da invenção, o tubo pode compreender uma segunda entrada, normalmente de extremidade, que tem um diâmetro de seção transversal menor do que a entrada lateral. A entrada de extremidade pode ser através da primeira extremidade (em vez de ser através de uma face lateral) do tubo. Normalmente a entrada de extremidade tem uma área em seção transversal menor do que uma área em seção transversal de saída.

[059] A área em seção transversal do tubo normalmente tem o mesmo formato que a entrada lateral.

[060] Especialmente para modalidades de acordo com o quinto aspecto da invenção, normalmente há pelo menos 8 entradas adicionais, opcionalmente, pelo menos 20 ou mais do que 30 entradas adicionais. As entradas adicionais normalmente têm uma largura de 1 a 4 mm ou 1 a 2 mm. O espaçamento entre as entradas adicionais é normalmente igual (+/- até 20%) à largura das entradas adicionais. Por exemplo, as entradas adicionais podem ter 1 mm de largura, e ser afastadas por 1 mm.

[061] Os recursos exigidos e opcionais do filtro de acordo com o supracitado, especialmente com o primeiro aspecto, da presente invenção que não são parte do quinto aspecto da invenção, são considerados recursos opcionais para o filtro de acordo com o quinto aspecto da invenção.

[062] Em particular, a primeira extremidade pode ser afunilada, especialmente em formato de domo. Ou seja, o centro da primeira extremidade (frequentemente o perímetro da entrada de extremidade) pode se estender longitudinalmente além de uma porção externa da primeira extremidade.

[063] Um indicador pode ser fornecido, como na segunda extremidade, que permite que um usuário saiba a posição da pelo menos uma entrada lateral, que pode ser omitida pela tubulação circundante.

[064] Dessa forma, os detritos que são suficientemente grandes para entrar na pelo menos uma entrada lateral, tendem a não entrar no filtro visto que a maior entrada (a entrada lateral) pode estar voltada para a direção oposta à direção de fluxo principal do fluido.

[065] De acordo com um sexto aspecto da invenção, é fornecido um método para instalar um filtro como descrito no presente documento, em uma tubulação, de modo que a pelo menos uma entrada lateral não esteja voltada para o fluxo de fluido através da tubulação.

[066] Preferencialmente, a mesma é orientada de 80 a 100 graus para o fluxo de fluido na tubulação. Alternativamente, a mesma pode ser oposta ao fluxo de fluido na tubulação. O dito fluxo de fluido é a direção principal do fluxo de fluido na tubulação.

[067] De acordo com um sétimo aspecto da presente invenção, é fornecido um filtro que compreende: - um tubo que se estende a partir de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade, em que o tubo tem um furo com uma área em seção transversal interna e um eixo geométrico longitudinal principal; - uma entrada lateral para o tubo, em que a entrada lateral tem uma área lateral em seção transversal de entrada e é fornecida em um plano de entrada; - uma saída do tubo, em que a saída tem uma área em seção transversal de saída e é fornecida em um plano de saída; - uma pluralidade de entradas adicionais no tubo entre um exterior do mesmo e o furo; em que a área lateral em seção transversal de entrada é pelo menos 75% da área em seção transversal interna; e em que o plano de entrada está a um ângulo de - 20 graus a + 20 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal principal do tubo.

[068] O filtro de acordo com o sétimo aspecto da invenção pode compreender independentemente os recursos descritos no presente documento em relação ao filtro de acordo com o quinto aspecto da invenção.

[069] As modalidades da presente invenção serão descritas agora, apenas a título de exemplo, com referência às Figuras anexas, em que:

[070] A Figura 1 mostra uma vista lateral de uma disposição de filtro de acordo com um aspecto da presente invenção;

[071] a Figura 2 mostra uma vista tridimensional de uma disposição de filtro;

[072] a Figura 3 mostra um filtro disposto em uma tubulação conectada com um conector tubular;

[073] a Figura 4 mostra um filtro disposto em uma tubulação conectada com um conector articulado;

[074] a Figura 5 mostra um filtro disposto em uma tubulação conectada com um conector de junção em T;

[075] A Figura 6a é uma vista em perspectiva em seção transversal de um filtro com uma entrada localizada na parede lateral de acordo com outro aspecto da presente invenção;

[076] a Figura 6b é uma vista em perspectiva do filtro da Figura 6a espaçado entre um tubo mostrado em seção transversal e um bocal em uma primeira disposição;

[077] a Figura 7a é uma vista em perspectiva frontal do filtro da Figura 6a espaçado entre um tubo, mostrado em seção transversal, e um bocal em uma segunda disposição;

[078] a Figura 7b é uma vista frontal do filtro e do tubo da Figura 7a na segunda disposição;

[079] a Figura 8 é uma vista em perspectiva do filtro da Figura 6a espaçado entre um conector articulado conectado a um tubo, mostrado em seção transversal e um bocal em uma terceira disposição; e

[080] a Figura 9 é uma vista em perspectiva do filtro da Figura 6a espaçado entre um adaptador soldado em um tubo, mostrado em seção transversal e um bocal em uma quarta disposição.

[081] As Figuras 1 e 2 mostram uma vista lateral tridimensional de uma modalidade distinta de um filtro 10 de acordo com um aspecto da presente invenção.

[082] O filtro 10 é formado a partir de um tubo 12 que se estende a partir de uma primeira extremidade até uma segunda extremidade. Uma entrada 18 é posicionada através da primeira extremidade do tubo e a entrada tem uma área em seção transversal menor que a área em seção transversal da saída 16 do tubo 12 e normalmente menor que a saída de um bocal associado durante o uso.

[083] A entrada 18 também tem uma área em seção transversal menor que a área em seção transversal do furo interno do tubo 12.

[084] As ranhuras 20 se estendem longitudinalmente ao longo da primeira parte da parede lateral 13 do tubo 12 a partir da primeira extremidade do tubo até uma bucha rosqueada 22. As ranhuras têm 1 mm e mais de largura e, no presente exemplo, são de um comprimento adequado em que duas dentre as ranhuras igualam o fluxo necessário para fornecer o fator K correspondente do bocal associado. Para essas modalidades, o volume de água que irá passar através de duas ranhuras será maior ou igual ao fluxo exigido pelo bocal. O fator K é definido como a taxa de fluxo de um bocal fornecida por q = em que Q é a taxa de fluxo em litros por minuto, p é a pressão no bocal (ou filtro) em Bar e K é o fator K. Consequentemente, se a entrada 18 se tornar bloqueada, então, as ranhuras irão fornecer o volume de operação correto de fluido atravessante para o bocal. O volume necessário em tais modalidades é três vezes o volume necessário para alimentar o bocal a todo momento. Portanto, a entrada 18 mais quatro ranhuras 20 podem igualar três vezes a taxa de fluxo de dispersão do bocal. Para fluidos de alta viscosidade, as ranhuras 20 serão maiores a fim de reduzir o bloqueio. Por exemplo, onde o fluido for água, a largura de ranhura é de 1 mm, enquanto para espuma, a largura da ranhura 20 é de 1,5 mm ou maior. A quantidade de ranhuras 20 pode ser, por exemplo, 4 a 24 ou maior dependendo das dimensões do filtro 10. Em outras modalidades, as ranhuras não precisam fornecer uma taxa de fluxo descrita acima para essa modalidade.

[085] O filtro 10 é adaptado para se conectar a um bocal padrão (não mostrado) tipicamente usado para sistema de irrigadores de incêndio. Uma vez que o filtro 10 estiver conectado a um bocal, a entrada 18 tem uma área em seção transversal menor que a área em seção transversal da saída do bocal.

[086] Uma rosca de bucha é fornecida para conectar o filtro a um bocal. Nessa porção do filtro, o mecanismo de filtração é latente, porém, essa porção fornece sustentação estrutural e possibilita uma produção mais rápida visto que essa porção exige menos usinagem para fabricar.

[087] A câmara interna do filtro 10 é dimensionada de modo que o diâmetro (ou outra dimensão) seja compatível com a entrada do bocal. Isso permite que o fluxo total entre no bocal sem restrição para o fluxo na câmara interna do filtro 10. Essa região irá fluir livremente sem detritos que normalmente bloqueariam o orifício de saída do bocal.

[088] Os benefícios dessa modalidade são que a mesma pode funcionar em qualquer posição de tubo de Articulação/em T/Tubo Abaixo e Tubo acima, de modo que a mesma pode ser posicionada fora da trajetória de fluxo concêntrica, a primeira entrada deve estar na ID da trajetória de fluxo principal, de modo que as ranhuras estejam posicionadas em uma área de captura de detritos na linha de tubo (Cavidade Articulada - Cavidade em T - Cavidade Soldada) fora da trajetória de fluxo concêntrica.

[089] Isso irá significar que haverá um risco reduzido de erro de instalação de operador visto que as roscas de NPT nem sempre são correspondentes entre si e isso pode manipular o posicionamento dos filtros para a trajetória de fluxo concêntrica. A força desse filtro também é aprimorada visto que as ranhuras não têm o comprimento de corpo completo da seção interna do adaptador, nessa modalidade, mas se baseiam especificamente em duas ranhuras para permitir o fluxo atravessante correto para o bocal, isso também possibilita que o tempo de fabricação seja reduzido sem comprometer o fluxo.

[090] Cada tamanho de filtro recebe um fator K próprio para assegurar que o fator K do bocal seja sempre alcançado ao escolher a variação correta para qualquer bocal com qualquer fluido.

[091] Em um exemplo, a entrada 18 tem um diâmetro de aproximadamente 3,9 mm em comparação com um diâmetro de saída de bocal de aproximadamente 4 mm e um filtro saída de 14 mm. Em uma modalidade alternativa, se o bocal tiver um diâmetro de saída de 10 mm, o diâmetro de entrada 18 para o filtro é de 9,9 mm ou menor. A entrada 18 e as ranhuras 20, nessa modalidade, são dimensionadas de modo que a taxa de fluxo através do filtro 10 seja igual à taxa de fluxo através de um tubo que tem um furo aberto de tamanho similar. Consequentemente, sem se ater à teoria, o fluxo de fluido através do bocal é equivalente à taxa de fluxo de furo total de um tubo de extremidade aberta igualmente dimensionado.

[092] A primeira extremidade do filtro 10 é um defletor de detritos formado em uma extremidade afunilada ou uma extremidade em formato de domo 19 de modo que o centro da primeira extremidade se estenda longitudinalmente além de uma porção externa da primeira extremidade. O formato da primeira extremidade do tubo 12 incentiva que os detritos fluam através da tubulação para prosseguir em uma direção de fluxo oposta à entrada 18.

[093] A curvatura do defletor de detritos 19 limita a disponibilidade de áreas planas de impacto (isto é, superfícies substancialmente a 90 graus em relação à direção de fluxo) para detritos fluentes e incentiva detritos no fluxo a fluir além da entrada 18. A seção de extremidade arredondada do filtro limita a ponta de fixação para detritos próximos à entrada e quaisquer detritos que fluem na tubulação são forçados ao redor do filtro e de modo descendente além do filtro para dentro da área de captura de detritos 28 dentro do tubo (mostrado nas Figuras 3, 4 e 5). A borda/superfície lisa do defletor de detritos reduz o atrito do filtro, o que propulsiona os detritos na direção oposta à entrada. As superfícies em formato cilíndrico e/ou encurvadas também fornecem uma trajetória de fluxo mais suave de água ou fluido de entrega, por exemplo, óleo ou espuma de combate a incêndio. As superfícies em formato cilíndrico e/ou encurvadas reduzem adicionalmente as áreas em que a cristalização de sal pode começar, de modo a permitir uma área de fluxo livre.

[094] A Figura 3 mostra o filtro 10 disposto em uma tubulação 40. O filtro 10 é conectado a um tubo 30, um acoplamento tubular 32 e uma bucha de redução 26. Os detritos 60 fluem ao redor da extremidade em formato de domo 19 do filtro 10 e para dentro do acoplamento tubular 32.

[095] A porção do tubo 12 adjacente à bucha de redução 26 é substancialmente sólida. As ranhuras 20 se estendem em uma porção do tubo 12 substancialmente fora da bucha de redução 26. Nesse exemplo, 95% da porção do tubo 12 adjacente à bucha de redução 26 é livre de ranhuras 20.

[096] As ranhuras 20 são situadas substancialmente dentro da área de captura de detritos 28. Durante o uso, os detritos fluem na tubulação 30, ao redor e de modo descendente além do filtro 10 para dentro da área de captura de detritos 28.

[097] A Figura 4 mostra o filtro 10 disposto em uma tubulação 40, conectado à tubulação por meio de um conector articulado 44.

[098] A Figura 5 mostra o filtro 10 disposto em uma tubulação 40, conectado à tubulação por meio de um conector de junção em T 42.

[099] Com a disposição descrita acima, pequenos detritos que entram na entrada 18 podem passar livremente através do filtro 10 e para dentro e para fora do bocal. Visto que a entrada 18 tem uma área em seção transversal menor do que a saída do bocal, o risco de bloqueios no bocal causados por detritos fluentes é significativamente reduzido.

[0100] Adicionalmente, a combinação entre a entrada 18 e as ranhuras 20 fornece ao filtro 10 um fator K equivalente ou maior que o fator K de um tubo aberto com as mesmas dimensões que o tubo 12 do filtro 10. O filtro 10 filtra detritos do fluxo ao passo que mantém o fluxo de furo total para o bocal. Aprimoramentos e modificações podem ser realizados, sem que se afaste do escopo da invenção.

[0101] Várias modificações nos projetos detalhados como descritos acima são possíveis.

[0102] Por exemplo, a Figura 6a mostra uma modalidade distinta de um filtro 110 que compreende um tubo 112 que tem um furo (não mostrado) que se estende através do mesmo, uma entrada lateral 114 em uma parede lateral 113, uma entrada de extremidade 118 e uma saída 1 16. As ranhuras 120 se estendem longitudinalmente ao longo da primeira parte da parede lateral 113 do tubo 112 a partir da entrada de extremidade até uma bucha rosqueada 122.

[0103] A bucha rosqueada 122 é um meio de montagem fornecido sobre o tubo 112 na extremidade de saída 116 e é usada para prender uma tubulação ou uma bucha de redução como descrito mais abaixo. Uma rosca interna (não mostrada) também é fornecida na extremidade de saída, para conexão com um bocal.

[0104] A entrada de extremidade 118 é fornecida em uma doma 119, que se estendem a partir do tubo 114. A entrada de extremidade 118 tem um diâmetro (e, portanto, uma área em seção transversal) menor do que a saída 116. Em contrapartida, o diâmetro da entrada lateral 114 é igual ao do furo do tubo 114 e ao da saída 116.

[0105] Ademais, a saída 116 tem um plano que é através da seção transversal do tubo 112, em ângulos retos em relação ao eixo geométrico longitudinal principal da mesma. Enquanto a entrada lateral 114 está em um lado do tubo 112 e tem um plano que é geralmente em ângulos retos em relação ao plano da saída 116.

[0106] A entrada de extremidade 118 tem uma área em seção transversal igual ao furo total de um bocal 150 (mostrado na Figura 6b) para que seja maior que o fator K do bocal.

[0107] Os benefícios de tais recursos se tornarão evidentes na descrição a seguir a respeito de disposições em uso.

[0108] A Figura 6b ilustra o filtro 110 em um tubo 130 por meio de um acoplamento tubular 132 e bucha de redução 134. Um bocal 150 é recebido no furo do tubo 112 na saída 116 por meio da rosca interna. Durante o uso, o fluido flui através do tubo 130 na direção da seta 136. Grandes pedaços de detritos, propensos a bloquear o bocal 150, são têm o fluxo inibido através da entrada mais direta (a entrada de extremidade 118) devido ao seu tamanho reduzido. Os detritos que podem fluir e, de fato, fluem através da mesma tendem a ser suficientemente pequenos para que tenham uma menor probabilidade de causar bloqueios no bocal 110. Mas de qualquer forma, o formato de domo ou borda biselada 119 da extremidade do tubo 112 também incentivam os detritos a passarem pela entrada de extremidade 118 e, combinados com o a pressão de fluxo, se reúnem fora do filtro 110, em vez de entrarem na entrada lateral 114

[0109] O fluxo e a pressão de fluido são, no entanto, mantidos através da entrada lateral 114 e das ranhuras 120. Dessa forma, a modalidade fornece o benefício de pressão de furo total aplicada ao bocal, visto que a entrada 114 não é restritiva no tamanho, mas também, uma probabilidade reduzida de bloqueios, visto que o mesmo é orientado em ângulos retos em relação à saída 116, isto é, no lado do tubo 112 em que os detritos têm a probabilidade de passar, parcialmente conduzidos pela pressão de fluido durante o uso.

[0110] Nas Figuras 7a e 7b, o filtro 110 é fornecido em um conector de peça em T 142 de uma tubulação 140. Um bocal 150 é fornecido dentro do filtro 110 como descrito anteriormente. A maior entrada (lateral) 114 é orientada na direção oposta ao fluxo de fluido através da tubulação, representado pela seta 146. Dessa maneira, os detritos no fluido têm uma menor probabilidade de prosseguir através da maior entrada (a entrada lateral 114) e causar problemas de bloqueio a jusante. Na Figura 7a, a entrada 114 é orientada a 90 graus em relação ao fluxo de fluido 146, na Figura 7b a mesma é orientada a 180 graus, isto é, oposta ao fluxo de fluido. No entanto, o acesso de furo total da entrada lateral 114 mantém a taxa de fluxo e a pressão de fluxo até o bocal 150.

[0111] O filtro 110 é posicionado dentro do conector de peça em T 142 de modo que a extremidade do tubo 112 esteja ligeiramente abaixo da trajetória de fluxo concêntrica da tubulação 140 ou, alternativamente, logo abaixo do eixo geométrico longitudinal da tubulação 140. Dessa maneira, a área de captura para detritos que fluem na tubulação é maximizada na disposição do conector de peça em T 142 da tubulação 140 na região entre as ranhuras 120 e a tubulação 140.

[0112] Uma seta indicadora 148 é fornecida na face externa da bucha 122, a qual corresponde à orientação da entrada lateral 114. Consequentemente, um usuário que encaixa o bocal 150 e o filtro 110, saberá a posição de rotação da entrada lateral 114 a partir da seta indicadora 148 e poderá posicionar em relação à direção de fluxo.

[0113] A Figura 8 ilustra que o filtro 110 é fornecido em um adaptador articulado 242 de uma tubulação 240. O bocal 150 é fornecido dentro do filtro 110 como descrito anteriormente. A maior entrada (lateral) 114 é orientada a noventa graus em relação ao fluxo de fluido através da tubulação, representada pela seta 246. Uma entrada de extremidade menor 118 é fornecida em uma extremidade do tubo 112. Os detritos no fluido têm uma menor probabilidade de prosseguir através da maior entrada (a entrada lateral 114) e causar problemas de bloqueio a jusante, visto que os detritos fluem entre as ranhuras 120 e a face interna do adaptador articulado 242. Mesmo quando os detritos estão presentes nessa região, a entrada lateral 114 mantém a taxa de fluxo e a pressão de fluxo até o bocal 150.

[0114] Ademais, os depósitos como incrustação e crescimento marinho se acumulam concentricamente dentro da tubulação e podem inibir o fluxo ao longo da tubulação. Os depósitos podem se romper eventualmente e fluir dentro da tubulação em direção ao filtro 110. Tipicamente, quaisquer detritos que fluem em direção às ranhuras e aos detritos tem uma menor probabilidade de fluir através da entrada lateral 114.

[0115] O filtro é posicionado dentro do conector articulado de modo que a extremidade do tubo 1 12 esteja ligeiramente acima do centro da tubulação ou, alternativamente, posicionada logo acima do eixo geométrico longitudinal do tubo.

[0116] Na Figura 9, o filtro 110 é fornecido em um adaptador soldado 342 de uma tubulação. Um bocal 150 é fornecido dentro o filtro 110 como descrito anteriormente e sua segunda entrada 118 ligeiramente abaixo do eixo geométrico central do tubo 342.

[0117] Dependendo das dimensões da tubulação e do bocal, uma variedade de acoplamento e buchas de redução podem ser ou não usadas, como for necessário, para encaixar o bocal na tubulação. Determinadas modalidades usam o filtro sem um bocal, como entre juntas de tubo individuais em uma tubulação.

Claims

1. Aparelho de tubulação compreendendo um filtro (10, 110) fixado a uma tubulação (30, 40, 130, 140, 240), uma bucha redutora (26, 134) para conectar o filtro a um encaixe adequado na tubulação, de modo que o filtro se estenda dentro da tubulação, o filtro CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um tubo (12, 112) que se estende a partir de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade, o tubo tendo um furo com uma área em seção transversal interna; uma primeira entrada (18, 118) para o tubo (12, 112), a primeira entrada sendo posicionada através da primeira extremidade do tubo (12, 112) e a primeira entrada tendo uma área em seção transversal de entrada; uma saída (16, 116) do tubo (12, 112), a saída tendo uma área em seção transversal de saída; uma pluralidade de entradas adicionais (20, 120) no tubo (12, 112) entre um exterior do mesmo e o furo; em que a área em seção transversal de primeira entrada é menor que a área em seção transversal de saída em que o filtro (10, 110) é montado em uma extremidade da bucha de redução (26, 134) através do meio de montagem de tubulação (22, 122), de tal modo que o tubo (12, 112) se estende através da bucha de redução (26, 134) e para além de uma extremidade oposta da mesma.

2. Aparelho de tubulação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a área em seção transversal de primeira entrada (18, 118) é menor que a área em seção transversal de furo interna.

3. Aparelho de tubulação, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a bucha de redução (26, 134) é uma bucha roscado que proporciona uma rosca externa usada para enroscar o filtro (10, 110) dentro da tubulação.

4. Aparelho de tubulação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio de montagem de tubulação compreende um corpo externo (22, 122) roscado no tubo (12, 112).

5. Aparelho de tubulação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um meio de montagem de bocal para montar um bocal no mesmo meio de montagem de bocal que compreende um orifício interno roscado do tubo (12, 112).

6. Aparelho de tubulação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que as entradas adicionais compreendem ranhuras (20, 120).

7. Aparelho de tubulação, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que as ranhuras (20, 120) se estendem em geral paralelas à direção longitudinal a partir da primeira para a segunda extremidade.

8. Aparelho de tubulação, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, CARACTERIZADO pelo fato de que as ranhuras (20, 120) se estendem por até 75% ou até 50% do comprimento do tubo (12, 112).

9. Aparelho de tubulação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que uma porção do tubo (12, 112) adjacente a bucha de redução (26, 134) é sólida de tal modo que pelo menos 75% ou pelo menos 95% desta área é isenta de ranhuras, as ranhuras de estendendo em uma parte do tubo (12, 112) para fora desta área.

10. Aparelho de tubulação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um bocal com uma saída de bocal, em que a saída de bocal tem uma área em seção transversal de saída de bocal.

11. Aparelho de tubulação, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a área em seção transversal de entrada é menor que a área em seção transversal de saída de bocal.

12. Aparelho de tubulação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o filtro (10, 110) é adicionado a tubulação (30, 40, 130, 140, 240), e se estende na mesma, paralelo ao eixo geométrico longitudinal principal da tubulação e em que a primeira extremidade se estende para o interior de 10% do centro da tubulação.

13. Aparelho de tubulação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o filtro (10, 110) filtra detritos do fluxo enquanto mantém o fluxo total de escoamento para o bocal.

14. Aparelho de tubulação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a pluralidade de entradas adicionais (20, 120) são entradas laterais no lado do tubo (12, 112) e têm planos que estão geralmente em ângulos retos em relação ao plano da saída (16, 116); e a primeira entrada (18, 118) é uma entrada de extremidade através da primeira extremidade do tubo (12, 112) ao invés de ser através de uma face lateral do tubo (12, 112).

15. Aparelho de tubulação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a secção transversal interna do tubo (12, 112) é a mesma ao longo de pelo menos 75% do seu comprimento.

16. Aparelho de tubulação compreendendo uma tubulação (30, 40, 130, 140, 240) e um aparelho de bocal CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um filtro (10, 110) que compreende um tubo (12, 112) que se estende a partir de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade, o tubo (12, 112) tendo um furo com uma área em seção transversal interna; uma primeira entrada (18, 118) para o tubo (12, 112), a primeira entrada sendo posicionada através da primeira extremidade do tubo (12, 112) e a primeira entrada tendo uma primeira área em seção transversal de entrada; uma saída (16, 116) do tubo (12, 112), a saída tendo uma área em seção transversal de saída; uma pluralidade de entradas (20, 120) adicionais no tubo (12, 112) entre um exterior do mesmo e o furo; um bocal com uma saída de bocal, a saída de bocal tendo uma área em seção transversal de saída de bocal; uma bucha de redução (26, 134) que conecta o filtro a um encaixe adequado na tubulação, de modo que o filtro se estenda dentro da tubulação; em que a área em seção transversal de primeira entrada do filtro (10, 110) é menor que a área em seção transversal de saída do bocal; e em que o filtro (10, 110) é montado em uma extremidade da bucha de redução (26, 134) através do meio de montagem de tubulação (22, 122), de tal modo que o tubo (12, 112) se estende através da bucha de redução (26, 134) e para além de uma extremidade oposta da mesma.

17. Uso de um aparelho de tubulação definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 16, CARACTERIZADO pelo fato de que se dá com um sistema de irrigador para combate a incêndio/contenção de incêndio.