BR112019019412B1 - Sistema de fechamento positivo para juntas restringidas de tubulações repuxadas de ferro dúctil e acessórios - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema de fecho positivo para juntas restringidas de tubulações repuxadas de ferro dúctil e acessórios que são capazes de tomar todas as cargas de empuxo produzidas devido a pressão de fluidos de transmissão e fornecimento de certas deflexões angulares para o eixo de duas tubulações. Para tubos de ferro dúctil a serem unidos, uma seção soquete (forma de sino) e um macho (extremidade lisa) são fornecidos em tubos. Para união a extremidade lisa é inserida em uma extremidade em forma de sino. Quando surge pressão de água, a junta tende a desengajar devido a crescentes cargas axiais. Para absorver estas cargas axiais, uma câmara circunferencial é fornecida em uma extremidade em forma de sino e extremidade lisa é fornecida com um cordão de solda de apropriado tamanho. Forças axiais geradas devido a pressão de água são transmitidas para soquete de tubulação através de soldagem via segmentos de fechamento. Segmentos de fechamento são inseridos em câmara circunferencial e eles permanecem entre câmara e cordão de solda. Câmara circunferencial tem apropriados espaçamentos para fornecimento de requeridos desvios angulares na junta.

Description

Campo da Invenção:

[001] A presente invenção refere-se a sistema de junta de fecho positivo para tubulações repuxadas de ferro dúctil e acessórios. Mais particularmente a invenção refere-se a um sistema de fecho positivo para juntas restringidas de tubulações repuxadas de ferro dúctil e acessórios e seu processo de montagem.

Antecedentes da Invenção:

[002] Tubulações repuxadas de ferro dúctil estão sendo usadas para distribuição de água de despejo e potável desde 1950. Este tipo de tubulação é um desenvolvimento direto de anterior tubulação de ferro fundido devido suas melhores propriedades estruturais e várias outras características.

[003] Tubulações de ferro dúctil são fabricadas por moldagem centrífuga de metal fundido. Vários tipos de juntas de gaxeta de borracha são disponíveis com tubulações de ferro dúctil e acessórios para acomodação de uma ampla variedade de aplicações. Em adição às juntas com flange os seguintes dois tipos de juntas são possíveis: a. juntas de empurrar-sobre, b. juntas restringidas

[004] A junta mais amplamente usada é junta de empurrar-sobre- normal. Tubulações de ferro dúctil compreendem extremidades macho e soquete. A superfície interior do soquete tem ranhuras para reter a gaxeta de borracha. A gaxeta tem uma parte dura chamada a ‘base’ que se torna engajada na ranhura do soquete para reter firmemente a gaxeta. A outra parte da gaxeta é a porção de bulbo que é comparativamente mais macia que a porção base da gaxeta. Ambas porções de bulbo mais macia e a base mais dura das gaxetas são vulcanizadas para formação de uma parte simples circular. O macho da tubulação seguinte terá uma porção afilada para facilitar inserção suave da extremidade macho no soquete das tubulações. O macho é inserido no soquete retendo a gaxeta de borracha. O macho exerce uma pressão circunferencial uniforme sobre a porção macia da gaxeta de borracha e a tubulação é empurrada no soquete até uma linha da marca de inserção penetrar no soquete e a outra marca de inserção ser visível.

[005] A pressão hidrostática interna atua perpendicularmente sobre qualquer plano com uma força igual à pressão vezes a área do plano. Todos os componentes destas forças atuando radialmente dentro de uma tubulação são balanceados por tensão circunferencial na parede da tubulação. Componentes axiais atuando sobre um plano perpendicular à tubulação através de uma seção reta da tubulação são balanceados internamente pela força atuando sobre cada lado do plano.

[006] Entretanto, no caso de uma curva, as forças atuando axialmente ao longo de cada perna da curva não são balanceadas. A soma vetor destas forças é a força empuxo. Para evitar separação das juntas, uma reação igual e na direção oposta de uma força de empuxo tem de ser estabelecida.

[007] Juntas de tubulação de ferro dúctil convencionais são juntas do tipo empurrar-sobre. Estas juntas não oferecem qualquer resistência significante para separação de junta.

[008] As forças de empuxo desbalanceadas são geradas nas seguintes condições: • mudança em direções • empuxo em curvas - horizontal/vertical • empuxo em um T de Wye • empuxo em um redutor • empuxo em uma extremidade morta ou válvula.

[009] Existem duas maneiras para se cuidar de desbalanceamento acima de carga de empuxo: a) uso de bloqueador de empuxo/bloco de concreto; b) uso de tubulação restringida.

[0010] Bloqueador de empuxo é um dos processos mais comuns de fornecimento de resistência para forças de empuxo. Resistência é fornecida através de transferência de força de empuxo para o solo através de maior área de mancal do bloco de modo que a resultante pressão contra o solo não exceda a carga compressiva máxima do solo. Projeto de blocos de empuxo consiste na determinação de apropriada área de mancal do bloco para um particular conjunto de condições.

[0011] Um processo alternativo de fornecimento de restrição de empuxo é o uso de juntas restritas. Uma junta restrita é um tipo especial de junta de empurrar-sobre que é desenhada para prover restrição longitudinal. Sistemas de junta restrita funcionam em uma maneira similar aos bloqueadores de empuxo, tanto quanto a reação de inteira unidade restrita de tubulação com o solo balanceia as forças de empuxo.

[0012] Assim, alternativa para conceitos de bloqueador de empuxo de concreto é usar soluções de tubulação restrita como junta restrita aparafusada mecânica com sobreposta de engaxetamento e anel de tensionamento, junta tipo K, etc. Entretanto, as juntas restritas existentes estão tendo limitações em termos de facilidade e velocidade de montagem, requisito de grande número de componentes, classificação de pressão da junta.

[0013] Por isso, há necessidade de sistema de junta restrita tecnicamente avançado em juntas de tubulação de ferro dúctil que possa diminuir o tempo e dificuldades de montagem assim como ampliar o escopo de áreas de aplicação de tubulação de ferro dúctil.

Objeto da Invenção

[0014] De modo a eliminar as desvantagens da técnica anterior, a presente invenção tem por alvo o fornecimento de sistema de junta de fecho para tubulação repuxada de ferro dúctil e acessórios.

[0015] Ainda objeto da presente invenção é prover um sistema de fecho positivo para juntas restritas de tubos repuxados de ferro dúctil e acessórios.

[0016] Ainda um objeto da presente invenção é prover um sistema de fecho positivo para juntas restritas de tubulações repuxadas de ferro dúctil e acessórios, que é de fácil montagem e pode ser usado em condições restringidas.

[0017] Ainda um objeto da presente invenção é um processo de montagem de sistema de fecho positivo para juntas restringidas de tubulações repuxadas de ferro dúctil e acessórios.

Sumário da Invenção:

[0018] De modo a eliminar as desvantagens da técnica anterior e obter os objetivos da presente invenção mencionados anteriormente é fornecido um novo sistema de fecho positivo para juntas restringidas de tubulações repuxadas de ferro dúctil. A junta de fecho positivo entre duas tubulações de ferro dúctil é obtida através de inserção de extremidade lisa de uma tubulação na extremidade sino da outra tubulação. Fechamento positivo é obtido através de inserção de séries de segmentos de fechamento entre cordões de solda disponíveis sobre extremidade lisa e câmara circunferencial do soquete em forma de sino de outra tubulação. A junta compreende 1. soquete em forma de sino 1 de uma tubulação fabricada de ferro dúctil, 2. extremidade lisa 2 de uma outra tubulação fabricada de ferro dúctil, 3. gaxeta de elastômero comprimida radialmente 5 inserida entre as periferias exteriores de extremidade lisa e periferias interiores 7 de soquete 1 4. cordão de solda 4 que é feito sobre extremidade lisa em localização apropriada e 5. séries de segmentos fechos 3, inseridos através de janela de corte 8 e girados entre o cordão de solda e câmara 6 descendente circunferencialmente em protrusão.

[0019] A nova tubulação está tendo uma câmara adicional para soquete de tubulação de ferro dúctil convencional. Esta câmara atua como ‘câmara de fechamento’. Um cordão de solda é feito sobre o macho da tubulação. Em montagem a carga de empuxo total produzida na linha de tubulação é transferida para a câmara de fechamento do soquete a partir de cordão de solda através de segmentos de fecho de ferro dúctil especialmente desenhados. A câmara é projetada de modo a absorver as cargas axiais geradas pela pressão interna ou as forças de tração, por isso as desejadas deflexões angulares podem ser obtidas. Desta maneira toda a carga de empuxo é convertida em carga axial que é compartilhada por séries de tubulações ao longo de junta objeto e finalmente transferida para seu solo/terra externo circundante através de sua resistência de mancal.

[0020] A montagem completa forma a junta de autorestrição, assim eliminando a necessidade de bloqueador de empuxo. À parte do mencionado acima a invenção permite o uso de tais juntas de tubulações em processo sem valeta de acomodação de tubulação através de perfuração horizontal de furo e puxamento de tubulações devido à sua capacidade para sustentar forças de tração muito altas. Estas tubulações de ferro dúctil inventadas com um sistema de ligação de fecho positivo são rápidas para montar e bem adaptadas para serem usadas em zonas sísmicas, cruzamentos de falhas, zonas de liquefação, e conexões para estruturas, tubulações flutuantes, através de rio, mar ou corpos de água, estando sobre inclinações íngremes, retirada de água de mina e tubulações de refugos sem bloqueadores de empuxo ou requisitos de restrição externa, aplicação de fabricação de neve.

[0021] O sistema de fechamento positivo pode ser preparado em várias faixas de tamanhos a partir de DN100 a DN1800 como para EN545/ISO10804-1 com uma apropriada faixa de acessórios. Entretanto, a construção da câmara de fechamento de soquete varia em tamanho com relação a projeto de classificação de pressão de forças de tração.

[0022] O novo sistema de fechamento positivo ampliou o escopo para aplicação de tubulação de ferro dúctil assim provou ser um avançado sistema de junta restringida.

Descrição Detalhada dos Desenhos:

[0023] Os objetos, características e vantagens anteriores e ainda outros da presente matéria objeto irão tornar-se aparentes a partir da seguinte descrição de modalidades exemplares com referência aos desenhos acompanhantes, onde numerais similares são usados para representar elementos similares.

[0024] É para ser notado, entretanto, que os desenhos apostos ilustram somente modalidades típicas da presente matéria objeto, e por isso, não são para serem considerados para limitação de seu escopo, pelo que a matéria objeto pode admitir outras modalidades igualmente efetivas.

[0025] Para um entendimento total da natureza e objeto da presente invenção, é feita referência aos desenhos acompanhantes, onde: A Figura 1 ilustra uma seção longitudinal da junta sobre o eixo A-A de acordo com uma modalidade da presente invenção. A Figura 2 ilustra vista de face frontal da montagem de acordo com uma modalidade da presente invenção. A Figura 3 ilustra uma vista detalhada das partes de montagem em posição alinhada em ambas tubulações de acordo com uma modalidade da presente invenção. A Figura 4 ilustra uma vista lateral de segmento de fecho mostrando bloco em protrusão para fechamento de acordo com uma modalidade da presente invenção. A Figura 5 ilustra face frontal do segmento de fecho de acordo com uma modalidade da presente invenção. A Figura 6 ilustra vista isométrica de segmento de fecho de acordo com uma modalidade da presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção:

[0026] O seguinte apresenta uma descrição detalhada de várias modalidades da presente invenção com referência aos desenhos acompanhantes.

[0027] As modalidades da presente invenção são descritas em detalhes com referência aos desenhos acompanhantes. Entretanto, a presente invenção não é limitada a estas modalidades que são fornecidas somente para explicar mais claramente a presente matéria objeto para aqueles versados na técnica da presente invenção. Nos desenhos acompanhantes, numerais de referência similares são usados para indicar componentes similares.

[0028] O relatório descritivo pode se referir a “uma”, “diferente” ou “algumas” modalidades em várias localizações. Isto não implica necessariamente que cada tal referência seja para a mesma modalidade(s), ou que a característica se aplica somente a uma modalidade simples. Características simples de diferentes modalidades também podem ser combinadas para fornecimento de outras modalidades.

[0029] Como aqui usadas, as formas singulares “um”, “uma” e “o” são pretendidas a incluírem também as formas plurais, a menos que expressamente estabelecido de outro modo. Será ainda entendido que os termos “inclui”, “compreende”, “incluindo” e/ou “compreendendo” quando usados neste relatório descritivo, especificam a presença de estabelecidas características, inteiros, etapas, operações, elementos, e/ou componentes, mas não impedem a presença ou adição de uma ou mais outras características, inteiros, etapas, operações, elementos, e/ou componentes, e/ou seus grupos. Será entendido que quando um elemento é referido como estando “ligado” ou “conectado” ou “acoplado” ou “montado” a um outro elemento, ele pode estar diretamente ligado ou conectado ou acoplado ao outro elemento ou elementos intervenientes podem estar presentes. Como aqui usado, o termo “e/ou” inclui qualquer e todas as combinações e arranjos de um ou mais dos itens listados associados.

[0030] As figuras mostram uma estrutura simplificada mostrando somente alguns elementos e entidades funcionais, todas sendo unidades logicas cuja implementação pode diferir do que é mostrado.

[0031] A menos que de outro modo definido, todos os termos (incluindo termos técnicos e científicos) aqui usados têm o mesmo significado como comumente entendido por aqueles versados na técnica à qual esta exposição pertence. Será ainda entendido que termos, tais como aqueles definidos em dicionários comumente usados, devem ser interpretados como tendo um significado que é consistente com seus significados no contexto da técnica relevante e não serão interpretados em um sentido idealizado ou excessivamente formal a menos que aqui expressamente assim definido.

[0032] A presente invenção aqui descrita refere-se a uma junta semiflexível restringida para tubulações de ferro dúctil. Ela é um sistema de ligação semiflexível, auto-restringido de soquete e tubulação macho. A junta pode ser defletida para o ângulo designado como uma função da faixa de tamanho. Água ou outros fluidos passando através de tubulação exercem uma pressão interna sobre as paredes do cilindro de tubulação e a mesma força é transferida para o tubo adjacente. O dito sistema de fechamento auxilia em transferência de forças de em puxo geradas para o tubo seguinte através de um cordão de solda conformado sobre o macho de cada tubo via segmentos de fecho. A completa montagem de união forma a junta de auto-restrição, assim eliminando a necessidade de blocos de empuxo, e facilita acomodação sem valetas de tubulações de ferro dúctil. Tubulações de ferro dúctil com o presente sistema de junta são de rápida montagem e bem apropriadas para serem usadas em zonas sísmicas, cruzamentos de falhas, zonas de liquefação, e conexões para estruturas, tubulações flutuantes, instalações de energia hídrica, acomodação em inclinações íngremes, tubulações de água de combate a fogo, e tubulações de retirada de água de minas sem blocos de empuxo ou requisitos de restrição externa.

[0033] De acordo com uma modalidade da presente invenção, fechamento é obtido entre o soquete de tubo e o cordão de solda, feito s obre o outro macho de tubulação, com o auxílio de fechos especialmente fabricados. A câmara é desenhada de modo a absorver todas as cargas axiais geradas pela pressão interna ou as forças de tração, por isso as desejadas deflexões angulares podem ser obtidas.

[0034] De acordo com uma modalidade da presente invenção, as tubulações de ferro dúctil são desenhadas de maneira que tubulações individuais sejam conectadas usando o sistema de fecho para formar um sistema completo sem necessidade de soldagem, aparafusamento, testes, tratamento de superfície ou sem ter problema de afrouxamento.

[0035] De acordo com desenho convencional, as tubulações de ferro dúctil são supridas para adequarem e facilitar união restringida onde o movimento axial do tubo é impedido por meios mecânicos. As tubulações de ferro dúctil com estas juntas são idealmente apropriadas para a linha de tubos a ser acomodada sobre solo solto ou solo pantanoso onde não se pode prover blocos âncoras em pontos T, ou curvas, etc. Esta junta compreende uma montagem de dois tubos de tipo soquete e macho com sobreposta de engaxetamento, anel de separação, e um conjunto de cavilhas de gancho, porcas de parafusos, e arruelas. A extremidade macho do tubo é para ser fornecida com um cordão de solda. O soquete do tubo a ser unido terá um colar projetado circunferencialmente.

[0036] De acordo com uma modalidade, a presente invenção refere- se a um novo sistema de fechamento positivo para juntas restringidas de tubulações de ferro dúctil e acessórios de ferro dúctil que são capazes de absorver todas as cargas de empuxo produzidas devido a pressão de fluidos de transmissão e proporcionam certas deflexões angulares para o eixo de dois tubos. Cada tubo de ferro dúctil apropriado para este tipo de junta é fornecido com um soquete em forma de sino 1 e um macho de extremidade lisa 2. Normalmente macho de extremidade lisa 2 é empurrado em um soquete de tubo 1 para realizar a união de dois tubos. Uma gaxeta elastomérica/borracha 5 é colocada em uma câmara de gaxeta 7 fornecida em um soquete em forma de sino 1. O diâmetro interno da gaxeta 5 é menor que o diâmetro externo de extremidade lida 2. Assim durante montagem a extremidade lisa 2 de um tubo comprime a gaxeta 5 radialmente para obter a junta à prova de água. Para a junta de fechamento positivo 4 um cordão de solda 4 é feito sobre a periferia circunferencial da extremidade lisa 2 da tubulação. Uma série de segmentos de fechamento 3 é inserida na câmara circunferencial 6. Os segmentos de fechamento 3 sempre estão entre o cordão de solda 4 e a superfície interna 9 de câmara circunferencial 6. O segmento de fechamento 3 é projetado de modo que ele tenha uma face frontal 15 em um apropriado ângulo para dissipar todas as forças axiais em direção requerida e uma face circular traseira 14 de modo que ele pode ajustar à face de câmara de soquete 9 para ter um deslizamento suave durante deflexão angular axial na junta. O raio e centro da face circunferencial 9 e 14 são calculados de modo que as forças axiais máximas podem ser transferidas para soquete de tubulação 1 na requerida deflexão angular de dois eixos. Como para a invenção as cargas de empuxo geradas devido a transmissão de pressão de fluido devem ser transferidas de cordão de solda 4 para o segmento de fechamento 3 e de segmento de fechamento 3 para a câmara circunferencial 6 do soquete 1.

[0037] De acordo com uma outra modalidade, a junta fechada positiva entre duas tubulações de ferro dúctil como mostrada na Fig. 1 é similar ao tipo de junta explicada em US3684320 e outras patentes referidas são EP1460325A2, US6062611, US28883899, US7806445B2 exceto a estrutura do segmento de fechamento 3, centro e raio da face circular 14 de segmento de fechamento e 9 de soquete de tubulação 1.

[0038] De acordo com uma outra modalidade, como mostrado na Fig. 3, a junta compreende um soquete em forma de sino 1 de um tubo, uma extremidade lisa 2 de um outro tubo, gaxeta de elastômero comprimida radialmente 5 entre as periferias externas de extremidade lisa 2 e periferias internas de soquete 1, um cordão de solda 4 que é feito sobre extremidade lisa 2 de tubulação em localização apropriada e séries de segmentos de fechamento 3 inseridos através de janela de corte 8 mostrada na Fig. 2 e girados entre o cordão de solda 4 e câmara descendente em protrusão circunferencial 6. Segmento de fechamento 3 sempre permanece sobre a periferia externa da extremidade lisa 2 da tubulação. O raio da face 16 em Fig. 5 de segmento de fechamento 3 deve ser igual ou sob limites requeridos para o raio externo da periferia de extremidade lisa 2. Ambas, a extremidade lisa 2 e soquete em forma de sino 1 são fabricados de ferro dúctil. O segmento de fechamento 3 também é moldado de ferro dúctil. A junta é selada para água com o auxílio de gaxeta de elastômero 5 através de sua propriedade compressível. O diâmetro interno da gaxeta 5 é menor que o diâmetro externo da extremidade lisa 2 da tubulação a ser inserida na gaxeta 5. Assim após inserção a gaxeta 5 fica comprimida entre a extremidade lisa 2 de um tubo e a câmara de gaxeta 7 do soquete 2 de outro tubo.

[0039] Durante a transmissão de água ou outro fluido a pressão dentro de corpo de tubo aumenta. Isto conduz a geração de cargas circunferenciais e cargas axiais. Cargas circunferenciais são cuidadas pelo próprio corpo de tubulação. Devido a cargas axiais a junta tende a se desmantelar. A carga axial produzida devido a pressão de água transmite-se para a extremidade lisa 2 da tubulação. Em junta de fechamento positivo a carga axial da extremidade lisa 2 é perceptível em cordão de solda 4 quando ele está ligado à anterior. Esta carga axial produzida é transmitida para a segmento de fechamento 3 a partir de cordão de solda 4 na medida em que ambos têm um contato de face um com outro. A face 15 em Fig. 4 do segmento de fechamento 3 está em contato com o cordão de solda 4. A inclinação da face 15 de segmento de fechamento 3 é designada de modo que a carga axial possa ser transmitida em direção requerida para face circular traseira 14 do segmento de fechamento 3. Carga axial transmitida para segmento de fechamento 3 a partir de cordão de solda 4 é então transmitida para o soquete 1 da tubulação. Esta carga é transmitida através de face traseira 14 do segmento de fechamento 3 para face radial 9 de soquete 1 de câmara circunferencial 6. Soquete 1 de tubulação é para ser desenhado em uma maneira tal que ele deve ser capaz de tomar toda a força axial transmitida para o mesmo se ela é devida a pressão de trabalho de fluido transportado, cargas devidas a onda, etc.

[0040] Ambas, as faces 14 e 9 devem ter os mesmos raios para melhor ajuste e deslizamento suave durante a deflexão axial de junta e transmissão de carga ao mesmo tempo. O afastamento é fornecido entre face frontal 15 do segmento de fechamento e posição de partida de câmara 6 para facilitar a deflexão angular da junta. A largura da face 14 do segmento de fechamento 3 é calculada para ter contato máximo durante a mais alta deflexão angular da junta de modo que cargas axiais máximas podem ser transmitidas. A altura do bloco em protrusão e face 14 de segmento de fechamento 3 é calculada de modo que ela possa ser suficiente para transmitir as cargas em direção requerida e magnitude mínima. Uma própria combinação de altura e largura da face 14 resulta para otimizar a transmissão de cargas axiais para o soquete de tubulação 1 e reações destas cargas para extremidade lisa 2 da tubulação de modo que a tubulação possa ser produzida com ótima espessura de corpo.

[0041] Câmara 12 é fornecida para ter espaçamento da extremidade lisa 2 de tubulação e câmara 11 com a parede interior de soquete 1.

[0042] Anel 10 atuará como um tampão mecânico contra as deflexões angulares maiores que recomendado.

[0043] De acordo com uma outra modalidade da invenção, uma série de segmentos de fechamento 3 como uma parte de junto sempre permanecem sobre a periferia externa da extremidade lisa 2 da tubulação com o auxílio de correia de amarração 18. O raio da face de fundo 16 do segmento de fechamento 3 é mantido igual ou sob limites requeridos para o raio externo da periferia de extremidade lisa. Segmentos de fechamento 3 são fornecidos com tampões de extremidade 17 (Fig. 6) projetados para fora para proporcionar alojamento para correia de amarração e auxiliar em rotação de fechamento durante montagem. Segmentos de fechamento 3 são fornecidos com face esférica traseira 14 com diâmetro de esfera mais alto para obter máximo ângulo tangencial. Diâmetro esférico mais alto da face esférica traseira 14 de segmento de fechamento 3 como parte da montagem de junta conduz a maior capacidade de absorção de carga axial de soquete. Segmentos de fechamento são fornecidos com face frontal 15 que está em alguma inclinação com a horizontal para direcionar as cargas axiais em direção requerida.

[0044] Soquete está tendo afastamento 6A entre a face de fechamento 15 e face de extremidade de câmara 6 para render espaço suficiente para o segmento de fechamento durante deflexão angular da junta. Cada segmento de fechamento é um setor de certo ângulo em anel circular com projeção em protrusão projetado de modo que uniforme distribuição de carga é obtida sobre câmara circunferencial soquete 6 e pode ser girado livremente durante montagem.

[0045] Soquete em forma de sino 1 é fornecido com anel 10, que trabalha como tampão mecânico para limitar a deflexão angular em máximo permitido e trabalha como uma característica de segurança de projeto em maiores pressões de fluido. Os diâmetros são selecionados como tais para obtenção de uma deflexão angular permissível máxima em qualquer caso.

[0046] De acordo com uma outra modalidade, a presente invenção fornece procedimento para instalação de montagem do sistema de fechamento positivo para juntas restringidas de tubulações repuxadas de ferro dúctil e acessórios. O dito procedimento envolvendo as seguintes etapas:

[0047] 1. Preparação de soquete: mantendo a câmara de inserção de fecho sobre o lado superior para facilitar a fácil inserção de fechos. Limpeza de ranhuras internas de soquete tal como ranhura de assentamento de gaxeta, câmara de retenção de fecho, etc. Remoção de toda poeira e partículas estranhas. Fixação de gaxeta através de lubrificação de ranhura de gaxeta com apropriado lubrificante. Para este propósito, limpar cuidadosamente um filme fino de lubrificante suprido com as tubulações pelo fabricante sobre a superfície de selagem de ranhura. Um laço é feito na gaxeta e dita gaxeta é fixada no soquete de modo que a garras de borracha dura sobre o exterior engaje na ranhura de retenção no soquete. A parte inferior primeiro é inserida na câmara de retenção da ranhura de gaxeta e então desenlaçando a parte conformadora em forma de coração para fixar a mesma na ranhura de assentamento de gaxeta. Mover a gaxeta suavemente para fixar propriamente a gaxeta em ranhura. Uma vez a gaxeta seja propriamente assentada, uma fina camada de lubrificante é aplicada sobre a face superior da gaxeta.

[0048] 2. Preparação de macho: limpeza de superfície de extremidade macho com escova de arame macia/escova de pintar. Colocação de camada fina de lubrificante sobre a extremidade macho da tubulação com cordão de solda particularmente na área de chanfro/bisel justo antes de montagem.

[0049] 3. Montagem da junta: uma vez o macho esteja pronto, ele é assentado no soquete. As tubulações não devem estar em deflexão angular quando sendo puxada e até os segmentos de fechamento estarem sendo adaptados. Inserção de segmentos de fechamento um a um através de janela fornecida na face de soquete e distribuição dos mesmos ao longo de circunferência da tubulação, trabalhando alternadamente esquerda e direita. Então movendo todos os segmentos em uma direção até o último segmento poder ser inserido através de aberturas na face - extremidade do soquete e poder ser movido para uma posição onde ele fornece fechamento seguro. Somente uma pequena parte das corcovas sobre o último segmento de fechamento deve ser visível através de abertura na face - extremidade do soquete. Se alguns segmentos emperrarem, eles devem ser movidos para sua posição pretendida através de batidas suaves com um martelo através de movimento de tubulação quando ele se pendura em cabo para guindar.

[0050] 4. Fechamento: todos os segmentos de fechamento são puxados de volta na direção para fora até eles estarem em contato e prensados contra a inclinação da câmara de retenção. Amarras de cabos/tira de nylon são grampeadas ao redor de periferia externa de segmentos de fechamento como mostrado na imagem e apertados suficientemente longe o bastante para ainda permitir que os segmentos de fechamento sejam movidos. Segmentos de fechamento são forrados de modo que eles estão acomodados contra o cilindro da tubulação sobre sua inteira área de circunferência sem sobreposição. Uma extremidade de tubulação é puxada (axialmente) na direção de lado subjacente de modo que cordão de solda entra em contato com todos os segmentos de fecho. Assegurando que todos os segmentos de fechamento estão uniformemente em linha e apertando a tira de grampo até os segmentos de fecho estarem apoiando firmemente contra a tubulação ao redor de sua inteira circunferência. Agora, ainda movimento dos segmentos de fechamento não deve ser possível. Quando a tubulação está em um estado não defletido, todos os segmentos de fechamento devem estar aproximadamente na mesma distância longitudinal afastados da face de soquete. Uma vez que a junta seja inteiramente montada em condição alinhada, puxar o macho para fora para máximo e fixar a deflexão angular de acordo com o requisitado.

[0051] 5. Desmontagem: assegurar que a montagem esteja em condição alinhada antes de desmontagem. Após condição alinhada empurrar a tubulação no soquete ao longo de seu eixo até ele estar em contraforte e remover os segmentos de fechamento através de abertura na face de soquete. Remover todos os segmentos de fechamento um a um e juntas devem ser desmontadas com o auxílio de ferramentas e equipamentos.

Vantagens Sobre Junta Restringida Existente:

[0052] 1. Classificações de alta pressão podem ser obtidas, assim fazendo este produto ser usado para linhas de alta pressão sem construções de blocos de empuxo.

[0053] 2. Baixo tempo de montagem: a nova junta desenhada pode ser montada em 20-30 minutos (para tamanho DN 1000 médio) enquanto a junta restringida convencional leva 120-180 minutos para a montagem, assim aperfeiçoando velocidade de acomodação de tubulação.

[0054] 3. Menor número de partes de montagem: a recentemente projetada montagem de junta está tendo um número muito menor de partes de montagem. Assim tornando o processo de montagem mais eficiente e conveniente.

[0055] 4. A maior deflexão angular permissível do desenho de junta inventada reduz o número de requisições de acessórios para a mesma tubulação . A combinação de sistema de fechamento positivo inventado para tubulações DI de junta restringida com mesmos acessórios de junta torna o inteiro sistema de tubulação altamente flexível e conveniente em projeto assim como acomodação.

[0056] 5. Maior área de aplicação: a nova junta ampliou o escopo de aplicação de tubulações DI restringidas. Devido a sistema de fechamento positivo em tubulações DI, estas tubulações podem ser acomodadas através de técnicas de arrastamento, tal como perfuração direcional horizontal, linhas de tubulações flutuantes sobre corpos de água e colocação de tubulações através de técnica de arrastamento. Tubulações restringidas convencionais ou tubulações de junta de empurrar sobre padrões não podem ser assentadas através destes métodos.

[0057] 6. O produto inventado reduz significantemente o custo total de tubulação completa.

Áreas de Aplicação:

[0058] 1. Linhas de tubulações de ferro dúctil sem blocos de empuxo.

[0059] 2. Aplicações de alta pressão.

[0060] 3. Linhas de tubulações sobre inclinações íngremes.

[0061] 4. Linhas de tubulação de ferro dúctil sem valeta.

[0062] 5. Tubulações de pontes.

[0063] 6. Tubulações de fabricação de neve.

[0064] 7. Água corrente de combate de fogo

[0065] 8. Acomodação através de perfuração direcional horizontal.

[0066] 9. Tubulações flutuantes em áreas pantanosas/rio ou corpos de água.

[0067] Embora a invenção tenha sido descrita com referência a específicas modalidades, esta descrição não é pretendida para ser construída em um sentido limitante. Várias modificações das modalidades mostradas, assim como modalidades alternativas da invenção, irão tornar-se aparentes para aqueles versados na técnica com referência à descrição da invenção. Por isso é contemplado que tais modificações podem ser feitas sem se fugir do espírito ou escopo da presente invenção como definida.

Claims (7)

1. Sistema de fechamento positivo para juntas restringidas de tubulações repuxadas de ferro dúctil e acessórios, compreendendo: um soquete em forma de sino (1) e um macho de extremidade lisa (2) fornecidos sobre tubulações de ferro dúctil de modo que o macho de extremidade lisa (2) é empurrado em um soquete em forma de sino (1) para realizar a união de dois tubos; uma gaxeta elastomérica/borracha (5) colocada em uma câmara de gaxeta (7) fornecida no dito soquete em forma de sino (1); um cordão de solda (4) fornecido sobre a periferia circunferencial do macho de extremidade lisa (2); uma série de segmentos de fechamento (3) inseridos através de uma janela de corte (8) providos no soquete em forma de sino (1) e girados entre o cordão de solda (4) e a superfície interna (9) de uma câmara circunferencial (6) do dito soquete em forma de sino (1), em que dita superfície interna (9) é circunferencial; uma câmara (12), a dita câmara (12) fornecendo espaçamento entre o macho de extremidade lisa (2) dentro da dita câmara (12) da parede interna de soquete em forma de sino (1); em que o diâmetro interno da gaxeta (5) é menor que o diâmetro externo do macho de extremidade lisa (2) para permitir que o do macho da extremidade lisa (2) comprima a gaxeta (5) radialmente para tornar a junta à prova d’água; em que o soquete em forma de sino (1) ainda é fornecido com um anel (10), para atuar como tampão mecânico para limitar a deflexão angular em máximo permitido e trabalhar como uma característica de segurança de projeto em maiores pressões de fluidos, em que os ditos segmentos de fechamento (3) tem uma face frontal (15) em um ângulo apropriado para dissipar todas as forças axiais em direção requerida e uma face traseira (14), a qual é esférica/circular, para ajustar-se à face interna (9) da câmara circunferencial (6) para deslizamento suave durante deflexão angular axial na junta; a dita direção requerida sendo direcionada a partir da face frontal (15) para a face traseira (14); em que o raio e centro da superfície interna (9) e face traseira (14) são calculados de modo que as forças axiais máximas possam ser transferidas para soquete em forma de sino (1) na deflexão angular requerida de dois eixos; e em que as cargas de empuxo geradas devido a pressão de transmissão de fluido é transferida do cordão de solda (4) para o segmento de fechamento (3) e de segmento de fechamento (3) para a câmara circunferencial (6) do soquete em forma de sino (1); caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma correia de amarração (18), sendo que uma série de segmentos de fechamento (3) permanece sobre a periferia exterior do macho da extremidade lisa (2) com o auxílio da correia de amarração (18); e sendo que os segmentos de fechamento (3) são fornecidos com tampões de extremidade (17) projetados para fora para renderem alojamento para correia de amarração (18) e facilitar rotação de fecho durante montagem.

2. Sistema de fechamento positivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segmento de fechamento (3) está disposto sobre a periferia externa do macho da extremidade lisa (2).

3. Sistema de fechamento positivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o raio da face inferior (16) de um segmento de fechamento (3) é igual a, ou abaixo de limites requeridos para o raio exterior do macho da periferia de extremidade lisa (2).

4. Sistema de fechamento positivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ambas a face traseira (14) e a superfície interna (9) tem os mesmos raios para permitir melhor ajuste e deslizamento suave durante deflexão axial de junta e transmissão de carga.

5. Sistema de fechamento positivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um espaçamento (6A) é fornecido entre face frontal (15) do segmento de fechamento (3) e face de extremidade de câmara circunferencial (6) para facilitar a deflexão angular da junta.

6. Sistema de fechamento positivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a altura do bloco em protrusão e face traseira (14) de segmento de fechamento (3) é configurada para transmitir as cargas na requerida direção e mínima magnitude.

7. Sistema de fechamento positivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o macho da extremidade lisa (2), o soquete em forma de sino (1) e o segmento de fechamento (3) são fabricados de ferro dúctil.

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