BRMU8802008U2 - dispositivo direcionador da passagem de pigs em linhas de fluxo - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DIRECIONADOR DA PASSAGEM DE PIGS EM LINHAS DE FLUXO. Refere-se o presente modelo de utilidade a um dispositivo direcionador da passagem de pigs em linhas de fluxo, que compreende um bloco sólido com um canal interno com derivação em "Y", gerando três segmentos, ligados a portas de conexão para linhas de fluxo de fluido. No entroncamento entre os segmentos é fixada uma placa direcionadora, com capacidade para interceptar a derivação em "Y" em três posições distintas de forma a bloquear ou direcionar a passagem de pigs.

Description

DISPOSITIVO DIRECIONADOR DA PASSAGEM DE PIGS EM LINHASDE FLUXO

CAMPO DE APLICAÇÃO

O presente modelo de utilidade encontra seu campo de aplicação nodirecionamento da passagem de pigs no interior de uma linha de fluxo defluidos. Mais particularmente o dispositivo direciona a passagem de pigsem uma bifurcação em malhas de oleodutos e gasodutos terrestres ousubmarinos na produção de petróleo.

FUNDAMENTAÇÃO

Na exploração e produção de petróleo, são largamente utilizadosdutos rígidos e flexíveis em operações de produção, armazenagem etransporte de fluidos. Tais dutos representam hoje o modal maiseconômico e mais utilizado para transporte do petróleo, gás e seusderivados.

Ao longo da vida produtiva de poços de petróleo, geralmente sãonecessários procedimentos de limpeza e inspeção dos dutos com oobjetivo de manter a produção, a integridade estrutural ou eventualmentemelhorar a produtividade, sendo usualmente utilizada uma interfacemecânica para limpeza e inspeção denominada "pig".

Como conseqüência da larga utilização de dutos terrestres esubmarinos, é comum existirem malhas de dutos com ramificações oubifurcações, que são conhecidas como derivações em "Y", ou seja, comuma entrada e dois ramais de saída, o que proporciona maior flexibilidadeà malha de dutos tornando possível o fluxo de fluidos convergindo oudivergindo para mais de um destino.

Para executar operações de limpeza, inspeção, ou ainda para evitarou reduzir misturas interfaciais de dois ou mais fluidos escoadossimultaneamente dentro de um mesmo duto, são utilizados pigs, quepodem ser raspadores (para limpeza) ou pigs instrumentados (parainspeção).A execução de operações que utilizam pigs em dutos comderivações em "Y" do tipo divergente, ou seja, com uma entrada e duassaídas, é prejudicada pela dificuldade de controle da trajetória do pig nointerior do duto, além da real possibilidade de destruição do pig, o quetorna a operação custosa e imprecisa.

Algumas alternativas foram criadas na tentativa de prover meiosfísicos para controlar a trajetória de um pig em dutos com derivações em"Y". O documento de patente US 3,473,550 descreve um dispositivoconhecido como "pig diverter", que objetiva desviar a trajetória de pigspara múltiplas direções de acordo com a conveniência. Entretanto, oequipamento apresenta limitações como à dificuldade de operação e aimpossibilidade de escoar fluidos para mais de um tubo da derivaçãosimultaneamente, além de ser eficiente apenas em dutos de pequenodiâmetro.

O documento de patente US 3,674,123 revela um dispositivo capazde controlar a passagem de um pig para múltiplos dutos. Este dispositivo éprovido de uma porta de entrada e múltiplas portas de saída e possui umduto flexível com uma de suas extremidades conectada à porta deentrada, sendo a outra extremidade movida de modo a se conectar a cadaporta de saída direcionando o pig conforme a conveniência. Estedispositivo apresenta desvantagens devido à dificuldade de construção eoperação, a necessidade de interromper o fluxo do fluido para mudar aconexão das portas de saída além de não permitir o fluxo para mais de umramal simultaneamente.

Portanto, o dispositivo descrito e reivindicado neste documentoapresenta uma condição vantajosa para prover o direcionamento de umpig para mais de um destino, frente aos equipamentos conhecidos datécnica.

SUMÁRIO

Trata o presente modelo de utilidade de um dispositivo direcionadorda passagem de pigs no interior de linhas de fluxo de fluidos que, por meiode uma derivação "Y", permite o direcionamento de um pig para uma linhade fluxo selecionada, em uma bifurcação de malhas de oleodutos egasodutos terrestres ou submarinos ou em sistemas submarinos demovimentação e transferência de fluidos em plataformas de produção depetróleo.

O dispositivo direcionador da passagem de pig, objeto do presentemodelo de utilidade, apresenta vantagens significativas em relação aoestado da técnica, dentre as quais se podem destacar:

i. Facilidade de operação e de manutenção;

ii. Baixo custo de fabricação;

iii. Aumento da flexibilidade das malhas submarinas e terrestres deprodução de petróleo;

iv. Capacidade de inspecionar linhas de dutos rígidos conectados aosramais de saída por meio da passagem de pigs instrumentados;

v. Capacidade de se escoar fluidos para ambos os ramais de saídasimultanemante;

vi. Possibilidade de mudar o direcionamento da passagem de pigssem interrupção do fluxo de fluidos em dutos rígidos e flexíveis.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As características do dispositivo direcionador da passagem de pigsem linha de fluxo, objeto do presente modelo de utilidade, serão mais bempercebidas a partir da descrição detalhada, associada aos desenhosabaixo referenciados, os quais são parte integrante do presente relatório.

A FIGURA 1 apresenta a vista superior de uma possívelconcretização do dispositivo direcionador de pigs.

A FIGURA 2 apresenta uma vista superior com corte parcial dapossível concretização do dispositivo direcionador de pigs, onde um pig édirecionado para um dos segmentos por meio da placa direcionadora (2)que intercepta a passagem do pig para o segmento (121).A FIGURA 3A apresenta a vista superior com corte parcial dapossível concretização do dispositivo direcionador de pigs na segundaposição de bloqueio da passagem do pig tanto para o segmento (121)quanto para o segmento (131).

A FIGURA 3B apresenta uma representação em vista lateral comcorte parcial da possível concretização do dispositivo direcionador de pigs,visualizando a placa direcionadora (2) em posição de bloqueio.

A FIGURA 4A apresenta uma vista superior com corte parcial comuma representação construtiva do bloco sólido (1).

A FIGURA 4B apresenta uma vista lateral com corte parcial de umarepresentação construtiva do bloco sólido (1).

A FIGURA 5A apresenta, em perspectiva, uma representaçãoconstrutiva da placa direcionadora (2) unida à haste (22).

A FIGURA 5B apresenta a vista frontal de uma representaçãoconstrutiva da placa direcionadora (2).

DESCRIÇÃO DETALHADA

Trata o presente modelo de utilidade de um dispositivo direcionadorda passagem de pigs no interior de linhas de fluxo de fluidos. Estedispositivo, por meio de uma derivação "Y", permite o direcionamento deum pig para uma linha de fluxo selecionada, em uma bifurcação de malhasde oleodutos e gasodutos terrestres ou submarinos ou em sistemassubmarinos de movimentação e transferência de fluidos em plataformas deprodução de petróleo.

O dispositivo direcionador de pig, doravante denominado"direcionador", é descrito de acordo com a identificação dos componentesapresentados nas figuras anexas.

A figura 2 apresenta uma vista superior com corte parcial dodirecionador, que compreende:

a) Um bloco sólido (1), com um canal interno com derivação em "Y",gerando três segmentos, sendo um primeiro segmento (111), umsegundo segmento (121) e um terceiro segmento (131),respectivamente ligados a uma primeira porta (11), uma segunda porta(12) e uma terceira porta (13), localizadas externamente ao bloco, paraconexão com linhas de fluxo de fluido, onde o segundo segmento (121)e o terceiro segmento (131) formam entre si um entroncamento (14).b) Uma placa direcionadora (2), vazada de modo a permitir a continuidadede fluxo do fluido através da placa (2) e interceptar a passagem de umpig, com geometria aproximada de um paralelogramo e espessurasuficiente para resistir às condições de fluxo do fluido e à passagem dodito pig, a placa sendo unida por um dos seus lados a uma haste (22),rígida, fixada no entroncamento (14) e ligada a um acionador (3)externo para movimentar a placa com liberdade de movimento angularem torno da haste (22) de modo a interceptar ou bloquear a passagemdo pig na derivação em Y segundo três posições distintas, sendo:

i. Uma primeira posição, lateral, para interceptar a passagem do pigdo primeiro segmento (111) para o terceiro segmento (131),direcionando para o segundo segmento (121);

ii. Uma segunda posição, central, para permitir melhores condiçõesde fluxo de fluidos tanto para o segundo segmento (121) quantopara o terceiro segmento (131), sendo que esta posição nãopermite a passagem de pigs;

iii. Uma terceira posição, lateral, para interceptar a passagem do pigdo primeiro segmento (111) para o segundo segmento (121),direcionando para o terceiro segmento (131).

A figura 3A apresenta uma vista superior com corte parcial dodirecionador com a placa direcionadora (2) na segunda posição, central.Esta posição deve ser selecionada quando se deseja manter o fluxo dofluido através dos dois segmentos que partem da derivação em "Y",simultaneamente, sem aumentar a perda de carga.

Quando se deseja manter o fluxo de fluido por um dos segmentos, oalinhamento se dá por meio de abertura e fechamento de equipamentostradicionais de bloqueio, como, por exemplo, válvulas de bloqueio,posicionadas a jusante do direcionador. Para esses casos, a placadirecionadora (2) deve ocupar uma posição lateral para interceptar apassagem do pig para o segmento selecionado.

O posicionamento da placa direcionadora (2) se dá por meio de umacionador (3) que pode ser do tipo: uma alavanca direcional manual, umdispositivo elétrico, um dispositivo hidráulico, um dispositivo pneumático ououtro dispositivo conhecido da técnica. Vantajosamente, uma alavancadirecional manual pode ser acionada por veículos de operação remota -ROV.

Quando aplicado em malhas de dutos na indústria de petróleo, odirecionador apresenta vantagens significativas em relação ao estado datécnica. Desta forma, a descrição que se fez deve ser considerada apenascomo uma concretização, não podendo ser considerada limitante para omodelo de utilidade reivindicado a seguir.

Claims (1)

1.- DISPOSITIVO DIRECIONADOR DA PASSAGEM DE PIGS EMLINHAS DE FLUXO DE FLUIDO, caracterizado por compreender:a) Um bloco sólido (1), com um canal interno com derivação em "Y",gerando três segmentos, sendo um primeiro segmento (111), um segundosegmento (121) e um terceiro segmento (131), respectivamente ligados auma primeira porta (11), uma segunda porta (12) e uma terceira porta (13),localizadas externamente ao bloco, para conexão com linhas de fluxo defluido, onde o segundo segmento (121) e o terceiro segmento (131)formam entre si um entroncamento (14);b) Uma placa direcionadora (2), vazada de modo a permitir a continuidadede fluxo do fluido através da placa (2) e interceptar a passagem de um pig,com geometria aproximada de um paralelogramo e espessura suficientepara resistir às condições de fluxo do fluido e à passagem do dito pig, aplaca sendo unida por um dos seus lados a uma haste (22), rígida, fixadano entroncamento (14) e ligada a um acionador (3) externo paramovimentar a placa com liberdade de movimento angular em torno dahaste (22) de modo a interceptar ou bloquear a passagem do pig naderivação em "Y" segundo três posições distintas, sendo:i Uma primeira posição, lateral, para interceptar a passagem dopig do primeiro segmento (111) para o terceiro segmento(131), direcionando para o segundo segmento (121);ii Uma segunda posição, central, para permitir melhorescondições de fluxo de fluidos tanto para o segundo segmento121) quanto para o terceiro segmento (131), sendo que estaposição não permite a passagem de pigs;iii Uma terceira posição, lateral, para interceptar a passagem dopig do primeiro segmento (111) para o segundo segmento(121), direcionando para o terceiro segmento (131).