ES2621323T3

ES2621323T3 - Tapón de doble bloqueo y purga

Info

Publication number: ES2621323T3
Application number: ES09822347.2T
Authority: ES
Inventors: Kenneth L. Yeazel; Gregory L. Puckett; Richard L. Goswick
Original assignee: TDW Delaware Inc
Current assignee: TDW Delaware Inc
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2017-07-03
Anticipated expiration: 2029-03-25
Also published as: KR20110085993A; MX342780B; PL2350515T3; MX2011004148A; CY1119045T1; CO6390017A2; DK2350515T3; US8307856B2; CN102216665A; US20090114302A1; AU2009308027A1; MY152514A; EP2350515A4; AR071477A1; EA021333B1; CN103470907A; HUE032777T2; AU2009308027B2; BRPI0914452A2; ZA201102972B

Abstract

Un tapón de tubo (10) para obturar temporalmente un tubo, incluyendo dicho tapón de tubo (10): un portador (12); un primer cabezal obturador (20), teniendo dicho primer cabezal obturador (20) un primer elemento sellante expansible (22); un segundo cabezal obturador (60), teniendo dicho segundo cabezal obturador (60) un segundo elemento sellante expansible (62) y una segunda conexión pivotante a dicho primer cabezal obturador (20), permitiendo dicha segunda conexión pivotante que dicho segundo cabezal obturador gire con relación a dicho primer cabezal obturador alrededor de un segundo punto de pivote; y un sistema de inflado (110) en comunicación con dichos elementos sellantes expansibles primero y segundo (22, 62); caracterizado porque: dicho primer cabezal obturador (20) tiene una primera conexión pivotante a dicho portador (12), permitiendo dicha primera conexión pivotante que dicho primer cabezal obturador gire con relación a dicho portador alrededor de un primer punto de pivote.

Description

DESCRIPCIÓN

Tapón de doble bloqueo y purga

5 Campo de la invención

Esta invención se refiere en general a tapones de tubo, en particular tapones para uso en tubos que llevan fluidos a presión baja o alta, fluidos a temperatura alta o baja, vapor, fluidos peligrosos, y fluidos peligrosos para el medio ambiente.

10 US-A-1 181 984 describe un tapón de tubo incluyendo las características del preámbulo de la reivindicación de producto anexa 1 y la reivindicación de método 12.

Antecedentes de la invención

15 “Doble bloqueo y purga” es un término conocido de la técnica que se refiere a poner dos juntas estancas en un tubo y abrir un orificio de purga entre las juntas estancas para asegurar que la primera junta estanca se sujete. Cualquier escape por la primera junta estanca es contenido por la segunda junta estanca y se hace salir a través del orificio de purga. Esta disposición asegura que el tubo esté completamente sellado, lo que lo hace seguro para trabajar hacia

20 abajo de las dos juntas estancas.

Sin embargo, lograr doble bloqueo y purga, requiere actualmente el uso de una sola junta estanca obturadora de metal a metal o el uso de dos obturadores y racores independientes. Ambos acercamientos son caros, utilizan componentes pesados relativamente grandes, y requieren la instalación adecuada de un lote de equipo. Además, el

25 acercamiento de junta estanca obturadora de metal a metal no permite poner en derivación el producto de tubo a través de un racor. Si se requiere una derivación, hay que instalar un segundo racor hacia arriba de la junta estanca obturadora. Por lo tanto, se necesita un tapón de doble bloqueo y purga que sea menos caro, más pequeño y de peso más ligero, y más fácil de instalar que los acercamientos actuales. Ninguna técnica anterior sola o en combinación satisface esta necesidad o hace obvia la presente invención.

30 Para información adicional relativa a obturadores de tubo, se pueden consultar las siguientes patentes de Estados Unidos previamente concedidas.

Número de Patente: Inventor Título

386.446: Bailey Aparato para detectar escapes en tierra y otros tubos

411.978: Chisholm Tapón de tubo

1.181.984: Ami Obturador de prueba

1.221.733: Henderson Obturador de prueba

2.279.257: Svirsky Medio de cierre expansible para conductos

2.812.778: Ver Nooy Obturador de tubo

2.886.068: Ver Nooy Obturador de tubo

2.906.295: Ver Nooy Obturador de tubo

3.154.106: Ver Nooy Obturador de tubo

3.442.294: Bischoff y colaboradores. Medio de cierre para uso durante prueba de presión de tubos o análogos

3.665.966: Ver Nooy Obturador de tubo

3.774.646: Smith Conjunto obturador de línea usando un elemento inflable

3.774.647: Saha y colaboradores. Conjunto obturador de línea usando un elemento inflable

3.902.528: Tartabini y colaboradores. Tapón neumático para conductos hidráulicos

4.040.450: Boundy Aparato de sellado de tubo

4.064.912: Petrone Tapón principal de gas

4.202.377: Harrison Aparato de limpieza y obturación de tubo

4.505.295: Quin y colaboradores. Aparato para insertar un dispositivo de cierre lateralmente en un tubo

4.682.631: Wilger y colaboradores. Aparato de sellado para una abertura de cuerpo de válvula

5.029.614: Lara y colaboradores. Sistema de sellado en tándem para tubos de prueba

5.082.026: Smith Obturador de tubo

5.297.581: Godfrey Obturador de tubo

5.844.127: Berube y colaboradores. Aparato para aislar o probar un segmento de tubo

6.062.262: Tash Dispositivo obturador de prueba para tubo de drenaje de agua

6.289.935: Tash Dispositivo obturador de prueba para tubo de drenaje

6.601.437: Gotowik Aparato para prueba o aislar un segmento de tubo

6.659.133: Russell Tapón obturador de línea insertable para tubos

imagen1

imagen2

imagen3

21: Cabezal obturador 73 Saliente 170 Extensión lateral

22: Elemento de sellado 74 Rueda de brazo de pivote 180 Te

23: Elemento de sellado 76 Pasador de brazo de pivote 181 Te

24: Chapa de montaje 78 Muelle 190 Paso de orificio de purga

25: Entrada 80 Tope de brazo de pivote 192 Racor

26: Boquerel 82 Rueda 194 Codo

28: Saliente 84 Rueda 196 Racor

30: Almohadilla de estabilización 86 Rueda 198 Extremo abierto

32: Rueda 87 Chapa deslizante 200 Cavidad cilíndrica

34: Rueda 90 Manguito 205 Purgador

36: Rueda de guía 92 Racor 210 Eje roscado

37: Chapa deslizante 94 Orificio 220 Saliente cilíndrico

38: Yugo 102 Elemento limpiador 225 Pasador antirrotación

39: Chapa de extremo 104 Cepillo 230 Chapa de pistón

40: Pasador de yugo 108 Racor de orificio externo 232 Eje roscado

41: Ranura anular 110 Sistema de inflado/ Circuito de fluido 234 Saliente cilíndrico

43: Junta tórica 112 Fuente de inflado 235 Cavidad cilíndrica

45: Chapa de extremo 113 Fuente de inflado 240 Junta de empaquetadura

50: Junta de empaquetadura 114 Haz de tubos 242 Superficie inclinada

51: Chapa de pistón 115 Válvula 243 Superficie inclinada

52: Superficie inclinada 116 Válvula 244 Muelle anti-extrusión

53: Superficie inclinada 117 Válvula 245 Muelle anti-extrusión

54: Saliente cilíndrico 118 Válvula 246 Muelle anti-extrusión

55: Junta tórica 119 Válvula 247 Muelle anti-extrusión

56: Junta tórica 120 Paso de inflado 250 Brazo de yugo

57: Junta tórica 122 Racor 255 Brazo de yugo

58: Junta tórica 124 Codo

Con referencia a los dibujos y en primer lugar a las figuras 1 y 2, el tapón de tubo 10 incluye un cabezal obturador 20 y un cabezal obturador 60 que están conectados pivotantemente uno a otro por un yugo 38 que gira alrededor de un pasador de yugo 40. A su vez, el cabezal obturador 20 está conectado pivotantemente al portador 12 por el yugo 14.

5 El yugo 14 gira alrededor de un pasador de yugo 16 contenido dentro de un montaje de yugo 18 conectado al portador 12. El portador 12 es conocido en la técnica y es del tipo de cabezal de barra de control que se suele utilizar para bajar verticalmente, girar y colocar un cabezal obturador dentro de un tubo P al objeto de bloquear temporalmente el tubo P. Igualmente, el cabezal obturador 20 y el cabezal obturador 60 también son conocidos en la técnica y son del tipo usado típicamente para bloquear temporalmente un tubo P.

10 El cabezal obturador 20 incluye un elemento de sellado 22, un boquerel 26 y un saliente 28. Una almohadilla de estabilización 30 va montada en el saliente 28 en una posición sustancialmente paralela y desviada del pasador de yugo 16. La almohadilla de estabilización 30 ayuda a evitar la deformación del elemento de sellado 22 contrarrestando el momento rotacional generado por la fuerza de sellado alrededor del pasador de yugo 16. El

15 saliente 28 también incluye una rueda de guía 36 que ayuda a evitar que el yugo 14 y el cabezal obturador 20 queden atrapados en la conexión de acceso al tubo P durante su instalación y extracción del tubo P.

El cabezal obturador 60 incluye un elemento de sellado 62, un boquerel 66 y un saliente 68. Para asegurar que el yugo 38 gire libremente a su posición apropiada dentro del tubo P, un brazo de pivote 72 está fijado de forma

20 rotacional al saliente 68. El brazo de pivote 72 incluye una rueda de pivote 74, un pasador de brazo de pivote 76 y un muelle 78. El muelle 78, junto con dos topes de brazo de pivote 80 montados en el saliente 68, permite que el brazo de pivote 72 gire hacia fuera y mantenga su posición. Los salientes orientados hacia fuera 73 en el brazo de pivote 72 y situados sustancialmente rectos detrás de la rueda de brazo de pivote 74 ayudan a evitar que el brazo de rueda de pivote 74 quede atrapado en la conexión de acceso a tubo durante la instalación del segundo cabezal

25 obturador 60. Una almohadilla de estabilización 70 va montada en el saliente 68 en una posición sustancialmente opuesta a la del brazo de pivote 72. La almohadilla de estabilización 70 ayuda a evitar la deformación del elemento de sellado 62 contrarrestando el momento rotacional generado por la fuerza de sellado alrededor del pasador de yugo 40.

Con referencia ahora a las figuras 3 y 4, el tapón de tubo 10 avanza hacia abajo a través de una conexión de acceso, compuesta típicamente de un alojamiento H, una válvula acoplada V, y adaptador F, hasta que el montaje de yugo 18 descansa en una porción inferior del tubo P, con el cabezal obturador 20 y el cabezal obturador 60 sustancialmente alineados uno con otro y los elementos de sellado 22 y 62 en su posición de sellado final. Cuando el elemento de sellado 22 está en su posición de sellado final, su superficie exterior del elemento de sellado engancha con la pared interior del tubo P y las ruedas 32A, 32B, y 34, así como la rueda de guía 36, no chocan en ninguna porción del tubo P. En esta posición, el elemento de sellado 22 evita el flujo de producto en el tubo P. Cuando el elemento de sellado 62 está en su posición de sellado final, su superficie exterior engancha con la pared interior del tubo P y las ruedas 82, 84, y 86 no chocan en ninguna porción del tubo P. El brazo de pivote 72 y la rueda de brazo de pivote 74 son mantenidos en una posición orientada hacia fuera contra el tubo P por el muelle 78.

El elemento de sellado 62 captura cualquier escape por el elemento de sellado 22 y fuerza dicho escape a través de un racor 92. El racor 92 puede estar conectado a un manguito 90 soldado alrededor del tubo y situado hacia abajo de la conexión de acceso al tubo P. El racor 92 es del tipo conocido en la técnica para proporcionar un orificio de purga.

Como ilustran las figuras 5 y 6, el tapón de tubo 10 avanza hacia abajo a través del alojamiento H, la válvula acoplada V y el adaptador F, hasta que la rueda de brazo de pivote 74 choca en una porción inferior del tubo P, haciendo que el yugo 38 empiece a girar alrededor del pasador de yugo 40. Cuando el tapón de tubo 10 se baja más al adaptador, el yugo 38 continúa girando alrededor del pasador de yugo 40 hasta que la rueda 82 choca en una porción inferior del tubo P. Como ilustra la figura 7, la rotación de yugo 38 continúa hasta que la rueda 84 y luego la rueda 86 chocan en una porción inferior del tubo. Cuando la rueda 86 choca en una porción inferior del tubo P, el cabezal obturador 20 comienza su entrada al tubo P. Como ilustran las figuras 7 y 8, en algún punto en este proceso de girar el cabezal obturador 60, la rueda de brazo de pivote 74 choca en una porción superior del tubo P y hace que el brazo de pivote 72 salga.

Con referencia de nuevo a la figura 8, cuando el cabezal obturador 60 está sustancialmente en alineación con el diámetro interior del tubo P, el tapón de tubo 10 continúa su recorrido hacia abajo y el cabezal obturador 20 comienza su transición a posición dentro del tubo P cuando las ruedas 32A y 32B chocan en una porción inferior del tubo P, haciendo que el yugo 14 gire alrededor del pasador de yugo 16. Cuando el yugo 14 continúa girando, el cabezal obturador 20 está más sustancialmente en alineación con el diámetro interior del tubo P. La rueda 34 choca entonces en una porción inferior del tubo P, haciendo que el yugo 14 prosiga su rotación hasta que el elemento de sellado 22 gire a una posición de sellado final. Cuando el montaje de yugo 18 descansa en una porción inferior del tubo P, los elementos de sellado 22 y 62 están en sus posiciones de sellado finales (véase las figuras 3 y 4) y el tapón de tubo 10 es estable y capaz de resistir cargas de presión del tubo.

Las figuras 9 y 10 ilustran otras realizaciones preferidas del tapón de tubo 10. Un cabezal obturador adicional 21 puede estar conectado pivotantemente al primer cabezal obturador 20, estando conectado el segundo cabezal obturador 60 pivotantemente al cabezal obturador adicional 21. El segundo cabezal obturador 60 puede incluir un elemento de sellado 62 o un elemento limpiador 102. El elemento limpiador 102 es preferiblemente un elemento del tipo de cepillo metálico 104 para mover o quitar suciedad y residuos delante del raspador de tapón de tubo 10. Al usar el elemento de sellado 62, cualquier escape por el cabezal obturador 20 o 21 es expulsado a través de un orificio 94 y el racor 92. Si se usa el elemento limpiador 102, cualquier escape por el cabezal obturador 20 es expulsado a través del orificio 94 y el racor 92.

Una chapa deslizante 37 puede sustituir la rueda de guía 36 en los cabezales obturadores 20 y 21. La chapa deslizante 37 está montada enfrente de la rueda 34 en la superficie angular del saliente 28. La chapa deslizante 37 se puede construir de materiales adecuados del orden de termoplástico a latón. Cuando el tapón de tubo 10 se baja a la conexión de acceso al tubo P, la chapa deslizante 37 entra en contacto y engancha deslizantemente las superficies interiores de la conexión de acceso, evitando por ello que el yugo 14 y el cabezal obturador 20 y 21 queden atrapados.

Igualmente, una chapa deslizante 87 puede sustituir la rueda 86 en el cabezal obturador 60. La chapa deslizante 87 está montada en una superficie angular del saliente 68 y enfrente del brazo de pivote 72. La chapa deslizante 87 se puede construir de materiales adecuados del orden de termoplástico a latón. Cuando el tapón de tubo 10 empieza su entrada al tubo P, la chapa deslizante 87 entra en contacto y engancha deslizantemente una porción inferior del tubo P. Cuando la chapa deslizante 87 choca en la porción inferior del tubo P, el cabezal obturador 21 y luego el cabezal obturador 20 comienzan su entrada al tubo P. En algún punto en este proceso de girar el cabezal obturador 60, la rueda de brazo de pivote 74 choca en una porción superior del tubo P y hace que el brazo de pivote 72 salga. Los cabezales obturadores 20, 21 y 60 se orientan entonces a sus posiciones de sellado finales de manera similar a la descrita anteriormente.

Con referencia ahora a las figuras 11 a 13B, el tapón de tubo 10 puede incluir elementos sellantes inflables 23 y 63 en cabezales obturadores 20 y 60, respectivamente. Alternativamente, puede emplearse una disposición similar a la representada en las figuras 9 y 10, con uno o más cabezales 20, 21, y 60 que tienen elementos sellantes inflables. Los elementos de sellado 23 y 63 están en comunicación con un sistema de inflado 110. El sistema de inflado 110 incluye preferiblemente uno o varias fuentes de inflado con medio líquido o gas 112 y 113. Las fuentes de inflado 112 y 113 pueden ser un compresor, un depósito de gas comprimido o una bomba. Dos pasos 120 y 160 conectan las fuentes de inflado 112 y 113 respectivamente a los elementos de sellado 23 y 63, y un tercer paso 190 proporciona un orificio de purga. Las válvulas 115 y 117 proporcionan un medio de aislar y controlar la presión de inflado proporcionada por las fuentes de inflado 112 y 113, respectivamente. La válvula 116 proporciona un medio de controlar cualquier escape por el orificio de purga.

Como se describe más adelante, cada paso 120, 160, y 190 incluye varios racores y conectores, pasando algunas porciones de los pasos 120, 160, y 190 a través de los elementos de tapón de tubo 10. Para facilitar la descripción y la referencia, varias secciones de cada paso 120, 160, y 190 llevan designaciones con letra. Por ejemplo, 120A se refiere a una línea de suministro externa del paso 120.

Después de que el tapón de tubo 10 ha sido orientado adecuadamente dentro del tubo P, se inflan elementos sellantes inflables 23 y 63, de forma coordinada o en serie, de modo que entren en contacto y enganchen herméticamente una superficie interior del tubo P. Las fuentes de inflado 112 y 113 proporcionan un medio de inflado, preferiblemente aire, un gas inerte, o un líquido a los elementos de sellado 23 y 63 por medio de los pasos 120 y 160. El paso 190 proporciona un orificio de purga. Dependiendo del producto de tubo, el orificio de purga puede ventilar a un depósito (no representado) o al ambiente.

Considerando en primer lugar el paso de inflado 120, una sección de línea de suministro 120A se extiende desde la fuente de inflado 112 a través de la válvula 115 y la Te 181 a racor de tabique 122 situado en una superficie externa del alojamiento H. La Te 181 está en comunicación con una válvula de purga 119 y un agujero de ventilación. El racor 122 está en comunicación con un conector de codo 124 que conecta con el extremo superior de la sección tubular 120B. La sección tubular 120B es preferiblemente un tubo de acero en forma de un muelle de compresión. El extremo inferior de la sección tubular 120B conecta con un racor 126 en el portador 12. Dentro del portador 12 hay una sección de paso 120C. La sección de paso 120C se ha formado de modo que se alinee con una de las ranuras anulares 17 en el pasador de yugo 16. Juntas tóricas 19, que están situadas a ambos lados de la ranura anular 17, proporcionan enganche de sellado y ayudan a mantener la integridad del paso 120 cuando entra en el pasador de yugo 16.

Dentro del pasador de yugo 16 está la sección de paso 120D. A causa de la disposición física del portador 12, el yugo 14 y el cabezal obturador 20, la sección de paso 120D efectúa dos cambios de dirección en ángulo cuando pasa a través del pasador de yugo 16. Cada cambio de dirección en ángulo es preferiblemente un cambio de dirección en ángulo recto. Fabricar uno de los cambios de dirección en ángulo en el pasador de yugo 16 requiere taladrar un extremo de pasador de yugo 16 y crear una extensión longitudinal 128. Un tapón 13 sella el extremo expuesto abierto de la extensión longitudinal 128 y mantiene la integridad de paso 120 cuando pasa a través del pasador de yugo 16. Una extensión longitudinal 130, que interseca la extensión lateral 128, está en alineación con una segunda ranura anular 17. La sección de paso 120D sale del pasador de yugo 16 y entra en el yugo 14 como el paso 120E.

Una chapa de extremo 15 ayuda a fijar el pasador de yugo 16 en su posición apropiada y asegurar que las ranuras anulares 17 estén en alineación apropiada con las secciones de paso 120C, 120D, y 120E. La sección de paso 120E pasa a través de una porción del yugo 14 y entra en el cabezal obturador 20, donde la sección de paso 120E hace un cambio de dirección en ángulo y engancha una entrada 25 del elemento de sellado 23. A causa de la disposición antes descrita y la continuidad del paso 120, un medio de inflado puede pasar desde la fuente de inflado 112 al elemento de sellado 23, inflando por ello el elemento de sellado 23. Antes de sacar el tapón de tubo 10 del tubo, el elemento de sellado 23 puede desinflarse abriendo la válvula de purga 119, que está conectada a la Te 181 en la sección de paso 120A.

El paso de inflado 160 se puede construir de manera similar al paso de inflado 120. En una realización preferida, una sección de línea de suministro 160A se extiende desde la fuente de inflado 113 a través de la válvula 117 y la Te 180 al racor de tabique 162, que está en comunicación con un conector de codo 164. La Te 180 está en comunicación con una válvula de purga 118 y un agujero de ventilación. El conector de codo 164 conecta con el extremo superior de la sección tubular 160B. La sección tubular 160B es preferiblemente un tubo de acero en forma de un muelle de compresión y formado con relación a la sección tubular 120B. La sección tubular 160B, conjuntamente con las secciones 120B y 190B, forman un haz de tubos a modo de muelle 114. El extremo inferior de la sección tubular 160B conecta con un racor 166 en el portador 12.

Dentro del portador 12 hay una sección de paso 160C. De forma similar a la sección de paso 120C, la sección de paso 160C se ha construido de modo que se alinee con una de las ranuras anulares 17 en el pasador de yugo 16. Las juntas tóricas 19 proporcionan un enganche de sellado para el paso 120 cuando pasa a través de la ranura anular 17. Dentro del pasador de yugo 16 hay una sección de paso 160D. Como sucedía con la sección de paso 120D, la sección de paso 160D hace dos cambios de dirección en ángulo cuando pasa a través del pasador de yugo 16. Cada cambio de dirección en ángulo es preferiblemente un cambio de dirección en ángulo recto. Un tapón 13 sella el extremo expuesto abierto de la extensión lateral 168 y mantiene la integridad del paso 160 cuando pasa a través del pasador de yugo 16.

Cuando la sección de paso 160D sale del pasador de yugo 16, se alinea con una segunda ranura anular 17. La ranura anular 17 proporciona continuidad entre las secciones de paso 160D y 160E. La sección de paso 160E pasa entonces a través de una porción de yugo 14 y el saliente 28 del cabezal obturador 20. A causa de la relación física entre el yugo 14 y el saliente 28, la sección de paso 160E hace dos cambios de dirección en ángulo cuando avanza hacia el elemento de sellado 63. De nuevo, estos cambios de dirección en ángulo, como todos los cambios de dirección en ángulo aquí descritos, son preferiblemente cambios de dirección en ángulo recto. La ranura anular 141 y las juntas tóricas 143 proporcionan la continuidad de la sección de paso 160E entre el cabezal obturador 20 y el yugo 28. La ranura anular 141 está situada en una porción cilíndrica conectada al saliente 28.

La sección de paso 160E sale del cabezal obturador 20 y se alinea con una ranura anular 41 en el pasador de yugo

40. Las juntas tóricas 43 proporcionan una junta estanca para la ranura anular 41. El paso 160 continúa después a través del pasador de yugo 40 como la sección de paso 160F. La sección de paso 160F se ha construido de manera similar a las secciones de paso 120D y 160D. Un tapón 45 sella la extensión lateral 170. Cuando la sección de paso 160F sale del pasador de yugo 40, se alinea con una segunda ranura anular 41 y entra en el yugo 38 como la sección de paso 160G. Una chapa de extremo 39 ayuda a fijar y colocar el pasador de yugo 40 de modo que las ranuras anulares 41 estén en su alineación apropiada con las secciones de paso 160F y 160G. La sección de paso 160G entra en el cabezal obturador 60 y hace un cambio de dirección en ángulo para enganchar la entrada 65 del elemento de sellado 63.

A causa de la disposición antes descrita y la continuidad del paso 160, un medio de inflado puede pasar desde la fuente de inflado 113 al elemento de sellado 63, inflando por ello el elemento de sellado 63. Antes de sacar el tapón de tubo 10 del tubo, el elemento de sellado 63 puede desinflarse abriendo la válvula de purga 118, que está conectada a la Te 180 en la sección de paso 160A.

El paso de orificio de purga 190 tiene una sección de línea de ventilación 190A y una sección tubular 190B. La porción de línea de ventilación 190A se extiende desde el racor de tabique 192 situado en una superficie externa del alojamiento H a la válvula de purga 116. El racor 192 está en comunicación con un conector de codo 194 que conecta con el extremo superior de la sección tubular 190B. La sección tubular 190B es preferiblemente un tubo de acero en forma de un muelle de compresión. El extremo inferior de la sección tubular 190B conecta con un racor 196 en el portador 12. Dentro del portador 12 está la sección de paso 190C. La sección de paso 190C se ha construido de modo que se alinee con una de las ranuras anulares 17 en el pasador de yugo 16.

Dentro del pasador de yugo 16 está la sección de paso 190D, que hace dos cambios de dirección en ángulo cuando pasa a través del pasador de yugo 16. Un tapón 13 sella el extremo abierto expuesto de la extensión longitudinal. De forma similar a las secciones de paso 120D y 160D, la sección de paso 190D se alinea con una segunda ranura anular 17 y entra en el yugo 14 como la sección de paso 190E. La sección de paso 190E pasa a través de una porción de yugo 14 y al cabezal obturador 20 de modo que su extremo abierto 198 esté expuesto al espacio interior entre los cabezales obturadores 20 y 60. Cualquier escape por el cabezal obturador 20 es ventilado por el paso 190 a través de su extremo abierto 198.

Con referencia ahora a las figuras 14 y 15, cada uno de los cabezales obturadores 20 y 60 puede incluir un diseño de junta de empaquetadura de compresión que tiene una junta de empaquetadura 50, 240 en comunicación con un sistema de fluido hidráulico 110. Las juntas de empaquetadura trabajan en un rango más amplio de diámetros interiores de tubo que los elementos de sellado estándar porque los elementos de sellado estándar están rectificados al diámetro interior real del tubo. La realización de diseño de junta de empaquetadura del tapón de tubo 10 se orienta en una posición de junta estanca dentro del tubo P de manera sustancialmente similar al diseño de sellado estándar (figuras 1 a 10) y los diseños de sellado inflables (figuras 11 a 13) y comparte muchos de los componentes de dichos diseños. Por ejemplo, el tapón de tubo 10 incluye un portador 12, yugos 14 y 38, pasadores de yugo 16 y 40, que pueden tener una configuración física diferente del portador 12, los yugos 14, 38 y los pasadores de yugo 16, 40 usados en los diseños de sellado estándar e inflables, el saliente 28 y 68, las chapas deslizantes 37 y 87, las ruedas 34, el brazo de pivote 72, la rueda de brazo de pivote 74, el pasador de brazo de pivote 76, el muelle 78, los pasos 120, 160 y 190, y varios racores hidráulicos. Cada saliente 28, 68 incluye una almohadilla de estabilización 30, 70 para resistir cargas rotacionales y la rotación alrededor del respectivo pasador de yugo 16, 40 como se ha descrito previamente. El uso de un cabezal de barra de control estándar para resistir las cargas de presión generadas por la presión del tubo no imponen las cargas de curvado principales al adaptador F. Esto se realiza haciendo reaccionar fuerzas de carga de curvado a través del pie del montaje de yugo 18 contra la parte inferior del tubo P y a través del portador 12 contra el agujero de acceso en el tubo P.

En una realización preferida, los cabezales obturadores 20 y 60 se insertan en un tubo P con las juntas de empaquetadura 50 y 240 en una posición retirada o relajada. En la posición relajada, los diámetros exteriores de las juntas de empaquetadura 50, 240 son típicamente más pequeños que el diámetro interior del tubo P. Posteriormente, la junta de empaquetadura 50 se comprime entre dos superficies inclinadas 52 y 53 formadas por el

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en su orientación correcta con relación al yugo 38 de manera similar a la descrita con respecto al saliente 28. Cuando la chapa de pistón 230 empuja contra la junta de empaquetadura 240, la superficie inclinada 243 de la chapa de pistón 240 y la superficie inclinada 242 de boquerel 66 distorsionan la junta de empaquetadura 240 y hacen que se distienda en una dirección radial hacia fuera hasta que choque con la pared del tubo. Así, la junta de

5 empaquetadura 240 crea una barrera cuando el tapón de tubo 10 está dentro del tubo.

Las cargas ejercidas por las chapas deslizantes 37, 87 contra los agujeros del alojamiento H, la válvula V y el adaptador F deberán reducirse durante la instalación y la retracción de los cabezales obturadores 20, 60. Las cargas reducidas se deben a que las juntas de empaquetadura 50, 240 están encerradas entre dos elementos de acero 26,

10 51 y 66, 230, respectivamente y no expuestas a los agujeros como lo están los elementos de sellado estándar (por ejemplo, el elemento de sellado 22). Los elementos de sellado estándar son deformados por dichos agujeros durante el proceso de instalación y retracción, produciendo así cargas de reacción en las chapas deslizantes 37, 87. Dado que las juntas de empaquetadura 50, 240 están protegidas, cada una puede ser reutilizada en posteriores aplicaciones de obturación.

15 Con referencia ahora a las figuras 21 y 22, el diseño del circuito de fluido para uso con juntas inflables o juntas de empaquetadura se puede hacer de muchas formas diferentes por los expertos en la técnica. Por ejemplo, se puede usar mangueras hidráulicas (no representadas) en lugar de orificios a través de los yugos 14, 38. Una realización preferida que no incluye taladrar el pasador de yugo 16 para actuar como un conducto como se ha mostrado

20 previamente en la figura 13A, incluye maquinar el brazo de yugo 250 para aceptar racores 166 y 196. El brazo de yugo 255 se maquina para recibir el racor 126. Se disponen purgadores 205 para purgar el aire de las cavidades cilíndricas 200 y 235 (véase también las figuras 17 y 20).

Claims

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