BRPI0813818B1 - Atuador de válvula, válvula e método para atuar uma válvula - Google Patents

Atuador de válvula, válvula e método para atuar uma válvula Download PDF

Info

Publication number
BRPI0813818B1
BRPI0813818B1 BRPI0813818-4A BRPI0813818A BRPI0813818B1 BR PI0813818 B1 BRPI0813818 B1 BR PI0813818B1 BR PI0813818 A BRPI0813818 A BR PI0813818A BR PI0813818 B1 BRPI0813818 B1 BR PI0813818B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
valve
sleeve
motor
fact
transmission
Prior art date
Application number
BRPI0813818-4A
Other languages
English (en)
Inventor
Loc Gia Hoang
Original Assignee
Cameron Technologies Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cameron Technologies Limited filed Critical Cameron Technologies Limited
Publication of BRPI0813818A2 publication Critical patent/BRPI0813818A2/pt
Publication of BRPI0813818B1 publication Critical patent/BRPI0813818B1/pt

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/0254Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor being operated by particular means
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/02Valve arrangements for boreholes or wells in well heads
    • E21B34/04Valve arrangements for boreholes or wells in well heads in underwater well heads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/047Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44Mechanical actuating means
    • F16K31/50Mechanical actuating means with screw-spindle or internally threaded actuating means
    • F16K31/508Mechanical actuating means with screw-spindle or internally threaded actuating means the actuating element being rotatable, non-rising, and driving a non-rotatable axially-sliding element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44Mechanical actuating means
    • F16K31/445Mechanical actuating means with exterior sleeve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)

Abstract

atuador de válvula, válvula e método para atuar uma válvula a presente invenção refere-se a um atuador de válvula que compreende um elemento de fuso acoplado a uma haste de válvula e a uma manga, de modo que a rotação da manga cause a translação da haste de válvula. a manga possui uma primeira extremidade que é acoplada de maneira rotativa a um alojamento, o qual é fixamente acoplado a um corpo de válvula, e uma segunda extremidade que se projeta para fora do alojamento. a haste de válvula fica parcialmente disposta dentro da manga e se estende para dentro do corpo de válvula. uma transmissão é acoplada ao alojamento e engatada na manga. um motor é acoplado à transmissão de modo que a operação do motor cause a rotação da manga.

Description

ATUADOR DE VÁLVULA, VÁLVULA E MÉTODO PARA ATUAR UMA VÁLVULA
DECLARAÇÃO REFERENTE À PESQUISA OU DESENVOLVIMENTO SUBSIDIADOS PELO GOVERNO FEDERAL
Não Aplicável.
Antecedentes [001] Esta seção pretende introduzir ao leitor vários aspectos da técnica que podem estar relacionados a vários aspectos da presente invenção, que são descritos e/ou reivindicados abaixo. Acredita-se que esta discussão seja útil para fornecer ao leitor informações antecedentes que promovam um melhor entendimento dos vários aspectos da presente invenção. Consequentemente, deve ser entendido que as seguintes declarações devem ser lidas de acordo com esses, e não como admissões da técnica anterior.
[002] A presente invenção refere-se geralmente a atuadores de válvula. Mais especificamente, a presente invenção, de acordo com algumas modalidades, se refere a atuadores de válvulas de passagem de amplo diâmetro e alta pressão submarinas ou de superfície. Como um exemplo, a presente invenção se refere a uma combinação de um atuador rotativo e um dispositivo mecânico de alta eficiência que converte o movimento rotativo em movimento linear para atuar uma válvula de passagem.
[003] O aumento de demandas de desempenho de sistemas de produção de hidrocarboneto submarinos resultou em uma demanda de sistemas de controle de alto desempenho para operar o equipamento de controle de pressão submarino, como válvulas e bloqueadores. Tradicionalmente, o equipamento de controle de pressão conta com atuadores hidráulicos para operação. Os atuadores hidráulicos recebem fluido hidráulico pressurizado de um sistema de controle hidráulico direto ou de um sistema de controle eletro-hidráulico, por exemplo. Os sistemas de controle hidráulico direto fornecem fluido hidráulico pressurizado diretamente do painel de controle para os atuadores de válvula submarina. Os sistemas de controle eletro-hidráulico utilizam sinais elétricos transmitidos para um
Petição 870190031726, de 02/04/2019, pág. 8/21
2/9 coletor de válvula eletricamente atuado que controla o fluxo de fluido hidráulico até os atuadores hidráulicos do equipamento de controle de pressão.
[004] O desempenho tanto dos sistemas de controle hidráulicos diretos como eletro-hidráulicos é afetado por inúmeros fatores, inclusive a profundidade da água onde os componentes operam, a distância da instalação que controla a operação, e uma variedade de outras restrições. Assim, à medida que a profundidade da água e tamanho de campo aumentam, os limites de sistema de controle hidráulico, seja hidráulico ou eletro-hidráulico, se tornam um problema crescente. Ademais, mesmo quando o uso de um sistema de controle hidráulico é tecnicamente viável, o custo do sistema pode impossibilitar seu uso em um campo menor ou marginal.
[005] Para fornecer uma alternativa a sistemas de controle hidráulico, sistemas de controle completamente elétricos, inclusive atuadores completamente elétricos, foram desenvolvidos. Em vez de contar com o fluido hidráulico pressurizado para atuar os componentes de controle de pressão, os atuadores elétricos são fornecidos com uma corrente elétrica. A dependência de corrente elétrica pode permitir tempos de resposta aprimorados, especialmente ao longo de longas distâncias e/ou em águas profundas.
[006] Assim, ainda há a necessidade de desenvolver métodos e aparelhos para permitir a operação de atuadores submarinos que superam algumas das dificuldades anteriores enquanto fornecem resultados gerais mais vantajosos.
Sumário as Modalidades Preferidas [007] Algumas modalidades exemplificativas da presente invenção se referem a métodos e aparelhos para atuar uma válvula de passagem utilizando um motor rotativo. Como um exemplo, um atuador de válvula compreende um elemento de fuso acoplado a uma haste da válvula e uma manga de modo que a rotação da manga cause a translação da haste de válvula. A manga possui uma primeira extremidade que é acoplada de
Petição 870190031726, de 02/04/2019, pág. 9/21
3/9 maneira rotativa a um alojamento que é fixamente acoplado a um corpo de válvula e uma segunda extremidade que se projeta para fora do alojamento. A haste de válvula fica parcialmente disposta dentro da manga e se estende para dentro do corpo de válvula. Uma transmissão é acoplada ao alojamento e engatada com a manga. Um motor fica acoplado à transmissão de modo que a operação do motor cause a rotação da manga.
[008] Assim, a presente invenção compreende uma combinação de características e vantagens que permitem que essa supere vários problemas de dispositivos anteriores. As várias características descritas acima, bem como outras características, tornar-se-ão óbvias para os versados na técnica mediante a leitura da seguinte descrição detalhada de algumas modalidades exemplificativas da invenção, e com referência aos desenhos em anexo.
Breve Descrição dos Desenhos [009] Para uma descrição mais detalhada de modalidades exemplificativas da presente invenção, agora será feita referência aos desenhos em anexo, nos quais:
a figura 1 é uma vista em corte parcial de uma montagem de válvula que compreende uma haste de equilíbrio e construída de acordo com as modalidades da invenção;
a figura 2 é uma vista em corte parcial de uma montagem de válvula que compreende uma transmissão autotravante construída de acordo com as modalidades da invenção;
a figura 3 é uma vista em corte parcial de uma montagem de válvula que compreende uma embreagem construída de acordo com as modalidades da invenção;
a figura 4 é uma vista em corte parcial de uma montagem de válvula que compreende uma embreagem de mola enrolada construída de acordo com as modalidades da invenção; e a figura 5 é uma vista esquemática de um coletor de distribuição que inclui válvulas construídas de acordo com as modalidades da presente invenção.
Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas
Petição 870190031726, de 02/04/2019, pág. 10/21
4/9 [0010] Agora com referência à figura 1, ilustra-se um sistema de válvula exemplificativo 10. Tais sistemas de válvula são empregados para controlar o fluxo de fluido entre vários componentes de campo petrolífero. Como um exemplo, o sistema de válvula 10 pode ser empregado para controlar o fluxo em relação a uma árvore de natal, uma montagem de coletor de distribuição de produção, uma montagem de processamento de fluido, um preventor de erupção, dentre outras peças do equipamento. O sistema de válvula ilustrado 10 compreende um corpo de válvula 12, montagem de fechamento 14, e sistema de atuador 16. A montagem de fechamento 14 é mostrada em uma posição aberta sobre a metade esquerda 18 da figura 1 e em uma posição fechada sobre a metade direita 20 da figura 1. As duas metades da figura 1 também são mostradas a noventa graus opostas. O corpo da válvula 12 compreende o corpo 22 mantido junto por fechamentos de cavidade 25 e tem o orifício 24 se estendendo através desses. Uma tampa de haste 26 é acoplada a uma extremidade do corpo 22. O alojamento estacionário 28 é acoplado à extremidade oposta do corpo 22. A montagem de fechamento 14 compreende um elemento de fechamento 34 e sede de válvula 32, ambos ficam dispostos dentro da cavidade de válvula 30 no corpo 22. A haste de equilíbrio 36 e haste de atuador 38 são acopladas às extremidades opostas do elemento de fechamento 34 e se estendem através do corpo 22.
[0011] O sistema de atuador 16 é acoplado ao alojamento estacionário 28 e compreende a haste rosqueada 40, acoplamento 42, manga de rotação 44, mancais 46, elemento rosqueado 48, transmissão 50, motor 52, e alojamento de haste 54. A haste rosqueada 40 fica conectada à haste de atuador 38 pelo acoplamento 42. A haste rosqueada 40 é engatada com o elemento rosqueado 48, que é fixado de maneira rotativa (ou seja, não gira) em relação à manga de rotação 44. O elemento rosqueado 48 pode ser um fuso de potência ou outro mecanismo que translada o movimento rotacional para o movimento linear, como um fuso de esferas, fuso de roletes, ou outros tais dispositivos que são conhecidos na técnica. Os mancais 46 são retidos pelo alojamento estacionário 28 e permitem a
Petição 870190031726, de 02/04/2019, pág. 11/21
5/9 rotação da manga 44 em relação ao alojamento estacionário e corpo de válvula 12. A transmissão 50 acopla de modo operacional o motor 52 à manga de rotação 44. O alojamento de haste 54 é fixamente acoplado à manga de rotação 44.
[0012] A válvula 10 é atuada, ou seja, movida entre sua posição aberta e sua posição fechada, mediante translação axial da haste 38 para deslocar a posição de elemento de fechamento 34. A haste 38 é axialmente transladada mediante a atuação da manga de rotação 44 e elemento rosqueado de rotação 48. A rotação do elemento rosqueado 48 causa a translação axial da haste rosqueada 40, que translada simultaneamente com a haste 38, elemento fechamento 34, e haste de equilíbrio 36. A válvula 10 também pode ser atuada aplicando torque ao alojamento de haste 54, independente do motor 52 e transmissão 50 ou em conjunto com esses. Como um exemplo, o alojamento de haste pode ser atuado por um veículo remotamente operado se o motor falhar ou precisar de assistência adicional, por exemplo.
[0013] Em um modo automático, a manga 44 é girada ativando o motor 52 para fornecer energia rotacional à transmissão 50. A transmissão 50 transfere a energia rotacional do motor 52 para a manga 44 de modo que a ativação do motor resulte na rotação da manga. Em algumas modalidades, a transmissão 50 é projetada para minimizar o torque ou exigências de velocidade do motor 52. O motor 52 pode ser um motor hidráulico, elétrico, pneumático ou qualquer outro motor de rotação.
[0014] O sistema de válvula 10 inclui um ou mais sensores de posição 55, como sensores de efeito Hall ou similares, para detectar a posição do elemento de fechamento 34 em relação ao orifício 24. Esses sensores de posição 55 se comunicam com um controlador automático ou com uma interface de usuário localizada em uma posição remota, por exemplo. Adicionalmente, o sistema de válvula 10 está em comunicação com o conjunto de circuitos de controle que permite o controle da válvula 10 de um local remoto. Na verdade, ao controlar a corrente até o motor, a posição do elemento de fechamento pode ser remotamente manipulada.
Petição 870190031726, de 02/04/2019, pág. 12/21
6/9 [0015] A haste de equilíbrio 36 possui o mesmo diâmetro que a haste 38 de modo que as forças de pressão sejam equilibradas ao longo do elemento de fechamento 14. Quando as forças de pressão que atuam sobre o elemento de fechamento 14 não forem equilibradas, a pressão diferencial gera uma força axial sobre a haste 38, que pode afetar a operação do sistema de atuador 16. Em algumas modalidades, a válvula 10 não pode incluir a haste de equilíbrio 36 para tirar vantagem do desequilíbrio de pressão.
[0016] Agora com referência à figura 2, o sistema de válvula 100 é similar ao sistema de válvula 10, porém não inclui uma haste de equilíbrio 36. O sistema de válvula 100 compreende um corpo de válvula 102, montagem de fechamento 104, e sistema de atuador 106. A montagem de fechamento 104 é mostrada em uma posição aberta sobre a metade esquerda 108 da figura 2 e em uma posição fechada sobre a metade direita 110 da figura 2. As duas metades da figura 2 também são mostradas noventa graus opostas. O corpo de válvula 102 compreende o corpo 112 que possui um orifício 114 que se estende através desse. Um alojamento estacionário 118 é acoplado a uma extremidade do corpo 112. A montagem de fechamento 104 compreende um elemento de fechamento 124 e uma sede de válvula 122, ambos ficam dispostos dentro da cavidade de válvula 120 no corpo 112.
[0017] O sistema de atuador 106 é acoplado ao alojamento estacionário 118 e compreende uma haste rosqueada 130, acoplamento 132, manga de rotação 134, mancais 136, elemento rosqueado 138, transmissão 140, motor 142, e alojamento de haste 144. A haste rosqueada 130 é conectada à haste de atuador 128 por meio do acoplamento 132. A haste rosqueada 130 é engatada com o elemento rosqueado 138, que é fixado de maneira rotativa em relação à manga de rotação 134. Os mancais 136 são sustentados pelo alojamento estacionário 118 e permitem a rotação da manga 134 em relação ao alojamento estacionário e corpo de válvula 102. A transmissão 140 acopla o motor 142 de modo operacional à manga de rotação 134. O alojamento de haste 144 é fixamente acoplado à manga
Petição 870190031726, de 02/04/2019, pág. 13/21
7/9 de rotação 134.
[0018] Como discutido acima em referência ao sistema de válvula 10 da figura 1, a haste de equilíbrio 36 serve para eliminar um desequilíbrio de pressão ao longo do elemento de fechamento 124. O sistema de válvula 100 não utiliza uma haste de equilíbrio para tirar vantagem desse desequilíbrio de pressão de modo a inclinar o elemento de fechamento 124 até a posição fechada. Para neutralizar a força de inclinação, a transmissão 140 é uma transmissão autotravante que não irá girar a menos que o motor 142 também gire.
[0019] Devido à força de inclinação, o motor 142 é projetado para gerar energia suficiente para superar o diferencial de pressão ao longo do elemento de fechamento 124 enquanto move o elemento de fechamento até a posição fechada. De maneira contrária, o sistema de atuador 106 exige muito pouca, ou nenhuma, saída de energia do motor 142 para mover o elemento de fechamento 124 até a posição aberta. A pouca exigência de energia permite que a válvula 100 seja aberta pelo sistema de atuador 106 que é operado por um sistema que fornecer energia limitada, conforme pode ser fornecida por um veículo remotamente operado em uma situação de emergência.
[0020] a figura 3 mostra o sistema de válvula 100 compreendendo ainda um mecanismo de embreagem 150 que é acoplado à transmissão 140. O mecanismo de embreagem 150 opera para desacoplar seletivamente o motor 142 e a transmissão 140 da manga de rotação 134. Por exemplo, o mecanismo de embreagem 150 poderia operar em um modo engatado padrão onde o motor 142 e a transmissão 140 são engatados com a manga de rotação 134. Para fechar a válvula 100, como em um modo de emergência, o mecanismo de embreagem 150 poderia ser ativado de modo que a manga 134 pudesse ficar livre para girar em resposta à rotação do elemento rosqueado 138 à medida que a haste rosqueada 130 se move axialmente em reposta à pressão que atua sobre o elemento de fechamento 124 e haste 128.
[0021] a figura 4 mostra o sistema de válvula 100 compreendendo
Petição 870190031726, de 02/04/2019, pág. 14/21
8/9 ainda uma embreagem de mola enrolada 160 que é acoplada à manga de rotação 134 e ao alojamento estacionário 118. A embreagem de mola enrolada 160 permite que a manga de rotação 134 gire em uma direção relativa ao alojamento estacionário 118, porém impede a rotação na direção oposta enquanto a embreagem de mola enrolada é engatada. Por exemplo, a embreagem de mola enrolada 160 poderia ficar disposta de modo que a manga de rotação 134 pudesse girar à medida que o elemento de fechamento 124 é movido até a posição aberta. A embreagem de mola enrolada 160 pode impedir que a manga de rotação 134 gire na direção oposta, impedindo de maneira eficaz que o elemento de fechamento 124 se afaste da posição aberta. Uma vez que a embreagem de mola enrolada 160 é liberada, a manga de rotação 134 pode girar livremente, permitindo assim que a pressão que atua sobre a haste 128 mova o elemento de fechamento 124 até a posição fechada. A embreagem de mola enrolada 150 poderia ser remotamente liberada ou poderia ser projetada para ser liberada no caso de perda de controle de modo que o sistema de válvula 100 possa ser uma válvula do tipo condição segura fechada.
[0022] a figura 5 é uma ilustração esquemática de um coletor de distribuição submarino 200 que inclui uma pluralidade de conexões de poço satélite 205 e um par de conexões de tubulação 210. O coletor de distribuição submarino 200 recebe os fluidos produzidos através das conexões de poço 205 de modelos multipoços ou poços satélites para controlar, misturar e desviar o fluxo para a tubulação, ou um tubo ascendente de produção, através das conexões de tubulação 210. Uma pluralidade de montagens de válvula 215 controla o fluxo através do coletor de distribuição 200 para isolar um único poço, ou grupos de poço, conforme necessário para teste, manutenção ou outros propósitos de produção.
[0023] Cada montagem de válvula 215 tem pelo menos um operador
220 fornecendo atuadores rotativos, como descrito acima, reduz bastante a complexidade dos componentes necessários para operar o coletor de distribuição 200. As exigências mínimas de torque e velocidade dos motores necessárias para operar os atuadores descritos aqui permitem
Petição 870190031726, de 02/04/2019, pág. 15/21
9/9 substancialmente o uso de menos energia hidráulica ou elétrica do que exigido em sistemas convencionais. Por exemplo, uma válvula de passagem com diâmetro de 16,19 cm (6,375) - 103,42 mPa (15.000 psi) poderia ser operada com um atuador rotativo de 368W (0,5 hp) que, em combinação com os atuadores descritos aqui, pode abrir ou fechar completamente a válvula dentro de um minuto. Esse atuador rotativo poderia ser um atuador elétrico, hidráulico ou pneumático, dependendo das exigências do sistema onde a válvula é usada.
[0024] Embora as modalidades exemplificativas dessa invenção sejam mostradas e descritas, modificações dessas podem ser feitas por um versado na técnica sem que se abandone o escopo ou instrução dessa invenção. Novamente, as modalidades descritas aqui são apenas exemplificativas e não limitativas. Muitas variações e modificações do sistema e aparelho são possíveis e estão dentro do escopo da invenção. Por exemplo, as dimensões relativas de várias partes, os materiais a partir dos quais as várias partes são feitas, e outros parâmetros podem ser variados, desde que o aparelho conserve as vantagens discutidas aqui. Ademais, os atuadores descritos aqui podem ser adequados para se adaptarem às válvulas existentes de modo a substituir os atuadores hidráulicos convencionais, ou outros tipos de atuadores, e, portanto, podem ser construídos independentemente dos componentes de válvula. Consequentemente, o escopo de proteção não se limita às modalidades descritas aqui, porém é apenas limitado pelas seguintes reivindicações, cujo escopo deve incluir todos os equivalentes do assunto das reivindicações.

Claims (21)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Atuador de válvula (16) compreendendo:
    um alojamento (28) fixamente acoplado a um corpo de válvula (12);
    uma manga (44) compreendendo uma primeira extremidade acoplada de maneira rotativa ao dito alojamento (28) em duas direções e uma segunda extremidade que se projeta para fora do dito alojamento (28);
    uma haste de válvula (38) parcialmente disposta dentro da dita manga (44) e se estendendo para dentro do corpo de válvula (12);
    um elemento de fuso (48) acoplado à dita haste de válvula (38) e à dita manga de modo que a rotação da dita manga (44) cause a translação da dita haste de válvula (38);
    uma transmissão (50) acoplada ao dito alojamento (28) e engatada na dita manga (44);
    um motor (52) acoplado à dita transmissão (50) de modo que a operação do dito motor cause a rotação da dita manga (44);
    dito motor (52) sendo configurado para rotacionar a manga (44) e a dita manga (44) sendo configurada para ser rotacionada pelo motor (52) em ambas direções para transladar a dita haste de válvula (38) ida e volta entre uma primeira posição e uma segunda posição; e o atuador de válvula caracterizado pelo fato de que a dita manga (44) é configurada para rotacionar tanto com a operação do dito motor (52) como de forma independente em ambas direções para transladar a dita haste de válvula (38) enquanto permanece operativamente acoplada ao dito motor (52).
  2. 2. Atuador de válvula (16), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito elemento de fuso (48) é um fuso de esferas.
  3. 3. Atuador de válvula (16), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dito elemento de fuso (48) é um fuso de roletes.
  4. 4. Atuador de válvula (16), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito motor (52) é um motor elétrico.
  5. 5. Atuador de válvula (16), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito motor (52) é um motor hidráulico ou pneumático.
    Petição 870190031726, de 02/04/2019, pág. 17/21
    2/4
  6. 6. Atuador de válvula (16), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um mecanismo de embreagem (150) que desacopla de forma seletiva o dito motor (52) do dito elemento de fuso.
  7. 7. Atuador de válvula (16), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita transmissão (50) é autotravante.
  8. 8. Atuador de válvula (16), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:
    um alojamento de haste separado da dita transmissão (50) e fixado à dita segunda extremidade da dita manga (44); e em que dita manga (44) é configurada para rotacionar tanto com a operação do dito motor (52) e da dita transmissão (50) como de forma independente através da rotação do dito alojamento de haste diretamente.
  9. 9. Válvula (10) caracterizada pelo fato de que compreende um atuador de válvula, conforme definido na reivindicação 1.
  10. 10. Válvula (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um alojamento estacionário (28) acoplado ao corpo de válvula (12), em que a manga (44) é acoplada de maneira rotativa ao dito alojamento estacionário (28).
  11. 11. Válvula (10), de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente uma embreagem de mola enrolada (160) acoplada ao dito alojamento estacionário (28) e à manga (44), de modo que, quando a dita embreagem de mola enrolada (160) for engatada, a manga (44) possa girar apenas em uma direção relativa ao dito alojamento estacionário (28).
  12. 12. Válvula (10), de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a dita manga se estende e é engatada à dita transmissão (50) fora do dito alojamento estacionário; e dita manga é configurada para rotacionar tanto com a operação do dito motor como de forma independente pelo engate da parte da dita manga que se estende para fora do dito alojamento estacionário.
  13. 13. Válvula (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o dito elemento de fuso (48) é um fuso de esferas ou um fuso de roletes.
    Petição 870190031726, de 02/04/2019, pág. 18/21
    3/4
  14. 14. Válvula (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o dito motor (52) é um motor elétrico ou um motor hidráulico ou pneumático.
  15. 15. Válvula (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um mecanismo de embreagem (150) que desacopla seletivamente o dito motor (52) do dito elemento de fuso.
  16. 16. Válvula (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a dita transmissão (50) é autotravante, de modo que o dito elemento de fuso (48) não gire independentemente do dito motor (52).
  17. 17. Válvula (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente meios separados da dita transmissão (50) e fixados na dita manga (44) para rotação da dita manga (44) de forma independente da operação do dito motor (52) e da dita transmissão (50).
  18. 18. Método para atuar uma válvula (10) que compreende as etapas de: fornecer um atuador de válvula (16);
    atuar o dito elemento de fechamento (34) entre uma primeira posição e uma segunda posição pela operação do dito motor (52) de modo a causar a rotação da dita manga (44) e a translação axial da dita haste de válvula (38);
    o método caracterizado pelo fato de o atuador de válvula (16) ser conforme definido na reivindicação 1.
  19. 19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente atuar o dito elemento de fechamento (14) da segunda posição para a primeira posição pela operação do dito motor (52) de modo a causar a rotação da dita manga (44) e a translação axial da dita haste de válvula (38).
  20. 20. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente atuar o dito elemento de fechamento (14) pela liberação de um mecanismo de embreagem (150), de modo a desacoplar o dito motor (52) da dita manga (44) para que a pressão diferencial ao longo do dito elemento de fechamento (14) mova o dito elemento de fechamento.
  21. 21. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a rotação da dita manga (44) diretamente para atuar o dito elemento de fechamento (14) de forma independente da
    Petição 870190031726, de 02/04/2019, pág. 19/21
    4/4 operação do dito motor (52) e da dita transmissão (50).
    Petição 870190031726, de 02/04/2019, pág. 20/21
BRPI0813818-4A 2007-06-12 2008-06-09 Atuador de válvula, válvula e método para atuar uma válvula BRPI0813818B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US93425107P 2007-06-12 2007-06-12
US60/934,251 2007-06-12
PCT/US2008/066311 WO2008157112A1 (en) 2007-06-12 2008-06-09 Gate valve rotary actuator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0813818A2 BRPI0813818A2 (pt) 2014-12-30
BRPI0813818B1 true BRPI0813818B1 (pt) 2019-05-07

Family

ID=40156589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0813818-4A BRPI0813818B1 (pt) 2007-06-12 2008-06-09 Atuador de válvula, válvula e método para atuar uma válvula

Country Status (7)

Country Link
US (2) US9145979B2 (pt)
EP (1) EP2165100B1 (pt)
BR (1) BRPI0813818B1 (pt)
CA (1) CA2686541A1 (pt)
DK (1) DK2165100T3 (pt)
MX (1) MX2009013496A (pt)
WO (1) WO2008157112A1 (pt)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2480423A (en) * 2010-03-15 2011-11-23 Jena Rotary Technolgy Ltd Valve system
US9562613B2 (en) * 2011-09-30 2017-02-07 Integrated Equipment, Inc. Expanding gate valve assembly
RU2012116034A (ru) * 2012-04-23 2013-10-27 Закрытое Акционерное Общество "Диаконт" Привод для управления клапаном
CN103982668B (zh) * 2013-02-07 2018-08-28 Zp因特莱茨有限责任公司 闸阀
US9091351B2 (en) * 2013-02-07 2015-07-28 Zp Interests, Llc Gate valve
GB2527768B (en) * 2014-06-30 2017-10-25 Interventek Subsea Eng Ltd Test tree and actuator
US10428965B1 (en) * 2016-04-25 2019-10-01 Durbin Industrial Valve Repair, Inc. Digital flow control valve for curing press
WO2018071321A1 (en) 2016-10-11 2018-04-19 Shell Oil Company Subsea rotary gate valves
EP3324089B1 (en) * 2016-11-17 2020-01-01 Aktiebolaget SKF Valve operator assembly with clutch mechanism and valve equipped with such assembly
US10060548B1 (en) * 2017-02-28 2018-08-28 Worldwide Oilfield Machine, Inc. Torque reducer for high-pressure gate valves
DE102017131146A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Bürkert Werke GmbH & Co. KG Regelventilbaugruppe
NO344270B1 (en) * 2018-01-18 2019-10-21 Fmc Kongsberg Subsea As Subsea actuator with override function, as well as a method of operating an actuator
US10961819B2 (en) * 2018-04-13 2021-03-30 Oracle Downhole Services Ltd. Downhole valve for production or injection
US20210048109A1 (en) * 2018-04-19 2021-02-18 Halliburton Energy Services, Inc. Gate valve
CN109084071A (zh) * 2018-08-06 2018-12-25 高秀明 反馈式流量调节阀
US10472169B1 (en) * 2018-10-26 2019-11-12 Perimeter Solutions Lp Container having gate valve
US10962121B2 (en) 2018-12-21 2021-03-30 Perimeter Solutions Lp Gate valve sealing ring flow guide
CA3164741A1 (en) * 2019-12-18 2021-06-24 Cameron Technologies Limited Valve insert system
GB2596540B (en) * 2020-06-30 2023-02-01 Aker Solutions As Actuator and associated methods
EP4256169A1 (en) * 2020-12-03 2023-10-11 OneSubsea IP UK Limited Electrical actuator
WO2023102219A1 (en) * 2021-12-02 2023-06-08 Onesubsea Ip Uk Limited Subsea valve actuator
US20240060393A1 (en) * 2022-08-17 2024-02-22 Halliburton Energy Services, Inc. Mechanical Clutch for Downhole Tools

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2222699A (en) * 1939-12-29 1940-11-26 Russell C Ball Compensating device for valve control
US2403092A (en) * 1943-02-19 1946-07-02 Lear Inc Linear actuator
USRE29322E (en) * 1971-09-29 1977-07-26 Teledyne Merla, div. of Teledyne, Inc. Valve and actuator assembly
DE2263058A1 (de) * 1972-12-22 1974-06-27 Klaus Union Armaturen Stopfbuechsloser antrieb, insbesondere fuer armaturen
JPS53103935U (pt) * 1977-01-27 1978-08-22
JPS53103935A (en) 1977-02-23 1978-09-09 Janome Sewing Machine Co Ltd Iron plating liquid
US4436278A (en) * 1980-03-10 1984-03-13 Morgan Industries, Inc. Disconnectable valve motor drive
US4338961A (en) * 1980-08-07 1982-07-13 Anchor/Darling Valve Company Valve for handling hot caustic alumina solution with provision for grinding
JPH0185581U (pt) * 1987-11-30 1989-06-07
BR8807737A (pt) * 1988-07-27 1990-08-07 Nikolai Pavlovich Popov Mecanismo de transmissao eletrica com duplicador manual
JPH0272500A (ja) * 1988-09-07 1990-03-12 Shiyoudenshiya Seisakusho:Kk 自動販売機等における液体管路の管理方法並びにこれに用いる弁装置
US5295907A (en) * 1990-05-04 1994-03-22 Ava International Corporation Rorque limiting device
JPH1085581A (ja) 1996-05-24 1998-04-07 Ebara Corp 気化器
US5983743A (en) * 1997-04-03 1999-11-16 Dresser Industries, Inc. Actuator assembly
US6247536B1 (en) * 1998-07-14 2001-06-19 Camco International Inc. Downhole multiplexer and related methods
JP4750934B2 (ja) * 2000-10-05 2011-08-17 日立バルブ株式会社 アクチュエータ
GB0110398D0 (en) * 2001-04-27 2001-06-20 Alpha Thames Ltd Wellhead product testing system
EP1333207B1 (en) * 2002-02-01 2005-08-03 Vetco Gray Controls Limited Linear actuators
US6935615B2 (en) * 2003-02-07 2005-08-30 Fisher Controls International Llc Rod connector assembly
US7017882B2 (en) * 2004-05-10 2006-03-28 Eaton Corporation Valve assembly

Also Published As

Publication number Publication date
US9145979B2 (en) 2015-09-29
WO2008157112A1 (en) 2008-12-24
DK2165100T3 (en) 2021-03-29
EP2165100B1 (en) 2020-12-23
EP2165100A1 (en) 2010-03-24
US20150369001A1 (en) 2015-12-24
BRPI0813818A2 (pt) 2014-12-30
US20100171056A1 (en) 2010-07-08
MX2009013496A (es) 2010-01-27
EP2165100A4 (en) 2017-05-10
CA2686541A1 (en) 2008-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0813818B1 (pt) Atuador de válvula, válvula e método para atuar uma válvula
US6913240B1 (en) Electrohydraulic control unit
US5070944A (en) Down hole electrically operated safety valve
US6334486B1 (en) Downhole flow control devices
US8716963B2 (en) Actuating device and method of operating an actuating device
EP0851965B1 (en) Simplified xmas tree using sub-sea test tree
AU2017271297B2 (en) Electromechanically operated downhole valve actuator
US10995584B2 (en) Fully electric tool for downhole inflow control
US20090218096A1 (en) Control System for an Annulus Balanced Subsurface Safety Valve
US7913971B2 (en) Hydraulic override
WO1998026156A1 (en) Electric safety valve actuator
NO329263B1 (no) System og modul for styring av bronnfluidstromning, bronn utstyrt dermed, og tilsvarende fremgangsmate
AU2002331034B2 (en) Valve system and method
WO2017042152A1 (en) Valve actuator with a hydraulic locking device
NO318924B1 (no) Roroppheng med integrert sluseventil
GB2276209A (en) Electrohydraulic valve actuator
GB2348663A (en) Downhole flow control device
GB2240376A (en) Down hole electrically operated safety valve
GB2362400A (en) A bore selector
CA2450419C (en) Downhole flow control devices

Legal Events

Date Code Title Description
B06T Formal requirements before examination [chapter 6.20 patent gazette]
B25G Requested change of headquarter approved

Owner name: CAMERON TECHNOLOGIES LIMITED (NL)

B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: CAMERON TECHNOLOGIES LIMITED (NL)

B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 07/05/2019, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. (CO) 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 07/05/2019, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS