BR112018011563B1

BR112018011563B1 - Junta tubular

Info

Publication number: BR112018011563B1
Application number: BR112018011563-0A
Authority: BR
Inventors: Odd Marius Rosvold
Original assignee: Vetco Gray Scandinavia As
Priority date: 2015-12-08
Filing date: 2016-12-07
Publication date: 2021-08-24
Also published as: CN108474505A; EP3387313A1; US11255474B2; EP3387313B1; WO2017097826A1; US20180320805A1; BR112018011563A2; AU2016365696A1; NO342547B1; NO20151697A1; AU2016365696B2; CN108474505B

Abstract

junta tubular trata-se de uma junta tubular que compreende primeiro e segundo membros tubulares (10, 20), um elemento de vedação anular (40) posicionado entre os membros tubulares e um dispositivo de fixação (30) para fixar os membros tubulares entre si com uma face de extremidade do primeiro membro tubular em contato com uma face de extremidade do segundo membro tubular. o elemento de vedação compreende um corpo metálico anular (41). duas superfícies de vedação (46a, 46b) no corpo metálico são projetadas para encaixar com superfícies de vedação cônicas (16, 26) nos membros tubulares. um primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola (47a) é montado no corpo metálico e configurado para estar em contato de vedação com uma superfície de vedação que se estende radialmente (17) no primeiro membro tubular. um segundo membro de vedação polimérico energizado por mola (47b) é montado no corpo metálico e configurado para estar em contato de vedação com uma superfície de vedação que se estende radialmente (27) no segundo membro tubular. os ditos membros de vedação (47a, 47b) são pré-tensionados mediante a fixação dos membros tubulares entre si.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a uma junta tubular de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

[002] Nessa descrição e nas reivindicações subsequentes, o termo “fluido” e refere a um meio que flui em forma gasosa ou líquida. Consequentemente, a expressão “vedação estanque a fluido” significa uma vedação que é estanque a líquido bem como estanque a gás.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] O desenvolvimento dentro de exploração marítima de óleo e gás nas últimas décadas tem sido direcionado para submarinas instalações para processamento e transporte de óleo e gás. Essas instalações submarinas substituem as plataformas tradicionais, em que óleo e gás eram transportados até a plataforma para processamento e transporte adicionais. Esses desenvolvimentos de sistemas de produção, processamento e transporte submarinos tem resultado em uma necessidade crescente por juntas tubulares adequadas para uso submarino, por exemplo, para unir condutos de fluido que pertencem a módulos de processamento ou seções de tubo interconectáveis em de forma que estanque um fluido. Foi constatado que vedações com base em materiais metálicos resistentes à corrosão são adequados para uso em aplicações submarinas. Um tipo conhecido de junta tubular é dotado de um anel de vedação metálico posicionado entre superfícies de vedação internas cônicas de dois membros tubulares adjacentes para vedação entre os mesmos. Essa vedação disposição é muito eficaz para vedação contra pressão de fluido interna dentro dos membros tubulares.

[004] Uma junta tubular para uso submarino pode ser dotada de uma vedação de barreira dupla a fim de obter confiabilidade adicional da junta, tanto em um contexto ambiental quanto a fim de melhorar a estabilidade de produção. Uma junta tubular dotada de uma vedação de barreira dupla é, por exemplo, previamente conhecida do documento WO 2012/038799 A1. A junta tubular revelada no documento WO 2012/038799 A1 compreende um anel de vedação metálico que tem uma primeira superfície de vedação externa projetada para encaixar com uma superfície de vedação interna cônica de um primeiro membro tubular e uma segunda superfície de vedação externa projetada para encaixar com uma superfície de vedação interna cônica de um segundo membro tubular para formar uma vedação primária mediante a fixação dos membros tubulares entre si, em que uma vedação secundária é formada por um primeiro membro de vedação anular de material elastomérico interposto entre o anel de vedação e o primeiro membro tubular e um segundo membro de vedação anular de material elastomérico interposto entre o anel de vedação e o segundo membro tubular. Caso a superfície de vedação cônica de um dos membros tubulares seja danificado e não seja mais capaz de formar uma vedação estanque a fluido com a superfície de vedação correspondente do anel de vedação metálico, a integridade de vedação pode ser mantida sob o efeito da vedação secundária formada pelos membros de vedação anulares elastoméricos.

[005] Em uma junta tubular do tipo mencionado acima, a integridade de vedação pode ser perdida caso as faces de extremidade opostas dos dois membros tubulares sejam levemente separadas uma da outra em uma situação em que a junta tubular é submetida a carga de flexão alta.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[006] O objetivo da presente invenção é fornecer uma solução para o problema mencionado acima.

[007] De acordo com a invenção, esse objetivo é alcançado por uma junta tubular que tem as funções definidas na reivindicação 1.

[008] A junta tubular da presente invenção compreende: um primeiro membro tubular e um segundo membro tubular, sendo que o primeiro membro tubular tem uma face de extremidade configurada para confrontar uma face de extremidade correspondente do segundo membro tubular; um dispositivo de fixação para fixar os membros tubulares entre si com a face de extremidade do primeiro membro tubular em contato com a face de extremidade do segundo membro tubular; e um elemento de vedação anular para ser recebido em uma ranhura anular formada por um primeiro recesso anular na face de extremidade do primeiro membro tubular e um segundo recesso anular oposto na face de extremidade do segundo membro tubular, em que o elemento de vedação compreende um corpo metálico anular que tem uma primeira superfície de vedação externa projetada para encaixar com uma primeira superfície de vedação cônica fornecida no dito primeiro recesso anular e uma segunda superfície de vedação externa projetada para encaixar com uma segunda superfície de vedação cônica fornecida no dito segundo recesso anular mediante a fixação dos membros tubulares entre si, em que a junta tubular é caracterizada pelo fato de que: o elemento de vedação compreende um primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola anular montado no corpo metálico e configurado para estar em contato de vedação com uma primeira superfície de vedação que se estende radialmente, fornecida no dito primeiro recesso anular radialmente para dentro da primeira superfície de vedação cônica quando os membros tubulares estão fixados entre si; o elemento de vedação compreende um segundo membro de vedação polimérico energizado por mola anular montado no corpo metálico e configurado para estar em contato de vedação com uma segunda superfície de vedação que se estende radialmente, fornecida no dito segundo recesso anular radialmente para dentro da segunda superfície de vedação cônica quando os membros tubulares estão fixados entre si; e os membros de vedação poliméricos energizados por mola são configurados para serem pré-tensionados mediante a fixação dos membros tubulares entre si.

[009] As superfícies de vedação externas no corpo metálico e nas superfícies de vedação cônicas associadas nos membros tubulares formam uma vedação primária para a pressão de fluido interna e externa da junta tubular, enquanto que os membros de vedação poliméricos energizados por mola e as superfícies de vedação associadas que se estendem radialmente nos membros tubulares formam uma vedação secundária para a pressão de fluido interna e externa da junta tubular. Devido à flexibilidade e o pré-tensionamento dos membros de vedação poliméricos energizados por mola, os membros de vedação poliméricos energizados por mola serão capazes de manter integridade de vedação, isto é, capazes de permanecer em contato estanque a fluido com as superfícies de vedação associadas que se estendem radialmente nos membros tubulares, em uma situação em que as faces de extremidade opostas dos dois membros tubulares são levemente separadas uma da outra.

[010] Uma realização da invenção é caracterizada pelo fato de que: o corpo metálico tem uma parte de base central, um primeiro flange flexível e um segundo flange flexível, em que o primeiro e segundo flanges estão localizados de modo oposto um ao outro e conectados à parte de base em extremidades opostas da mesma e em que as ditas primeira e segunda superfícies de vedação externas do corpo metálico são fornecidas na parte de base; o primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola é montado no primeiro flange do corpo metálico; o segundo membro de vedação polimérico energizado por mola é montado no segundo flange do corpo metálico; e os flanges do corpo metálico são configurados para serem pré- tensionados mediante a fixação dos membros tubulares entre si.

[011] A flexibilidade e o pré-tensionamento dos flanges do corpo metálico melhorarão a capacidade dos membros de vedação poliméricos energizados por mola para manterem a integridade de vedação em uma situação em que as faces de extremidade opostas dos dois membros tubulares são levemente separadas uma da outra.

[012] Outra realização da invenção é caracterizada pelo fato de que: que o primeiro flange do corpo metálico compreende uma primeira superfície de contato configurada para ser pressionada de encontro à primeira superfície de vedação que se estende radialmente mediante a fixação dos membros tubulares entre si; o segundo flange do corpo metálico compreende uma segunda superfície de contato que está localizada de modo oposto à dita primeira superfície de contato e configurada para ser pressionada de encontro à segunda superfície de vedação que se estende radialmente mediante a fixação dos membros tubulares entre si; o primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola compreende um corpo polimérico anular que é configurado para se projetar além da dita primeira superfície de contato quando o elemento de vedação está em um estado descarregado; e o segundo membro de vedação polimérico energizado por mola compreende um corpo polimérico anular que é configurado para se projetar além da dita segunda superfície de contato quando o elemento de vedação está em um estado descarregado.

[013] Desse modo, é assegurado que os membros de vedação poliméricos energizados por mola serão pré-tensionados quando os flanges do corpo metálico são pré-tensionados por serem fixados entre as faces de extremidade dos membros tubulares mediante a fixação dos membros tubulares entre si.

[014] Vantagens adicionais bem como funções vantajosas da junta tubular de acordo com a presente invenção aparecerão a partir das reivindicações dependentes e da descrição a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[015] Com referência às Figuras anexas, uma descrição específica de realizações preferenciais da invenção citadas como exemplos segue abaixo. Nas Figuras: a Figura 1 é uma ilustração esquemática de uma primeira realização de uma junta tubular de acordo com a presente invenção, conforme visto em um corte longitudinal; a Figura 2 é uma ilustração esquemática de uma parte de um elemento de vedação incluído na junta tubular de A Figura 1, conforme visto em um corte longitudinal; a Figura 3 é uma ilustração esquemática de uma parte de dois membros tubulares incluídos na junta tubular de A Figura 1, conforme visto em um corte longitudinal; a Figura 4 é uma ilustração esquemática de uma segunda realização de uma junta tubular de acordo com a presente invenção, conforme visto em um corte longitudinal; a Figura 5 é uma ilustração esquemática de uma parte de um elemento de vedação incluído na junta tubular de A Figura 4, conforme visto em um corte longitudinal; e a Figura 6 é uma ilustração esquemática de uma terceira realização da parte de um elemento de vedação incluído na junta tubular da Figura 4, conforme visto em corte longitudinal.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[016] Duas realizações possíveis de uma junta tubular 1 de acordo com a presente invenção são ilustradas nas Figuras 1 e 4. A junta tubular 1 compreende um primeiro membro tubular 10 e um segundo membro tubular 20, os quais devem ser conectados entre si. Os membros tubulares 10, 20 são de material metálico. Em sua extremidade externa, o primeiro membro tubular 10 tem uma face de extremidade 11 que é configurada para confrontar uma face de extremidade correspondente 21 fornecida na extremidade externa do segundo membro tubular 20. Além disso, cada membro tubular 10, 20 tem um furo atravessante interno 12, 22 o qual se estende axialmente através do membro tubular. O primeiro membro tubular 10 pode ser soldado a uma porção de extremidade de um primeiro conduto de fluido e o segundo membro tubular 20 pode ser soldado a uma porção de extremidade de um segundo conduto de fluido. Alternativamente, um dos membros tubulares 10, 20 pode ter um cego ou fechado furo em vez de um furo atravessante.

[017] Além disso, a junta tubular 1 compreende um dispositivo de fixação 30 de qualquer tipo adequado para fixar o primeiro membro tubular 10 ao segundo membro tubular 20 com a face de extremidade 11 do primeiro membro tubular em contato com a face de extremidade 21 do segundo membro tubular e com o furo atravessante 12 do primeiro membro tubular alinhado com e em comunicação fluida com o furo atravessante 22 do segundo membro tubular. No exemplo ilustrado, dois membros de fixação 31, 32 do dispositivo de fixação 30 são mostrados, sendo que cada um é dotado de uma primeira superfície de guia interna inclinada 33 projetada para encaixar com uma correspondente superfície de guia externa inclinada 13 fornecida em um flange que se projeta radialmente 14 na extremidade externa do primeiro membro tubular 10 e uma segunda superfície de guia interna inclinada 34 projetada para encaixar com uma superfície de guia externa inclinada 23 correspondente fornecida em um flange que se projeta radialmente 24 na extremidade externa do segundo membro tubular 20. Os membros de fixação 31, 32 são dispostos em lados opostos dos membros tubulares 10, 20 e pressionados um em direção ao outro na direção radial para, desse modo, forçar os membros tubulares 10, 20 um em direção ao outro na direção axial sob o efeito das superfícies de guia inclinadas 33, 34, 13, 23. O número de membros de fixação pode ser dois ou mais de acordo com cada uso específico.

[018] A junta tubular 1 também compreende um elemento de vedação anular 40, o qual é posicionado entre os membros tubulares 10, 20. O elemento de vedação 40 é recebido em uma ranhura anular 2 formada por um primeiro recesso anular 15 (consultar a Figura 3) na face de extremidade 11 do primeiro membro tubular 10 e um segundo recesso anular oposto 25 na face de extremidade 21 do segundo membro tubular 20. O elemento de vedação 40 compreende um corpo metálico anular 41, 41’ o qual tem uma primeira superfície de vedação externa 46a projetada para encaixar com uma primeira superfície de vedação cônica 16 no primeiro membro tubular 10 e uma segunda superfície de vedação externa 46b projetada para encaixar com uma segunda superfície de vedação cônica 26 no segundo membro tubular 20 mediante a fixação dos membros tubulares 10, 20 entre si. A primeira superfície de vedação cônica 16 é fornecida no primeiro recesso anular 15 e a segunda superfície de vedação cônica 26 é fornecida no segundo recesso anular 25. A superfície de vedação cônica 16, 26 do respectivo membro tubular 10, 20 é moldado conicamente.

[019] Um primeiro membro de vedação anular energizado por mola 47a é montado no corpo metálico 41, 41’ em um primeiro lado do mesmo e configurado para estar em contato de vedação com uma primeira superfície de vedação que se estende radialmente 17 no primeiro membro tubular 10 quando os membros tubulares 10, 20 estão fixados entre si. O membro de vedação 47a é produzido em um material polimérico nessa realização. Um segundo membro de vedação anular energizado por mola 47b correspondente é montado no corpo metálico 41, 41’ em um segundo lado oposto do mesmo e configurado para estar em contato de vedação com uma segunda superfície de vedação que se estende radialmente 27 no segundo membro tubular 20 quando os membros tubulares 10, 20 estão fixados entre si. Além disso esse membro de vedação 47b é produzido em um polimérico material.

[020] No entanto, como pode ser visto a partir de uma realização a seguir, os membros de vedação podem ser produzidos em quaisquer materiais que tenham algum grau de flexibilidade. Nas realizações mostradas, os membros de vedação são produzidos em materiais poliméricos ou metálicos.

[021] A dita primeira superfície de vedação que se estende radialmente 17 é fornecida no primeiro recesso anular 15 radialmente para dentro da primeira superfície de vedação cônica 16, e a dita segunda superfície de vedação que se estende radialmente 27 é fornecida no segundo recesso anular 25 radialmente para dentro da segunda superfície de vedação cônica 26. Os membros de vedação poliméricos energizados por mola 47a, 47b são configurados para serem pré-tensionados mediante a fixação dos membros tubulares 10, 20 entre si. Esse pré-tensionamento é alcançado pelo fato de que o corpo metálico 41 é fixado entre as superfícies de vedação que se estendem radialmente 17, 27 dos membros tubulares 10, 20 com o primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola 47a em contato com a primeira superfície de vedação que se estende radialmente 17, e com o segundo membro de vedação polimérico energizado por mola 47b em contato com a segunda superfície de vedação que se estende radialmente 27.

[022] Na realização ilustrada nas Figuras 1 e 2, o corpo metálico 41 do elemento de vedação 40 tem uma parte de base central 42, um primeiro flange flexível 43a e um segundo flange flexível 43b. O primeiro e segundo flanges 43a, 43b estão localizados de modo oposto um ao outro e conectados à parte de base 42 em extremidades opostas da mesma. O primeiro e segundo flanges 43a, 43b se estendem radialmente para dentro a partir da parte de base 42, isto é, em direção ao eixo geométrico central do corpo metálico 41. A primeira e segunda superfícies de vedação externas 46a, 46b do corpo metálico 41 são fornecidas na parte de base 42. No exemplo ilustrado, a parte de base 42 é dotada de uma projeção anular 44 em seu lado externo entre a primeira superfície de vedação externa 46a e a segunda superfície de vedação externa 46b. O primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola 47a é montado no primeiro flange 43a do corpo metálico 41 e o segundo membro de vedação polimérico energizado por mola 47b é montado no segundo flange 43b do corpo metálico 41. Os membros de vedação poliméricos energizados por mola 47a, 47b e os flanges 43a, 43b do corpo metálico 41 são configurados para serem pré-tensionados mediante a fixação dos membros tubulares 10, 20 entre si. Esse pré-tensionamento é alcançado pelo fato de que o corpo metálico 41 é fixado entre a superfícies de vedação que se estendem radialmente 17, 27 dos membros tubulares 10, 20 com o primeiro flange 43a do corpo metálico 41 e o primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola 47a em contato com a primeira superfície de vedação que se estende radialmente 17, e com o segundo flange 43b do corpo metálico 41 e o segundo membro de vedação polimérico energizado por mola 47b em contato com a segunda superfície de vedação que se estende radialmente 27.

[023] Na realização ilustrada nas Figuras 1 e 2, o primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola 47a é montado em um recesso anular 48a fornecido no primeiro flange 43a do corpo metálico 41, e o segundo membro de vedação polimérico energizado por mola 47b é montado em um recesso anular 48b fornecido no segundo flange 43b do corpo metálico 41.

[024] Nas realizações ilustradas, cada membro de vedação polimérico energizado por mola 47a, 47b compreende um corpo polimérico anular 50 e uma mola anular 51. A mola anular 51 pode ser uma mola metálica ou uma mola de borracha. No exemplo ilustrado, o corpo polimérico 50 compreende uma aba de vedação interna 52 e uma aba de vedação externa oposta 53, em que a mola anular 51 é disposta em um canal 54 fornecido no corpo polimérico 50 entre as abas de vedação interna e externa 52, 53. A mola anular 51 é comprimida quando a aba de vedação externa 53 é pressionada para dentro em direção à aba de vedação interna 52. Os membros de vedação poliméricos energizados por mola 47a, 47b também podem, naturalmente, ter qualquer outro modelo adequado.

[025] O primeiro flange 43a do corpo metálico 41 compreende uma primeira superfície de contato 49a configurada para ser pressionada de encontro à primeira superfície de vedação que se estende radialmente 17 mediante a fixação dos membros tubulares 10, 20 entre si. O segundo flange 43b do corpo metálico 41 compreende uma segunda superfície de contato 49b que está localizada de modo oposto à dita primeira superfície de contato 49a e configurada para ser pressionada de encontro à segunda superfície de vedação que se estende radialmente 27 mediante a fixação dos membros tubulares 10, 20 entre si. O corpo polimérico 50 do primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola 47a é configurado para se projetar além da dita primeira superfície de contato 49a quando o elemento de vedação 40 está em um estado descarregado, conforme ilustrado em A Figura 2. Da mesma forma, o corpo polimérico 50 do segundo membro de vedação polimérico energizado por mola 47b é configurado para se projetar além da dita segunda superfície de contato 49b quando o elemento de vedação 40 está no estado descarregado.

[026] Quando os membros tubulares 10, 20 estão fixados entre si, a superfície de vedação cônica 16 do primeiro membro tubular 10 é pressionada de encontro à primeira superfície de vedação externa 46a do corpo metálico 41 e a superfície de vedação cônica 26 do segundo membro tubular 20 é pressionada de encontro à segunda superfície de vedação externa 46b do corpo metálico 41, para, desse modo, formar uma vedação de metal com metal estanque a fluido entre o elemento de vedação 40 e os membros tubulares 10, 20. Essa vedação de metal com metal constitui uma vedação primária para a pressão de fluido interna da junta tubular 1.

[027] Além disso, quando os membros tubulares 10, 20 estão fixados entre si, a superfície de vedação que se estende radialmente 17 do primeiro membro tubular 10 é pressionada de encontro à superfície de contato 49a no primeiro flange 43a do corpo metálico 41 e de encontro à borda externa do primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola 47a, e a superfície de vedação que se estende radialmente 27 do segundo membro tubular 20 é pressionada de encontro à superfície de contato 49b no segundo flange 43b do corpo metálico 41 e de encontro à borda externa do segundo membro de vedação polimérico energizado por mola 47b. Os membros de vedação poliméricos energizados por mola 47a, 47b e os flanges 43a, 43b do corpo metálico 41 são, desse modo, pré-tensionados. Assim, os membros de vedação poliméricos energizados por mola 47a, 47b entrarão em contato de vedação com a superfícies de vedação que se estendem radialmente 17, 27 dos membros tubulares 10, 20, para, desse modo, formar uma vedação de metal com polímero estanque a fluido entre o elemento de vedação 40 e os membros tubulares 10, 20. Essa vedação de metal com polímero constitui uma vedação secundária para a pressão de fluido interna da junta tubular 1, em que essa vedação secundária é fornecida radialmente para dentro da vedação primária mencionada acima.

[028] Na realização ilustrada nas Figuras 4 e 5, o corpo metálico 41’ do elemento de vedação 40 é mais compacto sem uma cavidade central no corte transversal. Nesse caso, o primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola 47a é montado em um recesso anular 58a fornecido em uma primeira superfície lateral 59a do corpo metálico 41’, e o segundo membro de vedação polimérico energizado por mola 47b é montado em um recesso anular 58b fornecido em uma segunda superfície lateral 59b do corpo metálico 41’ oposta à dita primeira superfície lateral 59a.

[029] O corpo polimérico 50 do primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola 47a é configurado para se projetar além da dita primeira superfície lateral 59a quando o elemento de vedação 40 está em um estado descarregado, conforme ilustrado em A Figura 5. Da mesma forma, o corpo polimérico 50 do segundo membro de vedação polimérico energizado por mola 47b é configurado para se projetar além da dita segunda superfície lateral 59b quando o elemento de vedação 40 está no estado descarregado.

[030] Quando os membros tubulares 10, 20 estão fixados entre si, a superfície de vedação cônica 16 do primeiro membro tubular 10 é pressionada de encontro à primeira superfície de vedação externa 46a do corpo metálico 41’ e a superfície de vedação cônica 26 do segundo membro tubular 20 é pressionada de encontro à segunda superfície de vedação externa 46b do corpo metálico 41’, para, desse modo, formar uma vedação de metal com metal estanque a fluido entre o elemento de vedação 40 e os membros tubulares 10, 20. Essa vedação de metal com metal constitui uma vedação primária para a pressão de fluido interna da junta tubular 1. Além disso, quando os membros tubulares 10, 20 estão fixados entre si, a superfície de vedação que se estende radialmente 17 do primeiro membro tubular 10 é pressionada de encontro à borda externa do primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola 47a, e a superfície de vedação que se estende radialmente 27 do segundo membro tubular 20 é pressionada de encontro à borda externa do segundo membro de vedação polimérico energizado por mola 47b. Os membros de vedação poliméricos energizados por mola 47a, 47b são, desse modo, pré- tensionados. Assim, os membros de vedação poliméricos energizados por mola 47a, 47b entrarão em contato de vedação com a superfícies de vedação que se estendem radialmente 17, 27 dos membros tubulares 10, 20, para, desse modo, formar uma vedação de metal com polímero estanque a fluido entre o elemento de vedação 40 e os membros tubulares 10, 20. Essa vedação de metal com polímero constitui uma vedação secundária para a pressão de fluido interna da junta tubular 1, em que essa vedação secundária é fornecida radialmente para dentro da vedação primária mencionada acima.

[031] A Figura 6 mostra uma realização adicional dos membros de vedação energizados dispostos nos recessos anulares 58a e 58b. Nesse caso, os primeiros membros de vedação 61a e 61b são dispostos nos recessos anulares 58a e 58b. Nessa realização os primeiros membros de vedação são produzidos em um material polimérico. Depois disso, os segundos membros de vedação 62a e 62b são dispostos nos mesmos recessos anulares travando, desse modo, os primeiros membros de vedação nos recessos anulares. Os segundos membros de vedação são, nessa realização, produzidos em um material metálico. Os segundos membros de vedação 62a e 62b são dotados de ranhuras anulares 68a e 68b nas quais terceiros membros de vedação 63a e 63b são fornecidos. Nessa realização os terceiros membros de vedação são produzidos em um material polimérico.

[032] Os segundos membros de vedação 62a, 62b se projetarão a partir dos recessos anulares 58a, 58b em condição não tensionada, isto é, antes de serem montados no acoplamento. Quando o elemento de vedação é pressionado entre os membros tubulares, os terceiros elementos de vedação 63a, 63b são pressionados nas ranhuras anulares 68a, 68b nos segundos membros de vedação 62a, 62b. Os segundos membros de vedação 62a, 62b são pressionados em direção aos primeiros membros de vedação 61a, 61b formando, desse modo, uma propensão múltipla entre os membros de vedação 61a, 61b, 62a, 62b, 63a, 63b e as superfícies de vedação contíguas 17, 27.

[033] As vedações primária e secundária constituídas pelas vedações de metal com metal mencionadas acima e vedações de metal com polímero também são projetadas para vedação contra pressão de fluido externo.

[034] A invenção, naturalmente, não é de forma alguma restrita às realizações descritas acima. Pelo contrário, muitas possibilidades para modificações da mesma ficarão aparentes a um técnico no assunto sem se afastar da ideia básica da invenção conforme definido nas reivindicações anexas.

Claims

1. JUNTA TUBULAR (1) que compreende: um primeiro membro tubular (10) e um segundo membro tubular (20), sendo que o primeiro membro tubular (10) tem uma face de extremidade (11) configurada para confrontar uma face de extremidade correspondente (21) do segundo membro tubular (20); um dispositivo de fixação (30) para fixar os membros tubulares (10, 20) entre si com a face de extremidade (11) do primeiro membro tubular (10) em contato com a face de extremidade (21) do segundo membro tubular (20); e um elemento de vedação anular (40) para ser recebido em uma ranhura anular (2) formada por um primeiro recesso anular (15) na face de extremidade (11) do primeiro membro tubular (10) e um segundo recesso anular oposto (25) na face de extremidade (21) do segundo membro tubular (20), caracterizada pelo elemento de vedação (40) compreender um corpo metálico anular (41; 41’) o qual tem uma primeira superfície de vedação externa (46a) projetada para encaixar com uma primeira superfície de vedação cônica (16) fornecida no primeiro recesso anular (15) e uma segunda superfície de vedação externa (46b) projetada para encaixar com uma segunda superfície de vedação cônica (26) fornecida no segundo recesso anular (25) mediante a fixação dos membros tubulares (10, 20) entre si, e pelo elemento de vedação (40) compreender um primeiro membro de vedação anular energizado por mola (47a, 62a) montado no corpo metálico (41; 41’) e configurado para estar em contato de vedação com uma primeira superfície de vedação que se estende radialmente (17) fornecida no primeiro recesso anular (15) radialmente para dentro da primeira superfície de vedação cônica (16) quando os membros tubulares (10, 20) estão fixados entre si; pelo elemento de vedação (40) compreender um segundo membro de vedação anular energizado por mola (47b, 62b) montado no corpo metálico (41; 41’) e configurado para estar em contato de vedação com uma segunda superfície de vedação que se estende radialmente (27) fornecida no segundo recesso anular (25) radialmente para dentro da segunda superfície de vedação cônica (26) quando os membros tubulares (10, 20) estão fixados entre si; e pelos membros de vedação energizados por mola (47a, 47b) serem configurados para serem pré-tensionados mediante a fixação dos membros tubulares (10, 20) entre si.

2. JUNTA TUBULAR (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelos membros de vedação (47a, 47b, 62a, 62b) serem produzidos em um material polimérico ou metálico.

3. JUNTA TUBULAR (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada por: o corpo metálico (41) ter uma parte de base central (42), um primeiro flange flexível (43a) e um segundo flange flexível (43b), em que o primeiro e segundo flanges (43a, 43b) estão localizados de modo oposto um ao outro e conectados à parte de base (42) em extremidades opostas da mesma e em que as primeira e segunda superfícies de vedação externas (46a, 46b) do corpo metálico (41) são fornecidas na parte de base (42); o primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola (47a) ser montado no primeiro flange (43a) do corpo metálico (41); o segundo membro de vedação polimérico energizado por mola (47b) ser montado no segundo flange (43b) do corpo metálico (41); e os flanges (43a, 43b) do corpo metálico (41) serem configurados para serem pré-tensionados mediante a fixação dos membros tubulares (10, 20) entre si.

4. JUNTA TUBULAR (1), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola (47a) ser montado em um recesso anular (48a) fornecido no primeiro flange (43a) do corpo metálico (41).

5. JUNTA TUBULAR (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 4, caracterizada pelo segundo membro de vedação polimérico energizado por mola (47b) ser montado em um recesso anular (48b) fornecido no segundo flange (43b) do corpo metálico (41).

6. JUNTA TUBULAR (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizada por: o primeiro flange (43a) do corpo metálico (41) compreender uma primeira superfície de contato (49a) configurada para ser pressionada de encontro à primeira superfície de vedação que se estende radialmente (17) mediante a fixação dos membros tubulares (10, 20) entre si; o segundo flange (43b) do corpo metálico (41) compreender uma segunda superfície de contato (49b) a qual está localizada de modo oposto à primeira superfície de contato (49a) e configurada para ser pressionada de encontro à segunda superfície de vedação que se estende radialmente (27) mediante a fixação dos membros tubulares (10, 20) entre si; o primeiro membro de vedação polimérico energizado por mola (47a) compreender um corpo polimérico anular (50) o qual é configurado para se projetar além da primeira superfície de contato (49a) quando o elemento de vedação (40) está em um estado descarregado; e o segundo membro de vedação polimérico energizado por mola (47b) compreender um corpo polimérico anular (50) o qual é configurado para se projetar além da segunda superfície de contato (49b) quando o elemento de vedação (40) está em um estado descarregado.

7. JUNTA TUBULAR (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por cada membro de vedação polimérico energizado por mola (47a, 47b) compreender um corpo polimérico anular (50) e uma mola anular (51), em que o corpo polimérico (50) compreende uma aba de vedação interna (52) e uma aba de vedação externa oposta (53), e em que a mola anular (51) é disposta em um canal (54) fornecido no corpo polimérico (50) entre as abas de vedação interna e externa (52, 53).

8. JUNTA TUBULAR (1), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pela mola anular (51) ser uma mola metálica ou uma mola de borracha.

9. JUNTA TUBULAR (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelos primeiros membros de vedação (61a, 61b) serem dispostos em recessos anulares (58a, 58b) fornecidos em superfícies laterais (59a, 59b) no elemento de vedação (40), sendo que os segundos membros de vedação (62a, 62b) são dispostos nos mesmos recessos anulares (58a, 58b) travando, desse modo, os primeiros membros de vedação nos recessos anulares.

10. JUNTA TUBULAR (1), de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelos segundos membros de vedação (62a, 62b) serem dotados de ranhuras anulares (68a, 68b) nas quais terceiros membros de vedação (63a, 63b) são fornecidos.