BRMU9001912U2

BRMU9001912U2 - dispositivo enrijecedor para tubos condutores flexÍveis marinhos de hidrocarbonetos

Info

Publication number: BRMU9001912U2
Authority: BR
Inventors: Jorge Gustavo Castro
Original assignee: Jorge Gustavo Castro
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2013-02-19
Also published as: BRMU9001912Y1

Abstract

DISPOSITIVO ENRIJECEDOR PARA TUBOS CONDUTORES FLEXÍVEIS MARINHOS DE HIDROCARBONETOS. Aplicado nas junções de tubos (2) flexíveis ou rígidos condutores de hidrocarbonetos que recebem por encaixe um conector rígido (3) em sua extremidade para sustentado pelo acoplamento de enrijecedor sendo que o conector rígido (3) contém um rebaixo anular (4) que contorna transversalmente formando uma cavidade de fixação com o enrijecedor composto dois componentes sendo o primeiro componente um corpo ciIíndrico (5) e o segundo componente uma cunha trapezoidal (6) que atua como mola de compressão e trava do enrijecedor (1) no conector rígido (3) e no tubo (2); corpo cilíndrico (5) do enrijecedor (1) envolve a junção de tubos (2) flexíveis ou rígidos, formada por tubo (2) e conector rígido (3), através de um canal interno ao longo do eixo longitudinal (x) do enrijecedor (1);

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO DE PATENTE DE MODELO DE UTILIDADE

"DISPOSITIVO ENRIJECEDOR PARA TUBOS CONDUTORES FLEXÍVEIS MARINHOS DE HIDROCARBONETOS"

5

O presente pedido de patente de invenção objeto de descrição e reivindicação deste relatório trata de uma solução evolutiva com o campo de aplicação voltado para atividades marinhas de transporte e condução de hidrocarbonetos, petróleo, destinado a promover proteção na junção entre tubos, traduzido na forma de um dispositivo que envolve a junção, enrijecendo, porém com limitada deformação plástica resultando em relativa maleabilidade capaz de absorver forças atuantes.

Por sua vez, o aperfeiçoamento do dispositivo contempla meios de fixação que proporcionam melhoria funcional na instalação e fixação do enrijecedor na junção de tubos condutores.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA: a fim de propiciar veracidade ao contexto explicitado no quadro introdutório, será apresentada uma breve explanação sobre o estado da técnica para os enrijecedores de conexões de tubulações condutoras de hidrocarbonetos, também conhecidos como "Bend Stiffener" bem como os problemas existentes, onde será possível a um técnico versado no assunto reconhecer seus aspectos Iimitantes e que norteiam a necessidade de desenvolvimento e aplicação de inovações, inovações estas que convergem para o "DISPOSITIVO ENRIJECEDOR PARA TUBOS CONDUTORES FLEXÍVEIS MARINHOS DE HIDROCARBONETOS" objeto de reivindicação deste pedido de patente de invenção.

Naturalmente as reservas de hidrocarbonetos estão localizadas nos oceanos e em grandes profundidades. Com o desenvolvimento tecnológico estruturas complexas são utilizadas para a extração e bombeamento do fluído para armazenamento e produção. Os equipamentos são interligados por condutos flexíveis que formam a tubulação do sistema. Operacionalmente os condutos flexíveis são montados em série sendo conectados entre si de acordo com a extensão necessária. Cada Junção dos condutos flexíveis é submetida a condições diversas como pressão interna, pressão externa e movimentos provocados pelo meio aquático. Então Enrijecedores foram desenvolvidos de modo a reforçar a junção dos condutos flexíveis como uma luva que envolve a região da junção e parte dos condutos, que flexibilizam o corpo do enrijecedor aliviando as cargas de tração. Comummente a extremidade de saída ou entrada dos tubos sustentam um conector rígido com uma cavidade anular em rebaixo que contorna certa região de seu corpo que serve de limitador e ponto de fixação com os enrijecedores que por sua vez são formados por dois corpos simétricos e com formas compatíveis com a forma externa dos tubos e são fixados aos tubos com parafusos.

Na literatura patentária é possível encontrar alguns documentos referentes a matéria dos quais citamos a Pl 0803358-7 de 21/08/2008 que trata de um enrijecedor simétrico, utilizado para conexão entre uma estrutura rígida e um componente flexível alongado utilizado para conexões de tubos flexíveis para transporte de fluidos e para umbilicais submarinos. O enrijecedor simétrico compreende um cone de proteção inferior, um cone de proteção superior, uma rótula, um mancai esférico e um centralizador. O enrijecedor simétrico tem dimensões menores que um enrijecedor convencional de mesma capacidade de carga, o que facilita sua fabricação, o seu transporte, o seu manuseio, o seu posicionamento e a sua instalação em uma unidade de produção. A Pl 0503018-8 de 22/07/2005 trata de um sistema destinado a promover uma conexão entre dois tubos flexíveis, ou entre um tubo flexível e um tubo rígido, ou entre dois umbilicais. A conexão é efetuada na região conhecida como boca de sino (BS) em plataformas de produção e/ou estocagem de petróleo no mar. Tem como objetivo principal proporcionar uma melhor distribuição de forças de tração/compressão/flexão que atuam sobre o conjunto riser/conector/enrijecedor. De uma forma genérica, o sistema compreende um conjunto de conexão, um dispositivo centralizador, um elemento enrijecedor e uma pluralidade de elementos protetores. Já a Pl 0511946-4 de 08/06/2005 é um dispositivo de controle dos enrijecedores de condutos flexíveis marinhos, os ditos enrijecedores nos quais estão ajustados os ditos condutos flexíveis são adaptados a se curvar limitando-se a curvatura dos ditos condutos flexíveis, o dito dispositivo compreendendo uma haste rígida deformável que apresenta um eixo central.

A ação dos esforços na região de conexão acarreta no desgaste do material e geralmente o rompimento dos enrijecedores necessitando de substituições.

O conceito funcional para instalação dos enrijecedores do estado da técnica nos tubos está fundamentado em um dispositivo instalado na junção de dois condutores flexíveis que contempla dois corpos simétricos com formas compatíveis a geometria externa dos dutos sendo fixadas por parafusos.

A presente invenção apresenta um diferencial, que soluciona problemas de instalação e elimina a utilização de ferramentas auxiliares, pois não utiliza parafusos como meio de fixação. Suas características técnicas revolucionam os meios de fixação do enrijecedor nos bocais conectores dos tubos.

As características do "DISPOSITIVO ENRIJECEDOR PARA TUBOS CONDUTORES FLEXÍVEIS MARINHOS DE HIDROCARBONETOS", serão melhores percebidas a partir da descrição detalhada que se fará a seguir, a titulo de exemplo, associada aos desenhos abaixo referenciados, os quais são partes integrantes do presente relatório.

A FIGURA 1 apresenta uma representação em corte longitudinal de uma concretização do presente aperfeiçoamento;

A FIGURA 2 apresenta uma representação do detalhe dos meios de fixação entre o enrijecedor e o conector rígido através da cunha trapezoidal;

A FIGURA 3 apresenta uma representação em corte longitudinal de uma variante concretizada do presente aperfeiçoamento.

A FIGURA 4 apresenta uma representação do detalhe em corte longitudinal dos meios de fixação da variante concretizada do presente aperfeiçoamento.

DESCRIÇÃO DETALHADA: a seguinte descrição detalhada deve ser lida e interpretada com referência aos desenhos apresentados, onde estes são altamente diagramáticos, representando os aperfeiçoamentos para os enrijecedores, não sendo intencionados a limitar o escopo do modelo de utilidade, este sim limitado apenas à matéria revelada no quadro reivindicatório.

Com referência aos desenhos ilustrados o presente pedido de patente de modelo de utilidade "DISPOSITIVO ENRIJECEDOR PARA TUBOS CONDUTORES FLEXÍVEIS MARINHOS DE HIDROCARBONETOS" se refere a um aperfeiçoamento em enrijecedor de junção de tubos condutores de hidrocarbonetos, onde na figura 1 é possível identificar o conceito funcional do enrijecedor (1) aplicado nas junções de tubos (2). Os tubos (2) recebem por encaixe um conector rígido (3) em sua extremidade para sustentar o acoplamento do enrijecedor (1). Dito conector rígido (3) contém um rebaixo anular (4) que contorna transversalmente formando uma cavidade de fixação com o enrijecedor (1).

O enrijecedor (1) aperfeiçoado é formado por dois componentes sendo o primeiro componente um corpo cilíndrico (5) e o segundo componente uma cunha trapezoidal (6) que atua como mola de compressão e trava uma chaveta (10) no enrijecedor (1) no conector rígido (3) e no tubo (2).

O corpo cilíndrico (5) do enrijecedor (1) envolve a junção de tubos (2) flexíveis ou rígidos, formada por tubo (2) e conector rígido (3), através de um canal interno ao longo do eixo longitudinal (x) do enrijecedor (1). O enrijecedor (1) apresenta uma seção cônica (7) de sustentação do conector rígido (3) com o tubo (2) e uma seção cilíndrica (8) que apresenta em sua superfície um mancai prismático (9) em torno do corpo do enrijecedor (1) sob o eixo transversal (y) que em uma realização preferida uma chaveta (10) prismática compatível com rebaixo (4) no corpo do conector rígido (3) e contém duas estruturas opostas paralelas ortogonais distanciadas que formam um canal transversal (12) limitados com faces inclinadas (13) (14) internas nas estruturas. Os extremos superiores das estruturas apresentam dentes (15) (16) que travam uma cunha trapezoidal (6) que operacionalmente atua, com efeito, mola no enrijecedor (1) contra o conector rígido (3) proporcionando o intertravamento do conjunto. A Figura 2 representa os pormenores dos meios de fixação propostos pelo aperfeiçoamento no enrijecedor (1) que demonstra a cunha (6) introduzida entre as estruturas opostas do mancai (9) no canal transversal (12) preenchendo uma limitada região, dita cunha (6), é travada pelos dentes (15) (16) superiores das estruturas opostas do mancai (9). O conjunto conector rígido (3), tubo (2) e enrijecedor (1) mantêm o equilíbrio das forças e intertravamento devido a sua forma plástica trapezoidal, sendo que a cunha (6) mantém a chaveta (10) posicionada no rebaixo (4). A superfície de maior extensão da cunha (6) apresenta um corte (17) transversal meia cana que ao ser pressionado reduz a largura longitudinal da cunha (6) possibilitando a passagem dentre os dentes da estruturas opostas do mancai (9).

Em uma variante e de modo opcional nas Figuras 3 e 4 é possível identificar que o conector rígido (3) contém um relevo anular (20) que contorna transversalmente formando uma sapata de fixação com o enrijecedor (1) que é formado por dois componentes sendo o primeiro componente um corpo cilíndrico (5) e o segundo componente uma cunha trapezoidal (6) que atua como mola de compressão e trava do enrijecedor (1) no conector rígido (3) e no tubo (2). A variante proposta difere na seção cilíndrica (8) que apresenta em sua superfície um mancai prismático (9) em torno do corpo do enrijecedor (1) sob o eixo transversal (y) contém um corte em rebaixo (18) compatível com o relevo (20) no corpo do conector rígido (3).

Claims

1. "DISPOSITIVO ENRIJECEDOR PARA TUBOS CONDUTORES FLEXÍVEIS MARINHOS DE HIDROCARBONETOS" aplicado nas junções de tubos (2) flexíveis ou rígidos condutores de hidrocarbonetos que recebem por encaixe um conector rígido (3) em sua extremidade para sustentado pelo acoplamento de enrijecedor sendo que o conector rígido (3) contém um rebaixo anular (4) que contorna transversalmente formando uma cavidade de fixação com o enrijecedor CARACTERIZADO POR enrijecedor (1) aperfeiçoado composto dois componentes sendo o primeiro componente um corpo cilíndrico (5) e o segundo componente uma cunha trapezoidal (6) que atua como mola de compressão e trava do enrijecedor (1) no conector rígido (3) e no tubo (2); corpo cilíndrico (5) do enrijecedor (1) envolve a junção de tubos (2) flexíveis ou rígidos, formada por tubo (2) e conector rígido (3), através de um canal interno ao longo do eixo longitudinal (x) do enrijecedor (1); uma seção cônica (7) de sustentação do conector rígido (3) com o tubo (2) e uma seção cilíndrica (8) que apresenta em sua superfície um mancai prismático (9) em torno do corpo do enrijecedor (1) sob o eixo transversal (y) que contém uma chaveta (10) prismática compatível com rebaixo (4) no corpo do conector rígido (3) e contém duas estruturas opostas paralelas ortogonais distanciadas que formam um canal transversal (12) limitados com faces inclinadas (13)(14) internas nas estruturas; os extremos superiores das estruturas apresentam dentes (15)(16) que travam uma cunha trapezoidal (6) que operacionalmente atua, com efeito, mola no enrijecedor (1) contra o conector rígido (3) proporcionando o intertravamento do conjunto como meios de fixação a cunha (6) introduzida entre as estruturas opostas do mancai (9) no canal transversal (12) preenchendo uma limitada região, dita cunha (6), é travada pelos dentes (15)(16) superiores das estruturas opostas do mancai (9); a superfície de maior extensão da cunha (6) apresenta um corte (17) transversal meia cana que ao ser pressionado reduz a largura longitudinal da cunha (6) possibilitando a passagem dentre os dentes da estruturas opostas do mancai (9).

2.

"DISPOSITIVO ENRIJECEDOR PARA TUBOS CONDUTORES FLEXÍVEIS MARINHOS DE HIDROCARBONETOS" em uma variante e de modo opcional de acordo com a reivindicação 1 CARACTERIZADO POR ter o conector rígido (3) com um relevo anular (20) que contorna transversalmente formando uma sapata de fixação com o enrijecedor (1) que é formado por dois componentes sendo o primeiro componente um corpo cilíndrico (5) e o segundo componente uma cunha trapezoidal (6) que atua como mola de compressão e trava do enrijecedor (1) no conector rígido (3) e no tubo (2), que na seção cilíndrica (8) que apresenta em sua superfície um mancai prismático (9) em torno do corpo do enrijecedor (1) sob o eixo transversal (y) contém um corte em rebaixo (18) compatível com o relevo (20) no corpo do conector rígido (3).