ES2304617T3 - Aparatos, sistemas y metodos para acoplamiento de una tuberia a alta temperatura. - Google Patents
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Abstract
Un método de acoplamiento de una tubería, que incluye las etapas de: a) soldar sobre el exterior de la tubería (10) primero y segundo collares (12, 14) espaciados, teniendo cada collar una cara de sellado (26, 26A) en un plano perpendicular al eje de la tubería; b) fijar, por soldadura, una carcasa de alojamiento (34, 36) a dichos collares (12, 14) para abarcar totalmente una sección de la tubería (10) entre dichos collares, donde la carcasa de alojamiento (34, 36) tiene una parte superior abierta; c) fijar de forma desmontable una máquina de aterrajar (60) a dicha carcasa de alojamiento (34, 36) en comunicación con dicha parte superior abierta; d) utilizando dicha máquina de aterrajar (60), cortar y retirar una longitud de la tubería (10) entre dichos collares (12, 14) dejando dos extremos de tubos abiertos (78, 80); y e) colocar, por medio de dicha máquina de aterrajar (60), primero y segundo elementos de juntas (92, 94) entre dichos collares (12, 14), teniendo cada elemento de juntas (92, 94) sobre una cara delantera un labio circunferencial (96, 98) que se extiende hacia delante de diámetro interno mayor que el diámetro externo de la tubería (10); caracterizado porque f) dichos elementos de sellado (92, 94) se separan uno del otro para forzar cada uno de dichos labios circunferenciales (96, 98) en acoplamiento de sellado con una de dichas caras de sellado del collar (26, 26A) cerrando dicha tubería (10).
Description
Aparatos, sistemas y métodos para acoplamiento
de una tubería a alta temperatura.
Esta solicitud no está referenciada a ningún
apéndice de microficha.
La presente invención se refiere a aparatos,
sistemas y métodos para acoplar un tubo a presión y más
particularmente aplicable para acoplar un tubo o tubería que
contiene dentro líquidos o gases a alta temperatura. "Tubo" se
utiliza en adelante para incluir cualquier miembro tubular fabricado
de metal para transportar fluido (líquido o gas).
Son bien conocidas las máquinas para aterrajar
una abertura en un tubo (ver, por ejemplo, el documento
GB
1064398A, que se considera como base para la presente invención, o ver también el documento US3785041A). Las patentes de los Estados Unidos publicadas anteriormente incluyen la patente Nº 3.614.252 titulada TAPPING
APPARATUS; la patente Nº 4.579.484 tituladas UNDER WATER TAPPING MACHINE; la patente Nº 4.880.028 titulada COMPLETION MACHINES; la patente Nº 5.439.331 titulada HIGH PRESSURE TAPPING APPARATUS; la patente Nº 5.612.499 titulada METHOD OF INSERTING A SENSOR INTO A PIPELINE y la patente Nº 6.012.878 titulada PRESSURE BALANCED SUBSEA TAPPING MACHINE.
1064398A, que se considera como base para la presente invención, o ver también el documento US3785041A). Las patentes de los Estados Unidos publicadas anteriormente incluyen la patente Nº 3.614.252 titulada TAPPING
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Las máquinas de aterrajar, tales como del tipo
descrito en las patentes de los Estados Unidos mencionadas
anteriormente, están destinadas a aterrajar un taladro en un tubo
mientras los líquidos o gases fluyen a través de ellos - es decir,
mientras el tubo está bajo presión. Los procedimientos de aterrajado
de este tipo se realizan habitualmente sobre todo para una de las
finalidades - es decir, para proporcionar un adaptador de
derivación en el tubo o para permitir el flujo de fluido a través
del tubo a bloquear. Otros ejemplos de la técnica anterior que
describen e ilustran el acoplamiento del interior de un tubo
asociado habitualmente con aterrajar en primer lugar el tubo,
incluyen las siguientes patentes de los Estados Unidos:
El aterrajado de un tubo implica normalmente el
uso de una sierra circular, cuyos ejemplos se ilustran y describen
en las siguientes patentes de los Estados Unidos.
Los dispositivos para aterrajar un tubo que ha
sido acoplado son también bien conocidos, como se ilustra por la
patente de los Estados Unidos Nº 5.531.250 titulado DEVICE FOR
PLUGGING THE INTERIOR OF A PIPE.
La máquina de aterrajar típica está formada de
un cuerpo, que es alargado y tubular. El cuerpo tiene una barra
taladradora giratoria en el mismo. El extremo inferior del cuerpo
está provisto con medios, tales como una pestaña, por medio de la
cual se asegura a un adaptado fijado en un tubo. Una caja de
engranajes o mecanismo de accionamiento está fijado en el extremo
superior del cuerpo de la máquina de aterrajar para rotación de la
barra de perforación. El extremo inferior de la barra de perforación
está equipado para recibir una cuchilla. La energía de rotación,
tal como es proporcionada por un motor hidráulico, es suministrada a
la caja de engranajes o mecanismo de accionamiento y esta fuerza
giratoria es aplicada, a su vez, para hacer girar la barra de
perforación.
Además de la barra de perforación, la máquina de
aterrajar típica tiene un tornillo de alimentación para mover la
barra de perforación axialmente cuando la barra de perforación es
girada con relación al tornillo de alimentación. Un manguito de
accionamiento hace girar la barra de perforación para proporcionar
tal rotación relativa y para hacer girar la cuchilla fijada a la
barra de perforación para provocar que la cuchilla corte un taladro
en un tubo. La barra de perforación puede tener o bien una velocidad
de alimentación fija o variable en función del diseño de la máquina
de aterrajar.
La presente invención utiliza una máquina de
aterrajar que es esencialmente de los tipos conocidos anteriormente,
como se ilustra en las patentes de los Estados Unidos mencionadas
anteriormente.
El método de esta invención incluye las
siguientes etapas básicas:
- (1)
- Soldar una pareja de collares sobre un tubo a través del cual circula un fluido. Cada uno de los collares es un toroide que se corta para proporcionar dos semi-toroides que están montados alrededor del tubo. Cada collar ajustado o bien será mecanizado y solapado para proporcionar una superficie de sellado plana o será preparado para mecanizado y rectificado en el campo después de la soldadura en la tubería. Cuando están montados juntos, cada uno de los collares proporciona una cara delantera plana. Las caras delanteras de los dos collares están dispuestas paralelas entre sí y espaciadas a una distancia establecida con seguridad. Los dos collares están fijados al exterior del tubo por medio de soldadura. Con las dos mitades de cada collar retenidas sobre la superficie exterior del tubo, se forma una primera soldadura circunferencialmente alrededor del tubo, donde la cara trasera del collar se une con el tubo. De la misma manera, las dos mitades de cada collar están soldadas circunferencialmente, donde la cara delantera se une con el tubo alrededor de la circunferencia total de 360º del tubo. Las dos mitades de los collares se sueldan entonces entre sí. La soldadura en la superficie delantera de cada collar se puede configurar específicamente para con seguir una penetración profunda por razones que se explican posteriormente.
- (2)
- Para collares soldados en las caras interiores, después de que los dos collares están soldados en el exterior del tubo, las caras delanteras son mecanizadas y rectificadas para proporcionar una superficie de sellado plana circunferencial ininterrumpida sobre cada collar. Las superficies circunferenciales de sellado están paralelas entre sí y en planos radiales perpendiculares al eje longitudinal del tubo.
- (3)
- Después de que los collares han sido soldados sobre el tubo y opcionalmente las superficies de sellado delanteras han sido mecanizadas y rectificadas o pulidas para proporcionar superficies de sellado circunferenciales ininterrumpidas, se sueldan adaptadores de carcasa de alojamiento a los collares para proporcionar un alojamiento de dimensiones internas mayores que el diámetro exterior del tubo. La carcasa de alojamiento tiene un miembro inferior en forma de copa. Un adaptador con pestaña forma el extremo superior de la carcasa de alojamiento.
- (4)
- Después de que la carcasa de alojamiento ha sido soldada a los collares y ha sido provista con una pestaña superior, se puede verificar con presión la integridad soldada de los collares y de la carcasa de alojamiento para asegurar que no existen fugas y que los collares y la carcasa de alojamiento tienen la integridad estructural para contener las presiones máximas a las que serán sometidos.
- (5)
- Después de que los collares y la carcasa de alojamiento fijada han sido instalados y verificados, se asegura una válvula a la pestaña de la carcasa de alojamiento. Un sistema de máquinas de aterrajar, bien conocido en la industria e ilustrado y descrito en las patentes mencionadas anteriormente, es asegurado a una superficie superior de la válvula. La mayor parte de las patentes de las máquinas de aterrajar descritas anteriormente ilustran la disposición, en la que el taladro cortado en el tubo es igual al diámetro interno del tubo, sin embargo en la práctica de la presente invención es deseable que en lugar de aterrajar solamente un taladro en la pared lateral del tubo, se retire una sección completa de la tubería. La retirada de una sección completa en lugar de aterrajar solamente un taladro en un tubo se ilustra en la patente de los Estados Unidos Nº 5.612.499 titulada METED OF INSERTING A SENSOR INTO A PIPELINE. Esta patente muestra el concepto de asegurar una carcasa de alojamiento en el exterior de un tubo antes de cortar el tubo, pero no muestra los conceptos únicos de la presente invención, que incluye el uso de un primero y un segundo collar espaciados, teniendo cada collar una cara de sellado plana. Cuando se ha cortado una sección de un tubo mediante el uso de una cuchilla circular, tal como se muestra en la figura 4 de la patente de los Estados Unidos Nº 5.612.499, es importante que la sección que debe retirarse desde dentro de la carcasa de alojamiento se pueda conseguir mediante el uso de una taladradora piloto que tiene un mecanismo de captura de los recortes.
- (6)
- La etapa siguiente en el sistema y método de la invención consiste en sellar los extremos opuestos del tubo cortado. Para esta finalidad, se inserta una herramienta de sellado en el interior de la carcasa de alojamiento. La herramienta de sellado contiene elementos de sellado primario y secundario opuestos. Cada elemento de sellado es un miembro configurado en forma de copa que tiene una superficie de sellado circunferencial de diámetro interno mayor que el diámetro externo del tubo. El conjunto de sellado es bajado dentro de la carcasa de alojamiento y es activado de tal manera que los elementos de sellado opuestos son avanzados en la dirección hacia los extremos abiertos del tubo cortado y en direcciones hacia las superficies de sellado circunferenciales planas opuestas proporcionadas por los collares.
- (7)
- Después de que los elementos de sellado están colocados correctamente, un miembro de cuña es forzado por la máquina de aterrajar en posición entre los elementos de sellado opuestos para forzarlos en acoplamiento de sellado con las superficies de sellado planas de los collares. De esta manera, se pueden obtener juntas de metal-a-metal, cerrando ambos extremos del tubo cortado. El sellado se consigue forzando la superficie de sellado circunferencial por los elementos de sellado contra las superficies de sellado de los collares.
- (8)
- En esta etapa del proceso, ambos extremos cortados del tubo son cerrados con juntas que pueden ser de metal-a-metal. La efectividad de la acción de sellado se puede verificar a través de pruebas de presión dentro de la carcasa de alojamiento.
- (9)
- Después de que ha sido verificada la efectividad de las juntas, se pueden realizar reparaciones o modificaciones con respecto al tubo en secciones aisladas de presión. En algunos casos, esto puede requerir el uso de dos carcasas de alojamiento y de mecanismos de sellado para aislar una sección de tubo de la presión de fluido.
- (10)
- Después de que se han completado las acciones que requieren el cese completo del flujo de fluido a través del tubo, se puede retirar la cuña que retiene los elementos de junta en posición contra las superficies de sellado planas seguido por retracción de los elementos de junta desde el interior de la carcasa de alojamiento.
- (11)
- Después de que han sido retiradas las herramientas de sellado, se puede instalar un tapón en la pestaña de la carcasa de alojamiento, adaptándolo para que la válvula sea retirada. Entonces la carcasa de alojamiento se puede cerrar totalmente, tal como fijando una placa de cierre a la pestaña. El tubo es restablecido de esta manera a su uso normal.
Se conseguirá una mejor comprensión de la
invención a partir de la descripción siguiente de las formas de
realización preferidas y de las reivindicaciones tomadas en
combinación con los siguientes dibujos.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 1A ilustra una longitud de tubo, tal
como un tubo utilizado en una refinería o una porción de un tubo
para transportar fluidos -es decir, líquidos o gases a presión y
particularmente un tubo que transporta fluidos a alta temperatura.
Aunque la invención no está limitada al uso en aplicaciones que
tienen alta temperatura, es particularmente aplicable a
aplicaciones a alta temperatura, puesto que una característica
exclusiva esencial de la invención es un método de proporcionar
juntas de metal-a-metal para
contener fluidos a temperaturas a las que las juntas de elastómero
no son factibles. La figura 1A muestra una pareja de collares
soldados al exterior del tubo. Cada uno de los collares está
formado de dos mitades montadas y soldadas alrededor del exterior
del tubo.
La figura 1B es una vista extrema tomada a lo
largo de la línea 1B-1B de la figura 1A y muestra la
cara interior de uno de los collares y muestra cómo se sueldan
juntas las dos mitades del collar y particularmente muestra que
sobre la cara interior se puede realizar una soldadura de tal manera
que proporciona una superficie de sellado circunferencial
ininterrumpida después de que la superficie de sellado de cada uno
de los collares está mecanizada y rectificada. Alternativamente,
las dos mitades de los collares se pueden unir con pernos o se
puedan fijar juntas de otra manera consiguiendo una junta de
metal-a-metal entre las dos mitades
y luego se sueldan al tubo y entre sí en cualquier lugar, excepto a
lo largo de las caras de sellado. Este método evitaría la necesidad
de mecanizar y rectificar las superficies de sellado de los collares
en el campo.
La figura 1C es una vista extrema tomada a lo
largo de la línea 1C-1C de la figura 1A y muestra la
cara externa de los collares y muestra cómo se sueldan las dos
mitades del collar juntas en le hendidura y particularmente muestra
que la soldadura de la cara exterior se realiza de una manera que se
asegura que la zona de cada uno de los collares está sellada con
respecto a la presión interior que se escapa fuera del collar.
La figura 2A es una vista de la sección
transversal externa de la longitud del tubo como en la figura 1 con
collares fijados al mismo y muestra una carcasa de alojamiento
asegurada a los collares. La carcasa de alojamiento tiene un
extremo inferior cerrado configurado en forma de copa y una pestaña
en el extremo superior. La pestaña tiene una cara que está paralela
al eje longitudinal del tubo.
La figura 2b es una vista de la sección
transversal de la carcasa de alojamiento y de la pestaña, tomada a
lo largo de la línea 2B-2B de la figura 2A.
La figura 3 muestra el tubo con los collares y
la carcasa de alojamiento fijada al mismo y que muestra el tubo que
ha sido cortado utilizando una máquina de aterrajar.
La figura 4 muestra la porción inferior de un
sistema de sellado a medida que se extiende dentro de la carcasa de
alojamiento.
La figura 5 muestra una continuación de la
figura 4, en la que el sistema de sellado está siendo bajado a la
carcasa de alojamiento.
La figura 6 muestra el sistema de sellado en su
lugar cuando es accionado para extender al mismo tiempo dos
elementos de sellado opuestos hacia las superficies de sellado que
son proporcionadas por los collares opuestos.
La figura 7 muestra una cuña que ha sido
retirada hacia abajo para forzar contra los elementos de sellado
para moverlos a contacto de sellado de
metal-a-metal con las caras opuestas
de los collares. La figura 7 muestra ambos extremos opuestos del
tubo cerrado para permitir de esta manera reparaciones,
mantenimiento y otra operación sobre el tubo. Cuando no se requiere
ya el cierre del tubo, el sistema de sellado es extraído, extrayendo
en primer lugar la cuña y extrayendo entonces los elementos de
sellado.
La figura 8 ilustra un sistema de aterrajar
rudimentario fijado al tubo con collares y una carcasa de
alojamiento como sen la figura 2A. El sistema de aterrajar es
ilustrativo del tipo de máquina que se utiliza en la realización
del método de esta invención y específicamente la figura 8 muestra
un sistema de aterrajar preparado para cortar una longitud de tubo
10 entre los collares para producir la disposición mostrada en la
figura 3.
La figura 9 es una vista isométrica de una
longitud corta del tubo, como se muestra en la figuran 1A y que
muestra el uso de un accesorio de alineación para colocar
exactamente los collares antes de soldar los collares al tubo.
La figura 10 es una vista superior del accesorio
de alineación, los collares y el tubo mostrados en la figura 9.
La figura 11 es una vista en alzado lateral del
accesorio de alineación y los collares, tomada a lo largo de la
línea 11-11 de la figura 10.
La figura 12 es una vista extrema del accesorio
de alineación y de un extremo de un collar, con el tubo mostrado en
la sección transversal, tomada a lo largo de la línea
12-12 de la figura 10.
Los elementos ilustrados en los dibujos están
identificados por los números indicados en la hoja siguiente.
\global\parskip0.970000\baselineskip
- Nº de elemento
- Descripción
- 10
- Tubo
- 12
- Primer collar
- 14
- Segundo collar
- 16
- Mitad superior del collar 12
- 18
- Mitad inferior del collar 12
- 20
- Soldadura circunferencial interior
- 22
- Soldadura circunferencial exterior
- 24
- Tercera soldadura
- 26
- Cara interior del collar 12
- 26A
- Cara interior del collar 14
- 28
- Superficie cilíndrica externa
- 30
- Cara exterior del collar 12
- 32
- Cuarta soldadura
- 34
- Porción superior de la carcasa de alojamiento
- 36
- Alojamiento inferior
- 38
- Porción de la carcasa
- 40
- Extensión tubular
- 42
- Extensión tubular
- 44
- Soldadura circunferencial
- 46
- Soldadura circunferencial
- 48
- Soldadura horizontal
- 50
- Caperuza extrema
- 52
- Soldadura circunferencial
- 54
- Pestaña
- 56
- Soldadura horizontal
- 58
- Superficie plana
- 60
- Máquina de aterrajar
- 62
- Pestaña
- 64
- Adaptador
- 66
- Pernos
- 68
- Válvula sándwich
- 70
- Taladradora piloto
- 72
- Cuchilla cilíndrica
- 74
- Cuerpo tubular
- 76
- Barra perforadora
- 78
- Superficie extrema
- 80
- Superficie extrema
- 82
- Cuerpo tubular
- 84
- Miembro de plataforma
- 86
- Plataforma
- 88
- Porción tubular
- 90
- Porción fruto-cónica
- 92
- Primer elemento de junta
- 94
- Segundo elemento de junta
- 96
- Labio circunferencial
- 98
- Labio circunferencial
- 100
- Brazos de articulación
- 102
- Cuña
- 104
- Superficie de cuña
- 106
- Superficie de cuña
- 108
- Anillo circular
- 110
- Vástago
- 112
- Ranura
- 114
- Muelle
- 116
- Cabeza
- 118
- Pestaña interior
- 120
- Pasillo
- 122
- Accesorio de alineación
- 124
- Primera placa extrema
- 126
- Pernos
- 128
- Pernos
- 130
- Segunda placa extrema
- 132
- Vástagos A, B y C
- 134
- Pernos
- 136
- Pasadores de bloqueo de accionamiento
- 138
- Pernos.
\vskip1.000000\baselineskip
Con referencia en primer lugar a las figuras 1A,
1B y 1C, una longitud de tubo, que puede ser una porción de
tubería, está identificada por el número 10. Aunque la invención no
está limitada específicamente a la temperatura del flujo de fluido
a través del tubo 10, sin embargo, la invención es particularmente
aplicable a la situación en la que el tubo 10 transporta un
líquido o gas a alta temperatura. Más específicamente, la invención
se refiere a condiciones en las que la temperatura del líquido o
gases que fluyen a través del tubo 10 son tales que no es práctico
el uso de juntas de elastómero.
\global\parskip1.000000\baselineskip
La figura 1A ilustra un lugar a lo largo del
tubo 10 en el que es deseable cerrar el flujo de fluido a través
del tubo, tal como para fines de reparación o sustitución de una
longitud de aguas abajo del tubo o una pieza de equipo, tal como
una válvula que está en un lugar de aguas abajo con relación a la
porción del tubo 10, como se muestra en la figura 1A.
La primera etapa en la aplicación del sistema y
método de esta invención consiste en aplicar un primer collar
indicado generalmente por el número 12 al exterior del tubo 10 y un
segundo colar 14 espaciado aparte. Cada uno de los collares 12 y 14
están fabricados de dos piezas. Cada uno de los collares está
configurado geométricamente como un toroide y cada una de las
piezas es un semi-toroide. La figura 1B ilustra el
primer collar 12 que se forma de una mitad superior 16 y una mitad
inferior 18. Las mitades del collar 16 y 18 están colocadas sobre
el tubo 10 y las mitades del collar son soldadas entonces al tubo y
son soladas entre sí. Las soldaduras incluyen una soldadura
circunferencial interior 20 y una soldadura circunferencial exterior
22. Las soldaduras circunferenciales se extienden alrededor de todo
el interior del collar toroidal 12 y alrededor de toda la
superficie circunferencial externa del tubo 10.
Para collares soldados en las caras interiores,
una tercera soldadura 32 une las superficies extremas de las
mitades de los collares entre sí. Esta tercera soldadura se extiende
a lo largo de la cara interior 26 del collar 12, a lo largo de la
superficie cilíndrica externa 28 del collar 12 y a lo largo de la
cara exterior 30. Una cuarta soldadura 24 une los extremos opuestos
de cada una de las mitades toroidales del collar 12.
En aquellos casos en los que la cara de sellado
26 será mecanizada en el campo, por razones que se describirán
posteriormente, es importante que la cuarta soldadura 24 penetre en
la primera superficie interior del collar 26 hasta una distancia
por debajo de la superficie interior del collar. De una manera
alternativa, si no se realiza ninguna soldadura en el campo, se
aplicará la cuarta soldadura número 24 solamente a las superficies
exteriores del collar en la hendidura, como se muestra en la figura
1C.
Con el uso de una cuna de accesorio de
alineación diseñada especialmente para colocar exactamente el collar
14 con relación al collar 12 y al tubo 10, como se define
posteriormente con referencia a las figuras 9 a 12, el collar 14
está soldado sobre el exterior del tubo 10 utilizando las mismas
soldaduras que se requieren para fijar el collar 12 y las
soldaduras identificadas por los mismos números con la adición de la
letra A.
Cuando se ha completado la secuencia de etapas
que ha sido descrita, la consecución significativa es la provisión
de caras internas 26 y 26A en paralelo espaciadas. Estas caras
internas se convierten en caras de sellado circunferenciales del
sistema.
La etapa siguiente en el método de esta
invención, cuando se requiere, consiste en mecanizar y rectificar
con cuidado las caras de sellado 26 y 26A de los collares. Esto se
puede realizar utilizando el tubo 10 como un eje de rotación para
una máquina de rectificación y de pulido, que no se ilustra, pero
que tiene facilidades para configuración, rectificación y pulido de
la cara frontal 26 del primer collar 12 y la cara frontal 26A del
segundo collar 14. esta rectificación y pulido deben realizarse con
cuidado para proporcionar caras que tienen superficies de sellado
circunferenciales lisas ininterrumpidas que están con preferencia en
paralelo o al menos substancialmente en paralelo entre sí. Las
superficies de sellado acabadas 26 y 26A deberían completarse hasta
dentro de aproximadamente 1/16 de pulgada del exterior del tubo 10,
para que las soldaduras circunferenciales internas 20 y 20A
mantengan su integridad.
Después de que los collares 12 y 14 han sido
fijados y soldados en posición, como se ha descrito y las
superficies delanteras 26 y 26A han sido mecanizadas, rectificadas
y/o pulidas, según sea necesario para proporcionar superficies de
sellado, la etapa siguiente de la invención se ilustra en las
figuras 2A y 2B. Una porción superior 34 de la carcasa de
alojamiento y una porción inferior de la carcasa de alojamiento 36
están colocadas sobre los collares 12 y 14 y soldadas como se
indica. Cuando se unen juntas, las porciones superior e inferior 34
y 36 de la carcasa de alojamiento proporcionan una extensión tubular
38 que rodea el collar 12 y una extensión tubular adicional 40 que
rodea el collar 14. La extensión tubular 38 está asegurada al collar
12 por una soldadura circunferencial 42 y la extensión tubular 40
está asegurada al collar 14 por una soldadura circunferencial
similar 44. Las porciones 34 y 36 de la carcasa de alojamiento están
aseguradas entre sí por una pareja de soldaduras horizontales 46 y
48.
Una caperuza extrema 50 está fijada en la
porción 36 de la carcasa de alojamiento por medio de una soldadura
circunferencial 52.
La carcasa de alojamiento está completada por
una pestaña 54. La pestaña 54 es un elemento fundido o mecanizado
utilizado comúnmente en sistemas de tubería. Está asegurada por una
soldadura circunferencial horizontal 56 a la porción superior 34 de
la carcasa de alojamiento. La pestaña 54 tiene una superficie de
sellado plana horizontal 58 y típicamente tiene agujeros (no
mostrados) a través de la porción de pestaña para recibir
pernos.
Después de la aplicación de los collares 12 y
14, las porciones superior e inferior 34 y 36 de la carcasa de
alojamiento, la caperuza extrema 50 y la pestaña 54, se puede
verificar con presión la integridad de las soldaduras. Para
hacerlo, se asegura una placa de pestaña (no mostrada) al extremo
superior de la pestaña 54 que cierra la superficie de pestaña 58.
Entonces se puede aplicar presión de fluido al interior de la
carcasa de alojamiento que rodea una porción de la longitud del
tubo 10. Si se produce alguna fuga a través de una soldadura
defectuosa, se puede reparar la soldadura para que, antes de
realizar otras actividades, se pueda satisfacer la integridad de
los collares y la carcasa.
La siguiente etapa en el método de esta
invención se ilustra en la figura 8, en la que una máquina de
aterrajar rudimentaria se indica generalmente por el número 60. Por
medio de una pestaña inferior 62 se fija un adaptador 64 a la
pestaña 62, tal como por pernos 66. Posteriormente, se conecta una
válvula sándwich 68 u otro tipo de válvula al adaptador. La máquina
de aterrajar 60 es asegurada entonces al extremo superior de la
válvula 68.
La máquina de aterrajar 60 incluye una broca
piloto 70 y una cuchilla cilíndrica 72 que están contenidas dentro
del cuerpo tubular 74 de la máquina de aterrajar. La máquina de
aterrajar incluye una barra de perforación 76 giratoria que se
puede extender y retraer longitudinalmente, por medio de la cual una
cuchilla cilíndrica 72 se extiende y se retrae de forma
giratoria.
La válvula sándwich 68 se abre para permitir que
la cuchilla cilíndrica 72 sea avanzada por la barra de perforación
76 para extenderse hacia abajo a través de la pestaña 54 y dentro de
la carcasa de alojamiento asegurada a los collares 12 y 14. La
barra de perforación es girada y avanzada de manera que la cuchilla
cilíndrica 72 corta el tubo pasante 10. La broca piloto 70 penetra
en primer lugar el tubo y funciona como una guía para la cuchilla
cilíndrica 72. Además, la broca piloto 70 está diseñada para
proporcionar la retención de los recortes. Después de que una
sección de tubo 10 ha sido cortada completamente cortando la sección
desde el tubo, la barra de perforación es retornada con la sección
de tubo cortada (no se muestra) fijada a la misma hasta una zona
dentro del cuerpo tubular 74 por encima de la válvula sándwich 68.
La válvula sándwich se cierra permitiendo que la máquina de
aterrajar 60 sea retirada para permitir la recuperación y desecho de
la porción de tubo 10 cortada. Después de que el tubo 10 ha sido
cortado por la cuchilla cilíndrica 72, la carcasa de alojamiento,
los collares y el tubo tienen las apariencias ilustradas en la
figura 3, excepto que la pestaña 62, el adaptador 64 y la válvula
sándwich 68, como se muestran en la figura 8, permanecen en posición
fijada a la pestaña 54, aunque estos elementos no se muestran en
las figuras 3 a 7. De esta manera, el interior del tubo 10 está
confinado y contenido constantemente.
La cuchilla cilíndrica 72, como se muestra en la
figura 8, es de un diámetro mayor que el diámetro exterior del tubo
10, de manera que cuando se extiende totalmente a través de todo el
diámetro del tubo 10, el tubo está completamente cortado, como se
ilustra en la figura 3. cada una de las superficies extremas 78 y 80
del tubo 10 son semi-cilíndricas - es decir, que no
son planas. Por lo tanto, las superficies extremas 78 y 80 no están
paralelas a las superficies de sellado 26 y 26A de los collares 12 y
14. Un aspecto importante de la presente invención es que las
superficies extremas 78 y 80 del tubo 10 no se emplean en el sistema
de acoplamiento de esta invención y no se utilizan para cerrar el
flujo a través del tubo 10.
La etapa siguiente en el método de la invención
consiste en asegurar al extremo inferior de una barra extensible,
tal como una barra de perforación 76, como se ve en la figura 8, un
mecanismo de acoplamiento que consta de un número de elementos y
partes que se muestran más completamente en las figuras 6 y 7. Las
figuras 4 a 7 muestran la secuencia de la introducción del
mecanismo de acoplamiento en el interior de la carcasa de
alojamiento.
El mecanismo de acoplamiento incluye un cuerpo
tubular 82. Sobre una porción extrema inferior del cuerpo tubular
82 está resido de forma deslizable un miembro de plataforma indicado
generalmente por el número 84 que tiene una plataforma 86
configurada en forma de pestaña que se extiende radialmente. La
plataforma 86 incluye una porción frusto-cónica 90
que proporciona una función de biselado o de guía, como se
describirá más adelante. Al cuerpo tubular 82 está asegurado un
primer elemento de sellado 92 y un segundo elemento de sellado 94.
Cada uno de los elementos de sellado tiene una cara delantera que
está configurada en forma de copa, cada uno de los elementos de
sellado tiene una cara delantera con un labio circunferencial 96
integral que se extiende hacia delante. La porción interior de la
cara (no se ve) es de espesor reducido. Los elementos de sellado 92
y 94 configurados en forma de copa están con figurados para ajustar
sobre extremos de tubo 78 y 80 expuestos. Esto permite que la
porción de labio circunferencial 96 del primer elemento de sellado
92 contacte con la primera superficie de sellado de la pestaña 26.
De una manera similar, el labio circunferencial 98 del segundo
elemento de sellado 94 se extiende alrededor y sobre la superficie
extrema 78 del tubo 10 para contactar con la superficie de sellado
26A del segundo collar 14.
Los elementos de sellado 92 y 94 están
soportados para acoplamiento del cuerpo tubular del sistema 82 por
medio de brazos de articulación múltiples pivotables indicados por
el número 100. El sistema de articulación incluye una pareja de
brazos de articulación 100 en el extremo superior de cada uno de los
elementos de sellado 92 y 94 y una pareja en el extremo inferior de
los elementos de sellado, de manera que se emplea a este respecto
un total de ocho brazos de articulación 100.
La secuencia de funcionamiento de los brazos de
articulación que controlan las posiciones de los elementos de
sellado 92 y 94 se ilustra en las figuras 5 a 7. Como se muestra en
la figura 5, los elementos de sellado 92 y 94 están plegados contra
el cuerpo tubular 82 a medida que el sistema de acoplamiento es
bajado dentro de la carcasa de alojamiento más allá de la pestaña
superior 54. Cuando el extremo inferior de la porción tubular 88
contacta con la superficie inferior interior de la caperuza extrema
50, se termina el recorrido descendente siguiente del miembro de la
plataforma 84. A medida que el cuerpo tubular 82 se mueve
telescópicamente hacia abajo dentro de la porción tubular 88 del
miembro de la plataforma 84, la porción
frusto-cónica 90 sobre la superficie superior de la
plataforma 86 entra es contactada para desviar los elementos de
sellado 92 y 94 lateralmente hacia fuera uno del otro, como se ve
en la figura 6. Una cuña 102 es recibida telescópicamente sobre la
superficie externa del cuerpo tubular 82. La cuña 102 está fijada en
el extremo inferior de una barra extensible, tal como la barra de
perforación 76 vista en la figura 8, pero no mostrada en las figuras
5 a 7. La cuña 102 tiene superficies de levas externas 104 y 106
ligeramente cónicas opuestas. Las superficies 104 y 106 son
recibidas de forma deslizable en ranuras (no se ven) en la
superficie trasera del primer elemento de sellado 92 y el segundo
elemento de sellado 94. A medida que la cuña 102 es forzada hacia
abajo, como se ve progresivamente en las figuras 5, 6 y 7, fuerza a
los elementos de sellado 92 y 94 separándolos uno del otro y en
acoplamiento de sellado con las superficies de sellado 26 y 26A del
collar. De esta manera se consigue un cierre de
metal-a-metal de cada extremo del
tubo cortado 10. Los elementos de sellado 92 y 94 configurados en
forma de copa abarcan los extremos cortados 80 y 82 del tubo 10. Las
porciones extremas cortas del tubo 10 pueden funcionar, si es
necesario, como guías para los elementos de sellado 92 y 94, de
manera que se mantienen en alineación con las superficies de
sellado 26 y 26A a medida que los elementos de sellado son forzados
hacia fuera en primer lugar por brazos de articulación 100 y
finalmente por las superficies de levas 104 y 106 de la cuña
102.
Como se ilustra en las figuras 5 a 7, cada una
de las porciones de labios circunferenciales 96 y 98 de los
elementos de sellado 92 y 94, respectivamente, pueden estar
provistas con una ranura circunferencial que recibe un anillo de
sellado circular 108. Este anillo de sellado está formado con
preferencia de metal o, si no es de metal, entonces de un material
que resista la temperatura máxima a la que es sometido -es decir,
que resista la temperatura igual a la del fluido que circula a
través del tubo 10.
El cuerpo tubular 82 recibe telescópicamente un
vástago 110 que se extiende hacia abajo desde la cuña 102. Una
ranura 112 está prevista en la cuña 102 que recibe el vástago 110.
Un muelle 114 está colocado sobre el vástago 110 para aplicar una
fuerza de desviación hacia abajo contra el cuerpo tubular 82. Cuando
la porción tubular 88 contacta con la superficie interior de la
caperuza extrema 50, el cuerpo tubular 82 se desliza hacia arriba
sobre el vástago 110 provocando de esta manera que los elementos de
sellado 92 y 94 se expandan horizontalmente. A medida que continúa
el movimiento descendente de la cuña 102, el vástago 110 se mueve
hacia abajo dentro del cuerpo tubular 82 que comprime el muelle
114.
La figura 7 muestra la cuña 102 completamente o
al menos substancialmente del todo recibida entre elementos de
sellado 92 y 94 opuestos que representan la posición descendente
máxima del sistema de acoplamiento. La cuña 102 permanece en esta
posición mientras es necesario para cerrar la circulación a través
del tubo 10.
Con la cuña 102 en su posición totalmente bajada
y el flujo cerrado desde uno de los extremos cortados del tubo 10,
se puede realizar una prueba de fuga en el otro extremo.
Proporcionando una abertura pequeña (no mostrada) en la caperuza
extrema 50 a través de la cual podría drenarse líquido y/o medirse
la presión, se puede conseguir un medio para determinar si ambos
elementos de sellado 92 y 94 se han cerrado con éxito y totalmente
contra las superficies interiores 26 y 26A de los collares 12 y 14.
La capacidad para realizar esta función se refiere comúnmente en la
industria como capacidad de "bloqueo y sangrado".
Para eliminar el contacto de sellado de los
miembros de sellado con los collares, se invierte la secuencia que
aparece en las figuras 4 a 7. La primera cuña 102 se mueve hacia
arriba eliminando la presión aplicada a las superficies traseras de
los elementos de sellado 92 y 94. El vástago 110 se mueve dentro del
interior del cuerpo tubular 82. Los elementos de sellado 92 y 94
permanecen en posición a medida que la cuña 102 se mueve
inicialmente hacia arriba, puesto que el muelle comprimido 114
retiene el cuerpo tubular 82 hacia abajo a medida que el vástago
110 se mueve en primer lugar hacia arriba. El vástago 110 tiene una
cabeza 116 en su extremo inferior que, cuando se acopla con una
pestaña interior en el interior del cuerpo tubular 82, fuerza al
cuerpo tubular hacia arriba. Los brazos de articulación 100 retraen
entonces los elementos de sellado 92 y 94, permitiendo que todo el
conjunto de acoplamiento sea retirado desde el interior de la
carcasa de alojamiento.
Después de que el conjunto de acoplamiento ha
sido totalmente retirado, se puede acoplar el pasillo interior 120
a través de la pestaña 54 utilizando mecanismos que no se muestran,
pero que están disponibles comúnmente en la industria, tal como un
dispositivo de acoplamiento ejemplificado en la patente de los
estados Unidos Nº 6.286.553, titulada "Removable Closure
System", publicada el 11 de Septiembre de 2001. Posteriormente,
el sistema de aterrajado y de acoplamiento se puede retirar y se
puede cerrar la pestaña superior 54 con una placa de pestaña y
entonces se puede reanudar el uso del tubo 10.
Las figuras 9 a 12 muestran el uso de un
accesorio de alineación indicado generalmente por el número 122,
por medio del cual los collares 12 y 14 se colocan con seguridad
sobre el exterior del tubo 10 antes de soldar los collares al tubo.
El accesorio de alineación forma una cuna para los collares. Una
primera placa extrema 124 está asegurada por bulones 126 a la cara
exterior 30 del primer collar 12. De la misma manera, los bulones
128 retienen la segunda placa extrema 130 a la cara exterior 30A del
collar 14.
Las placas extremas 124 y 130 están fijadas una
con respecto a la otra por vástagos 132A, 132B y 132C. Unos bulones
134 retienen la primera placa extrema 124 a un extremo de los
vástagos y de una manera similar, unos bulones 136 retienen la
segunda placa extrema 130 en los extremos opuestos. Es importante
que las longitudes de los vástagos 132A, B y C sean iguales con
tolerancia muy estrecha, Por dos razones. En primer lugar, la
longitud de los vástagos establece el espaciamiento entre las caras
internas 26 y 26A de los collares. En segundo lugar, la uniformidad
exacta de las longitudes de los vástagos 132A, 132B y 132C asegura
que las caras internas 26 y 26A estén con precisión paralelas entre
sí.
Cada uno de los collares 12 y 14 está formado de
dos piezas configuradas en forma semi-toroidal, como
se ha descrito anteriormente. Es importante que estas dos piezas de
cada collar ajusten juntas con precisión, especialmente en la forma
de realización de la invención, en la que las caras de sellado 26 y
26A no son rectificadas, mecanizadas o pulidas en el campo. Para
esta finalidad, se utilizan dos pasadores 136 de "bloqueo de
accionamiento" o conocidos a veces como de "bloqueo de
ranura" para alinear con exactitud las mitades coincidentes de
cada uno de los collares 12 y 14. Después de que los pasadores 136
han sido instalados, se utilizan bulones 138, dos para cada uno de
los collares, para retener las mitades de los collares juntas
después de que los collares están montados sobre el tubo 10.
Cuando los collares 12 y 14 están instalados
sobre el tubo 10 utilizando una cuna de accesorio de alineación
122, se sueldan los collares por puntos al tubo 10 para amarrarlos
con seguridad en posición. Posteriormente, se retira la cuna de
accesorio de alineación y se completa el resto de las soldaduras,
como se ha descrito.
Esta invención se puede aplicar utilizando dos
métodos separados. En un método, las caras interiores 26 y 26A de
los collares 12 y 14 son mecanizados y rectificados con exactitud
después de lo cual los collares son soldados sobre el tubo 10. En
un segundo método, los collares son mecanizados con precisión en un
taller y son alineados con precisión a medida que se colocan juntos
sobre el tubo 10 utilizando un sistema de cuna de alineación, como
se ilustra y se describe con referencia a las figuras 9 a 12, en
cuyo caso no se requiere el rectificado de campo de las caras
delanteras 26 y 26A de los collares.
La invención proporciona un sistema único para
cerrar la circulación del flujo a través de un tubo de alta
temperatura sin la necesidad de drenar los tubos y de tal manera que
no se requieren materiales de sellado no elastoméricos u otros
materiales sensibles a la temperatura.
Claims (15)
1. Un método de acoplamiento de una tubería, que
incluye las etapas de:
- a)
- soldar sobre el exterior de la tubería (10) primero y segundo collares (12, 14) espaciados, teniendo cada collar una cara de sellado (26, 26A) en un plano perpendicular al eje de la tubería;
- b)
- fijar, por soldadura, una carcasa de alojamiento (34, 36) a dichos collares (12, 14) para abarcar totalmente una sección de la tubería (10) entre dichos collares, donde la carcasa de alojamiento (34, 36) tiene una parte superior abierta;
- c)
- fijar de forma desmontable una máquina de aterrajar (60) a dicha carcasa de alojamiento (34, 36) en comunicación con dicha parte superior abierta;
- d)
- utilizando dicha máquina de aterrajar (60), cortar y retirar una longitud de la tubería (10) entre dichos collares (12, 14) dejando dos extremos de tubos abiertos (78, 80); y
- e)
- colocar, por medio de dicha máquina de aterrajar (60), primero y segundo elementos de juntas (92, 94) entre dichos collares (12, 14), teniendo cada elemento de juntas (92, 94) sobre una cara delantera un labio circunferencial (96, 98) que se extiende hacia delante de diámetro interno mayor que el diámetro externo de la tubería (10); caracterizado porque
- f)
- dichos elementos de sellado (92, 94) se separan uno del otro para forzar cada uno de dichos labios circunferenciales (96, 98) en acoplamiento de sellado con una de dichas caras de sellado del collar (26, 26A) cerrando dicha tubería (10).
2. Un método de acoplamiento de una tubería de
acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa (f) se realiza
separando en primer lugar dichos elementos de sellado (92, 94) uno
del otro por medio de articulaciones (100) seguido por introducir a
la fuerza una cuña (102) entre dichos elementos de sellado (92,
94).
3. Un método de acoplamiento de una tubería de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado adicionalmente
porque incluye, después de la etapa 8ª) la etapa de mecanizar
dichas caras de sellado (26, 26A) para proporcionar una superficie
de sellado circunferencial (26, 26A) ininterrumpida sobre cada uno
de dichos collares (12, 14).
4. Un método de acoplamiento de una tubería de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado adicionalmente
por la provisión de que en la etapa (a), cada uno de dichos
collares (12, 14) está en forma de dos mitades de un toroide,
siendo montadas las dos mitades (16, 18) alrededor de la tubería
para formar cada uno de dichos collares (12, 14), siendo soldadas
las mitades de los collares a la tubería (10) y entre sí.
5. Un método de acoplamiento de una tubería de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado adicionalmente
porque en la etapa (b), dicha carcasa de alojamiento (34, 36) está
formada de piezas que incluyen, como una parte superior, una
pestaña (54) que tiene un pasillo (120) a través de la misma que
proporciona dicha parte superior abierta.
6. Un método de acoplamiento de una tubería de
acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado adicionalmente
porque una de dichas piezas de la carcasa de alojamiento es una
caperuza extrema (50) que forma una parte inferior que está opuesta
de dicha pestaña (54).
7. Un método de acoplamiento de una tubería de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado adicionalmente
porque en la etapa (e), cada uno de dichos primero y segundo
elementos de sellado (92, 94) están conectados por conjuntos de
bisagras (100) a un cuerpo tubular (82), en el que dicho cuerpo
tubular (82) se puede colocar longitudinalmente sobre un vástago
vertical (110) que se extiende desde dicha máquina de aterrajar
(60).
8. Un método de acoplamiento de una tubería de
acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado adicionalmente
porque incluye un miembro de plataforma (86) que está colocado de
forma deslizable sobre el exterior de dicho cuerpo tubular (82),
determinando dicho miembro de plataforma (86) la posición más baja
de dichos elementos de sellado (92, 94) y contribuyendo a guiar
dichos elementos de sellado (92, 94) en posiciones de sellado con
respecto a dichas caras de sellado de los collares (26, 26A).
9. Un método de acoplamiento de una tubería (10)
de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado
adicionalmente porque dicho cuerpo tubular (82) está desviado hacia
abajo por medio de un muelle (114) con respecto a dicho vástago
vertical (110).
10. Un método de acoplamiento de una tubería de
acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado adicionalmente
porque cada uno de dichos elementos de sellado (92, 94) tiene sobre
una cara trasera una ranura vertical (112) que recibe de forma
deslizable un borde (104, 106) de dicha cuña (102).
\newpage
11. Un método de acoplamiento de una tubería de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado adicionalmente
porque proporciona, antes de la realización de la etapa (a), un
accesorio de alineación (122) fijado a dichos collares (12, 14)
para retener dichos collares sobre la tubería (10), de manera que
dichas superficies de sellado (26, 26A) se encuentran en planos
paralelos substancialmente exactos perpendiculares al eje tubular
de la tubería (10) y están espaciadas a una distancia predeterminada
substancialmente exacta, siendo desmontable dicho accesorio de
alineación (122) después de que la soldadura inicial ha fijado
dichos collares (12, 14) con relación a la tubería (10).
12. Un método de acoplamiento de una tubería de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado adicionalmente
porque incluye entre las etapas (b) y (c) la etapa de fijación de
un extremo inferior de una válvula (68) que tiene un paso de
taladro gran de que se puede cerrar a través del mismo en
comunicación cerrada con dicha parte superior (120) abierta de la
carcasa de alojamiento, en el que dicha máquina de aterrajar (60) de
la etapa (c) se puede fijar a un extremo superior de dicha válvula
(68).
13. Un método de acoplamiento de una tubería de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado adicionalmente
porque la etapa (d) se realiza con una sierra circular (72) de
diámetro mayor que el diámetro de la tubería (10).
14. Un conjunto para uso en un sistema para
acoplar una tubería que comprende:
un primero y un segundo collar toroidal (12,
14), cada uno de los cuales está formado de una
semi-porción inferior (18) de forma
semi-toroidal y una semi-porción
superior (16) de forma semi-toroidal coincidente
desprendible, en el que las porciones, cuando están montadas,
tienen una superficie circunferencial interna de diámetro
substancialmente igual al diámetro exterior de la tubería (10), en
el que cada collar (12, 14) tiene sobre su cara interior una
superficie de sellado plana (26, 26A) y una superficie trasera (30,
30A); caracterizado porque se emplea un accesorio de
alineación (122) que tiene placas extremas (124, 130) en paralelo
espaciados a una distancia predeterminada substancialmente exacta,
estando adaptadas las placas extremas (124, 130) para fijación
desmontable en dichas superficies traseras (30, 30A) de dichas
semi-porciones inferiores (18) del collar de forma
semi-toroidal, de manera que dichas superficies de
sellado planas internas (26, 26A) están soportadas con exactitud en
posiciones paralelas y espaciadas y de manera que dicho accesorio de
fijación (122) con dicha semi-porción inferior (18)
de forma semi-toroidal de cada uno de dichos
collares se puede poner en contacto con la tubería (10) y de manera
que están preparadas para recibir dichas
semi-porciones superiores (16) de forma
semi-toroidal.
15. Un conjunto para uso en un sistema para
acoplar una tubería de acuerdo con la reivindicación 14,
caracterizado adicionalmente porque dicho accesorio de
alineación (122) incluye una pluralidad de vástagos (132) de la
misma longitud que se extienden entre dichas placas extremas (124,
130) paralelas y asegurados a las mismas que sirven para mantener
dichas placas extremas a dicha distancia predeterminada
substancialmente exacta.
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---|---|---|---|---|
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US7270139B2 (en) | 2005-04-25 | 2007-09-18 | Tdw Delaware, Inc. | Cam-assisted, wedge actuated, metal-to-metal seal, block and bleed plugging tool |
US7628176B2 (en) * | 2006-11-27 | 2009-12-08 | Waldo Louis C | Pipeline stop |
US8307856B2 (en) * | 2007-11-07 | 2012-11-13 | Tdw Delaware Inc. | Double block and bleed plug |
US7841364B2 (en) | 2007-11-07 | 2010-11-30 | Tdw Delaware, Inc. | Double block and bleed plug |
US8015992B2 (en) * | 2008-04-21 | 2011-09-13 | Flight Rail Corporation | Z valve |
US7766047B1 (en) * | 2009-01-09 | 2010-08-03 | Tdw Delaware Inc. | Telescoping double blocking pipe plug |
US8047219B2 (en) * | 2009-03-13 | 2011-11-01 | Tdw Delaware Inc. | Block and bleed plugging tool employing seals on a pipeline exterior |
US8307889B2 (en) | 2010-05-13 | 2012-11-13 | Randy Lewkoski | Assembly for controlling annuli between tubulars |
BR112013010404A2 (pt) * | 2010-10-28 | 2016-08-02 | Gulfstream Services Inc | método e aparelho para evacuação de hidrocarbonetos de um poço em emergência |
FR2976998A1 (fr) * | 2011-06-24 | 2012-12-28 | Pacific Ind | Dispositif et procede pour installer un equipement entre deux extremites libres d'une tuyauterie. |
GB2498969B (en) * | 2012-02-01 | 2016-10-19 | Stats (Uk) Ltd | Low pressure hot tap pipeline isolation |
GB2498983B (en) * | 2012-02-01 | 2016-06-15 | Stats (Uk) Ltd | Pipe isolation for small bore pipe |
US9581259B2 (en) * | 2014-04-01 | 2017-02-28 | Maverick Supervision Inc. | Method of installing an emergency flow restrictor device (EFRD) on a pipeline |
CA2847778A1 (en) * | 2014-04-01 | 2015-10-01 | William Baker | Method of installing an emergency flow restrictor device (efrd) on a pipeline |
CN107614957B (zh) * | 2014-12-18 | 2020-11-13 | 库拉派普系统有限公司 | 用于使用凝胶锭密封管线的方法 |
CN106247073A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-21 | 辽宁石油化工大学 | 一种小管径高压管道的剪切盲板在线带压封堵装置及封堵方法 |
NO344027B1 (en) * | 2016-11-29 | 2019-08-19 | Ik Norway As | An arrangement for separating a connection between two pressurized flanged tube sections |
GB2564157A (en) * | 2017-05-24 | 2019-01-09 | Kongsberg Ferrotech As | Additive manufacture system |
US10465833B2 (en) * | 2017-09-12 | 2019-11-05 | Mueller International, Llc | Pipeline plug |
CN109442132A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-03-08 | 泰达长林管道科技(江西)股份有限公司 | 一种连杆结构装置的内锁式管件 |
CN109973724A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-05 | 孙宝祥 | 支柱密封套管 |
CA3160523A1 (en) * | 2019-12-17 | 2021-06-24 | Brian Michael Gresh | Pipe isolation device with seal |
CN113294606B (zh) * | 2021-06-27 | 2022-06-21 | 李学田 | 一种用于石油管道连接处使用寿命长的防护装置 |
US11525518B1 (en) * | 2021-08-17 | 2022-12-13 | Mueller International, Llc | Pipe stopper assembly |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3170226A (en) * | 1957-08-07 | 1965-02-23 | Mueller Co | Line stopping and valve inserting apparatus and method |
GB1064398A (en) | 1964-12-18 | 1967-04-05 | Pass & Company Ltd E | Pipe line plugger |
US3599663A (en) | 1968-11-18 | 1971-08-17 | Williamson Inc T | Hot tapping apparatus |
US3614252A (en) | 1970-01-02 | 1971-10-19 | Williamson Inc T | Tapping apparatus |
US3626475A (en) | 1970-01-05 | 1971-12-07 | Williamson Inc T | High temperature pipe-plugging apparatus |
US3665966A (en) | 1970-12-14 | 1972-05-30 | Williamson Inc T | Pipe plugger |
US3785041A (en) * | 1971-11-08 | 1974-01-15 | Pipe Line Development Co | Method for plugging pipe |
US3872880A (en) | 1973-02-16 | 1975-03-25 | Williamson Inc T | Plugging apparatus |
US4411459A (en) | 1981-06-29 | 1983-10-25 | T. D. Williamson, Inc. | Branch fitting for providing access to the interior of a pipe |
EP0069551A3 (en) | 1981-07-02 | 1984-08-01 | Victor Percy Forth | Pipe severing combination |
US4579484A (en) | 1982-08-20 | 1986-04-01 | T. D. Williamson, Inc. | Underwater tapping machine |
US5439331A (en) | 1994-03-31 | 1995-08-08 | Tdw Delaware, Inc. | High pressure tapping apparatus |
SE502633C2 (sv) * | 1994-04-08 | 1995-11-27 | Tigerholm Ab | Metod och anordning vid blockering av fluidum i en trycksatt ledning |
US5612499A (en) | 1995-05-05 | 1997-03-18 | Tdw Delaware, Inc. | Method of inserting a sensor into a pipeline |
US5690139A (en) * | 1995-07-07 | 1997-11-25 | Murphy; Kevin P. | Valve construction |
US6012878A (en) | 1997-12-02 | 2000-01-11 | Tdw Delaware, Inc. | Pressure balanced subsea tapping machine |
US6745791B2 (en) * | 2002-04-26 | 2004-06-08 | Sempra Fiber Links | Service tools for pipelines containing conduit or cable |
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