BRPI0918477B1

BRPI0918477B1 - gatilho e elemento de controle de fluxo de fluido

Info

Publication number: BRPI0918477B1
Application number: BRPI0918477A
Authority: BR
Inventors: Lin Chun; Alan Miller Eric; Jian Jun Fan; Ronald Pelfrey Roy; Tao Sun Yan
Original assignee: Emerson Process Man Regulator Technologies Inc
Priority date: 2008-09-02
Filing date: 2009-08-14
Publication date: 2020-04-14
Also published as: RU2521426C2; AU2009288558B2; EP3012500B1; JP5642681B2; AR073479A1; CA2735736C; US8919369B2; JP2012501426A; CN102203487B; BRPI0918477A2; RU2011110363A; JP2015045413A; US8256462B2; EP2334964A1; EP3012500A1; CN102203487A; CA2735736A1; US20120298905A1; EP2334964B1; WO2010027626A1

Abstract

gatilho e elemento de controle de fluxo de fluido elementos de controle de fluxo de fluido para uso com válvulas estão descritos neste documento. um exemplo de elemento de controle de fluxo de fluido para uso com uma válvula inclui um corpo tendo uma primeira superfície de assentamento para controlar um fluxo de fluido através da válvula. o corpo define uma segunda superfície de assentamento oposta à primeira superfície de assentamento para controlar um fluxo de fluido através da válvula. além disso, o corpo define uma abertura para receber uma haste da válvula, e um furo cercado pela primeira superfície de assentamento para receber pelo menos um de uma vedação ou um elemento deslizante, cada um tendo uma primeira superfície para ser encaixada por uma segunda superfície de assento de mola acoplado à haste para controlar um fluxo de fluido através da válvula.

Description

“GATILHO E ELEMENTO DE CONTROLE DE FLUXO DE FLUIDO”

CAMPO TÉCNICO [0001] Esta patente está relacionada de forma geral aos elementos de controle de fluxo de fluido e mais especificamente aos elementos de controle de fluxo de fluido para uso com válvulas.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [0002] Válvulas internas são utilizadas em diversas aplicações comerciais e industriais para controle de fluxo de fluido entre um recipiente de armazenamento de fluido e outro recipiente, mangueiras, tubulação, etc. Normalmente, as válvulas internas são fornecidas com um elemento de equalização para igualar a pressão do fluido através da válvula antes abertura total da válvula. A taxa na qual a pressão do fluido iguala através da válvula está associada com o tamanho da válvula e a taxa de vazão de fluido através do elemento de equalização.

[0003] Para igualar a pressão entre válvulas internas conhecidas, estas válvulas são fornecidas com uma haste tendo uma parte seccionada ou sulco que varia a taxa de fluxo de fluido através do elemento de equalização em função da posição da parte seccionada ou do sulco em relação a uma abertura acopla fluidamente a válvula do recipiente, mangueira, tubulação, etc. Especificamente, se a parte seccionada ou o sulco é adjacente a abertura, o tamanho do caminho de fluxo de fluido é relativamente grande e, em contrapartida, se a parte seccionada ou o sulco estiver distante da abertura, o tamanho do caminho de fluxo de fluido é relativamente pequeno.

[0004] Diferentes válvulas internas têm diferentes aberturas de diâmetro e hastes de tamanhos diferentes. Assim, o diâmetro da abertura é limitado pelo tamanho da válvula e pela quantidade de material que pode ser retirado da haste para criar a parte seccionada ou sulco é limitado pelo tamanho da haste. Geralmente, a remoção de material de um corpo diminui a sua integridade estrutural e, portanto, a quantidade de material que pode ser removido da haste é limitada a uma quantidade que permita a manutenção da integridade estrutural da haste enquanto fornece um caminho de fluxo de fluido para igualar a pressão através da

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2/16 válvula. Como resultado, a velocidade com que válvulas internas conhecidos podem ser totalmente abertas é limitada pela quantidade de material que pode ser removido da haste.

[0005] Além disso, a parte seccionada ou sulco cria uma superfície nãocilíndrica na haste. Devido às tolerâncias de fabricação, a haste pode ser friccionada contra a abertura conforme a haste for movida. Ao contrário de superfícies lisas cilíndrica, a superfície não-cilíndrica tem bordas que podem desgastar o(s) sulco(s) dentro da abertura, o que diminui a vida útil da válvula. Além disso, em alguns casos, o encaixe entre estas bordas e a abertura causa o mau funcionamento da válvula.

SUMÁRIO [0006] De acordo com um exemplo divulgado, um exemplo de gatilho para uso com uma válvula inclui um primeiro corpo tendo uma primeira superfície de assentamento para encaixar de forma vedada a um segundo corpo da válvula. O primeiro corpo compreende uma segunda superfície de assentamento oposta à primeira superfície de assentamento para encaixar de forma impermeável o plugue da válvula. Além disso, o primeiro corpo compreende uma abertura para receber uma haste da válvula e ao menos um canal de fluxo de fluido através do primeiro corpo para proporcionar o acoplamento com fluidez de uma câmara da válvula para outra câmara. Ao menos um canal de fluxo de fluido tem uma abertura posicionada entre a abertura e a superfície do segundo assento.

[0007] De acordo com um exemplo divulgado, um exemplo de elemento de controle de fluido de fluxo para uso com uma válvula inclui um corpo tendo uma superfície do primeiro assento para controlar um fluxo de fluido através da válvula. O corpo define uma segunda superfície de assento oposta à primeira superfície do assento para controlar um fluxo de fluido através da válvula. Além disso, o corpo define uma abertura para receber uma haste da válvula, e um furo cercado pela primeira superfície de assento para receber pelo menos um selo ou um elemento deslizável, em que cada um destes tem uma primeira superfície para ser encaixada em uma segunda superfície de um assento de mola acoplada na haste para

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3/16 controlar um fluxo de fluido através da válvula.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS [0008] FIG. 1 representa uma válvula interna conhecida.

[0009] FIG. 2 representa uma haste utilizada para implementar a válvula interna conhecida da FIG. 1.

[0010] FIG. 3 representa uma parte do gatilho e conjunto de válvula de fluxo em excesso em uma posição fechada.

[0011] FIG. 4 representa a parte do gatilho e válvula de excesso de fluxo da FIG. 3 em uma posição aberta.

[0012] FIG. 5 representa um alternativo elemento deslizante que pode ser utilizado para implementar o gatilho e a válvula de fluxo em excesso da FIG. 3.

[0013] FIG. 6 representa um exemplo de gatilho que pode ser utilizado para implementar o gatilho e válvula de fluxo em excesso da FIG. 3.

[0014] FIG. 7 representa uma visão superior do exemplo de gatilho da FIG. 6.

[0015] FIG. 8 representa uma visão inferior do exemplo de gatilho da FIG. 6.

[0016] FIG. 9A representa um exemplo de configuração alternativa que pode ser utilizado para implementar o gatilho e válvula de fluxo em excesso da FIG. 3.

[0017] FIG. 9B representa outro exemplo de configuração alternativa que é semelhante ao exemplo representado na FIG. 9A e que pode ser utilizado para implementar o gatilho e a válvula de fluxo em excesso da FIG. 3.

[0018] FIG. 10 representa outro exemplo de configuração alternativa que pode ser utilizado para implementar o gatilho e a válvula de fluxo em excesso da FIG. 3.

[0019] FIG. 11 representa um assento de mola exemplo que pode ser utilizado para implementar o gatilho e a válvula de fluxo em excesso da FIG. 3.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0020] Alguns exemplos são apresentados nas figuras acima identificadas e descritos em detalhes abaixo. Os números de referência destes exemplos, similares ou idênticos são utilizados para identificar os elementos idênticos ou similares. Os

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4/16 números não estão, necessariamente, em escala e certas características e certos pontos de vista dos valores podem ser apresentados exagerados na escala ou no esquema para maior clareza e/ou concisão. Além disso, vários exemplos foram descritos ao longo desta especificação. Quaisquer recursos de qualquer exemplo podem ser incluídos com, um substituto para, ou de outra forma combinados com outros recursos de outros exemplos.

[0021] O exemplo de gatilho e o aparelho de válvula de fluxo em excesso aqui descrito aumentam a taxa na qual, por exemplo, uma válvula interna pode ser totalmente aberta. Em particular, o exemplo de aparelho (por exemplo, um gatilho) é fornecido com diversos canais de fluxo de fluido que acopla fluidamente uma câmara da válvula a outra câmara, mangueira, tubulação, etc. Especificamente, os diversos canais de fluxo de fluido podem ter uma área transversal cerca de dezesseis vezes maior que a área transversal fornecida por um canal de fluxo de fluidos de válvulas internas conhecidas. Como resultado, quando um assento do exemplo de aparelho desencaixa uma superfície de assentamento, o fluido pode fluir rapidamente através dos diversos canais de fluxo de fluido, para rapidamente igualar a pressão através da válvula. Uma vez que a pressão está regularizada, a válvula pode ser totalmente aberta. Além disso, o exemplo de aparelho descrito neste documento permite que a válvula seja implementada utilizando uma haste substancialmente cilíndrica, o que previne os problemas encontrados pelas hastes conhecidas (por exemplo, hastes com partes seccionadas ou sulcos) utilizadas para implementar válvulas internas conhecidas.

[0022] Além disso, o exemplo de aparelho pode incluir um assento de mola que encaixa uma superfície de, por exemplo, um gatilho quando a válvula estiver completamente aberta para impedir o fluxo de fluido através dos canais de fluxo de fluido, mantendo assim o bom funcionamento de uma válvula de fluxo em excesso associado ao gatilho. Em alguns exemplos, a superfície é uma superfície de um elemento deslizante posicionado e inclinado dentro de um furo do gatilho. Se uma haste da válvula amplia ainda mais enquanto o assento de mola se encaixa a superfície, os elementos deslizantes deslizam para dentro do furo para permitir, por

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5/16 exemplo, que um came gire um curso entre 50° e 70°, o que abre a válvula totalmente. Uma vez que o assento da mola desencaixe da superfície, um elemento inclinado dentro do furo retorna o elemento deslizante para uma posição de repouso.

[0023] FIG. 1 representa uma válvula interna conhecida 100 que tem um corpo 102, um gatilho 104, e um conjunto de tampa 106. O conjunto de tampa 106 está acoplado ao corpo de 102 e o gatilho 104 envolve de forma impermeável uma superfície 108 do corpo 102 para controlar o fluxo do fluido através da válvula interna 100.

[0024] O corpo 102 inclui rosqueamentos externos 110 que se encaixam em uma abertura (não representada) de uma câmara ou tanque (não representado), como um sistema de bombeamento, um tanque de armazenamento fixo, um caminhão de transporte, etc. Além disso, o corpo 102 define um furo 112 com um primeiro orifício 114 e um segundo orifício 116 para acoplar fluidamente a câmara ou tanque em outra câmara, mangueira, tubulação, etc. Especificamente, o furo 112 inclui rosqueamentos internos 118 para encaixar rosqueando outro corpo (não representado), como, por exemplo, um acoplamento de uma mangueira de GLP.

[0025] O conjunto da tampa 106 é acoplado ao corpo 102 através de uma placa 120. A montagem da tampa 106 inclui um eixo 122 que é parcialmente posicionado dentro e rotacionalmente acoplado a uma tampa 124. O eixo 122 inclui uma alavanca externa 126 para girar o eixo 122 em relação à tampa 124 e o corpo 102. Um came 128 é acoplado ao eixo 122 oposto a alavanca externa 126 e é posicionado dentro do furo 112. À medida que o eixo 122 é girado, o came 128 encaixa uma superfície 130 para mover um conjunto de haste 132 dentro do furo

112.

[0026] O conjunto de haste 132 inclui uma haste 134, uma primeira mola 136, uma segunda mola 138 e um plugue 140. Um primeiro assento de mola 142 é acoplado a uma extremidade 144 da haste 134 e está posicionado em oposição a um segundo assento da mola 146 que circunda a haste 134. Uma superfície 148 do segundo assento da mola de 146 envolve um suporte de guia 150 que direciona a

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6/16 haste 134 relativa ao corpo 102. A primeira mola 136 está posicionada entre o primeiro assento de mola 142 e o segundo assento de mola 146 e a segunda mola 138 está posicionada entre o segundo assento de mola 146 e o gatilho 104. O plugue 140 está acoplado à haste 134 em oposição ao primeiro assento de mola 142 e encaixa uma superfície de assentamento 152 definida pelo gatilho 104. Além disso, uma parte da haste 134 está posicionada dentro de uma abertura de 154 definida pelo gatilho 104 adjacente as superfície de assentamento 152.

[0027] Em operação, para equalizar a pressão entre uma câmara ou tanque em que a válvula interna 100 estiver montada e outra câmara, mangueira, tubulação, etc. acoplado ao segundo orifício 116, a alavanca externa 126 é girada para posicionar o came 128 em um ponto médio (por exemplo, curso de 70°), o que move o conjunto de haste 132 para desencaixar o plugue 140 da superfície do assentamento 152 e posiciona um parte seccionada ou sulco 202 (FIG. 2) da haste 134 adjacente à abertura 154. Conforme discutido acima, o posicionamento da parte seccional ou sulco 202 (FIG. 2) adjacente à abertura 154 aumenta o tamanho de um canal de fluxo de fluido 156 entre a haste 134 e uma superfície 158 da abertura 154, o que permite que uma quantidade relativamente grande de líquido flua entre a câmara ou tanque e outra câmara, mangueira, tubulação, etc. para equalizar a pressão através da válvula interna 100.

[0028] Uma vez que a pressão do fluido estiver equalizada, a válvula interna 100 pode ser totalmente aberta. Especificamente, a alavanca externa 126 pode ser girada para posicionar o came 128 em um ponto elevado, o que move o conjunto da haste 132 permitindo que uma superfície de assentamento 160 do gatilho 104 desencaixe da superfície 108 para permitir a passagem de fluido de uma câmara para outra câmara, tanque, etc., em que a válvula interna 100 estiver montada através da primeira orifício 114. No entanto, se o fluxo de fluido aumentar a uma magnitude maior do que um fluxo de fluido pré-determinado (por exemplo, limite de fluxo em excesso), a força exercida pelo fluxo de fluido contra uma superfície externa 162 do gatilho 104 supera a força exercida pela segunda mola 138 e faz com que a superfície de assentamento 160 do gatilho 104 re-encaixe a superfície

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108, embora o came 128 esteja posicionado no ponto mais alto. Nesta posição, enquanto a superfície de assentamento 160 do gatilho 104 acopla à superfície 108, o plugue 140 está a uma distância da superfície de assentamento 152 e uma parte cilíndrica 204 (FIG. 2) da haste 134 está posicionada adjacente a abertura 154. Conforme discutido acima, o posicionamento da parte cilíndrica 204 (FIG. 2) adjacentes a abertura 154 diminui o tamanho do canal de fluxo de fluido 156 entre a haste 134 e a superfície 158 da abertura 154, que permite que uma quantidade relativamente pequena de fluido a fluir entre a câmara ou tanque e segundo orifício 116.

[0029] FIG. 3 representa uma parte de um exemplo de gatilho e de conjunto de válvula de fluxo em excesso 300 que pode ser utilizada em conexão com válvulas internas, como, por exemplo, a válvula interna 100. Especificamente, conforme descrito mais detalhadamente a seguir, o conjunto 300 pode ser utilizado no lugar do gatilho 104, o conjunto de haste 132, e o plugue 140 da FIG. 1. O gatilho e o conjunto de válvula de fluxo em excesso 300 incluem um exemplo de elemento de controle de fluxo de fluido ou gatilho 302, uma haste 304 e um plugue 306. Além disso, o conjunto 300 inclui um elemento deslizante 308, um assento de mola 310, um primeiro elemento inclinado 312, um segundo elemento inclinado 314 e uma placa 316 que é acoplada ao corpo 318 do gatilho 302.

[0030] O corpo 318 define uma orifício 320 que recebe a haste 304, um furo 322 que é coaxialmente alinhado com a orifício 320 e diversos canais de fluxo de fluido 324 que podem ser coaxialmente alinhados com a orifício 320. A diversidade de canais de fluxo de fluido 324 acopla fluidamente a câmara de válvula (não representada) a outra câmara ou navio, como, por exemplo, um sistema de bombeamento, um tanque de armazenamento fixo, um caminhão de transporte, ou qualquer outra câmara apropriada, etc. Em contraste com o canal de fluxo de fluidos 156 da FIG. 1, a diversidade de canais de fluxo de fluido 324 não impactou ou comprometeu de forma significativa a integridade estrutural da haste 304 ou do gatilho 302. Como resultado, uma área transversal dos diversos canais de fluxo de fluido 324 pode ser, pelo menos, cerca de dezesseis vezes maior que a área

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8/16 transversal do canal de fluxo de fluido 156. Em outro exemplo de implementações, a área transversal dos diversos canais de fluxo de fluido 324 pode variar dependendo da aplicação e/ou o tamanho da válvula com a qual o gatilho 302 é utilizado. Conforme discutido em maiores detalhes abaixo, proporcionar uma área relativamente maior de fluxo de fluido permite que a taxa de fluxo de fluido através da válvula seja significativamente aumentada durante a abertura da válvula, o que também aumenta a taxa na qual a pressão através da válvula se equaliza e, como resultado, a taxa na qual a válvula pode ser totalmente aberta.

[0031] Além disso, o gatilho 302 tem uma primeira superfície de assentamento 326 e uma segunda superfície de assentamento 328 que fica em oposição ao primeiro assentamento 326. A superfície do assentamento 326 circunda o furo 322 e inclui uma vedação, gaxeta, ou anel-o 327 que está posicionado entre o corpo 318 e a placa 316. Em alguns exemplos de implementações, a primeira superfície de assentamento 326 é para ser encaixada de forma impermeável a superfície 108 (FIG. 1) da válvula interna 100 (FIG. 1) para controlar o fluxo do fluido através da válvula interna 100 (FIG. 1). De forma semelhante, a segunda superfície de assentamento 328 é para ser encaixada de forma impermeável no assentamento 330 do plugue 306 tendo uma vedação, gaxeta ou anel-o 331. A interação entre o assento 330 e a segunda superfície de assentamento 328 controla o fluxo do fluido através de diversos canais de fluxo de fluido 324.

[0032] Neste exemplo de implementação, a diversidade de canais de fluxo de fluido 324 estão substancialmente coaxiais a orifício 320. Além disso, cada um dos diversos canais de fluxo de fluido 324 tem uma primeira abertura 332 em oposição a uma segunda abertura 334. A primeira abertura 332 está posicionada entre a orifício 320 e a segunda superfície do assentamento 328 e a segunda abertura 334 está adjacente a superfície 336 do furo 322.

[0033] O primeiro elemento inclinado 312 (por exemplo, uma mola) está posicionado dentro do furo 322 entre a superfície 336 e o elemento deslizante 308 para instar o elemento deslizante 308 para fora do corpo 318. Especificamente, o primeiro elemento inclinado 312 direciona uma superfície 338 dos elementos

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9/16 deslizantes 308 em direção a placa 316. O segundo elemento inclinado 314 (por exemplo, uma mola) está parcialmente posicionado dentro do furo 322 entre a superfície 336 e uma primeira superfície 340 do assento da mola 310. O segundo elemento inclinado 314 insta o assento da mola 310 para longe do corpo 318 e insta o assentamento 330 do plugue 306 em direção à segunda superfície de assentamento 328. Para acoplar o assento da mola 310 a haste304, a haste 304 define uma parte reforçada 342. O assento da mola 310 circunda a haste 304 e uma segunda superfície 344 do assento da mola de 310 encaixa a parte reforçada 342. [0034] Em alguns exemplos, para equalizar a pressão através da válvula em que o conjunto 300 é montado (por exemplo, uma válvula semelhante à válvula interna 100 da FIG. 1), a alavanca externa 126 (Fig. 1) é girada para posicionar o came 128 (FIG. 1) para o ponto médio (por exemplo, curso de 70°), que move a haste 304 e desencaixa o assento 330 da segunda superfície de assentamento 328. O tamanho do orifício 320 corresponde substancialmente ao tamanho da haste 304 para direcionar a haste 304 relacionada ao gatilho 302. Como representado na FIG. 4, uma vez que o assento 330 desencaixa da segunda superfície de assentamento 328, o fluido rapidamente flui através dos diversos canais de fluxo de fluido 324 em uma direção geralmente indicada por setas 402. Como o fluxo de fluido através dos diversos canais de fluxo de fluido 324, a pressão através da válvula se equaliza. No entanto, em outros exemplos, um fluido pode fluir em uma direção substancialmente oposta à direção indicada pelas setas 402, como, por exemplo, durante um refluxo de fluido.

[0035] Passando brevemente para FIG. 2, conforme discutido anteriormente, devido a tolerâncias de fabricação, a haste 134 da válvula interna conhecida 100 pode friccionar contra a abertura 154 (FIG. 1), conforme a haste 134 e/ou o gatilho 104 se move (FIG. 1) para controlar a fluxo do fluido através da válvula interna 100 (FIG. 1). Por exemplo, a parte seccionada ou sulco 202 possuem bordas 206 que podem desgastar um sulco dentro da abertura 154 (FIG. 1), o que diminui a vida útil do gatilho 104 (FIG. 1) e/ou aumenta a taxa em que a manutenção deve ser realizada na válvula interna 100 (FIG. 1). Além disso, o encaixe entre as bordas 206

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10/16 e a abertura 154 (FIG. 1) pode fazer com que o plugue 140 (Fig. 1) e/ou o gatilho 104 (FIG. 1) fique preso em uma posição aberta, permitindo que o fluido continue a fluir através da válvula interna 100 (FIG. 1). Em contraste, fornecendo o gatilho 302 com diversos canais de fluxo de fluido 324, permite que a haste 304 tenha um corpo cilíndrico, o que elimina os problemas discutidos acima, encontrados na válvula interna conhecida 100 (FIG. 1).

[0036] Uma vez que a pressão do fluido estiver equalizada através da válvula interna 100 e/ou entre as outras câmaras (por exemplo, uma mangueira, uma tubulação, tanque, etc. acoplado à segunda abertura 116) e a câmara da válvula, a válvula interna 100 pode ser totalmente aberto. Especificamente, a alavanca externa 126 (FIG. 1) pode ser girada para posicionar o came 128 (FIG. 1) em um ponto elevado, o que move a haste 304 e desencaixa a primeira superfície de assentamento 326 do corpo da válvula, para permitir o fluxo de fluido de outra câmara, mangueiras, tubulação, etc., através, por exemplo, do primeiro orifício 114 da FIG. 1.

[0037] Passando agora à FIG. 4, se o fluxo de fluido aumenta a uma magnitude maior do que um fluxo de fluido pré-definido (por exemplo, o limite do fluxo em excesso), a força exercida pelo fluxo de fluido contra uma superfície externa 404 do gatilho 302 supera a força exercida pelo segundo elemento inclinado 314 e faz com que a primeira superfície de assentamento 326 re-encaixe com o corpo da válvula, embora o came 128 (Fig. 1) esteja posicionado no ponto mais elevado. Nesta posição, enquanto a primeira superfície de assentamento 326 do gatilho 302 encaixa o corpo da válvula, o plugue 306 está distante da segunda superfície de assentamento 328 e uma superfície 406 do assento de mola 310 encaixa uma superfície 408 do elemento deslizante 308 para controlar o fluxo do fluido através da válvula. Especificamente, o encaixe entre a superfície 406 do assento de mola 310 e a superfície 408 do elemento deslizante 308 limita o fluxo de fluido através dos diversos canais de fluxo de fluido 324 para ser igual ou inferior a uma taxa de vazamento, por exemplo, de uma abertura efetiva correspondente ao tamanho de uma broca número 60. No entanto, as outras taxas de vazamento e/ou tamanhos de

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11/16 abertura podem ser utilizadas para atender às necessidades de uma determinada aplicação [0038] O elemento deslizante 308 tem uma superfície exterior 410 que encaixa de forma deslizante e vedante a uma superfície 412 do furo 322. Se a haste 304 se estende ainda mais depois que a superfície de assentamento 406 do assento de mola 310 se encaixa a superfície 408 do elemento deslizante 308, o elemento deslizante 308 se move, juntamente com a haste 304 e o assento de mola 310 dentro do furo 322. Conforme a haste 304 se retrai e a superfície 406 do assento de mola 310 se afasta do corpo 318, o primeiro elemento inclinado 312 move o elemento deslizante 308 para fora do corpo 318 e em direção a placa 316.

[0039] Para instalar (por exemplo, reequipar) o exemplo de conjunto 300 na válvula interna conhecida 100 (FIG. 1), inicialmente, a pressão do fluido é reduzida (por exemplo, drenada) da câmara ou do tanque e a válvula interna 100 (FIG 1) é, então, retirada da câmara ou tanque. O conjunto da tampa 106 (Fig. 1) é então removido da válvula interna 100, e o plugue 140 é desenroscado da haste 134 (Fig. 1) para remover o gatilho 104 (FIG. 1). O conjunto da haste 132 é então removido da válvula interna 100 (FIG. 1).

[0040] Para instalar o exemplo de conjunto 300 na válvula interna 100, o primeiro assento de mola 142 (Fig. 1) é rosqueado na haste 304 e na primeira mola 136 (FIG. 1) e o segundo assento de mola 146 (FIG. 1) é posicionado em torno da haste 304. A haste 304 é então direcionada através de uma orifício 164 (FIG. 1) do suporte de guia 150 (FIG. 1) e o assento de mola 310 é posicionado sobre a haste 304 adjacente a parte reforçada 342. Em seguida, o segundo elemento inclinado 314 é posicionado em torno da haste 304 adjacente a primeira superfície 340, e a haste 304 é então direcionada através da orifício 320 do gatilho 302 que possui o primeiro elemento inclinado 312 e o elemento deslizante 308 posicionado dentro do furo 322 pela placa 316 (por exemplo, uma borda 346 da placa 316). O plugue 306 é então posicionado na haste 304 e uma porca 348 é rosqueada em uma extremidade rosqueada 350 da haste 304 para posicionar o plugue 306 entre a porca 348 e o corpo 318. O conjunto da tampa 106 (FIG. 1) pode então ser

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12/16 reinserido na válvula interna 100 (FIG. 1).

[0041] FIG. 5 representa um exemplo de elemento deslizante simétrico 500, que pode ser utilizado para implementar o exemplo de conjunto de 300 da FIG. 3. O elemento deslizante simétrico 500 é similar ao elemento deslizante 308 da FIG. 3. O elemento deslizante simétrico 500 inclui uma superfície exterior 502 que encaixa de forma deslizante e vedante à superfície 412 (FIG. 4) do furo 322 (FIG. 4). Além disso, o elemento deslizante simétrico 500 inclui uma primeira parte 504 e uma segunda parte 506. A primeira parte 504 está posicionada em um lado oposto da superfície exterior 502, assim como a segunda parte 506. A primeira parte 504 é substancialmente do mesmo tamanho que a segunda parte 506. Formando a primeira parte 504 substancialmente do mesmo tamanho que a segunda parte 506 aumenta a facilidade de fabricação dos elementos deslizantes simétricos 500. Além disso, formando a primeira parte 504 para ser substancialmente do mesmo tamanho que a segunda parte 506 diminui a probabilidade de que o elemento deslizante simétrico 500 seja instalado incorretamente (por exemplo, de cabeça para baixo) dentro do furo 322 do gatilho 302 durante a montagem.

[0042] FIG. 6 representa um exemplo de elemento de controle de fluxo de fluido ou gatilho 600 que podem ser utilizados para implementar o exemplo de conjunto 300 da FIG. 3. O gatilho 600 é semelhante ao assento 302 da FIG. 3. O gatilho 600 tem um corpo 602, que define uma abertura 604, um furo 606 que está coaxialmente alinhado com a abertura 604, diversos canais de fluxo de fluido 608, uma primeira superfície de assentamento 610 e uma segunda superfície de assento 612 que fica em frente à primeira superfície de assentamento 610. Além disso, o corpo 602 define diversas aberturas, cavidades ou fendas 614 que reduzem a quantidade de material utilizado durante a moldagem para tornar o peso total do gatilho 600 substancialmente o mesmo que o peso do gatilho conhecido 104 da FIG. 1 [0043] Embora os gatilho 302 (FIG. 3) seja descrito como implementado juntamente com o conjunto 300 (FIG. 3) para uso com uma válvula interna, em outro exemplo de implementação, os gatilhos 302 ou 600 ou qualquer outro de exemplo

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13/16 aparelho descrito aqui pode ser implementado em relação a qualquer outro dispositivo de controle de fluidos adequado, tais como, por exemplo, desligar as válvulas de emergência.

[0044] FIG. 7 representa uma superfície externa 702 (por exemplo, uma superfície externa cônica) do exemplo de gatilho 600, a segunda superfície de assentamento 612 e os diversos canais de fluxo de fluido 608. Enquanto dois canais de fluxo de fluido 608 são representados no exemplo de gatilho 600, qualquer outro número de canais de fluxo de fluido (por exemplo, 1, 2, 3, 4, etc.) com qualquer outra forma adequada (por exemplo, circular, oval, triangular, retangular, etc.) ou tamanho que possa ser utilizado. A superfície externa 702 define uma diversidade de superfícies em degraus substancialmente planas 704 que podem ser vantajosamente utilizadas para permitir prender o gatilho 600, por exemplo, uma morsa ou qualquer outro dispositivo de exploração adequado.

[0045] Na operação, o gatilho 600 pode estar exposto a substâncias e/ou produtos químicos que corroem, por exemplo, a gaxeta ou o anel-o 327 (FIG. 3) da primeira superfície de assentamento 610, o que impede uma vedação substancialmente hermética entre a primeira superfície de assentamento 610 e o corpo da válvula. Para substituir a gaxeta ou o anel-o 327 (Fig. 3), o gatilho 600 é retirado da válvula, conforme descrito acima e a placa 316 (FIG. 3) pode então ser removida do corpo 602. Infelizmente, durante a remoção da placa 316 (Fig. 3), devido à exposição a substâncias e/ou produtos químicos, diversos fixadores (não apresentados) (por exemplo, parafusos) que acoplam a placa 316 (Fig. 3) no corpo 602 podem romper dentro do corpo 602. Para remover o fixador(es) estragado(s), um buraco piloto (não apresentado) é perfurado no fixador, uma extremidade (não apresentada) de um extrator (não apresentado) é rosqueada no buraco piloto, e, em seguida, o aparelho é ligado (por exemplo, anti-horário) para remover o fixador danificado. Se um técnico tenta apertar o gatilho conhecido 104 da FIG. 1 entre as mandíbulas de uma morsa, qualquer ponto de contato na superfície externa 162 do gatilho 104 (FIG. 1) tem uma secção transversal circular, que permite somente a cada mandíbula da morsa encaixar um único ponto de contato no gatilho 104 (Fig.

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1), que permite o gatilho 104 (FIG. 1) ser mover e/ou deslizar enquanto o fixador danificado é extraído do gatilho 104 (Fig. 1) e/ou a gaxeta ou anel-o 327 (FIG. 3) é substituído. Em contraste, as superfícies planas 704 do exemplo de gatilho 600 são substancialmente paralelas uma a outra. O alinhamento paralelo das superfícies planas 704 permite que as mandíbulas de uma morsa encaixem em diversos pontos de contato em superfícies planas 704 e, assim, posicione de forma segura o gatilho 600 entre as garras da morsa, enquanto um fixador danificado é removido, e a gaxeta ou o anel-o 327 é substituído e/ou qualquer outro procedimento é realizado enquanto o gatilho 600 está preso entre as garras da morsa. Depois que a placa 316 (FIG. 3) for removida do corpo 602, a gaxeta ou anel-o 327 é substituído e a placa 316 pode então ser re-acoplada ao corpo 602.

[0046] FIG. 8 representa diversos furos rosqueados 802 onde cada um recebe diversos fixadores para acoplar a placa 316 (FIG. 3) ao corpo 602. Além disso, a FIG. 8 apresenta a diversidade de canais de fluxo de fluido 608, a diversidade de aberturas, cavidades ou fendas 614 e a abertura 604 que é dimensionada para direcionar a haste 304 (FIG. 3) relativa ao gatilho 600.

[0047] FIG. 9A representa um exemplo de configuração alternativa 900 em que uma vedação 902 (por exemplo, uma gaxeta ou um anel-o) é posicionado dentro de um furo ou sulco 904 entre uma placa 906 e um gatilho 908. A placa 906 é acoplada ao gatilho 908 através de diversos parafusos (não apresentados). Na prática, conforme discutido acima, se o aumento do fluxo de fluido tiver uma magnitude maior do que um fluxo de fluido pré-definido (por exemplo, o limite de fluxo em excesso), a força exercida pelo fluxo de fluido contra uma superfície externa 910 do gatilho 908 supera a força exercida pelo segundo elemento inclinado 314 e provoca o re-encaixe de uma primeira superfície de assentamento 912 com o corpo da válvula, embora o came 128 (FIG. 1) esteja posicionado no ponto mais elevado. Nesta posição, enquanto a primeira superfície de assentamento 912 do gatilho encaixa no corpo da válvula, o plugue 306 está distante da segunda superfície de assentamento 914 e da superfície 406 do assento da mola de 310 encaixado em uma superfície 916 da vedação 902 para controlar o fluxo do fluido através da

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15/16 válvula. Especificamente, o encaixe entre a superfície 406 do assento de mola 310 e a superfície 916 da vedação 902 limita o fluxo de fluido através de diversos canais de fluxo de fluido 918 iguais ou inferiores a uma taxa de vazamento, por exemplo, uma abertura efetiva correspondente para um tamanho de broca número 60 [0048] FIG. 9B representa um exemplo de configuração alternativa 950 em que uma vedação 952 (por exemplo, uma gaxeta ou anel-o) é posicionado entre uma placa 954 e o gatilho 600. A placa 954 é acoplado ao gatilho 600 através de diversos fixadores 956. A operação do exemplo de configuração 950 é substancialmente semelhante ao funcionamento do exemplo de configuração 900 e, assim, o funcionamento do exemplo de configuração 950 não será repetido aqui.

[0049] FIG. 10 representa um exemplo alternativo 1000 em que uma vedação 1002 (por exemplo, uma gaxeta ou anel-o) é acoplado e/ou moldado em uma placa 1004. Na prática, se o aumento do fluxo de fluido tiver uma magnitude maior do que um fluxo de fluido pré-definido (por exemplo, o limite de fluxo em excesso), a força exercida pelo fluxo de fluido contra a superfície externa 702 do gatilho 600 supera a força exercida pelo segundo elemento inclinado 314 (FIG. 3) e faz com que a primeira superfície de assentamento 610 re-encaixe ao corpo da válvula, embora o came 128 (FIG. 1) esteja posicionado no ponto mais elevado. Nesta posição, enquanto a primeira superfície de assentamento 610 do gatilho 600 encaixa o corpo da válvula, o plugue 306 (FIG. 3), está distante da segunda superfície de assentamento 612 e a superfície 406 (FIG. 4) do assento de mola 310 (FIG. 3) encaixa em uma superfície 1006 da vedação 1002 para controlar o fluxo do fluido através da válvula. Especificamente, o encaixe entre a superfície 406 (FIG. 4) do assento de mola 310 (Fig. 3) e a superfície 1006 da vedação 1002 limita o fluxo de fluido através dos diversos canais de fluxo de fluido 608 para ser igual ou inferior a uma taxa de vazamento, por exemplo, uma abertura efetiva que corresponde a um tamanho de broca número 60.

[0050] FIG. 11 representa um exemplo do assento da mola 1100, que inclui uma vedação 1102 para encaixar uma superfície e/ou a borda 346 (FIG. 3) da placa 316 (FIG. 3). O assento da mola 1100 tem um corpo 1104 que define um furo 1106 e um

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16/16 orifício 1108. O diâmetro do orifício 1108 corresponde substancialmente ao diâmetro da haste 304 (FIG. 3).

[0051] Na prática, se o fluxo de fluido aumenta em uma magnitude maior do que um fluxo de fluido pré-definido (por exemplo, o limite do fluxo em excesso), a força exercida pelo fluxo de fluido contra a superfície externa 404 (FIG. 4) do gatilho 302 (FIG. 3) supera a força exercida pelo segundo elemento inclinado 314 (FIG. 3) e faz com que a primeira superfície de assentamento 326 re-encaixe no corpo da válvula, embora o came 128 (Fig. 1) esteja posicionado no ponto mais elevado. Nesta posição, enquanto a primeira superfície de assentamento 326 do gatilho 302 (FIG. 3) se encaixe no corpo da válvula, o plugue 306 (FIG. 3), distante da segunda superfície de assentamento 328 (FIG. 3) e uma superfície 1110 da vedação 1102 se encaixa à superfície e/ou borda 346 (FIG. 3) da placa 316 (FIG. 3) para controlar o fluxo de fluido através da válvula. Especificamente, o encaixe entre a superfície 1110 da vedação 1102 e a superfície e/ou borda 346 (FIG. 3) limita o fluxo do fluido através dos diversos canais de fluxo de fluido 324 (FIG. 3) para ser igual ou inferior a uma taxa de vazamento de, por exemplo, uma abertura efetiva que corresponde a um tamanho de broca número 60.

[0052] Embora certos exemplos de métodos, aparelhos e artigos de fabricação tenham sido descritos aqui, o escopo de cobertura dessa patente não é limitado à mesma. Pelo contrário, esta patente cobre todos os métodos, aparelhos e artigos de fabricação bastante abrangidos pelo escopo das reivindicações anexado na íntegra ou sob a doutrina de equivalentes.

Claims

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REIVINDICAÇÕES

1. Gatilho para uso com uma válvula, compreendendo:

um primeiro corpo (318) tendo:

uma primeira superfície de assento (326) para encaixar de forma vedante um segundo corpo da válvula;

uma segunda superfície de assento (328) oposta à primeira superfície de assento (326) para encaixar de forma vedante um plugue da válvula;

uma abertura (320) para receber uma haste (304) da válvula; e pelo menos um canal de fluxo de fluido (324) para acoplar fluidamente uma câmara da válvula em outra câmara, em que o pelo menos um canal de fluxo de fluido possui uma abertura (332) posicionada entre a abertura (320) e a segunda superfície de assento (328);

o gatilho sendo caracterizado pelo fato de compreender ainda um elemento deslizante (308) com um superfície exterior (410) que se acopla de forma deslizante e vedada em um orifício (322) definido no primeiro corpo (318), em que o orifício (322) está alinhado coaxialmente com a abertura (322) e cercado pela primeira superfície de assento (326); e uma placa (316) acoplada ao primeiro corpo (318) para posicionar o elemento deslizante (308) dentro do orifício (322).

2. Gatilho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro corpo (318) define ainda uma pluralidade de superfícies substancialmente planas (704) que permitem a aderência de uma superfície externa (702) do primeiro corpo (318).

3. Gatilho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de superfícies substancialmente planas (704) é de superfícies moldadas de forma escalonada.

4. Gatilho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a superfície exterior (702) é uma superfície cônica.

5. Gatilho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um elemento inclinado (312) posicionado dentro do orifício (322) para impelir o elemento deslizante (308) para longe do primeiro corpo (318).

6. Gatilho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento deslizante (308) possui uma superfície para ser encaixada

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2/2 por uma superfície de um assento de mola (310) acoplado na haste (304) para controlar um fluxo de fluido entre a outra câmara e a câmara da válvula.

7. Gatilho, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o elemento deslizante (308) é para se mover em relação ao orifício (322) em resposta ao acoplamento pela superfície do assento de mola (310).

8. Gatilho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a haste (304) tem um corpo cilíndrico.

9. Gatilho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um tamanho da abertura (320) corresponde ao tamanho da haste (304) para guiar a haste (304) em relação ao primeiro corpo (318).

10. Gatilho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um canal de fluxo de fluido (324) é substancialmente coaxial com a abertura (320).

11. Elemento de controle de fluxo de fluido incorporando o gatilho conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma primeira superfície do elemento deslizante (308) é engatada por uma segunda superfície de um assento de mola (310) acoplado à haste (304) para controlar um fluxo de fluido através da válvula.

12. Elemento de controle de fluxo de fluido, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um primeiro elemento inclinado (312) posicionado dentro do orifício (322) para impelir o elemento deslizante (308) para longe do primeiro corpo.

13. Elemento de controle de fluxo de fluido, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende um segundo elemento inclinado (312) posicionado entre uma superfície (336) do orifício (322) e uma superfície (340) do assento de mola (310) para impelir o assento de mola (310) para longe do primeiro corpo (318).

14. Elemento de controle de fluxo de fluido, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o elemento deslizante (308) é simétrico.