BRPI0715840A2 - sistema de travamento para operaÇço de preventor de explosço - Google Patents
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Abstract
Patente de Invenção: "SISTEMA DE TRAVAMENTO PARA OPERAÇçO DE PREVENTOR DE EXPLOSçO". A presente invenção refere-se a um sistema de travamento para um operador de preventor de explosão que compreende uma barra de pistão tendo uma extremidade acoplada a um membro de fechamento.O operador adicionalmente compreende um alojamento do operador tendo uma extremidade acoplada a uma tampa e a uma segunda extremidade acoplada a um cabeçote. A barra de pistão se estende através da tampa para o alojamento do operador onde está acoplada a um pistão que está disposto dentro do alojamento do operador. O pistão compreende um corpo e um flange. Uma luva é, de maneira deslizante,colocada dentro de uma cavidade disposta dentro do pistão e é rotatoriamente fixada com relação ao pistão.Uma barra de trava é rotatoriamente acoplada ao cabeçote e é rosqueadamente engatada com a luva de modo que a rotação da barra de trava translade axialmente a luva com relação ao pistão.
Description
Relatorio Descritivo da Patente de Invengao para "SISTEMA DE TRAVAMENTO PARA OPERAQAO DE PREVENTOR DE EXPLOSAO".
REFERENCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS Nao aplicavel.
DECLARAQAO REFERENTE A PESQUISA OU DESENVOLVIMENTO 円- NANCIADO PELO GOVERNO FEDERAL
Nao aplicavel. Antecedentes da Invenpao
ι
A presente invengao refere-se a metodos e aparelho para con- trolar a pressao dentro de um orificio de ροςο. Em particular, certas modali- dades da invengao compreendem metodos e aparelho para operar prevento- res de explosao do tipo gaveta.
Os preventores de explosao sao usados em operagoes de per- furagao e produgao de hidrocarboneto, como um dispositivo de seguranga que fecha, isola e veda ο orificio do pogo. Os preventores de explosao sao valvulas essencialmente grandes que sao conectadas ao orificio do ροςο e compreendem membros de fechamento capazes de vedar e fechar ο ροςο de modo a impedir a Iiberagao de gas ou Iiquidos em alta pressao, do ροςο. Um tipo de preventor de explosao usado extensivamente tanto em aplica- goes de baixa quanto de alta pressao e um preventor de explosao do tipo gaveta. Um preventor de explosao do tipo gaveta usa dois membros de fe- chamento opostos, ou gavetas, dispostos dentro de um alojamento, ou cor- po, especialmente projetado. O corpo do preventor de explosao tern um ori- ficio que e alinhado como ο orificio do pogo. Cavidades opostas intersectam ο orificio e suportam as gavetas conforme elas se movem para dentro e para fora do orificio. Uma tampa e conectada ao corpo na extremidade externa de cada cavidade e suporta um sistema de operagao que fornece a forga exigi- da para mover as gavetas para dentro e para fora.
As gavetas sao equipadas com membros de vedagao que enga- tarn para proibir ο fluxo atraves do orificio quando as gavetas estao fecha- das. As gavetas podem ser gavetas vazadas, que sao configuradas para
fechar e vedar um anel em torno de um tubo que esta disposto dentro do orificio, ou podem ser gavetas cegas ou gavetas cegas cisalhantes, que sao configuradas para fechar e vedar todo ο orificio. Uma aplicagao de perfura- gao particular pode exigir uma variedade de gavetas vazadas e de gavetas cegas. Por isso, em muitas aplicagoes miiltiplos preventores de explosao sao montados em colunas de preventores de explosao que compreendem uma pluralidade de preventores de explosao do tipo gaveta, cada equipa- mento com um tipo de gaveta especifico.
Os preventores de explosao do tipo gaveta sao muitas vezes configurados para serem operados usando fluido hidraulico pressurizado para controlar a posigao dos membros de fechamento com relagao ao orifi- cio. Embora a maioria dos preventores de explosao seja acoplada a uma bomba de fluido ou alguma outra fonte ativa de fluido hidraulico pressuriza- do, muitas aplicag5es exigem que um certo volume de fluido hidraulico pres- surizado seja armazenado e imediatamente disponivel para operaro preven- tor de explosao no caso de emergencia. Por exemplo, muitas especificagdes de operagao submarina exigem que uma coluna de preventores de explosao seja capaz de circular (isto e, mover um membra de fechamento entre a po- sigao estendida e a retraida) diversas vezes usando somente fluido pressuri- zado armazenado na montagem de colunas. Em alta pressao, grandes mon- tagens de colunas de preventores de explosao, diversas centenas de gal5es de fluido pressurizado podem ter que ser armazenados na coluna, criando tanto quest5es de tamanho quanto de peso com ο sistema.
Porque muitas aplicagoes de perfuragao submarina exigem ο uso de preventores de explosao de alta pressao e de grande tamanho, as exigencias de altura, peso e fluido hidraulico desses preventores de explo- sao e um criterio importante no projeto dos preventores de explosao e das plataformas de perfuragao que os operam. Por conseguinte, certas modali- dades da presente invengao sao direcionadas aos preventores de explosao do tipo gaveta que buscam superar essas e outras Iimitag5es da tecnica an- terior.
Sumario das Modalidades Preferidas
As modalidades exemplares da presente invengao incluem um sistema de travamento para um operador do preventor de explosao que compreende uma barra de pistao tendo uma extremidade acoplada a um membra de fechamento. O operador adicionalmente compreende um aIoja- mento do operador tendo uma extremidade acoplada a uma tampa e uma segunda extremidade acoplada a um cabegote. A barra de pistao se estende atraves da tampa para ο alojamento do operador onde esta acoplada a um pistao que esta disposto dentro do alojamento do operador. O pistao com- preende um corpo e um flange. Uma Iuva e, de maneira deslizante, colocada dentro de uma cavidade disposta dentro do pistao e e, de modo rotatorio, fixada com relagao ao pistao. Uma barra de trava e rotatoriamente acoplada ao cabegote e e rosqueadamente engatada com a Iuva de modo que a rota- gao da barra de trava translade axialmente a Iuva com relagao ao pistao.
Por conseguinte, certas modalidades da presente inven^ao compreendem uma combinagao de caracteristicas e vantagens que possibili- tam uma substancial intensificagao da operagao e contraIe de um preventor de explosao do tipo gaveta. Essas e outras varias caracteristicas e vanta- gens da presente invengao estarao prontamente aparentes para aqueles versados na tecnica mediante Ieitura da seguinte descrigao detalhada das modalidades preferidas da invengao e por referenda aos desenhos em ane- xo.
Breve Descripao dos Desenhos
Para um entendimento mais detalhado da presente invengao, e feita referenda as figuras em anexo, em que:
a figura 1 e uma preventor de explosao do tipo gaveta, construi- do de acordo com as modalidades da presente invengao;
a figura 2 e uma vista em corte transversal de um operador hi- draulico em uma posiQao retraida, e construido de acordo com as modalida- des da presente inven?ao;
a figura 3 e uma vista em corte transversal do operador hidrauli- co da figura 2, mostrado em uma posigao destravada, estendida;
a figura 4 e uma vista em corte transversal do operador hidrauli-
co da figura 2, mostrado em uma posigao travada, estendida; a figura 5 e uma vista isometrica de um preventor de explosao de gaveta dupla construido de acordo com as modalidades da presente in- vengao;
a figura 6 e uma vista em compara^ao esquematica de um ope- rador cilindrico Cinico e um operador cilindrico duplo;
a figura 7 e uma vista em corte transversal de um operador hi- draulico cilindrico duplo construido de acordo com as modalidades da pre- sente invengao;
a figura 8 e uma vista em corte transversal de um operador hl· draulico cilindrico duplo da reivindicagao 7;
a figura 9 e uma vista em corte transversal parcial de um motor e transmissao para um operador hidraulico cilindrico duplo construido de acordo com as modalidades da presente invengao;
a figura 10 e uma vista de extremidade do operador da figura 9;
e
a figura 11 e uma montagem de coluna de preventor de explo- sao.
Descripao Detalhada das Modalidades Preferidas
Na descrigao a seguir, partes si mi Ia res sao marcadas por todo ο relatorio descritivo e desenhos com os mesmos niimeros de referencia, res- pectivamente. As figuras de desenho nao sao necessariamente em escala. Certas caracteristicas da invengao pod em ser mostradas exageradas em escala ou em forma um tanto esquematica e alguns detalhes de elementos convencionais podem nao ser mostrados por interesse de clareza e conci- sao.
Com referencia agora a figura 1，ο preventor de explosao 10 compreende corpo 12, tampas 14, sistemas de operagao 16, e membros de fechamento 17. O corpo 12 compreende orificio 18, cavidades opostas 20, e conexoes parafusadas superior e inferior 22 para montagem de componen- tes adicionais acima e abaixo do preventor de explosao 10，tal como em uma montagem de coluna do preventor de explosao. As tampas 14 sao acopla-
das ao corpo 12 por conectores 24 que permitem que as tampas sejam re- movidas do corpo para fornecer acesso aos membros de fechamento 17. Os sistemas de operagao 16 sao montados as tampas 14 e utilizam um pistao hidraulico 26 e arranjos de cilindro 28 para mover os membros de fechamen- to 17 atraves das cavidades 20，dentro e fora do orificio 18.
As figuras 2-4 ilustram uma modalidade de um sistema de ope-
raqao que reduz ο volume de fluido necessario para circular ο operador atra- ves de utilizagao significante de menos fluido hidraulico para retrair em vez de estender. O sistema de operagao 30 e montado a tampa 32 e e acoplado ao membro de fechamento 34. O sistema de operagao compreende barra de pistao 36, pistao 38, alojamento do operador 40, cabegote 42, Iuva deslizan- te 44, e barra de trava 46. O pistao 38 compreende corpo 48 e flange 50. A vedagao do corpo 52 cerca circunferencialmente ο corpo 48 e engata veda- velmente ο alojamento do operador 40. A vedagao do flange 54 cerca circun- ferencialmente ο flange 50 e vedavelmente engata ο alojamento do operador 40. O diametro de vedagao da vedagao do flange 54 e maior 3 do que ο di- ametro de vedagao da vedagao do corpo 52.
O engate de vedagao do corpo 52 e a vedagao do flange 54 com ο alojamento do operador 40 dividem ο interior do operador em tres camaras hidraulicamente isoladas, a camara de extensao 56, camara de fluido frouxo 60，e camara de retragao 64. A camara de extensao 56 e for- mada entre ο cabegote 42 e a vedagao do flange 54. A porta de extensao 58 fornece comunicagao hidraulica com a camara de extensao 56. A camara de fluido frouxo 60 e formada na regiao anular definida pelo alojamento do ope- rador 40 e ο pistao 38 no meio da vedagao do corpo 52 e da vedagao do flange 54. A porta de fluido frouxo 62 fornece comunicagao hidraulica com a camara de fluido frouxo 60. A camara de retragao 64 e formada na regiao anular definida pelo alojamento do operador 40 e ο pistao 38 no meio da ve- dagao do corpo 52 e da tampa 32. A porta de retragao 66 fornece comunica- gao fluida com a camara de retragao 64. Em geral, a camara de extensao 56 e a camara de retragao 64
estao em comunicagao fluida com ο suprimento de fluido hidraulico que e
regulado por um sistema de controle. Dependendo da configuragao do su- primento de fluido hidraulico e do sistema de controle, ο fluido expelido da camara de extensao 56 e da camara de retragao 64 pode ser reciclado no suprimento de fluido hidraulico ou pode ser ventilado para ο ambiente cir- cundante. A camara de fluido frouxo 60 pode ser balanceada atraves de pressao com ο ambiente circundante de modo que a pressao de fluido den- tro da camara parada nao resists ao movimento do pistao 38. Em certas modalidades, a camara de fluido frouxo 60 e deixada aberta para ο ambiente circundante ou acoplada a um sistema de compensagao de pressao que mantem a pressao balanceada dentro da camara de fluido frouxo. Na figura 2，ο sistema de operagao 30 e mostrado em uma posi-
gao retraida onde ο pistao 38 esta disposto contra ο cabegote 42. Suprir ο fluido hidraulico pressurizado para a porta de extensao 58 aciona ο sistema de operagao 30 e move ο pistao 38 em diregao a tampa 32. Conforme ο pis- tao 38 se move em diregao a tampa 32，ο fluido dentro da camara de fluido frouxo 60 e comprimido atraves da porta de fluido frouxo 62 e ο fluido dentro da camara de retragao 64 e comprimido atraves da porta de retragao 66. O fluido comprimido da camara de fluido frouxo 60 e da camara de retragao 64 pode ser retido em um reservatorio hidraulico e ejetado ao ambiente circun- dante. Como ο fluido hidraulico e suprido para a camara de extensao 56，ο pistao 38 continuara a se mover ate ο pistao contatar a tampa 32, como e mostrado na figura 3.
Porque ο pistao 38 deve se mover na mesma distancia axial du- rante a extensao e a retragao, a diferenga em exigencias de fluido e alcan- gada usando-se uma area de diametro hidraulico menor para retragao do que para extensao. Esse desequilibrio de exigencias de fluido resulta em um volume total reduzido do fluido que e exigido para circular ο sistema de ope- ragao entre uma posigao estendida e uma retraida. A redugao em volume de fluido exigido pode ser de especial interesse em aplica^oes submarinas on- de as exigencias de desempenho necessitam a armazenagem de grandes volumes de fluido com a montagem do preventor de explosao. Reduzir ο vo- lume de fluido necessario para mover ο sistema de opera^ao para a posigao
retraida reduz ο volume de fluido que necessita ser armazenado com a mon- tagem do preventor de explosao. Usar uma area de diametro hidraulico menor para retragao tern ο beneficio adicionado de gerar menos forga durante a retragao. Em certas situagdes, a forga gerada pelo sistema de operagao movimentando-se para a posigao retraida e insuficiente para mover ο membra de fechamento, mas excede as cargas do projeto para certos componentes do sistema. Nessas situagdes, se ο sistema de operagao for acionado alguns componentes den- tro do sistema podem falhar. Por isso, reduzir a forga gerada durante a retra- gao ajuda a minimizar uma avaria quando ο sistema de operagao tenta, mas falha para retrair um membra de fechamento e ajuda a impedir Iiberagao nao intencional de hidrocarbonetos impedindo a abertura do membra de fecha- mento quando mediante pressao.
Enquanto operador 30 e acionado por pressao hidraulica, muitas aplicag5es tambem exigem uma trava mecanica de modo a manter a posi- 9§o do membra de fechamento no caso de perda de pressao hidraulica. De modo a positivamente travar ο pistao 38 em posigao, a Iuva deslizante 44 e rotatoriamente fixada com relagao ao pistao 38 e rosqueadamente engatada com a barra de trava 46, que e rotatoriamente acoplada ao cabegote 42. A Iuva deslizante 44 se move axialmerite com relagao a barra de trava 46 quando a barra de trava e girada.
Com referencia agora a figura 4，uma vez que ο pistao 38 se move em diregao a tampa 32, a barra de trava 46 e girada. O engate ros- queado da barra de trava 46 e Iuva deslizante 44 faz com que a Iuva se mo- va axialmente com relagao a barra de trava. A barra de trava 46 e girada ate a Iuva deslizante 44 contatar ο ressalto 68 do pistao 38, como e mostrado na figura 4. A Iuva deslizante 44 ira engatar ο pistao 38 e impedir ο movimento do pistao para Ionge da tampa 32.
O engate rosqueado da barra de trava 46 e Iuva deslizante 44 e autotravante para a extensao em que a forga axial na Iuva deslizante nao ira girar a Iuva com rela^ao a barra de travamento. Por conseguinte, quando a Iuva deslizante 44 esta em contato com ο ressalto 68, ο pistao 38 e impedido
de se mover para Ionge da tampa 32. Uma vez que a Iuva deslizante 44 e engatada com ο ressalto 68，a pressao dentro da camara de extensao 60 pode ser reduzida e ο pistao 38 ira permanecer na posigao estendida. Dessa maneira, a Iuva deslizante 44 e a barra de trava 46 operam com um sistema de travamento que pode ser engatado para impedir que ο membro de fe- chamento 34 abra nao intencionalmente. Embora mostrada somente na po- sigao travada e completamente estendida, a Iuva deslizante 44 pode engatar e travar contra ο pistao 38 em qualquer posigao.
De modo a mover ο sistema de operagao 30 de volta para a po- sigao retraida da figura 2, a pressao hidraulica e primeiro aplicada a camara de extensao 56. Isso remove qualquer carga compressiva axial da Iuva des- lizante 44 e da barra de trava 46 e permite que a barra de trava seja girada. A rotagao da barra de trava 46 move a Iuva deslizante 44 para Ionge do res- salto 68. A pressao hidraulica pode entao ser aplicada a camara de retragao 64 de modo a mover a barra de pistao 36 de volta em diregao a posigao re- traida da figura 1.
A barra de trava 46 pode ser girada por uma variedade de moto- res eletricos, motores hidraulicos, ou outros dispositivos de rotagao. Em cer- tas modalidades, ο motor e um motor hidraulico que pode fornecer 172,81 Kg-m (15,000 ibf-im) de torque. Na figura 3, a barra de trava 46 e acoplada ao motor 72 via ο sistema de transmissao 70 que transfere ο movimento do motor para a barra de travamento. A figura 4 mostra ο motor 72 sendo dire- tamente Iigado a barra de trava 46 sem um sistema de transmissao. Em cer- tas modalidades, tanto ο sistema 70 da figura 3 quanto ο motor 72 da figura 4 sao equipados com sistemas de suporte que permitem operagao manual da barra de trava 46’ tal como por um veiculo operado remotamente (ROV). O ROV poderia ser usado para suprimento de fluido hidraulico ou energia eletrica para operar ο motor 72 ou poderia ser usado para diretamente girar a barra de trava 46.
Como discutido previamente, ο sistema de operagao 30 pode operar efetivamente embora utilizando uma area hidraulica menor para re- tragao do que para extensao porque e exigida menos forga para retrair ο
membro de fechamento 34 do que para estender ο membro de fechamento no orificio do ροςο. O diametro maximo do sistema de operagao para uma preventor de explosao do tipo gaveta e muitas vezes determinado pela area de pressao hidraulica que e exigida para fechar ο orificio do ροςο mediante completa pressao de operagao. Em aplicagoes de alta pressao, ο diametro do sistema de operagao e muitas vezes maior do que a altura da tampa que e acoplada ao corpo do preventor de explosao. Como muitos preventores de explosao do tipo gaveta sao construidos com miiltiplas gavetas operando em um corpo Linico com miiltiplas cavidades, ο diametro do sistema de operagao muitas vezes determina a altura total da montagem ja que as aberturas da cavidade individual devem ser distanciadas para permitir folga para as mon- tagens do operador.
A figura 5 ilustra um preventor de explosao de gaveta dupla 80 compreendendo operadores cilindricos duplos paralelos 82 acoplados ao corpo 84 pelas tampas 86. Os operadores 82 utilizam dois cilindros hidrauli- cos de diametro menor para fornecer uma forga de fechamento equivalente para um cilindro hidraulico de diametro maior. Usar os cilindros hidraulicos de diametro menor permite que as tampas 86 adjacentes sejam Iocalizadas juntas de modo que ο corpo do preventor de explosao 84 tenha uma altura minima como medido entre a conexao superior 85 e a conexao inferior 87. Os operadores cilindricos duplos paralelos 82 sao esquemati-
camente iIustrados na figura 6 onde a area 90 represents a area de pressao do cilindro duplo que tem um diametro grande 92. Um operador de cilindro duplo e representado por areas 94 que tem diametro menor 96. O diametro 96 e selecionado de modo que a area total 94 de ambos os operadores du- plos e pelo menos igual a area 90 do cilindro de diametro grande Linico. Para fornecer uma area de pressao substancialmente equivalente, acredita-se que ο diametro 96 e aproximadamente 0,71 vez ο diametro 92. Por exemplo, um operador de diametro de 43,18 cm (dezessete polegadas) pode ser substituido por um operador que tem pist5es paralelos de 30,48 cm (doze polegadas). Os calculos sugerem que essa redugao diminui ο espagamento minimo entre as cavidades adjacentes de 43,18 cm (dezessete polegadas)
para 30,48 cm (doze polegadas). As figuras 7 e 8 ilustram um tal operador cilindrico paralelo que tambem caracteriza volume de fluido reduzido para retragao. O sistema de operagao de cilindro duplo paralelo 100 e montado a tampa 102 e compre- ende dois cilindros de operagao paralelos 104. Cada cilindro de opera9§o 104 compreende barra de pistao 106, pistao 108, alojamento do operador 110, Iuva deslizante 112，e barra de travamento 114. Cada barra de pistao 106 e acoplada ao membra de suporte 116 que acopla a um membra de fe- chamento (nao mostrado) e assegura que os pist5es 108 permanegam sin- cronizados axialmente. O cabegote do cilindro 118 e acoplado a ambos os alojamentos 110.
Cada pistao 108 compreende vedagao de corpo 120 disposta no corpo 122 e veda?ao de flange 124 disposta no flange 126. As vedagdes 120 e 124 engatam vedavelmente os alojamentos do operador 110 de modo que ο alojamento e dividido em uma camara de extensao 128, camara de fluido frouxo 130, e camara de retra?ao 132. O diametro de vedagao da veda^ao de flange 124 e maior do que ο diametro de vedagao da vedagao de corpo 120 de modo que e exigido menos fluido para encher a camara de retragao 132 do que e exigido para encher a camara de extensao 128.
O sistema de operagao de cilindro duplo paralelo 100 opera es- sencialmente na mesma sequencia que ο sistema de operagao 30 descrito em relagao as figuras 2-4. Na figura 8，ο sistema de operagao e mostrado em uma posigao travada estendida. A Iuva deslizante 112 e primeiramente desengatada pressurizando-se a camara de extensao 128 atraves da porta de extensao 138 e entao girando-se a barra de travamento 114 de modo que a Iuva se move em diregao ao cabegote do cilindro 118. Uma vez que a Iuva deslizante 112 e desengatada, ο fluido pressurizado e aplicado atraves da porta de retragao 136 para a camara de retraQao 132. O fluido pressurizado enchendo a camara de retragao 132 ira mover ο pistao 108 em diregao ao cabegote 118 e tracionar ο membra de suporte 116 em diregao a tampa 102 ate ο sistema de operagao 100 estar na posigao completamente retraida da figura 8.
O sistema de operagao 100 e retornado a posigao estendida da figura 7 aplicando-se fluido hidraulico atraves da porta de extensao 134 para a camara de extensao 128. Como ο pistao 108 se move em diregao a tampa 102, ο fluido dentro da camara de fluido frouxo 130 e comprimido atraves da porta de extensao 138 e ο fluido dentro da camara de retragao 132 e com- primido atraves da porta de retragao 136. O fluido comprimido da camara de fluido frouxo 130 e da camara de retragao 132 pode ser retido em um reser- vatorio hidraulico ou ejetado ao ambiente circundante. Uma vez que ο pistao 108 esta completamente na posigao estendida, as barras de travamento 114 sao giradas de modo que as Iuvas deslizantes 112 engatem ο pistao e impe- gam ο movimento dos pistdes da posigao estendida.
O membra de suporte 116 assegura que os pistdes 108 e as barras de pistao 106 permanegam sincronizados durante ο sistema de ope- ragao 100. O sistema hidraulico que supre fluido ao sistema de operagao 100 pode tambem ser configurado para suprir fluido hidraulico ao sistema de operagao de tal maneira que os pistoes 108 permanegam sincronizados en- quanto se movem.
Com referencia agora as figuras 9 e 10，ο sistema de operagao 100 pode adicionalmente compreender um sistema de acionamento 140 que gira as barras de travamento 114 para mover a Iuva deslizante 112 para dentro e para fora do engate de travamento com ο pistao 108. O sistema de acionamento 140 compreende motor 142’ transmissao 144，e acionamento ROV 146. O sistema de acionamento 140 e montado ao cabegote 118 com ο motor 142 disposto geralmente entre os alojamentos do operador 110. O motor 142, que pode ser um motor hidraulico, eletrico, ou outro motor, e a- coplado a transmissao 144 e acionamento 146. A transmissao compreende uma pluralidade de engrenagens que rotatoriamente acoplam ο motor 142 as barras de travamento 114. O acionamento 146 e posicionado de modo a permitir acesso no caso de falha do motor 142 ou do suprimento de fluido ou de energia ao motor. O acionamento 146 pode proporcionar rotagao de transmissao mecanica direta 144 ou pode proporcionar ο suprimento externo de fluido hidraulico ou energia para ο motor 142.
As caracteristicas das modalidades do sistema de operagao a- cima descrito podem ser usadas sozinhas ou em cooperagao. Por exemplo, ο operador de retraQao de volume reduzido das figuras 2-4 pode ser usado em combinagao com a barra de travamento e arranjo de trava da Iuva des"- zante como mostrado ou pode ser usado com outros sistemas de travamen- to. Similarmente, a barra de travamento e ο arranjo de trava da Iuva desli- zante podem ser usados com outros sistemas de operagao ou em outros tipos de sistemas Iineares acionados. O sistema de operagao do cilindro pa- ralelo pode tambem ser usado em outras aplicagSes e com outros tipos de montagens de pistao e de cilindro bem como outros sistemas de travamento. Embora essas caracteristicas possam ser usadas em outras a-
plicagdes, as caracteristicas descritas fornecem um beneficio de sinergia quando usadas em combinagao. Como um exemplo, um preventor de explo- sao de gaveta dupla que usa um sistema de operagao do cilindro paralelo que tern retragao de volume reduzido (o sistema de operagao das figuras 7- 8) e mais leve, mais curto, e usa menos fluido hidraulico do que um preven- tor de explosao convencional usando sistemas de operagao convencionais. O uso da barra de travamento e arranjo de trava da Iuva deslizante tambem fornece um sistema de travamento quando comparado a muitos sistemas de travamento convencionais. A figura 11 ilustra uma coluna do preventor de explosao 200 a-
coplada a uma cabe?a do ροςο 202. A coluna do preventor de explosao 200 compreende uma montagem de coluna inferior 204 e uma montagem de co- luna superior 206, ou pacote de duto de interligagao marinho inferior. A mon- tagem de coluna inferior 204 compreende um conector de cabega de ροςο 208, preventores de explosao de gaveta 210, preventor de explosao anular 212, vaIvulas de estrangulamento e cancelamento 214, e acumuladores hl· draulicos 216. A montagem de coluna superior 206 compreende um preven- tor de explosao anular 218，conectores de estrangulamento e cancelamento 220，adaptador de duto de interligagao/junta flexivel 222, unidades (pods) de controle 224, e conector de colar 226. O conector de colar 226 fornece uma conexao Iiberavel entre a montagem da coluna superior 206 e a montagem
de coluna inferior 204. Acumuladores hidraulicos 216 sao montados a estru- tura 228 que circunda a montagem de coluna inferior 204.
Por isso, as modalidades preferidas da presente invengao refe- rem-se a um aparelho para preventores de explosao do tipo gaveta, aperfei- Qoado. A presente invengao e suscetivel a modalidades de diferentes for- mas. Sao mostradas nos desenhos, e aqui serao descritas em detalhes, mo- dalidades especificas da presente invengao com ο entendimento de que a presente descrigao e para ser considerada uma exemplificagao dos princi- pios da invengao, e nao e pretendido Iimitar a invengao a esta ilustrada e descrita aqui. Em particular, varias modalidades da presente invengao forne- cem sistemas que permitem uma redugao no tamanho, peso, complexidade, e exigencias de fluido de preventores de explosao do tipo gaveta. Uma refe- renda e feita a aplicagao dos conceitos da presente invengao aos prevento- res de explosao do tipo gaveta, mas ο uso dos conceitos da presente inven- gao nao e Iimitado a essas aplicagdes, e pode ser empregado a outras apli- cag5es incluindo outro equipamento hidraulico submarino. E para ser com- pletamente reconhecido que os diferentes ensinamentos das modalidades discutidas abaixo podem ser empregados separadamente ou em qualquer combinagao adequada para produzir os resultados desejados.
As modalidades estabelecidas aqui sao meramente ilustrativas e nao Iimitam ο escopo da invengao ou os detalhes aqui. Sera apreciado que muitas outras modificag5es e aperfeigoamentos a descrigao aqui podem ser feitas sem se afastar do escopo da invengao ou conceitos inventivos aqui descritos. Porque muitas variadas e diferentes modalidades podem ser feitas deritro do escopo do conceito inventivo aqui ensinado, incluindo estruturas ou materials equivalentes daqui por diante ensinados, e porque muitas modi- ficag5es podem ser feitas nas modalidades aqui detalhadas de acordo com as exigencias descritivas da lei, e para ser entendido que os detalhes aqui
sao para serem interpretados como ilustrativos e nao em sentido limitante.
Claims (21)
1. Sistema de travamento para operador de preventor de explo- sao, compreendendo: um membra de fechamento; uma primeira barra de pistao tendo uma primeira extremidade acoplada ao dito membra de fechamento; um primeira alojamento do operador tendo uma primeira extre- midade acoplada a uma tampa e uma segunda extremidade acoplada ao cabegote, em que a dita primeira barra de pistao se estende atraves da tam- pa, em que uma segunda extremidade da dita primeira barra de pistao e, pelo menos parcialmente, disposta dentro do dito alojamento do operador; um primeira pistao pelo menos parcialmente disposto dentro do dito primeira alojamento do operador, em que ο dito primeira pistao compre- ende um corpo e um flange, em que a segunda extremidade da dita primeira barra de pistao e acoplada ao corpo do dito primeira pistao; uma primeira Iuva deslizantemente disposta dentro de uma ca- vidade disposta dentro do dito primeiro pistao, em que a dita primeira Iuva e rotatoriamente fixada com relagao ao dito primeiro pistao; e uma primeira barra de trava rotatoriamente acoplada ao dito ca- begote e rosqueadamente engatada com a dita primeira luva, em que a rota- gao da dita primeira barra de trava translada axialmente a dita primeira Iuva com relagao ao dito primeiro pistao.
2. Sistema de travamento para operador de preventor de explo- sao de acordo com a reivindicagao 1，em que uma extremidade da dita pri- meira barra de trava projeta-se atraves do cabegote.
3. Sistema de travamento para operador de preventor de explo- sao de acordo com a reivindica?ao 2，compreendendo adicionalmente um motor acoplado a extremidade da dita primeira barra de trava que se projeta atraves do cabegote.
4. Sistema de travamento para operador de preventor de explo- sao de acordo com a reivindicagao 3，compreendendo adicionalmente uma transmissao operativamente acoplada entre ο dito motor e a extremidade da dita primeira barra de trava que se projeta através do cabeçote.
5. Sistema de travamento para operador de preventor de explo- são de acordo com a reivindicação 3, em que o dito motor é um motor hi- dráulico.
6. Sistema de travamento para operador de preventor de explo- são de acordo com a reivindicação 1, em que o carregamento axial da dita luva não gira a dita primeira barra de trava.
7. Sistema de travamento para operador de preventor de explo- são de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente: uma segunda barra de pistão acoplada ao dito membro de fe- chamento, em que a dita segunda barra de pistão tem um eixo longitudinal que é paralelo a um eixo longitudinal da dita primeira barra de pistão; um segundo alojamento do operador tendo uma extremidade acoplada à tampa, em que a dita segunda barra de pistão se estende atra- vés da tampa no dito segundo alojamento do operador; um segundo pistão acoplado à dita segunda barra de pistão e disposta dentro do dito segundo alojamento do operador; uma segunda luva disposta deslizantemente dentro de uma ca- vidade disposta dentro do dito segundo pistão, em que a dita segunda luva é rotatoriamente fixada com relação ao dito segundo pistão; e uma segunda barra de trava rotatoriamente acoplada ao dito cabeçote e rosqueadamente engatada com a dita segunda luva, em que a rotação da dita segunda barra de trava translada axialmente a dita segunda luva com relação ao dito segundo pistão.
8. Sistema de travamento para operador de preventor de explo- são de acordo com a reivindicação 7, compreendendo adicionalmente um motor acoplado à dita primeira barra de trava.
9. Sistema de travamento para operador de preventor de explo- são de acordo com a reivindicação 8, em que o dito motor é também acopla- do à dita segunda barra de trava.
10. Sistema de travamento para operador de preventor de ex- plosão de acordo com a reivindicação 9, compreendendo adicionalmente uma transmissão operativamente acoplada entre o dito motor e a dita primei- ra e segunda barras de trava.
11. Preventor de explosão, compreendendo: um corpo tendo um orifício através dele; uma cavidade disposta através do dito corpo e intersectando o orifício; um membro de fechamento movelmente disposto dentro da dita cavidade; uma primeira barra de pistão tendo uma primeira extremidade acoplada ao dito membro de fechamento; um primeiro alojamento do operador tendo uma primeira extre- midade acoplada a uma tampa e uma segunda extremidade acoplada a um cabeçote, em que a dita primeira barra de pistão se estende através da tam- pa, em que a segunda extremidade da dita primeira barra de pistão é, pelo menos parcialmente, disposta dentro do dito alojamento do operador; um primeiro pistão pelo menos parcialmente disposto dentro do dito primeiro alojamento do operador, em que o dito primeiro pistão compre- ende um corpo e um flange, em que a segunda extremidade da dita primeira barra de pistão é acoplada ao corpo do dito primeiro pistão; e um sistema de travamento compreendendo uma primeira barra de trava rotatoriamente acoplada ao dito cabeçote e rosqueadamente enga- tada com uma primeira luva que é deslizantemente disposta dentro do dito primeiro pistão.
12. Preventor de explosão de acordo com a reivindicação 11, em que uma extremidade da dita primeira barra de trava se projeta através do cabeçote.
13. Preventor de explosão de acordo com a reivindicação 12, compreendendo adicionalmente um motor acoplado à extremidade da dita primeira barra de trava que se projeta através do cabeçote.
14. Preventor de explosão de acordo com a reivindicação 13, compreendendo adicionalmente uma transmissão operativamente acoplada entre o dito motor e a extremidade da dita primeira barra de trava que se projeta através do cabeçote.
15. Preventor de explosão de acordo com a reivindicação 13, em que o dito motor é um motor hidráulico.
16. Preventor de explosão de acordo com a reivindicação 11, em que a carga axial da dita luva não gira a dita primeira barra de trava.
17. Preventor de explosão de acordo com a reivindicação 11, compreendendo adicionalmente: uma segunda barra de pistão acoplada ao dito membro de fe- chamento, em que a dita segunda barra de pistão tem um eixo longitudinal que é paralelo a um eixo longitudinal da dita primeira barra de pistão; um segundo alojamento do operador tendo uma extremidade acoplada à tampa, em que a dita segunda barra de pistão se estende atra- vés da tampa no dito segundo alojamento do operador; um segundo pistão acoplado à dita segunda barra de pistão e disposta dentro do dito segundo alojamento do operador; uma segunda luva disposta deslizantemente dentro de uma ca- vidade disposta dentro do dito segundo pistão, em que a dita segunda luva é rotatoriamente fixada com relação ao dito segundo pistão; e uma segunda barra de trava rotatoriamente acoplada ao dito cabeçote e rosqueadamente engatada com a dita segunda luva, em que a rotação da dita segunda barra de trava translada axialmente a dita segunda luva com relação ao dito segundo pistão.
18. Preventor de explosão de acordo com a reivindicação 17, compreendendo adicionalmente um motor acoplado à dita primeira barra de trava.
19. Preventor de explosão de acordo com a reivindicação 18, em que o dito motor é também acoplado à dita segunda barra de trava.
20. Preventor de explosão de acordo com a reivindicação 19, compreendendo adicionalmente uma transmissão operativamente acoplada entre o dito motor e a dita primeira e a dita segunda barras de travamento.
21. Método para manter a posição de um operador de preventor de explosão hidráulico, compreendendo: mover um pistão disposto dentro de um alojamento do operador para uma posição estendida onde um membro de fechamento que é acopla- do ao pistão é disposto dentro de um orifício de poço; e girar uma barra de trava que é rosqueadamente engatada com uma luva que é deslizantemente disposta dentro do pistão de modo que a luva translade axialmente com relação ao dito pistão e contata um ressalto disposto no pistão.
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