ES2882089T3 - Manguito para un rascatubos de inspección o limpieza - Google Patents

Manguito para un rascatubos de inspección o limpieza Download PDF

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Abstract

Manguito para un rascatubos de limpieza o inspección, que es móvil en un conducto de tubo y que pasa a través del mismo, con una zona de fijación (6) interior en relación con un eje intermedio longitudinal (2) del manguito (3) para la fijación del manguito (3) al rascatubos de limpieza o inspección y con una zona de apoyo (7) que está prevista para el apoyo en una pared del tubo (1) y que es parte del elemento de un segmento exterior (9), que está unido a la zona de fijación (6) interior, y la zona de fijación (6) interior está, preferiblemente, delante de la zona de apoyo (7, 7`) en relación con una dirección de movimiento (F) del rascatubos, y el manguito (3) comprende un segmento de retención (12), cuyo primer extremo (13) está dispuesto en el segmento exterior (9) y cuyo otro, segundo extremo (14) está dispuesto, en relación con el eje intermedio longitudinal (2), más hacia éste y, en relación con el primer extremo (13), está dispuesto siguiendo una dirección de movimiento del rascatubos, que se caracteriza por que el segmento de retención (12) conforma una superficie que presenta una fuerza resultante hacia el eje intermedio longitudinal (2), independientemente de la forma del segmento de retención (12), al existir un efecto de fuerza a causa de un aumento de la presión diferencial sobre esta superficie, el segmento de retención (12) arrastra al segmento exterior (9) del manguito hacia el interior.

Description

DESCRIPCIÓN
Manguito para un rascatubos de inspección o limpieza
(0001) La invención presente hace referencia a un manguito para un rascatubos de limpieza o inspección, que se puede mover en un conducto de tubo y a través del mismo, con una zona de fijación interior con respecto a un eje intermedio longitudinal del manguito, para la fijación del manguito a un rascatubos de limpieza o inspección, y con una zona de contacto que está prevista para el apoyo en la pared del tubo y la parte de un segmento exterior, que está unida a la zona de fijación interior, y la zona de fijación interior con respecto a una dirección de movimiento del rascatubos está por delante de la zona de contacto, preferiblemente, al menos, parcialmente. Además, la invención hace referencia a un rascatubos para la inspección o limpieza de tubos de oleoductos.
(0002) Los rascatubos que están accionados pasivamente se usan para inspeccionar y limpiar conductos de tubos, por ejemplo, gasoductos u oleoductos. Para la propulsión ejercida por el medio, los rascatubos están provistos de manguitos, que cubren lo mejor posible en dirección de su eje intermedio longitudinal, que se corresponde también con el eje intermedio longitudinal del oleoducto, la sección transversal del conducto del tubo libre. El medio presiona contra los manguitos y empuja hacia adelante el rascatubos. Son conocidos los maguitos que están conformados en dirección de su extensión plana, en general, de forma plana. Estos manguitos en forma de discos son conocidos también como “Discos”. Como “Cups” se denominan los manguitos que están arqueados o doblados hacia las ruedas o, con respecto a una dirección de movimiento preferente y de avance, hacia atrás. De este modo, la zona de fijación interior, al menos, con su lado delantero que se dirige hacia adelante en dirección del movimiento, está adelantada a la zona de apoyo que se encuentra sobre el segmento exterior curvado hacia detrás. La zona del borde exterior de estos manguitos se puede extender incluso de forma plana con respecto a la pared interior del tubo. Ambos tipos de manguitos se muestran en el documento DE 19502764 A1. Precisamente con estos Cups, así como también con los Discos, surge el problema de que, cuando hay un aumento de la presión diferencial, a causa de, por ejemplo, diámetros interiores de tubo demasiado estrechos, en los cuales se ralentiza enormemente el rascatubos, o se queda atascado, especialmente, en oleoductos por los que pasa el gas, al haber un aumento de la presión diferencial, aumenta intensamente la fricción del manguito en la pared interior del tubo. Ello conlleva, al superarse la fuerza de fricción, que se produzca lo que se denomina un disparo hacia adelante del rascatubos con una velocidad aumentada enormemente, que se encuentra fuera de las tolerancias predeterminadas para la limpieza o la medición. El atascado y disparo hacia adelante del rascatubos conduce a que se produzcan indeseables variaciones de presión en el conducto del tubo o en el oleoducto.
(0003) En el documento US 2,328,093 se conoce un rascatubos de limpieza con un manguito que se compone de dos mitades unidas de forma articulada y están apoyadas o plegadas mediante dos segmentos de retención, en forma de uniones articuladas, unidos a las respectivas mitades. Un rascatubos que está bloqueado en una sección transversal de tubo estrechada por la deformación o el ensuciamiento puede ser extraído con un manguito plegado a través de un cable de la posición de bloqueo. De este modo, el plegado se activa mediante un cable de retroceso incorporado en el rascatubos por el lado posterior.
(0004) Es objetivo de la invención presente poner a disposición un manguito y un rascatubos, con los cuales se posibilita un apaciguamiento del comportamiento de funcionamiento de un rascatubos en el oleoducto.
(0005) El objetivo se cumple mediante un objeto según la reivindicación 1, así como mediante un objeto según la reivindicación 10. Otras configuraciones ventajosas de la invención se han de extraer de las reivindicaciones que hacen referencia a la reivindicación 1.
(0006) Está previsto que el manguito abarque un segmento de retención, cuyo primer extremo está dispuesto en el segmento exterior, y cuyo otro, segundo extremo esté dispuesto, con respecto al eje intermedio longitudinal, más hacia éste, y con respecto al primer extremo, siguiendo una dirección de movimiento del rascatubos. Mediante esto se puede cubrir una parte del manguito, que se conduciría hacia una desviación de la fuerza de accionamiento, alejándose de la dirección del eje intermedio longitudinal, en dirección de la pared del tubo, mediante el elemento de retención o el elemento del segmento. El segmento de retención está aquí dispuesto de tal modo que un aumento de la presión diferencial conduce a un aumento parcial de la presión en dirección del eje intermedio longitudinal. El elemento de retención tira del segmento exterior del manguito hacia dentro, lo cual contraactúa frente a la presión aumentada en dirección hacia afuera. En el caso ideal, las presiones reforzadas pueden compensarse hacia afuera o ajustarse de tal modo en dirección del eje intermedio longitudinal y de forma opuesta al mismo, que el aumento de fricción causado por la modificación de la sección transversal se compensa en su totalidad, al haber, como es habitual, modificaciones de la sección transversal, que se pueden esperar, en el conducto del tubo o en el oleoducto. La presión hacia afuera resulta - observado en dirección del eje intermedio longitudinal - a través de las zonas del manguito que no están cubiertas por el segmento de retención que, al aumentar la presión diferencial, en el caso de una ralentización del recorrido o en un atasco del rascatubos, son presionadas hacia afuera intensamente, y así la fricción del manguito aumenta en la pared del tubo del oleoducto. Conforme a la invención, varía así la geometría del manguito aplicada con una presión diferencial para la reducción de la fuerza radial sobre la pared del conducto del tubo. La disposición que sigue a continuación del segundo extremo, que se encuentra hacia el interior conduce a la conformación de una superficie que, independientemente de la forma del elemento de retención, con el efecto de la fuerza sobre esta superficie presenta una fuerza resultante en dirección del eje intermedio longitudinal.
(0007) Mediante una configuración del manguito conforme a la invención, un rascatubos provisto del mismo muestra un comportamiento de recorrido más suave. El desgaste del manguito se reduce y las variaciones de presión en el oleoducto se reducen.
(0008) Preferiblemente, el segmento de retención está dispuesto en el segmento exterior en dirección del eje intermedio longitudinal de forma distanciada de la zona de apoyo, mientras que el segundo extremo se puede fijar o está fijado en la zona de fijación o en una parte del rascatubos. La disposición del segmento de retención es de tal modo que el segmento de retención está dispuesto sobre un lado dirigido hacia atrás o hacia el interior y distanciado del perímetro más exterior del segmento exterior. Una parte del segmento exterior puede ser aún atravesada directamente por el flujo del medio, mientras que una parte del manguito que se encuentra hacia el interior y que puede ser recorrida por el flujo está formada ahora por el elemento de retención. Un aumento de la presión diferencial sobre el elemento de retención conduce a una fuerza en dirección del eje intermedio longitudinal.
(0009) Otra configuración ventajosa de la invención se caracteriza por que el segmento de retención forma, al menos, parcialmente, un espacio hueco hacia el segmento exterior y/o hacia la zona de fijación interior. Al menos, el espacio hueco en la situación de fijación existe en el rascatubos. El manguito presentaría entonces en su forma no montada una muesca o escotadura. Gracias a la conformación con un espacio hueco, el elemento de retención conformado, preferiblemente, de forma flexible, que se puede doblar o articulado por secciones se puede mover mejor, al darse un aumento de la presión diferencial.
(0010) Para una compensación de presión, el manguito puede estar provisto de una abertura de compensación de presión que, con respecto a una dirección de movimiento, conduce desde delante hacia el espacio hueco. Mediante el tamaño de la abertura de compensación de presión se pueden influenciar las propiedades de amortiguación del manguito. Así, una abertura más pequeña conlleva una modificación de forma más lenta de los manguitos. Para poder posibilitar una corriente de derivación por la totalidad del rascatubos, se puede proveer de aberturas también el segmento de retención. Estas aberturas tienen que ser efectivamente más pequeñas en la suma por toda la superficie de corte transversal, que la/s abertura/s de compensación de presión delanteras, para que la proporción de presión predominante descienda en el elemento de retención.
(0011) Una forma adecuada bajo presión y una movilidad deseada del segmento de retención se consigue cuando el elemento de retención está provisto de, al menos, una articulación para la guía forzada de las secciones de segmentos de retención individuales. Preferiblemente, el segmento de retención presenta dos, tres o más secciones de segmentos, que están unidas a través de articulaciones, por ejemplo, en forma de charnelas de películas. El uso de articulaciones conduce a la formación de una forma de sección transversal deseada del segmento de retención. Una modificación de forma adecuada se puede conseguir a través de zonas del segmento de distintos espesores y a través de una rigidez distinta, que conlleva lo anterior, de las zonas respectivas.
(0012) Preferiblemente, una sección de segmento de retención que se encuentra entre dos articulaciones está conformado de forma más gruesa frente a la articulación, para presentar suficiente estabilidad.
(0013) Alternativamente o complementariamente a las articulaciones o a las zonas de articulación conformadas por los lugares finos, el segmento de retención puede estar fabricado de distintos materiales. De este modo, se pueden usar, por ejemplo, un material de plástico blando para las articulaciones y un material de plástico rígido para el resto de partes del segmento de retención.
(0014) El montaje de un manguito conforme a la invención es posible de forma mejorada, cuando el segmento de retención en su segundo extremo presenta una brida de fijación, especialmente, para la introducción en una zona del rascatubos conformada complementariamente. Por ejemplo, se puede tratar de un elemento de inserción, que está asegurado mediante tornillos en el rascatubos.
(0015) Para la adaptación mejorada a distintos diámetros interiores de tubos, el segmento de retención puede presentar en dirección del perímetro una zona fina. Éstas separan las zonas del segmento de retención que están conformadas de forma más estable y, especialmente, más espesa. De este modo, al haber una reducción o un aumento del diámetro del conducto del tubo libre y al producirse, debido a ello, un recalcado o un ensanchado del manguito se puede también recalcar o ampliar mejor el elemento de retención.
(0016) Preferiblemente, el manguito está fabricado con el segmento de retención de una sola pieza, y especialmente, de poliuretano. Con este material se pueden fabricar sencillamente formas de manguitos comparativamente más complejos.
(0017) Las ventajas descritas previamente también se pueden aplicar a un rascatubos para la limpieza o inspección de tubos de oleoductos, que presentan un manguito como el previamente o posteriormente descrito.
(0018) Otras ventajas y detalles de la invención se pueden extraer de la siguiente descripción de las Figuras. Se muestran esquemáticamente representadas:
Fig. 1 una vista de corte parcial de un dispositivo, según el estado de la técnica,
Fig. 2 una vista de corte parcial de un dispositivo, según la invención,
Fig. 3 otro objeto conforme a la invención, en una vista de corte parcial,
Fig. 4 otro objeto conforme a la invención, en una vista de corte parcial,
Fig. 5 otro objeto conforme a la invención, en una vista de corte parcial,
Fig. 6 otro objeto conforme a la invención, en una vista de corte parcial,
Fig. 7 una vista parcial de otro objeto conforme a la invención, en una representación en perspectiva.
(0019) Las características técnicas individuales de los ejemplos de ejecución previamente descritos pueden combinarse también con los ejemplos de ejecución previamente descritos, así como con las características de las reivindicaciones independientes y otras posibles reivindicaciones para formar objetos conformes a la invención. (0020) Un objeto según el concepto general de la reivindicación 1 está mostrado en la Fig. 1 en una vista en corte parcial, que representa una parte superior de un rascatubos conforme a la invención. El rascatubos representado sólo con una zona delantera se mueve en dirección (F) a través de un conducto de tubo, del cual está representada a modo de secciones una pared (1). Un manguito conforme a la invención para este rascatubos conformado como rascatubos de limpieza o inspección presenta un eje intermedio longitudinal (2), alrededor del cual está conformado el manguito (2). El eje intermedio longitudinal (2) presenta el conducto del tubo en dirección de un eje intermedio longitudinal.
(0021) El manguito (3) presenta una zona de fijación (6) interior, fijada a un cuerpo de rascatubos (4), así como una zona de apoyo (7) dirigida hacia la pared del tubo, dibujada de forma punteada, que presiona contra un lado interior (8) de la pared del tubo (1). En la forma distendida del manguito, la zona de apoyo (7) estaría situada como zona de apoyo (7') más hacia el exterior. La zona de apoyo (7 ó 7') es parte de un segmento exterior (9) que, en el caso presente, está unida a través de un punto fino (11) a la zona de fijación (6) interior. En referencia al manguito (3) se trata de un Cup convencional, como es conocido en el estado de la técnica.
(0022) Con un aumento de la presión diferencial a causa de una ralentización del movimiento del rascatubos resulta un componente de fuerza adicional en dirección de la flecha (D), que conduce a un aumento de la fricción en la pared del tubo (1).
(0023) Un rascatubos o un manguito (3) presenta un segmento de retención (12) que comprende un primer extremo (13), que está dispuesto en el segmento exterior (9), así como un segundo extremo (14), que está dispuesto en los lados del cuerpo del rascatubos (4), y así hacia el eje intermedio longitudinal (2) (Fig. 2). Además, este segundo extremo (14) está dispuesto detrás del primer extremo (13), en relación con una dirección de movimiento (F). Mediante esta disposición, en el caso de un aumento de presión diferencial, a causa de una situación en la cual el rascatubos se conduce más despacio, o incluso, en la cual el mismo se queda atascado en el conducto del tubo, resulta un componente de fuerza adicional en dirección (D') hacia el eje intermedio longitudinal (2), que contrarresta a un componente de fuerza en dirección (D), siempre que esté presente.
(0024) El segmento de retención (12) conforme a la invención, que está dispuesto exactamente como el segmento exterior (9) y la zona de fijación, que está dispuesta rodeando alrededor del eje intermedio longitudinal (2), comprende, en total, 3 articulaciones (17) en forma de charnelas de película, que limitan dos secciones de segmentos de retención (16) más espesos.
(0025) Las articulaciones (17) están conformadas por puntos finos. En el extremo (14), el segmento de retención (12) presenta además una brida de fijación (18), que se inserta en una correspondiente escotadura del cuerpo del rascatubos (4) y está fijado en la misma a través de un medio de fijación (19). En dirección del perímetro, alrededor del eje intermedio longitudinal (2), existe una multitud de semejantes medios de fijación conformados como tornillos, preferiblemente.
(0026) Una abertura de compensación de presión (21) se conduce hacia dentro de un canal (22), a través del cual hay un espacio hueco (23) en compensación de presión con la zona que se encuentra delante del rascatubos. (0027) El segmento de retención (12) no está dispuesto, en relación con una extensión radial del manguito (3), en el extremo exterior del mismo, sino que está desplazado más hacia el interior, de manera que, observado en dirección longitudinal (F), por una parte del manguito (3) pasa directamente el agente, mientras que una parte predominante del agente no fluye ya contra una superficie interior (24) de la zona de fijación interior o del segmento exterior del manguito (3), sino contra el segmento de retención (12).
(0028) En el ejemplo de ejecución según la Fig. 3 hay conformado igualmente un Cup conforme a la invención, y aquí el segmento de retención presenta un corte de segmento de retención (16) adicional, que igualmente está conformado de nuevo de forma espesada y que está unido a través de articulaciones (17) que conforman charnelas de película al resto del segmento de retención (12). Los ejemplos de ejecución de las Figuras (2 y 3) están provistos de manguitos (3), que están fabricados de una sola pieza de poliuretano.
(0029) En el ejemplo de ejecución de la Fig. 4, el segmento de retención está provisto de secciones (27) fijas unidas entre sí a través de articulaciones (26). En este caso, se puede tratar de un ejemplo de ejecución según la Fig. 3. Sin embargo, también se puede tratar efectivamente de elementos de segmentos de retención fabricados no de una sola pieza con el resto del manguito, sino que están compuestos de otro material, cuyas articulaciones están conformadas acordes a la abertura del semimonocoque (28) correspondiente.
(0030) En el ejemplo de ejecución según la Fig. 5, el segmento de retención está conformado por una membrana (30), que es flexible y que se puede abollar bajo la influencia de la presión. Por el lado exterior está previsto un rodillo (29) que causa un enrollado adicional sobre una pared interior del tubo.
(0031) Un disco convencional puede estar provista igualmente de un segmento de retención (12) en forma de una membrana (30), como se representa en la Fig. 6.
(0032) En una dirección del perímetro alrededor del eje intermedio longitudinal (2), un rascatubos conforme a la invención puede estar provisto de un manguito (3), que presenta un segmento de retención (12), que comprende secciones de segmentos de retención (16) espesados, que están separados entre sí a través de la zona fina (31) (Fig. 7). Un recalcado del manguito (3) es posible mediante ello de forma mejorada, habida cuenta que, a través de las zonas finas (31), el segmento de retención (12) se conforma de forma flexible.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Manguito para un rascatubos de limpieza o inspección, que es móvil en un conducto de tubo y que pasa a través del mismo, con una zona de fijación (6) interior en relación con un eje intermedio longitudinal (2) del manguito (3) para la fijación del manguito (3) al rascatubos de limpieza o inspección y con una zona de apoyo (7) que está prevista para el apoyo en una pared del tubo (1) y que es parte del elemento de un segmento exterior (9), que está unido a la zona de fijación (6) interior, y la zona de fijación (6) interior está, preferiblemente, delante de la zona de apoyo (7, 7') en relación con una dirección de movimiento (F) del rascatubos, y el manguito (3) comprende un segmento de retención (12), cuyo primer extremo (13) está dispuesto en el segmento exterior (9) y cuyo otro, segundo extremo (14) está dispuesto, en relación con el eje intermedio longitudinal (2), más hacia éste y, en relación con el primer extremo (13), está dispuesto siguiendo una dirección de movimiento del rascatubos, que se caracteriza por que el segmento de retención (12) conforma una superficie que presenta una fuerza resultante hacia el eje intermedio longitudinal (2), independientemente de la forma del segmento de retención (12), al existir un efecto de fuerza a causa de un aumento de la presión diferencial sobre esta superficie, el segmento de retención (12) arrastra al segmento exterior (9) del manguito hacia el interior.
2. Manguito según la reivindicación 1, que se caracteriza por que el segmento de retención (12) está dispuesto en el segmento exterior (9) distanciado, en dirección del eje intermedio longitudinal (2), de la zona de apoyo (7) y el segundo extremo (14) se puede fijar o está fijado en la zona de fijación (6) o en el elemento del rascatubos.
3. Manguito según la reivindicación 1 ó 2, que se caracteriza por que el segmento de retención (12) conforma, al menos parcialmente, un espacio hueco (23) hacia el segmento exterior (9) y/o hacia la zona de fijación (6) interior.
4. Manguito según la reivindicación 3, que se caracteriza por que el manguito (3) presenta una abertura de compensación de presión (21) que, con respecto a una dirección de movimiento (F), conduce desde delante hacia el espacio hueco (23).
5. Manguito según una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que el segmento de retención (12) está conformado con, al menos, una articulación (17) para la guía forzada de las secciones de segmentos de retención (16).
6. Manguito según la reivindicación 5, que se caracteriza por que una sección de segmento de retención (16) que se encuentra entre dos articulaciones (17) está conforma enfrente de la articulación (17) de forma espesada.
7. Manguito según una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que el segmento de retención (12) presenta en su segundo extremo (14) una brida de fijación (18), especialmente, para la introducción en una zona conformada complementariamente.
8. Manguito según una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que el segmento de retención (12) presenta zonas finas (31) en dirección del perímetro para la adaptación mejorada a los distintos diámetros interiores del tubo.
9. Manguito según una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que el manguito (3) está fabricado de una sola pieza con el segmento de retención (12), y especialmente, de poliuretano.
10. Rascatubos para la limpieza o inspección de tubos de oleoductos, que se caracteriza por un manguito (3) según una de las reivindicaciones anteriores.
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