BRPI0808274B1 - Dispositivo de acoplamento para acoplar um braço de carregamento ao conduto de entrada/saída de um reservatório de líquido - Google Patents

Dispositivo de acoplamento para acoplar um braço de carregamento ao conduto de entrada/saída de um reservatório de líquido Download PDF

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Abstract

dispositivo de acoplamento para acoplar um braço de carregamento ao conduto de entrada/saída de um reservatório de líquido a presente invenção refere-se a um dispositivo de acoplamento (10) para acoplar um braço de carregamento, por exemplo, um braço de carregamento marítimo, para um conduto de entrada/saída (4) de um reservatório de líquido, compreendendo um tubo cilíndrico (5) com um primeiro diâmetro interno que está munido em uma primeira extremidade com um primeiro flange (1), que pode ser acoplado ao braço de carregamento e está munido em uma segunda extremidade com um segundo flange (2) e com meios de acoplamento de ação rápida (6, 7, 8) para acoplar o conduto de entrada/saída ao tubo, pelo qual os meios de acoplamento de ação rápida são adaptados para acoplar um conduto de entrada/saída tendo um segundo diâmetro interno menor do que o primeiro diâmetro interno.

Description

“DISPOSITIVO DE ACOPLAMENTO PARA ACOPLAR UM BRAÇO DE CARREGAMENTO AO CONDUTO DE ENTRADA/SAÍDA DE UM RESERVATÓRIO DE LÍQUIDO”
Campo da Invenção [001] A invenção refere-se a um dispositivo de acoplamento para acoplar um braço de carregamento, por exemplo, um braço de carregamento marítimo, a um conduto de entrada/saída de um reservatório de líquido, compreendendo um tubo cilíndrico com um primeiro diâmetro interno que está provido em uma primeira extremidade com um primeiro flange que pode ser acoplado ao braço de acoplamento e está munido em uma segunda extremidade com um segundo flange e com meios de acoplamento de ação rápida para acoplar o conduto de entrada/saída ao tubo.
[002] Esse dispositivo de acoplamento é aplicado particularmente no carregamento ou descarregamento de um navio petroleiro atracado ao longo de um cais, respectivamente a partir de ou dentro de um reservatório de líquido em terra. O dispositivo de acoplamento forma uma conexão a qual pode ser arranjada rapidamente entre um braço de carregamento pivotável disposto sobre o cais e conectado ao reservatório de líquido e o conduto de entrada/saída do navio petroleiro. Antecedentes da Invenção [003] Esse dispositivo de acoplamento é conhecido a partir do pedido de patente internacional com número de publicação WO 2004/033826 A2. Os meios de acoplamento de ação rápida no conhecido dispositivo de acoplamento são formados por quatro molas de compressão que estão cada uma acoplada a uma extremidade a uma respectiva garra pivotável que engata o flange de extremidade de um conduto de entrada/saída, e que são acopladas à sua outra extremidade para um disco girável que é acionado por meio de um cilindro hidráulico. A posição de uma
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2/8 extremidade das molas é mudada mediante o giro do disco. As molas são compressas pela rotação do disco em uma primeira direção, pela qual as garras engancham em torno do flange de extremidade e o flange de extremidade é pressionado sobre o segundo flange do dispositivo de acoplamento, após o qual o flange de extremidade do conduto de entrada/saída deve ser travado sobre o segundo flange usando uma trava mecânica que deve ser colocada sobre as partes do disco de modo a travar desta maneira o disco contra a rotação. As molas são estendidas girando o disco em uma direção oposta, pelo que as garras são liberadas do flange de extremidade e o flange de extremidade não é mais pressionado sobre o segundo flange do dispositivo de acoplamento. [004] O conhecido dispositivo de acoplamento tem a desvantagem de possuir uma construção relativamente complicada e é, portanto, relativamente dispendioso enquanto, em decorrência de um operador desatento, há um risco de o flange de extremidade do conduto de entrada/saída ser pressionado sobre o segundo flange do dispositivo de acoplamento, mas não ser travado nisso. Este último acarreta riscos indesejáveis de segurança, considerando que os líquidos para carregamento e descarregamento são geralmente tóxicos ou inflamáveis. O derrame de líquidos em decorrência de condutos com vazamento deve, ademais também ser prevenido por razões econômicas.
[005] Uma desvantagem adicional do conhecido dispositivo de acoplamento é que ele somente pode ser aplicado para acoplar um braço de carregamento e um conduto de entrada/saída que tenham o mesmo diâmetro. Tipos comuns de braço de carregamento têm, por exemplo, um diâmetro de 0,3048 m ou 0,4064 m (12 ou 16 polegadas, respectivamente), e com o conhecido dispositivo de acoplamento não é possível acoplar um braço de carregamento com um diâmetro de 0,4064
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3/8 m (16 polegadas) a um conduto de entrada/saída com um diâmetro de 0,4064 m (12 polegadas).
Descrição da Invenção [006] É um objetivo da invenção fornecer um dispositivo de acoplamento, cujo uso é possível em uma maneira rápida e simples para acoplar um braço de carregamento ao conduto de entrada/saída de um reservatório de líquido.
[007] Outro objetivo é fornecer um dispositivo de acoplamento que tenha uma construção relativamente simples e que forneça um acoplamento intrinsecamente seguro de um braço de carregamento e de um conduto de entrada/saída, pelo qual não seja necessário arranjar uma trava mecânica através da intervenção de um operador.
[008] Estes objetivos são alcançados, e outras vantagens ganhas, com um dispositivo de acoplamento do tipo declarado no preâmbulo, pelo qual meios de acoplamento de ação rápida são adaptados de acordo com a invenção para acoplar um conduto de entrada/saída tendo um segundo diâmetro interno menor do que o primeiro diâmetro interno. [009] Em uma configuração do dispositivo de acoplamento de acordo com a invenção, os meios de acoplamento de ação rápida compreendem pelo menos três membros de garra que são colocados ao longo da periferia do segundo flange e que são adaptados para apertar de maneira a soltar sobre o segundo flange um terceiro flange que forma o flange de extremidade de um conduto de entrada/saída com o segundo diâmetro interno, pelo qual um adaptador é recebido entre o segundo flange e o terceiro flange.
[010] Um dispositivo de acoplamento, que tem membros de garra que são adaptados para acomodar um adaptador entre o segundo e terceiro flange, fornece a opção de acoplar um braço de carregamento com um determinado primeiro diâmetro interno a um conduto de entrada/saída
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4/8 com um segundo diâmetro menor. Isto é particularmente vantajoso em locais onde é importante ser capaz de carregar ou descarregar sucessivos navios petroleiros com condutos de entrada/saída com diferentes diâmetros internos, usando o mesmo braço de carregamento. [011] Cada membro de garra compreende, por exemplo, um elemento de garra deslocável em direção axial e radial do tubo, e são, por exemplo, adaptados para deslocar sincronicamente os respectivos elementos de garra.
[012] Um deslocamento dos elementos de garra, sucessivamente em direção radial para o eixo central do segundo flange e em direção axial para o plano do segundo flange, resulta no terceiro flange sendo pressionado sobre o segundo flange, enquanto um deslocamento sucessivamente em direção axial a partir do plano do segundo flange e em direção radial a partir do eixo central do segundo flange resulta no terceiro flange sendo liberado do segundo flange, e sendo criado um espaço suficiente entre os elementos de garra e o terceiro flange para possibilitar a remoção do dispositivo de acoplamento do conduto de entrada/saída com este terceiro flange.
[013] Em uma configuração dos referidos membros de garra, cada elemento de garra é recebido de maneira deslocável em guias que são acopladas ao segundo flange e que se estendem em direção axial e radial do tubo.
[014] Para esta finalidade, cada um dos membros de garra, por exemplo, compreende um fuso de parafuso para deslocar o respectivo elemento de garra, e cada um, por exemplo, é munido com um hidromotor para acionar o respectivo fuso de parafuso.
[015] Em uma configuração extremamente vantajosa de um dispositivo de acoplamento com membros de garra, cada um dos quais compreende um elemento de garra deslocável em direção axial e radial do tubo, cada
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5/8 um dos elementos de garra está montado a partir de uma parte permanente e uma parte cambiável a qual pode ser acoplada a ele, pelo que a parte cambiável está munida pelo menos com uma superfície de contato co-atuando com o terceiro flange na extremidade do conduto de entrada/saída.
[016] A parte cambiável é escolhida em cada caso, de maneira que pelo menos uma superfície de contato corresponde ao flange de extremidade do conduto de entrada/saída para acoplamento.
[017] A fim de facilitar o acoplamento de um braço de carregamento, um dispositivo de acoplamento de acordo com a invenção compreende pelo menos três membros fixos e de guia colocados ao longo da periferia do segundo flange para a finalidade de fixar um adaptador colocado no segundo flange e guiar o terceiro flange na extremidade do conduto de entrada/saída para uma posição adequada para o acoplamento.
[018] A invenção será esclarecida em seguida com base em uma configuração exemplar, com referência aos desenhos.
Descrição das Figuras [019] A figura 1 Mostra uma vista em perspectiva de uma configuração de um dispositivo de acoplamento de acordo com a invenção, [020] A figura 2 é uma vista em perspectiva de um adaptador para o dispositivo de acoplamento conforme mostrado na figura 1, [021] A figura 3 é uma vista detalhada de um elemento de garra montado a partir de duas partes para um dispositivo de acoplamento conforme mostrado na figura 1, e [022] A figura 4 é uma vista em perspectiva de um membro de guia para um dispositivo de acoplamento conforme mostrado na figura 1. [023] Os componentes correspondentes são designados nas figuras com os mesmos números de referência.
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6/8
Descrição Detalhada da Invenção [024] A figura 1 mostra um dispositivo de acoplamento (10) montado a partir de um tubo (5) com um primeiro flange de extremidade (1) para o acoplamento de um braço de carregamento marítimo (não mostrado), e um segundo flange de extremidade (2) para o acoplamento do flange de extremidade (3) de um conduto de entrada/saída (4) (mostrado parcialmente) de um tanque de líquido em um navio petroleiro (não mostrado). Arranjados ao longo da periferia do segundo flange (2) estão cinco membros de acoplamento (6, 7, 8), os quais estão cada um montados a partir de uma carcaça com paredes laterais (7), um hidromotor (6) que aciona um fuso de parafuso (não mostrado) e um elemento de garra (8) acoplado ao fuso de parafuso. No exemplo exibido, o diâmetro interno do tubo (5) é maior do que o diâmetro interno do conduto de entrada/saída (4), e um adaptador (9) (mostrado na figura 2) com o flange (17) são recebidos entre o segundo flange (2) e o flange de extremidade (3) do conduto de entrada/saída (4). A montagem do hidromotor (6), o fuso do parafuso e o elemento de garra (8) está arranjada entre as paredes laterais (7) para pivotar em torno de um eixo (11) estendendo-se transversalmente relativo ao tubo (5). Entalhes de guia (13) para guiar os cames (12), os quais se estendem lateralmente a partir dos elementos de garra (8), em direção axial e radial do tubo (5) estão arranjados nas paredes laterais (7). Na situação mostrada, o flange de extremidade (3) do conduto de entrada/saída (4) é seguro firmemente quanto ao líquido no flange (17) do adaptador pelos elementos de garra (8), este flange por sua vez sendo seguro firmemente quanto ao líquido no segundo flange (2) do tubo (5), por onde os fusos de parafuso são retraídos tão longe quanto possível. Os entalhes (13) nas paredes laterais (7) são formados de modo que os elementos de garra (8) são deslocados sucessivamente da situação mostrada em
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7/8 direção axial a partir do plano do segundo flange (2) e em direção radial a partir do eixo central do segundo flange (2) mediante o desparafusamento dos fusos de parafuso (em direção aos elementos de garra (8)), resultando no flange de extremidade (3) do conduto de entrada/saída (4) sendo liberado do segundo flange (2) e um espaço suficiente sendo criado entre os elementos de garra (8) e o flange de extremidade (3) a fim de possibilitar a remoção do dispositivo de acoplamento (10) do conduto de entrada/saída (4) com este flange de extremidade (3). Os respectivos hidromotores 6 são conectados em paralelo com seus condutos de líquido (14, 15) (exibidos parcialmente) e são munidos com válvulas (26) de controle de fluxo compensado de pressão, como um resultado do que os respectivos fusos de parafuso e os elementos de garra (8) acoplados a eles são acionados sincronicamente. A figura ainda mostra cinco membros fixos e guia (16) colocados ao longo da periferia do segundo flange (2) para a finalidade de fixar um adaptador colocado no segundo flange (2) na ausência de um conduto de entrada/saída (4) acoplado e para guiar um flange de extremidade (3) de um conduto de entrada/saída (4) para a posição adequada para o acoplamento antes do acoplamento deste flange de extremidade (3). Os membros guia (16) estão enganchados com os ganchos (32) nos olhais (27) no lado do segundo flange (2).
[025] A figura 2 mostra um adaptador (9) com um flange (17) e uma borda (18) levantada que se alarga conicamente em seu lado interno e que deve ser direcionada para o tubo (5). O menor diâmetro interno da borda (18) corresponde ao diâmetro interno de um conduto de entrada/saída (4) para acoplar, o maior diâmetro interno corresponde ao diâmetro interno do tubo (5), por onde o adaptador (9) fornece dessa maneira uma transição contínua entre o conduto de entrada/saída (4) e o tubo (5) do dispositivo de acoplamento (10).
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8/8 [026] A figura 3 mostra um elemento de garra de aço montado a partir das partes (8a) e (8b), pelo qual uma abertura (19) para receber o fuso de parafuso está presente na parte fixa (8a) e a parte cambiável (8b) compreende uma superfície de contato (20) para ser colocada contra o terceiro flange (3). Na posição montada, a parte cambiável (8b) é recebida com um eixo rígido (21) e uma língua (não mostrada) em uma ranhura respectivamente correspondente (22) e um canal (23) na parte fixa (8a), e as partes (8a, 8b) são travadas por um pino que se estende através de um primeiro orifício transversal (24) na parte fixa (8a) e a língua da parte cambiável (8b). A figura, além disso, mostra um segundo orifício transversal (25) na parte fixa (8a) para receber os cames laterais (12) com os quais o elemento de garra (8a) montado, b é guiado através dos entalhes (13) nas paredes laterais (7).
[027] A figura 4 mostra um membro guia (16) com uma placa guia (29), a qual está fixada a uma placa base (30) com a qual o membro de guia é colocado sobre o segundo flange (2). A placa base (30) é munida em seu lado inferior com os pinos (31) que se encaixam precisamente nos orifícios livres no segundo flange (2). A fim de travar o membro guia (16) no segundo flange (2), o membro (16) está munido com uma garra de tensão (28), um gancho (32) do qual (mostrado na figura 1) se engata bem atrás de um olhal (27) no segundo flange (2).
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Claims (8)

  1. Reivindicações
    1. DISPOSITIVO DE ACOPLAMENTO (10) para acoplar um braço de carregamento a um conduto de entrada/saída (4) de um reservatório de líquido contendo um tubo cilíndrico (5) com um primeiro diâmetro interno que é fornecido em uma primeira extremidade com um primeiro flange (1) que pode ser acoplado ao braço de carregamento e é provido em uma segunda extremidade com um segundo flange (2) e com meios de acoplamento de ação rápida (6, 7, 8) para acoplar o conduto de entrada/saída (4) ao tubo (5), sendo os meios de acoplamento de ação rápida (6, 7, 8) adaptados para acoplar um conduto de entrada/saída (4) tendo um segundo diâmetro interno menor do que o primeiro diâmetro interno e compreendendo pelo menos três meios de acoplamento (6, 7, 8) colocados ao longo da periferia do segundo flange (2) para fixar de maneira desengatável sobre o segundo flange (2) um terceiro flange (3) o qual forma o flange de extremidade de um conduto de entrada/saída (4) com o segundo diâmetro interno, onde um adaptador (9) é recebido entre o segundo flange (2) e o terceiro flange (3) , em que cada meio de acoplamento de ação rápida (6, 7, 8) compreende um hidromotor (6) e um fuso de parafuso para deslocar o respectivo elemento de garra (8) deslocável na direção axial e radial do tubo (5), caracterizado pelo fato de compreender pelo menos três membros de fixação e guias (16) colocados ao longo da periferia do segundo flange (2) para a finalidade de fixar um adaptador (9) colocado no segundo flange (2) e guiando o flange de extremidade (3) do conduto de entrada/saída (4) para uma posição adequada para o acoplamento.
  2. 2. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dos meios de acoplamento (6, 7, 8) serem adaptados para deslocar os respectivos elementos de garra (8) de forma sincrônica.
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  3. 3. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do membro guia (16) compreender uma placa guia (29) a qual está fixa a uma placa base (30) com a qual o membro guia (16) é colocado sobre o segundo flange (2).
  4. 4. DISPOSITIVO, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato dos elementos de garra (8) serem recebidos, de forma deslocável, em suas respectivas guias (13) as quais são acopladas ao segundo flange (2) e as quais se estendem em direção axial e radial do tubo (5).
  5. 5. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de cada elemento de garra (8) ser montado a partir de uma parte fixa (8a) e uma parte cambiável (8b) a qual pode ser acoplada a ele, onde a parte cambiável (8b) ser munida com pelo menos uma superfície de contato (20), co-atuando com o flange de extremidade (3) do conduto de entrada/saída (4).
  6. 6. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 e 5, caracterizado pelo fato do elemento de garra (8) ser montado a partir das partes (8a, 8b), onde uma abertura (19) para receber o fuso de parafuso está presente na parte fixa (8a) e a parte cambiável (8b) compreende uma superfície de contato (20) para ser colocada contra o terceiro flange (3), onde numa posição montada, a parte cambiável (8b) é recebida com um eixo rígido (21) e uma língua, respectivamente, numa ranhura correspondente (22) e um canal (23) na parte fixa (8a) e as partes (8a, 8b) são travadas por um pino que se estende através de um primeiro orifício transversal (24) na parte fixa (8a) e a língua da parte cambiável (8b).
  7. 7. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato da placa base (30) ser munida em seu lado
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    3/3 inferior com os pinos (31) para se encaixarem nos orifícios livres no segundo flange (2).
  8. 8. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato do membro guia (16) ser munido com uma garra de tensão (28) tendo um gancho (32) para engatar bem atrás de um olhal (27) no segundo flange (2) para prender o membro guia (16) no segundo flange (2).
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