BR112017022518B1 - Aparelho de vedação para uso entre peças unidas em uma linha de fluxo que é operativa para conter fluido na mesma, montagem de gaxeta para uso em uma junta entre superfícies flangeadas confrontantes, e sistema de isolamento que fornece uma interface entre peças de flanges unidas - Google Patents

Aparelho de vedação para uso entre peças unidas em uma linha de fluxo que é operativa para conter fluido na mesma, montagem de gaxeta para uso em uma junta entre superfícies flangeadas confrontantes, e sistema de isolamento que fornece uma interface entre peças de flanges unidas Download PDF

Info

Publication number
BR112017022518B1
BR112017022518B1 BR112017022518-2A BR112017022518A BR112017022518B1 BR 112017022518 B1 BR112017022518 B1 BR 112017022518B1 BR 112017022518 A BR112017022518 A BR 112017022518A BR 112017022518 B1 BR112017022518 B1 BR 112017022518B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
retaining ring
sealing
inner diameter
gasket
axial
Prior art date
Application number
BR112017022518-2A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112017022518A2 (pt
Inventor
Nicholas Bander
Patrick Robertson
David Wittekind
T. Scott Tanner
Original Assignee
Garlock Pipeline Technologies, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Garlock Pipeline Technologies, Inc. filed Critical Garlock Pipeline Technologies, Inc.
Publication of BR112017022518A2 publication Critical patent/BR112017022518A2/pt
Publication of BR112017022518B1 publication Critical patent/BR112017022518B1/pt

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/062Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces characterised by the geometry of the seat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00Flanged joints
    • F16L23/16Flanged joints characterised by the sealing means
    • F16L23/18Flanged joints characterised by the sealing means the sealing means being rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/061Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with positioning means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/064Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces the packing combining the sealing function with other functions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/104Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by structure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00Flanged joints
    • F16L23/02Flanged joints the flanges being connected by members tensioned axially
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L25/00Constructive types of pipe joints not provided for in groups F16L13/00 - F16L23/00 ; Details of pipe joints not otherwise provided for, e.g. electrically conducting or insulating means
    • F16L25/02Electrically insulating joints or couplings
    • F16L25/026Electrically insulating joints or couplings for flanged joints

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

vedações de gaxetas para aplicações de alta pressão incluem elementos de retenção com elementos de vedação de diâmetros internos que travam com o elemento de retenção para fornecer resistência ao movimento em ambas as direções axial e radial entre o elemento de retenção e o elemento de vedação. vedação de alta pressão pode ser executada usando um elemento de retenção de núcleo metálico ao qual um material isolante eletricamente é unido em um ou outro ou em ambos os lados. vedação é alcançada por meio de um elemento de vedação dielétrico de diâmetro interno, tal como um anel de vedação de diâmetro interno de politetrafluoretileno (ptfe). flanges de uma junta em uma linha de fluxo de fluido podem ser aparafusados juntamente com a vedação de gaxeta colocada entre eles. no caso de mudanças de pressão, a vedação de diâmetro interno resiste a ser puxada para dentro da linha de fluxo, e resiste ao movimento axial em relação ao elemento de retenção, por meio de componentes de travamento duplos que prendem a vedação ao elemento de retenção.

Description

Campo
[001] A presente invenção refere-se, de uma maneira geral, a uma gaxeta de isolamento que é adaptada para ser colocada e comprimida entre peças unidas de tubos em uma linha de fluxo que é operativa para fluxo de fluido através delas sem vazamento. O dispositivo de vedação da presente invenção é adaptado especificamente para resistir às mudanças de pressão em uma linha de fluxo por meio de um elemento de vedação de diâmetro interno que é travado a um elemento de retenção.
Antecedentes
[002] Sistemas de vedação usando dispositivos de gaxetas são bem conhecidos e têm sido usados em uma variedade de aplicações para impedir que fluido vaze entre peças unidas. Por exemplo, um dispositivo de vedação é colocado e comprimido entre conexões de extremidades flangeadas de uma linha de fluxo. Em alguns casos, equipamento de controle de processo em linha deve ser instalado em vários pontos em uma linha de fluxo e pode ficar associado com conexões de extremidades flangeadas de uma linha de fluxo. Equipamento de controle de processo em linha pode incluir componentes tais como válvulas, bombas, medidores de fluxo, controladores de temperatura, controladores de pressão e outros mais. Além do mais, extremidades de seções de tubo são providas com flanges de maneira que as seções possam ser conectadas, extremidade com extremidade, para formar a linha de fluxo. É conhecido fornecer dispositivos de gaxetas nas interfaces das seções unidas para impedir vazamento do fluido na junta.
[003] Independente da natureza da junta, isto é, se ela fica entre as seções unidas de tubo ou se é para algum outro propósito, tal como, por exemplo, junta usada para conectar equipamento de controle de processo em linha, é desejável que um dispositivo de gaxeta e sistema de vedação sejam selecionados com base em vários fatores que são associados com uma junta particular e com o meio particular que é transportado através da junta. Estes fatores incluem a natureza corrosiva do meio fluindo através da tubulação assim como as características físicas desse meio. Tais características físicas incluem a pressão, temperatura e velocidade do meio, assim como mudanças previstas na pressão (incluindo uma mudança expressiva em pressão por causa de ruptura), temperatura e velocidade do meio. Adicionalmente, em muitos casos também é necessário fornecer não somente uma vedação segura para a junta, mas também isolar eletricamente um lado da junta em relação ao outro.
Sumário
[004] A tecnologia do presente pedido reconhece que um sistema de vedação pode conter pressões altas e fornecer um elemento de vedação de diâmetro interno que possa suportar mudanças significativas em pressão seria um melhoramento significativo no campo de vedação de linha de fluxo efetiva. Modalidades reveladas neste documento fornecem sistemas de vedação para aplicações de alta pressão. Os sistemas de vedação compreendem um ou mais elementos de retenção tendo um diâmetro interno com um ou mais elementos de vedação de diâmetros internos. O(s) elemento(s) de vedação de diâmetro interno trava(m) com uma parte de diâmetro interno do(s) elemento(s) de retenção para fornecer resistência ao movimento em ambas as direções axial e radial entre o(s) elemento(s) de retenção e o(s) elemento(s) de vedação. O(s) elemento(s) de retenção fornece(m) resistência ao movimento na direção radial tanto externa quanto interna. Em um aspecto da tecnologia, vedação de alta pressão é realizada usando um elemento de retenção de núcleo metálico ao qual um material isolante eletricamente pode ser unido em um ou outro ou em ambos os lados. Vedação é alcançada por meio de um elemento de vedação dielétrico de diâmetro interno, tal como um anel de vedação de diâmetro interno de politetrafluoretileno (PTFE). O anel de vedação de diâmetro interno pode ter uma superfície plana ou perfilada, tal como, por exemplo, um Kammprofile. Flanges da junta podem ser aparafusados juntamente com a vedação colocada entre eles. No caso de mudanças de pressão, a vedação de diâmetro interno resiste a ser puxada para dentro da linha de fluxo e resiste ao movimento axial em relação ao elemento de retenção por meio do(s) componente(s) de travamento que prende(m) o elemento de vedação de diâmetro interno ao elemento de retenção. Em aspectos adicionais, a tecnologia pode ser provida com outras configurações incluindo uma ou mais vedações de ajuda no elemento de retenção, uma ou mais vedações de ajuda na vedação de diâmetro interno, e um ou mais limitadores de compressão dentro da vedação de diâmetro interno ou do elemento de retenção.
[005] Em um aspecto, a tecnologia do presente pedido fornece um aparelho de vedação de gaxeta para uso entre peças unidas em uma linha de fluxo que é operativo para passagem de fluido através dele. A vedação de gaxeta compreende (A) um anel de retenção tendo superfícies laterais opostas e uma abertura de diâmetro interno formada no mesmo, o anel de retenção compreendendo: (i) um recurso de travamento axial formando uma ranhura circunferencial na abertura de diâmetro interno, e (ii) um recurso de travamento radial formando uma borda circunferencial em volta da abertura de diâmetro interno; e (B) um elemento de vedação de diâmetro interno tendo uma superfície de vedação interna, uma superfície de vedação externa e uma parte de travamento, a parte de travamento compreendendo: (i) uma protuberância de travamento axial encaixada cooperativamente com o recurso de travamento axial, e (ii) um gancho encaixado cooperativamente com o dito recurso de travamento radial, em que o encaixe cooperativo da protuberância de travamento axial com o recurso de travamento axial e do gancho com o recurso de travamento radial impede substancialmente movimento axial e radial relativo entre o anel de retenção e o elemento de vedação de diâmetro interno. Os recursos e componentes de travamento axial e radial são travados a fim de impedir substancialmente movimento axial e radial entre o anel de retenção e o elemento de vedação de diâmetro interno. O anel de retenção pode ter um núcleo de metal e uma camada de material dielétrico disposta sobre pelo menos uma das ditas superfícies laterais opostas, ou pode ser formado de um material de poli-imida, para fornecer exatamente dois exemplos. O anel de retenção pode incluir adicionalmente uma ranhura formada em cada uma das superfícies laterais opostas e um elemento de vedação secundária disposto em cada uma das ranhuras.
[006] Em uma modalidade, o recurso de travamento radial compreende uma superfície flangeada estendida radialmente e projeção formando rebaixo no anel de retenção e o componente de travamento radial no elemento de vedação de diâmetro interno compreende uma superfície flangeada e projeção complementares formando um rebaixo para permitir travamento do anel de retenção e do componente de travamento. O recurso de travamento axial, em uma modalidade, compreende um rebaixo formado no anel de retenção e o componente de travamento axial compreende uma projeção em forma de cunha ou afunilada complementar que se estende para dentro do rebaixo. A superfície de vedação interna pode ter uma superfície ativada por pressão em forma de V, por exemplo.
[007] Em um outro aspecto, a presente invenção fornece um aparelho de vedação de gaxeta para uso entre peças unidas em uma linha de fluxo que é operativo para passagem de fluido através dele. A vedação de gaxeta compreende (A) um anel de retenção compreendendo um material de núcleo tendo uma superfície interna de núcleo, uma primeira superfície lateral e uma segunda superfície lateral oposta à primeira superfície lateral, uma primeira camada de material de superfície revestindo a primeira superfície lateral e uma segunda camada de material de superfície revestindo a segunda superfície lateral, em que: (i) o material de núcleo compreendendo um rebaixo na primeira superfície lateral, em que o dito rebaixo forma um anel circunferencial de diâmetro interno, (ii) a primeira camada de material de superfície compreendendo uma ranhura circunferencial em uma primeira superfície interna de material, em que a primeira superfície interna de material é disposta radialmente para fora da superfície interna de núcleo, e (iii) a segunda camada de material de superfície compreendendo uma segunda superfície interna de material substancialmente alinhada com a superfície interna de núcleo; e (B) um elemento de vedação tendo uma superfície de vedação interna, uma superfície de vedação externa, um gancho e uma protuberância de travamento axial, em que: (i) o gancho compreende uma perna e uma beira que formam um rebaixo com a superfície de vedação externa de tal maneira que o rebaixo encaixa cooperativamente com a borda para impedir movimento radial relativo entre o anel de retenção e o elemento de vedação; e (ii) a protuberância de travamento axial se estende da perna do gancho e encaixa cooperativamente com a ranhura circunferencial para impedir movimento axial relativo entre o anel de retenção e o elemento de vedação.
[008] Ainda em um aspecto adicional, a presente invenção fornece um sistema de isolamento que fornece uma interface entre peças de flanges unidas, cada uma tendo uma face interna e uma externa, em uma linha de fluxo que é operativo para passagem de fluido através dele, compreendendo: uma vedação de gaxeta compreendendo (A) um anel de retenção tendo superfícies laterais opostas e uma abertura de diâmetro interno formada no mesmo, o anel de retenção tendo (i) um recurso de travamento axial compreendendo uma ranhura retangular formada na dita abertura de diâmetro interno, e (ii) um recurso de travamento radial compreendendo um rebaixo retangular e borda formada na dita abertura de diâmetro interno, e (B) um elemento de vedação tendo uma superfície de vedação interna e uma superfície de vedação externa, a superfície de vedação externa compreendendo (i) uma protuberância de travamento axial encaixada com a ranhura retangular, e (ii) um componente de travamento radial encaixado com o rebaixo retangular e a borda, em que os ditos recursos e componentes de travamento axial e radial são encaixados cooperativamente a fim de impedir substancialmente movimento axial e radial relativo entre o dito anel de retenção e o elemento de vedação; pelo menos uma luva de isolamento recebível em um furo alinhado formado em cada peça de flange unida, a luva tendo um comprimento que é substancialmente igual a uma distância entre faces externas das peças de flanges unidas com a vedação de gaxeta colocada entre elas; pelo menos um prendedor de metal alongado tendo extremidades opostas, o prendedor sendo recebível na luva de isolamento para conectar peças de flanges unidas uma à outra com a vedação de gaxeta colocada entre elas; e pelo menos uma arruela isolante recebível no pelo menos um prendedor de metal alongado em contato com pelo menos uma das faces externas de peças de flanges. O prendedor de metal pode compreender adicionalmente um eixo de metal rosqueado para receber uma porca em pelo menos uma das extremidades opostas. O anel de retenção pode compreender adicionalmente uma ranhura formada em cada uma das superfícies laterais opostas e um elemento de vedação secundária disposto em cada uma das ranhuras. O recurso de travamento radial, em uma modalidade, compreende um rebaixo em forma de cunha formado no anel de retenção, e o componente de travamento radial compreende uma projeção em forma de cunha complementar que se estende para dentro do rebaixo em forma de cunha. O recurso de travamento axial, em uma modalidade, compreende um rebaixo de forma semicircular construído no anel de retenção, e o componente de travamento axial compreende uma projeção de forma semicircular complementar que se estende para dentro do rebaixo de forma semicircular.
[009] Estas e outras vantagens e recursos inéditos da invenção serão expostos em parte na descrição que se segue, a qual revela várias modalidades, incluindo a modalidade preferida atualmente.
Descrição Resumida dos Desenhos
[010] A figura 1 é uma vista lateral, parcialmente em seção transversal, mostrando uma gaxeta de isolamento e sistema de vedação de acordo com uma primeira modalidade exemplar da presente invenção;
[011] a figura 2 é uma vista lateral ampliada em seção transversal parcial mostrando um conjunto de porca e parafuso representativo usado com vários componentes isolantes para isolar eletricamente uma junta de flanges para várias modalidades exemplares;
[012] a figura 3 é uma vista de seção transversal lateral de uma metade de uma junta de flanges mostrando uma gaxeta de acordo com uma modalidade exemplar;
[013] a figura 4 é uma vista seccional transversal do elemento de vedação de diâmetro interno de uma gaxeta para uma modalidade exemplar;
[014] a figura 5 é uma vista seccional transversal de um elemento de retenção de uma modalidade exemplar;
[015] a figura 6 é uma vista seccional transversal de um elemento de retenção de uma outra modalidade exemplar;
[016] as figuras 7A - 7C são vistas seccionais transversais de elementos de vedação ativados por pressão de acordo com várias modalidades exemplares;
[017] as figuras 8A - 8D são vistas seccionais transversais de elementos de vedação com componentes de travamento vertical diferentes de acordo com várias modalidades exemplares;
[018] as figuras 9A - 9C são vistas seccionais transversais de elementos de vedação com componentes de travamento radial diferentes de acordo com várias modalidades exemplares;
[019] a figura 10 é uma vista seccional transversal de um elemento de retenção de uma modalidade exemplar; e
[020] a figura 11 é uma vista seccional transversal do elemento de vedação de uma gaxeta para uma modalidade exemplar.
Descrição Detalhada
[021] Para um entendimento mais completo da tecnologia do presente pedido, referência é feita agora para a descrição detalhada a seguir de várias modalidades exemplares tais como ilustradas nos desenhos, nos quais números iguais representam os elementos iguais ou similares. Várias modalidades são descritas neste documento, com exemplos específicos fornecidos em muitas instâncias para servir para ilustrar e discutir vários conceitos incluídos na presente invenção. As modalidades e exemplos específicos fornecidos não são necessariamente para serem interpretados como preferidos ou vantajosos em relação às outras modalidades e/ou exemplos. Além disso, conceitos descritos neste documento podem ser usados com inúmeras variações diferentes de gaxetas de vedação e sistemas de vedação. Por exemplo, uma vedação de diâmetro interno pode ser usada com um componente de retenção e elementos de vedação secundários e/ou limitador de compressão tal como descrito na Patente U.S. No. 7.976.074, emitida em 12 de julho de 2011, intitulada “ISOLATION GASKET, SYSTEM, AND METHOD OF MANUFACTURE”, cuja descrição total está incorporada a este documento pela referência tal como se relatada totalmente.
[022] Tal como mencionado anteriormente, a tecnologia do presente pedido fornece, dentre outras coisas, uma solução para problemas que podem ocorrer com vedações de diâmetro interno conhecidas atualmente em que a vedação pode dobrar para dentro do furo do sistema de tubulação durante variações em pressão de tubulação, incluindo descompressão rápida da pressão de tubulação, quando um vácuo é puxado para dentro dos sistemas de tubulações, e/ou quando sucção é causada pelo fluxo do meio para além da vedação. Ter o dobramento de vedação para dentro do furo pode causar problemas significativos tais como, em certas situações, quando o sistema é pressurizado novamente o meio escapará para além da vedação dobrada, entrará em contato com o retentor, e possivelmente escapará para o ambiente ou para fora do sistema de tubulação. Adicionalmente, a vedação dobrada pode ser transportada para baixo no sistema de tubulação onde ela pode causar outros problemas tais como obstruções de outros componentes de tubulação, danos ou coisa parecida para componentes móveis tais como bombas ou coisa parecida, contaminação de sistemas de processamento e/ou interferência de operações de limpeza, para citar alguns.
[023] A tecnologia do presente pedido de uma maneira geral diz respeito a uma gaxeta de isolamento adaptada para ser usada em uma junta que inibe, impede ou reduz substancialmente a probabilidade de um dobramento de vedação para dentro do furo da junta, a qual genericamente está em um sistema de tubulação. Tais juntas podem ser uma conexão de flanges entre duas seções de tubulação, as quais são conectadas em relação de extremidade com extremidade. Em outros aspectos, a junta pode ser uma conexão usada para conectar equipamento de monitoração à linha de fluxo, a qual pode ser flangeada ou de outros tipos de conexões. Outras juntas podem não incluir superfícies flangeadas tais como as juntas convencionais referenciadas acima. Portanto, a tecnologia revelada no presente pedido é descrita com referência para uma conexão flangeada convencional tal como, por exemplo, a conexão flangeada usada com conexão de extremidade com extremidade de um par de seções de tubulação, mas deve ser entendido claramente que a presente invenção não está limitada a tais conexões flangeadas.
[024] Com referência agora para a figura 1, uma gaxeta de vedação 10 está localizada em uma conexão de flanges 12 entre duas seções de tubo 14 em uma aplicação de linha de fluxo. Cada uma das seções de tubo 14 inclui os flanges 16 que podem ser colocados em relação de confrontação com a gaxeta 10 entre eles. Os flanges 16 são providos com os furos 20 que alinham uns com os outros de tal maneira que os flanges 16 podem ser conectados pelos conjuntos de porca 32 e parafuso 18, tal como é conhecido na técnica.
[025] Continuando com referência para a figura 1, e com referência para a figura 2, algumas modalidades permitem isolamento elétrico entre os flanges 16, o que pode ser executado por meio de uma pluralidade de componentes diferentes associados com cada par alinhado dos furos 20. Nesta modalidade, um par dos furos 20 alinhados é provido com uma luva não condutiva 22 construída, por exemplo, de um polímero reforçado com vidro, contudo outros materiais tais como materiais epóxis, fenólicos e Nomex podem ser empregados adequadamente. A luva 22 é dimensionada para ter um comprimento que é aproximadamente igual à distância entre as superfícies externas 24 dos flanges 16 com a gaxeta 10 colocada entre eles. Uma vez que a luva 22 tenha sida inserida em um par dos furos 20 alinhados, as arruelas isolantes 26 são colocadas em um e outro lado dos furos 20 sobre as superfícies externas 24 dos flanges 16. Nesta modalidade, as arruelas de metal opcionais 28 são então posicionadas contra as arruelas 26 e o parafuso 30 é introduzido nas arruelas e na luva 22 após o que ele é preso pelas porcas 32. Em alguns casos, as arruelas isolantes 26 podem ter núcleos metálicos para reforço e outros mais de tal maneira que as arruelas de metal opcionais 28 não são necessárias. Esta montagem é empreendida para cada um dos furos 20 alinhados, após o que as porcas 32 podem ser apertadas para comprimir a gaxeta 10 em uma pressão desejada. Em vez de as porcas 32 em lados opostos do conjunto de porca 32 e parafuso 18, o parafuso 18 pode ser provido com uma cabeça no lugar de uma das porcas 32.
[026] Para facilitar isolamento elétrico entre as seções de tubo 14, a gaxeta 10 pode incluir uma camada externa de um material dielétrico. Assim, várias modalidades descritas neste documento consideram uma gaxeta 10 tendo um revestimento dielétrico em um ou em ambos os lados, as arruelas isolantes 26 e as luvas não condutivas 22, para fornecer isolamento elétrico das seções de tubo 14 separadas. O revestimento dielétrico é exigido somente em partes condutivas da gaxeta 10. As arruelas isolantes 26, tal como ilustrado nas figuras 1-2, são posicionadas contra as superfícies externas 24 dos flanges 16 e, em combinação com a luva 22, fornecem isolamento elétrico entre os conjuntos de porcas 32 e parafusos 18 e os flanges 16. As arruelas isolantes 26 podem ser arruelas de núcleo de metal que são revestidos com um material dielétrico. De modo similar, a camada externa dielétrica na gaxeta 10 fornece isolamento elétrico entre as superfícies de flanges confrontantes dos flanges 16.
[027] A figura 3 ilustra uma seção transversal de uma parte de uma conexão de flanges tendo uma gaxeta 50 consistente com a tecnologia do presente pedido. A gaxeta 50 neste exemplo inclui um anel de retenção 54 e um elemento de vedação de diâmetro interno 58. O elemento de vedação de diâmetro interno 58 é dimensionado para encaixar dentro do diâmetro interno do anel de retenção 54. O anel de retenção 54, nesta modalidade, tem um núcleo de metal 62 e um material de revestimento 66 em cada lado do núcleo de metal 62. Em outras modalidades, a gaxeta 50 pode não ter um núcleo metálico para reforço. Quando a gaxeta 50 não tem um núcleo metálico, o material de revestimento 66 pode não ser necessário para isolamento elétrico. Em uma modalidade exemplar, o material de revestimento 66 é um material dielétrico. O material de revestimento 66 pode compreender um material de vedação, tal como politetrafluoretileno (PTFE) ou outro polímero fluorado para permitir que o material de revestimento aja como uma vedação secundária se o elemento de vedação 58 falhar. Em um outro aspecto, o material de revestimento 66 pode ser um copolímero PTFE, tal como um composto de PFTE e polifluoretileno (PFE). Quando o material de revestimento 66 é um material dielétrico, o anel de retenção 54 fornece isolamento elétrico entre os flanges 70. Os flanges 70 conectam as seções de tubo 74, e incluem os furos axiais 78 que podem receber montagens de parafusos e porcas, tais como os parafusos 18 e as porcas 32 mencionados anteriormente, ou outro dispositivo para acoplar conjuntamente os componentes de junta sob um carregamento compressivo. Para facilitar isolamento elétrico, as luvas de isolamento 22 podem ser fornecidas juntamente com as arruelas de isolamento 26 para prender os flanges 70 conjuntamente em um modo similar tal como descrito anteriormente em relação às figuras 1 e 2. Alternativamente, os parafusos 18 e as porcas 32 podem ser feitos de um material inerte eletricamente. Tal como pode ser percebido agora, ao ler a invenção e analisar as figuras, o elemento de vedação 58 compreende um material dielétrico ou não condutor, tal como, por exemplo, o PTFE mencionado anteriormente ou outro polímero fluorado para citar mais duas potenciais composições para o elemento de vedação 58.
[028] Na modalidade da figura 3 o elemento de vedação de diâmetro interno 58 e o anel de retenção 54 incluem um ou mais mecanismos de travamento 55 que ajudam a prender o elemento de vedação de diâmetro interno 58 ao anel de retenção 54. De uma maneira geral, o mecanismo de travamento 55 inclui uma primeira parte no anel de retenção 54 e uma segunda parte no elemento de vedação 58 que são acopladas para fornecer um travamento entre partes. Os mecanismos de travamento 55 descritos no presente pedido podem ser permutáveis entre o elemento de vedação 58 e o anel de retenção 54, embora os recursos possam estar descritos somente em um ou no outro. A figura 4 ilustra uma seção transversal do elemento de vedação de diâmetro interno 58 desta modalidade, e a figura 5 ilustra uma seção transversal do anel de retenção 54 desta modalidade. Na modalidade exemplar mostrada nas figuras 4 e 5, o anel de retenção 54 inclui um componente de travamento radial 82 e um componente de travamento axial 86. Tal como usada neste documento, a direção radial é ao longo do raio de uma seção transversal da junta e a direção axial é ao longo da direção de fluxo de meio associada com a junta. O elemento de vedação de diâmetro interno 58 inclui um recurso de travamento radial 90 e o recurso de travamento axial 94 complementares. Neste modo, o componente de travamento radial 82 e o recurso de travamento radial complementar 90 travam para ajudar a reter o elemento de vedação de diâmetro interno 58 junto ao anel de retenção 54 e impedir movimento radial relativo entre os dois. Em projetos anteriores sem recurso de travamento radial, mudanças de pressão dentro da linha de fluxo potencialmente podem resultar em uma vedação de diâmetro interno se soltando do elemento de retenção associado e sendo puxada para dentro da linha de fluxo, resultando em perda de vedação na junta de flanges, e possivelmente em outras consequências indesejáveis. O componente de travamento axial 86 e o recurso de travamento axial complementar 94 também travam para ajudar a reter o elemento de vedação de diâmetro interno 58 junto ao anel de retenção 54 e impedir movimento axial entre os dois. Nesta modalidade o componente de travamento radial 82 e o recurso de travamento radial complementar 90 são travados por meio de uma superfície inclinada, ou em forma de cunha, de tal maneira que a fim de desencaixar o componente de travamento radial 82 e o recurso de travamento radial 90 o elemento de vedação 58 precisaria ser deslocado em uma direção axial em relação ao anel de retenção 54. O componente de travamento axial 86 e o recurso de travamento axial 94 trabalham para impedir tal movimento, ajudando desse modo a manter o elemento de vedação de diâmetro interno 58 encaixado ao anel de retenção 54, o que também reduz a tendência de delaminação entre o elemento de vedação de diâmetro interno 58 e o anel de retenção 54. Em tal maneira, os mecanismos de travamento radial e axial complementares entre o elemento de vedação de diâmetro interno 58 e o anel de retenção 54 ajudam a impedir o deslocamento da vedação para dentro do furo durante mudanças de pressão, tais como pressão negativa, descompressão rápida ou sucção do meio que está fluindo através das seções de tubo 74.
[029] O elemento de vedação de diâmetro interno 58 pode ser formado de qualquer um de diversos materiais de vedação. Em uma modalidade exemplar, o elemento de vedação 58 é construído de um material inerte quimicamente, tal como PTFE, que é retido no lugar pelo anel de retenção 54. O elemento de vedação de diâmetro interno 58, em uma modalidade, é usinado a partir de um tarugo de material PTFE, contudo outros tipos de materiais podem ser usados, tais como borracha ou outros tipos de material elastomérico. Também, em vez de usinagem, o PTFE pode ser moldado, extrusado ou formado usando outros métodos de formação. Na modalidade das figuras 3 e 4, a face interna do elemento de vedação de diâmetro interno 58 é feita em uma configuração em forma de V que é ativada por pressão e efetua vedação do meio de tubulação entre os flanges 70. Em outras palavras, o elemento de vedação de diâmetro interno tem uma superfície radial interna que forma um V ou forma côncava de tal maneira que a pressão do meio sendo vedado fornece uma força de vedação tendendo a endireitar a superfície radial interna e fazendo com que uma força de vedação seja aplicada. Certamente, o elemento de vedação de diâmetro interno 58 pode ter uma de qualquer número de configurações diferentes que fornecem vedação do meio de tubulação a não ser a forma em V ou côncava, e alguns exemplos de tais configurações em V ou côncavas estão ilustrados nas figuras 7A a 7C. Será prontamente reconhecido pelos versados na técnica que o elemento de vedação de diâmetro interno 58 pode ter várias outras configurações que podem ser selecionadas com base em uma aplicação particular na qual a vedação é para ser usada.
[030] O anel de retenção 54 pode ser construído de diversos materiais tais como poli-imida, epóxi reforçado com vidro, aço carbono, aço inoxidável, ou um “sanduíche” de aço com material laminado unido em um e outro lado tal como ilustrado nas figuras 3 e 5. Tal como pode ser percebido, o anel de retenção 54 está mostrado tendo superfícies opostas planas. Em alguns aspectos, o anel de retenção 54 pode ser usado como uma vedação secundária, em cujo caso o perfil pode ser um Kammprofile compreendendo uma série de cristas e ranhuras ou uma superfície convexa oposta à superfície flangeada relativamente plana mostrada na figura 3.
[031] O anel de retenção 54 pode ser usinado, moldado ou modelado de outro modo com uma forma correspondendo com a superfície externa do elemento de vedação de diâmetro interno 58 para aceitar os recursos de travamento do elemento de vedação de diâmetro interno 58. O anel de retenção 54 pode ter um diâmetro externo suficiente para assentar nos parafusos dos flanges 70. Assim, para alinhar o anel de retenção 54, e consequentemente o elemento de vedação de diâmetro interno, o anel de retenção 54 é recebido em um parafuso 18 (com ou sem uma luva de isolamento 22). O anel de retenção 54, neste caso, age como um centralizador de gaxeta para assegurar que a gaxeta 50 está alinhada de modo apropriado com o furo de flange. Em uma modalidade exemplar, o anel de retenção 54 é alinhado com uma das faces do flange 70 e o elemento de vedação de diâmetro interno 58 é então montado no anel de retenção 54 para criar a gaxeta 50 antes de prender os flanges 70 juntamente com parafusos através dos furos axiais 78 para criar uma tensão de assentamento agindo sobre as faces laterais do elemento de vedação de diâmetro interno 58, impedindo desse modo o meio de escapar pela montagem. Se isolamento elétrico for exigido, então luvas e arruelas de isolamento serão incluídas no conjunto, de modo similar tal como descrito anteriormente em relação às figuras 1 e 2.
[032] Em certos aspectos da tecnologia revelada neste documento, o anel de retenção 54 pode incluir uma ou mais ranhuras que contêm elementos de vedação secundária e/ou limitadores de compressão. Um anel de retenção 100 de uma modalidade exemplar está ilustrado na figura 6. Nesta modalidade, o anel de retenção 100, de modo similar ao do anel de retenção 54, tem um núcleo de metal 62 e um material de revestimento 66 em cada lado do núcleo de metal 62 para fornecer isolamento elétrico entre flanges em uma linha de fluxo. O anel de retenção 100 inclui uma ranhura 104 localizada em pelo menos um lado, e em alguns aspectos em ambos os lados tal como mostrado na figura 6, do anel de retenção 100. Notar que as ranhuras 104 na modalidade exemplar estão mostradas como alinhadas verticalmente na direção radial. Em certos aspectos, as ranhuras 104 podem ser deslocadas na direção radial. Um elemento de vedação secundária, tal como um anel O, uma vedação E, uma vedação labial de PTFE impulsionada por mola ou coisa parecida pode ser colocada na ranhura ou ranhuras 104 para fornecer uma vedação secundária, ou de segurança contra falha, para impedir vazamento no caso de falha do elemento de vedação de diâmetro interno 58. Em algumas modalidades, o elemento de vedação secundária é uma vedação de metal, e um limitador de compressão é colocado na ranhura 104, de modo similar tal como descrito na Patente U.S. No. 7.976.074 indicada anteriormente, cuja descrição total está incorporada a este documento pela referência tal como se relatada totalmente. Os lados se estendendo axialmente 105 das ranhuras 104 podem ser inclinados em um ângulo entre cerca de 75 a 90 graus, tal como, por exemplo, o lado radialmente para fora 105 tal como mostrado na figura 6. Uma superfície inclinada como esta fornece retenção aprimorada de uma vedação labial que pode ser disposta em uma ou em ambos as ranhuras 104 de tal maneira que, quando o meio aplica pressão à vedação labial, a vedação é pressionada contra a superfície interna da ranhura chanfrada 104 e assim é forçada para dentro da ranhura 104. Tal como será entendido, as dimensões da modalidade da figura 6 são exemplares, e outras dimensões adequadas podem ser usadas em várias aplicações diferentes tal como estará prontamente aparente para os versados na técnica. Em operação sem falha, a gaxeta 50, incluindo o anel de retenção 54 ou 100, é instalada em uma junta, com o elemento de vedação de diâmetro interno 58 contendo o meio dentro da junta. No caso de uma falha da vedação primária do elemento de vedação 58, a vedação secundária localizada na ranhura 104 pode facilitar contenção do meio dentro da junta.
[033] Tal como discutido anteriormente, modalidades da presente invenção fornecem uma vedação de diâmetro interno e anel de retenção que são travados a fim de impedir movimento relativo entre os dois. Será prontamente reconhecido pelos versados na técnica que os mecanismos de travamento entre a vedação e o anel de retenção podem assumir várias configurações diferentes. Por exemplo, as figuras 8A a 8D ilustram várias configurações diferentes que podem ser usadas para impedir movimento axial entre um elemento de vedação de diâmetro interno e um anel de retenção. As figuras 9A a 9C ilustram várias configurações diferentes que podem ser usadas para impedir movimento radial entre um elemento de vedação de diâmetro interno e um anel de retenção. Será entendido que qualquer combinação destes recursos ilustrados, assim como outras configurações, pode ser usada para alcançar travamento físico aprimorado de anéis de retenção e de elementos de vedação de diâmetros internos. Em várias modalidades, vedações de gaxetas tais como os tipos descritos incluem um adesivo entre o anel de retenção e o elemento de vedação para prender os dois conjuntamente.
[034] O anel de retenção 54 com uma superfície curvada ou afunilada tal como o componente de travamento axial 86, o qual tem uma forma côncava, e o componente de travamento radial 82, o qual tem uma forma afunilada ou angulada, junto com o recurso de travamento axial 94, o qual é convexo para casar com componente de travamento axial 86, e o recurso de travamento radial 90, o qual é uma cunha para casar com o componente de travamento radial 82, são fornecidos em parte para inibir o elemento de vedação de diâmetro interno contra encurvamento para dentro durante expansão de vedação como um resultado de descompressão ou mudanças térmicas. A interação dos elementos e recursos de travamento axial e radial, tal como mostrado nas figuras 4 e 5, fornece um vetor de reação menor que o ideal para resistir ao movimento, o que pode resultar em delaminação ou coisa parecida da gaxeta. Tal como mostrado, o vetor de reação angulado estaria em aproximadamente 45 graus enquanto que o vetor de reação de ranhura e de cordão estaria em uma tangente em alguma parte fora da perpendicular. Com referência agora às figuras 10 e 11, um anel de retenção 200 (figura 10) e um elemento de vedação de diâmetro interno 250 (figura 11) são fornecidos. Os arranjos verticais e horizontais dos elementos e recursos de travamento, tal como será explicado a seguir, fornecem maior resistência ao movimento relativo já que os vetores de reações são perpendiculares à direção de movimento.
[035] Com referência específica para a figura 10, o anel de retenção 200 está mostrado com mais detalhes. O anel de retenção 200 tem uma altura Hr, o que será explicado adicionalmente a seguir. O anel de retenção 200 compreende um material de núcleo 202, tal como um metal ou material elástico, e os materiais de superfícies 204(1), 204(2) revestindo os lados opostos do material de núcleo 202, contudo em certos aspectos nenhum lado não é revestido ou somente um lado do material de núcleo 202 é revestido. O material de revestimento pode ser qualquer material mencionado até aqui.
[036] O anel de retenção 200 fornece um componente de travamento radial 206. O componente de travamento radial 206 compreende um rebaixo retangular 208 formado no núcleo de metal 202. O rebaixo 208 é formado no núcleo de metal 202 a uma distância radial para fora a partir da superfície interna de núcleo 210 formando uma borda interna 212 em volta da circunferência interna do núcleo de metal 202.
[037] Tal como mostrado na figura 10, o anel de retenção 200 também compreende um componente de travamento axial 214. O componente de travamento axial 214 é uma ranhura retangular 216 formada no material de superfície 204 adjacente ao componente de travamento radial 206. A ranhura retangular 216, nesta modalidade exemplar, é formada em volta da circunferência de uma primeira superfície interna de material 218 a uma distância axial do material de núcleo para formar uma perna 220 que se apoia no material de núcleo 202. A primeira superfície interna de material 218 é formada no material de superfície 204(1). Uma segunda superfície interna de material 222 é formada no material de superfície 204(2) no lado oposto do material de núcleo 202. A primeira superfície interna de material 218 é deslocada radialmente para fora a partir da segunda superfície interna de material 222. A segunda superfície interna de material 222 fica alinhada com a superfície interna de núcleo 210. A primeira superfície interna de material 218 fica deslocada radialmente para fora a partir da segunda superfície interna de material 222 pela espessura da borda interna 212 mais a largura do rebaixo 208 formado no núcleo de metal 202.
[038] Com referência específica agora para a figura 11, o elemento de vedação de diâmetro interno 250 está mostrado com mais detalhes. O elemento de vedação de diâmetro interno 250 tem uma altura Hs que é maior que Hr. Fornecer o elemento de vedação de diâmetro interno 250 com uma altura Hs maior que a altura Hr do anel de retenção 200 fornece diversos benefícios. Um benefício diz respeito a garantir compressão do elemento de vedação de diâmetro interno 250 pelas superfícies de flanges confrontantes, o que facilita para que uma vedação positiva seja formada. Um outro benefício inclui permitir uma expansão de compressão controlada. Em outras palavras, quando comprimido axialmente, o elemento de vedação de diâmetro interno 250 tenta expandir radialmente. O anel de retenção 200 inibe expansão radial para fora de tal maneira que o elemento de vedação de diâmetro interno 250 tende a expandir radialmente para dentro. A expansão radialmente para dentro diminui a razão de volume vazio de tal maneira que o furo de vedação fica com um alinhamento de tamanho mais próximo do furo de junta, o que melhora resistência à corrosão para citar um benefício. O elemento de vedação de diâmetro interno 250 tem uma superfície interna 252. A superfície interna 252 é em forma de V, tal como discutido anteriormente, de tal maneira que pressão de meio sobre a superfície interna 252 aplica força tal como mostrado pelas setas A tendendo a assentar o elemento de vedação de diâmetro interno 250 contra os flanges (não mostrados nas figuras 10 e 11). A forma de V ou de uma maneira geral côncava e outras mais podem ser consideradas como uma superfície convergindo para dentro para um ponto interno da superfície, o qual neste caso é o ponto central.
[039] O elemento de vedação de diâmetro interno 250 tem uma parte de travamento 254 que compreende partes correspondendo ao componente de travamento radial 206 e ao componente de travamento axial 214 do elemento de retenção 202. A parte de travamento 254 compreende um gancho 256 que engancha em volta da borda 212 descrita anteriormente. O gancho 256 pode ser considerado o travamento radial para este aspecto da tecnologia. O gancho 256 da parte de travamento 254 compreende uma perna 258 e uma beira 260 que formam conjuntamente um rebaixo 262. O rebaixo 262 é dimensionado para encaixar com a borda interna 212. A perna 258 é dimensionada para encaixar dentro do rebaixo retangular 208. A beira 260 se estende ao longo da superfície interna de núcleo 210 e da segunda superfície interna de material 222. Em um aspecto, o movimento radial para dentro é impedido por meio de um contato de superfície com superfície.
[040] A parte de travamento 254 também compreende uma protuberância de travamento axial 264. A protuberância de travamento axial 264 é dimensionada para encaixar dentro da ranhura retangular 216 e de uma maneira geral se estende da perna 258 em vez de da beira 260. A protuberância de travamento axial 264 forma uma superfície de prateleira circunferencial 264s que contacta pelo menos uma parede da ranhura retangular 216. Tal como mostrado, a protuberância de travamento axial 264 é formada como uma cunha tendo uma seção transversal triangular. A forma de cunha facilita encaixe da protuberância de travamento axial 264 com a ranhura retangular 216. A superfície de prateleira circunferencial 264s de uma maneira geral fica voltada para jusante para fornecer uma resistência de superfície com superfície ao movimento axial. A forma de cunha facilita inserção da protuberância de travamento axial 264, mas a protuberância de travamento axial 264 pode ter uma forma dimensionada para encaixar cooperativamente na ranhura retangular 216, tal como ter uma forma de bloco, por exemplo.
[041] Tal como será percebido pelos versados na técnica, indústrias tais como a indústria de óleo e gás utilizam muitos e muitos quilômetros (milhas) de tubos de metal conectados que estão sujeitos, por exemplo, a um fluxo natural de corrente através da tubulação e através das conexões de flanges de metal com metal na tubulação que faz com que as conexões de flanges sejam corroídas e desenvolvam corrosão similar à de terminais de bateria. A gaxeta de isolamento para modalidades da invenção interrompe esse fluxo de corrente através de uma tubulação e impede que os flanges sejam corroídos e desenvolvam corrosão no modo no qual eles seriam com uma vedação de metal com metal.
[042] Um método de fabricar o material de gaxeta para modalidades da invenção envolve unir o material dielétrico de revestimento a ambos os lados do substrato de metal em lâminas grandes para garantir uniformidade da laminação. De acordo com um método como este, um jato de água é utilizado em seguida para recortar de modo apropriado círculos de diâmetros internos e externos dimensionados para gaxetas das lâminas grandes, e os componentes de travamento são formados no diâmetro interno círculo do material de gaxeta circular recortado, por exemplo, com o material de gaxeta circular montado em um torno mecânico. A gaxeta de isolamento resultante para modalidades da invenção tem a estabilidade e/ou rigidez de uma gaxeta de metal com um núcleo de aço inoxidável tendo excelentes propriedades de resistência à corrosão, enquanto que o epóxi reforçado com vidro laminado sobre as superfícies opostas da gaxeta fornece excelentes propriedades de isolamento, e os componentes de travamento permitem que uma vedação de diâmetro interno seja travada a isto. Ranhuras podem ser recortadas no material de gaxeta circular também usando um torno mecânico, em modalidades que usam ranhuras para elementos de vedação secundária.
[043] A descrição anterior das modalidades descritas é fornecida para capacitar os versados na técnica para construir ou usar a presente invenção. Várias modificações para estas modalidades estarão prontamente aparentes para os versados na técnica, e os princípios genéricos definidos neste documento podem ser aplicados para outras modalidades sem divergir do espírito ou escopo da invenção. Assim, a presente invenção não é pretendida para ficar limitada às modalidades mostradas neste documento, e é para ser conferido a ela o escopo mais amplo consistente com os princípios e recursos inéditos descritos neste documento.

Claims (16)

1. Aparelho de vedação (10, 50) para uso entre peças unidas (12, 70) em uma linha de fluxo que é operativa para conter fluido na mesma, caracterizado pelo fato de que compreende: (1) um anel de retenção (54, 100, 200) compreendendo um núcleo de metal (62, 202) e tendo superfícies laterais opostas em que pelo menos uma das superfícies laterais opostas tem uma camada de material dielétrico (66, 204(1), 204(2)) disposta sobre a mesma, o anel de retenção tendo uma abertura de diâmetro interno formada no mesmo, o anel de retenção compreendendo: (i) um elemento de travamento axial (55, 86, 214) formando uma ranhura circunferencial (216) no material dielétrico na abertura de diâmetro interno, e (ii) um recurso de travamento radial (55, 82, 214) formando uma borda circunferencial (212) no núcleo em volta da abertura de diâmetro interno; e (8) um elemento de vedação de diâmetro interno (58, 250) tendo uma superfície de vedação interna (252), uma superfície de vedação externa e uma parte de travamento, a parte de travamento compreendendo: (9) um recurso de travamento axial (55, 94, 264) que compreende uma protuberância no formato de cunha para encaixar cooperativamente com a ranhura do elemento de travamento axial, e (11) um recurso de gancho (55, 90, 256) encaixado cooperativamente com o dito elemento de travamento radial, em que o encaixe cooperativo do recurso de travamento axial com o elemento de travamento axial e do recurso de gancho com o elemento de travamento radial impede substancialmente movimento axial e radial relativo entre o anel de retenção e o elemento de vedação de diâmetro interno.
2. Aparelho de vedação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação de diâmetro interno tem uma primeira altura (Hs) e o anel de retenção tem uma segunda altura (Hr) menor que a primeira altura (Hs) para permitir compressão da vedação de diâmetro interno.
3. Aparelho de vedação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de material dielétrico (66, 204(1), 204(2)) é disposta sobre ambas as superfícies laterais opostas do material de núcleo de metal.
4. Aparelho de vedação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito anel de retenção compreende adicionalmente uma ranhura (104) formada em cada uma das ditas superfícies laterais opostas e um elemento de vedação secundário disposto em cada uma das ditas ranhuras.
5. Aparelho de vedação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gancho compreende uma perna (258) e uma beira (260) de tal maneira que um rebaixo (262) é formado entre elas, e o rebaixo (262) é dimensionado para encaixe cooperativo com a borda circunferencial.
6. Aparelho de vedação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície de vedação interna compreende uma superfície convergindo para dentro que é ativada por pressão.
7. Montagem de gaxeta (10, 50) para uso em uma junta (12, 70) entre superfícies flangeadas confrontantes, caracterizada pelo fato de que compreende: (A) um anel de retenção (54, 100, 200) compreendendo um material de núcleo (62, 202) tendo uma superfície interna de núcleo (210), uma primeira superfície lateral e uma segunda superfície lateral oposta à primeira superfície lateral, uma primeira camada de material de superfície (66, 204(1), 204(2)) revestindo a primeira superfície lateral e uma segunda camada de material de superfície revestindo a segunda superfície lateral, em que: (i) o material de núcleo compreendendo um rebaixo (208) na primeira superfície lateral em que o dito rebaixo (208) forma uma borda circunferencial de diâmetro interno (212), (ii) a primeira camada de material de superfície compreendendo uma ranhura circunferencial (216) em uma primeira superfície interna de material (218), em que a primeira superfície interna de material é disposta radialmente para fora da superfície interna de núcleo, e (iii) a segunda camada de material de superfície compreendendo uma segunda superfície interna de material (222) substancialmente alinhada com a superfície interna de núcleo; e (B) um elemento de vedação (58, 250) tendo uma superfície de vedação interna (252), uma superfície de vedação externa, um gancho e uma protuberância de travamento axial, em que: (i) o gancho (55, 90, 206, 256) compreende uma perna (258) e uma beira (260) que formam um rebaixo (262), em que o rebaixo encaixa cooperativamente com a borda circunferencial para impedir movimento radial relativo entre o anel de retenção e o elemento de vedação; e (ii) a protuberância de travamento axial (55, 94, 264) se estende da perna do gancho e encaixa cooperativamente com a ranhura circunferencial para impedir movimento axial relativo entre o anel de retenção e o elemento de vedação.
8. Montagem de gaxeta, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o anel de retenção é formado de um material de poli-imida.
9. Montagem de gaxeta, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o dito anel de retenção compreende adicionalmente: uma ranhura (104) formada nas primeira e segunda superfícies do núcleo de metal e nas primeira e segunda camadas de material de superfície; e um elemento de vedação secundário disposto em cada uma das ditas ranhuras.
10. Montagem de gaxeta, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a dita superfície de vedação interna compreende superfícies convergindo para dentro que são ativadas por pressão.
11. Sistema de isolamento que fornece uma interface entre peças de flanges unidas (12, 70), cada uma tendo uma face interna e uma externa, caracterizado pelo fato de que compreende: uma vedação de gaxeta (10, 50) compreendendo (A) um anel de retenção (54, 100, 200) tendo superfícies laterais opostas e uma abertura de diâmetro interno formada no mesmo, o anel de retenção tendo (i) um recurso de travamento axial (55, 86, 214) compreendendo uma ranhura retangular (216) formada em uma primeira das ditas superfícies laterais opostas e dita abertura de diâmetro interno, e (ii) um recurso de travamento radial (55, 82, 214) compreendendo um rebaixo retangular (208) e borda (212) formada na primeira das ditas superfícies laterais opostas e da dita abertura de diâmetro interno, e (B) um elemento de vedação (58, 250) tendo uma superfície de vedação interna (252) e uma superfície de vedação externa, a superfície de vedação externa compreendendo (i) um componente de travamento axial (55, 94, 264) encaixado com e moldado para se adaptar na ranhura retangular, e (ii) um componente de travamento radial (55, 90, 206, 26) tendo um formato de gancho encaixado com o rebaixo retangular e a borda, em que os ditos recursos e componentes de travamento axial e radial são encaixados cooperativamente a fim de impedir substancialmente movimento axial e radial relativo entre o anel de retenção e o elemento de vedação; pelo menos uma luva de isolamento (22) recebível em um furo alinhado (20) formado em cada peça de flange unida, a dita luva tendo um comprimento que é substancialmente igual a uma distância entre faces externas das peças de flanges unidas com a dita vedação de gaxeta colocada entre elas; pelo menos um prendedor de metal alongado (18, 32) tendo extremidades opostas, o dito prendedor sendo recebível na dita luva de isolamento para conectar peças de flanges unidas uma à outra com a dita vedação de gaxeta colocada entre elas; e pelo menos uma arruela isolante (26) recebível no dito pelo menos um prendedor de metal alongado em contato com pelo menos uma das faces externas de peças de flanges.
12. Sistema de isolamento, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito prendedor de metal compreende adicionalmente pelo menos uma porca (32) e um eixo de metal (18) rosqueado para receber a porca em pelo menos uma das ditas extremidades opostas.
13. Sistema de isolamento, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito anel de retenção compreende adicionalmente uma ranhura (104) formada em cada uma das ditas superfícies laterais opostas e um elemento de vedação secundário disposto em cada uma das ditas ranhuras.
14. Sistema de isolamento, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que uma parte do dito recurso de travamento radial compreende um rebaixo em forma de cunha formado no dito anel de retenção, e o dito componente de travamento radial compreende uma projeção em forma de cunha complementar que se estende para dentro do dito rebaixo em forma de cunha.
15. Sistema de isolamento, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que uma parte do dito recurso de travamento axial compreende um rebaixo de forma semicircular formado no dito anel de retenção, e o dito componente de travamento axial compreende uma projeção de forma semicircular complementar que se estende para dentro do dito rebaixo de forma semicircular.
16. Sistema de isolamento, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a dita superfície de vedação interna compreende uma superfície ativada por pressão em forma de V.
BR112017022518-2A 2015-04-23 2015-04-23 Aparelho de vedação para uso entre peças unidas em uma linha de fluxo que é operativa para conter fluido na mesma, montagem de gaxeta para uso em uma junta entre superfícies flangeadas confrontantes, e sistema de isolamento que fornece uma interface entre peças de flanges unidas BR112017022518B1 (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2015/027381 WO2016171704A1 (en) 2015-04-23 2015-04-23 Sealing system having interlocking inner diameter seal element to resist pressure changes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112017022518A2 BR112017022518A2 (pt) 2018-07-17
BR112017022518B1 true BR112017022518B1 (pt) 2021-07-13

Family

ID=57144141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112017022518-2A BR112017022518B1 (pt) 2015-04-23 2015-04-23 Aparelho de vedação para uso entre peças unidas em uma linha de fluxo que é operativa para conter fluido na mesma, montagem de gaxeta para uso em uma junta entre superfícies flangeadas confrontantes, e sistema de isolamento que fornece uma interface entre peças de flanges unidas

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP3314152B1 (pt)
KR (2) KR102348480B1 (pt)
CN (1) CN107810353B (pt)
BR (1) BR112017022518B1 (pt)
CA (1) CA2983579C (pt)
GB (1) GB2553966B (pt)
MX (1) MX2017013521A (pt)
WO (1) WO2016171704A1 (pt)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10001235B2 (en) 2014-01-29 2018-06-19 Garlock Pipeline Technologies, Inc. Sealing system having interlocking inner diameter seal element to resist pressure changes
US10920914B2 (en) 2014-01-29 2021-02-16 Garlock Pipeline Technologies, Inc. Sealing system having interlocking inner diameter seal element to resist pressure changes
US20180094756A1 (en) 2016-10-05 2018-04-05 Garlock Pipeline Technologies, Inc. Gasket with electrical isolating coatings
US11898637B2 (en) 2016-10-05 2024-02-13 Gpt Industries, Llc Gasket with electrical isolating coatings
KR102144410B1 (ko) * 2019-01-02 2020-08-12 제일 이엔에스 주식회사 가스켓

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3720420A (en) * 1971-03-19 1973-03-13 Parker Hannifin Corp Gasket
GB1350169A (en) * 1972-08-04 1974-04-18 British Oxygen Co Ltd Vacuum selas
US4776600A (en) * 1987-11-23 1988-10-11 Pikotek, Inc. Dielectric pipe flange gasket
JPH05248542A (ja) * 1991-12-30 1993-09-24 Japan Atom Energy Res Inst メタルガスケットを用いた真空シール構造、真空シール方法、真空シール用メタルガスケットおよびメタルガスケット用真空フランジ
GB2306790B (en) * 1995-10-28 2000-01-12 Motorola Ltd Gasket and mounting therefor
US6402159B1 (en) * 1997-04-08 2002-06-11 Gary A. Kohn Dielectric gasket
JP3431460B2 (ja) 1997-05-08 2003-07-28 株式会社大創 ガスケット
US20020074798A1 (en) * 1999-12-28 2002-06-20 Duzick Timothy C. Sanitary seal
WO2006008856A1 (ja) * 2004-07-16 2006-01-26 Ckd Corporation シール構造、流体機器、集積弁及びシール部材
CA2604849A1 (en) * 2005-04-04 2006-10-12 Corrosion Control Corp. D/B/A Pikotek Isolation gasket, system and method of manufacture
US20070024007A1 (en) * 2005-07-28 2007-02-01 Putch Samuel W Seal ring and method
US7976074B2 (en) * 2008-03-28 2011-07-12 Corrosion Control Corporation Isolation gasket system incorporating secondary seal and compression limiter
CN104121366B (zh) * 2014-07-14 2016-12-07 江苏华夏重工有限公司 一种耐高压密封圈

Also Published As

Publication number Publication date
EP3314152A1 (en) 2018-05-02
GB2553966B (en) 2021-02-10
WO2016171704A1 (en) 2016-10-27
CA2983579C (en) 2022-08-16
EP3314152B1 (en) 2022-05-04
MX2017013521A (es) 2018-02-09
KR101955147B1 (ko) 2019-05-23
CA2983579A1 (en) 2016-10-27
KR102348480B1 (ko) 2022-01-07
EP3314152A4 (en) 2019-04-10
GB2553966A (en) 2018-03-21
KR20190022932A (ko) 2019-03-06
GB201716689D0 (en) 2017-11-29
CN107810353A (zh) 2018-03-16
BR112017022518A2 (pt) 2018-07-17
KR20170139081A (ko) 2017-12-18
CN107810353B (zh) 2021-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10001235B2 (en) Sealing system having interlocking inner diameter seal element to resist pressure changes
EP2698573B1 (en) Isolation gasket
EP1869356B1 (en) Isolation gasket, system and method of manufacture
BR112017022518B1 (pt) Aparelho de vedação para uso entre peças unidas em uma linha de fluxo que é operativa para conter fluido na mesma, montagem de gaxeta para uso em uma junta entre superfícies flangeadas confrontantes, e sistema de isolamento que fornece uma interface entre peças de flanges unidas
US11619331B2 (en) Gasket having interlocked inner diameter seal element
US9976681B2 (en) Fluid sealing
BR112014032203B1 (pt) Método para testar e montagem para assegurar a integridade de um arranjo de vedação de um tubo flexível
US10753521B1 (en) Inner diameter seal gasket
US3537729A (en) Expansion joint for pipe
US4909548A (en) Compound-taper flange assembly
WO2009029878A1 (en) Seal device having an inner diameter seal
EP2472159A1 (en) Flange seal
US20200271256A1 (en) Dielectric fitting
JP2022039863A (ja) フランジ継手用のガスケットとその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 23/04/2015, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

B25F Entry of change of name and/or headquarter and transfer of application, patent and certif. of addition of invention: change of name on requirement

Owner name: GARLOCK PIPELINE TECHNOLOGIES, INC. (US)

Free format text: A FIM DE ATENDER A ALTERACAO DE NOME REQUERIDA ATRAVES DA PETICAO NO 870230099798, DE10/11/2023, E NECESSARIO APRESENTAR DOCUMENTO QUE EVIDENCIE A ALTERACAO DE NOME SOLICITADA.ALEM DISSO, E PRECISO APRESENTAR A GUIA DE CUMPRIMENTO DE EXIGENCIA.