MX2011005737A - Disposicion de acoplamiento de tuberia. - Google Patents

Abstract

Disposición de acoplamiento para conexión de dos elementos (11, 13) de tubería, que comprenden roscas (17) externas en un primer elemento (13) de tubería. Un segundo elemento (11) de tubería lleva un miembro de bloqueo radialmente móvil con perfiles (33) de bloqueo externos. Un manguito (15) de conexión con roscas (19) internas se rosca sobre las roscas (17) externas y los perfiles (35) de bloqueo internos se acoplan con los perfiles (33) de bloqueo externos. El manguito (15) de conexión se mueve en una primera dirección axial hacia el primer elemento (13) de tubería con la rotación en las roscas (17) externas mientras sus perfiles (35) internos se encuentran en un acoplamiento intermedio con los perfiles (33) externos, hasta que el movimiento se limita por las caras (33a, 35a) de empalme de los perfiles (33, 35) internos y externos, cuando posibles espacios axiales se han cerrado debido al primer movimiento axial. Las caras (33a, 35a) de empalme muestran una inclinación que resulta en una tracción del manguito (15) de conexión hacia una dirección axial opuesta a la primera dirección, cuando los perfiles (33) de bloqueo externos se mueven radialmente hacia fuera del acoplamiento intermedio hasta una posición de acoplamiento adicional de los perfiles (35) de bloqueo internos.

Description

DISPOSICIÓN DE ACOPLAMIENTO DE TUBERÍA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una disposición de acoplamiento y a un método para proporcionar una conexión precargada entre dos elementos de tubería. En particular, la invención se refiere a una disposición y método para interconexión precargada de dos tubos verticales de ascenso.

Como se conoce bien por una persona con experiencia en la técnica, la precarga de conexiones de tubo vertical de ascenso o conexiones de tubería limita las variaciones de tensión en el acoplamiento, lo cual prolonga la vida útil del ensamble .

La publicación de solicitud de patente Estadounidense 2008/0149390 describe un sistema de acoplamiento de tubo vertical de ascenso precargado . En este sistema, una mala alineación entre un perfil de bloqueo y un perfil de acoplamiento orientado de un miembro de bloqueo radialmente móvil obliga a los dos elementos de tubería a estar uno contra el otro, resultando en una precarga.

La solicitud de patente Estadounidense 4,708,513 describe una disposición de acoplamiento para miembros tubulares que proporciona precarga en las conexiones. Un extremo de caja y espiga de dos miembros tubulares se mantienen juntos con una precarga, al utilizar una herramienta. Después, aunque se precargan, un anillo de bloqueo roscado se hace girar en su mismo lugar sobre roscas hasta que acopla una protuberancia redonda del miembro de espiga, bloqueando los extremos de espiga y caja juntos. La precarga entonces se elimina.

Varias formas para proporcionar una conexión precargada entre tubos verticales de ascenso u otros elementos tubulares puede encontrarse en la técnica anterior. Sin embargo, muchas soluciones muestran desventajas con respecto al desgaste, fatiga del material, tolerancias de dimensiones, el método de interconexión, etc. De este modo, es un objeto de la presente invención proporcionar una disposición de acoplamiento que evite las desventajas de la técnica anterior.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una disposición de acoplamiento para la conexión de extremos confrontados de dos elementos de tubería, que comprende roscas externas llevadas en un primer elemento de tubería. La disposición de acoplamiento también comprende - un segundo elemento de tubería que lleva un miembro de bloqueo radialmente móvil con perfiles de bloqueo externos ; un manguito de conexión que comprende roscas internas adaptadas para ser roscadas sobre las roscas externas y perfiles de bloqueo internos adaptados para acoplarse con los perfiles de bloqueo externos; - en donde el manguito de conexión se adapta para moverse en una primera dirección axial hacia el primer elemento de tubería por rotación en las roscas externas mientras sus perfiles internos se encuentran en un acoplamiento intermedio con los perfiles externos, hasta que el movimiento se limita por las caras de empalme de los perfiles interno y externo, cuando posibles espacios axiales se han encerrado debido al primer movimiento axial; y - en donde una de las caras de empalme muestra una inclinación que resulta en una tracción del manguito de conexión hacia una dirección axial opuesta a la primera dirección, cuando los perfiles de bloqueo externos se mueven radialmente hacia fuera del acoplamiento intermedio hacia una posición de acoplamiento adicional de los perfiles de bloqueo internos .

Con esta disposición de acoplamiento de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, cualesquier espacios que resulten de las tolerancias de producción pueden neutralizarse por el movimiento axial del manguito de conexión cuando se hace girar sobre las roscas externas. Es decir, debido a las variaciones de dimensión entre las partes finales de diferentes elementos de tubería, espacios axiales pueden encontrarse presentes . Al mover los extremos de tubería hacia uno con el otro con la rotación del manguito de conexión, estos espacios se eliminan. De este modo, cuando se mueven los perfiles de bloqueo externos hacia una distancia radial predeterminada, desde el acoplamiento intermedio en acoplamiento adicional, caras inclinadas del perfil resultarán en la extracción del manguito de conexión para proporcionar una precarga predeterminada del manguito de conexión. Puesto que la distancia radial predeterminada se conoce, la cantidad de precarga también se conocerá o predeterminará .

Al ajustar la distancia radial, la inclinación y/o las dimensiones (longitud y área en corte trasversal) del manguito de conexión, la precarga puede ajustarse por consiguiente .

En la posición de acoplamiento intermedio, la posición mutua de los perfiles externo e interno es tal que las proyecciones que se extienden radialmente se solapan en la dirección radial. En esta posición de acoplamiento intermedio, cierto huelgo puede encontrarse presente en la dirección axial .

Para facilitar el movimiento radial hacia fuera de los perfiles externos, la disposición de acoplamiento puede comprender un miembro de fijación adaptado para forzar el miembro del bloqueo radialmente hacia fuera por el movimiento axial a lo largo de una cara interior del miembro de bloqueo. El miembro de fijación puede forzarse de manera ventajosa hacia un espacio entre el miembro de bloqueo y el cuerpo tubular del elemento de tubería.

En una modalidad preferida, el miembro de fijación tiene una superficie confrontada hacia fuera la cual se divide en una pluralidad de superficies axiales paralelas al eje longitudinal de la segunda sección de tubería, en donde las superficies axiales se colocan a diferentes distancias del eje. En tal modalidad, las superficies de transición se interponen entre las superficies axiales. Las superficies de transición de preferencia tienen un ángulo hacia el eje longitudinal. Una superficie confrontada hacia dentro del miembro de bloqueo puede disponerse por consiguiente. Cuando el miembro de fijación se mueve axialmente, de este modo puede forzar al miembro de bloqueo radialmente hacia fuera cuando las superficies de transición se deslizan una con la otra, mientras no lo mueve radialmente cuando las superficies axiales se deslizan una con la otra. Puesto que las superficies axiales son paralelas al eje longitudinal del elemento de tubería, el miembro de fijación no se deslizará fuera del espacio entre el miembro de bloqueo y el elemento de tubería.

Las superficies axiales pueden ser estrictamente planas o tener una curvatura, por ejemplo, sobre el eje longitudinal del elemento de tubería. En cualquier caso, sin embargo, las superficies axiales son sustancialmente paralelas al eje longitudinal del elemento de tubería en el cual se transporta el miembro de bloqueo.

Además, en esta modalidad preferida, la distancia del movimiento radialmente hacia fuera desde la posición de acoplamiento intermedio hasta la posición de acoplamiento adicional puede ser sustancialmente igual a la diferencia de las distancias radiales de las dos superficies axiales adyacentes al eje longitudinal del elemento de tubería que lleva el miembro de bloqueo. De preferencia, estas dos superficies axiales adyacentes son las dos con la distancia más larga hacia el eje longitudinal.

De preferencia, los dos extremos confrontados de la tubería comprenden una sección de espiga y una sección de caja, respectivamente, donde las secciones se conforman por conformación en caliente. De manera notable, la disposición de acoplamiento de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención hace posible de manera ventajosa utilizar elementos de tubería con sólo incrementos pequeños de diámetro en sus extremos. A diferencia de muchas soluciones conocidas de la técnica anterior, uno puede fabricar y adaptar los extremos de elementos de tubería sin soldadura. Debido al incremento pequeño en el diámetro, la formación de los extremos puede realizarse de preferencia utilizando el material ya presente en un elemento tubular o pieza de tubería.

En aún otra modalidad del primer aspecto de la invención, las roscas externas llevadas en el primer elemento de tubería se disponen en la cara exterior de un elemento roscado el cual se transporta por el primer elemento de tubería, con el elemento roscado adaptado para bloquearse de manera liberable en una posición fija en el primer elemento de tubería.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se describe un método para proporcionar una interconexión precargada entre dos extremos de elementos de tubería coaxialmente confrontados, de los cuales un primer elemento de tubería lleva roscas externas. El método comprende las siguientes etapas: (a) roscar un manguito de conexión sobre las roscas externas y disponer los extremos en tal posición mutua que los perfiles de bloqueo internos del manguito de conexión se alinean con los perfiles de bloqueo externo de un miembro de bloqueo, el miembro de bloqueo se lleva en un segundo elemento de tubería; (b) mover los perfiles de bloqueo externos radialmente hacia fuera en acoplamiento intermedio con los perfiles de bloqueo internos; (c) mover el manguito de conexión en una primera dirección axial hacia el primer elemento de tubería al hacerlo girar en las roscas externas hasta que el movimiento axial se limite por las caras de empalme de los perfiles interno y externo, cuando posibles espacios axiales se han cerrado debido al primer movimiento axial; (d) mover los perfiles de bloqueo externos adicionalmente hacia fuera de manera radial hasta que una posición del acoplamiento adicional se proporcione entre los perfiles de bloqueo externos e internos, por lo que ejerce una fuerza sobre el perfil de bloqueo interno del manguito de conexión en una segunda dirección axial la cual es opuesta a la primera, debido a una inclinación de por lo menos una de las caras de empalme .

El método descrito en lo anterior también se pretende para incluir roscado del manguito de conexión sobre las roscas externas, y después de unir las roscas externas al primer elemento de tubería.

La etapa (d) en el método de acuerdo con el segundo aspecto de la invención puede realizarse al forzar un miembro de fijación axialmente a lo largo de una cara interior del miembro de bloqueo.

De acuerdo con la modalidad adecuada o uso de la disposición o método de acuerdo con la presente invención, el miembro de bloqueo puede ser cualquier componente adecuado adaptado para mover perfiles externos confrontados hacia fuera en acoplamiento con los perfiles internos. Ejemplos de tales componentes son anillos divididos, manguitos, retenes, etc .

También, uno puede imaginar incluso que los perfiles internos se acoplan indirectamente al manguito de conexión, por ejemplo, al ser parte de un miembro separado y unido al manguito de conexión.

Para obtener efectos ventajosos o función de la precarga, el manguito de conexión de preferencia debe ser relativamente largo y delgado. Tales características lo hacen relativamente extensible en comparación con las secciones extremas de los elementos de tubería. Sin embargo, desde luego deben dimensionarse para mantener las fuerzas sustanciales que aparecen en la conexión precargada. Además, las estructuras de los elementos de tubería entre las roscas y los perfiles deben ser relativamente rígidas en comparación con el manguito de conexión.

Con referencia a ambos aspectos de la presente invención, el término acoplamiento adicional puede reemplazarse con el término acoplamiento adicional predeterminado en aquellas modalidades donde el movimiento de la disposición intermedia al acoplamiento adicional se realiza o se adapta para tener lugar sobre una distancia predeterminada .

En lo siguiente, un ejemplo detallado de la modalidad se proporcionará para iluminar las funciones, componentes y las ventajas de la presente invención de manera más completa. El ejemplo se proporciona con referencia a los dibujos, en los cuales: BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra una vista en corte trasversal de dos extremos opuestos interconectables de elementos de tubo vertical de ascenso proporcionados con una disposición de acoplamiento de acuerdo con la presente invención; la Figura 2 muestra los extremos de los elementos de tubo vertical de ascenso en la Figura 1, en donde los extremos se han movido juntos, aunque no interconectados ; la Figura 3 muestra los extremos de los elementos de tubo vertical de ascenso en la Figura 1, en donde una etapa adicional del proceso de conexión se ha realizado; la Figura 4 muestra los extremos de los elementos de tubo vertical de ascenso en la Figura 1, en donde los extremos se han conectado con una precarga; la Figura 5 es un detalle de la disposición de acoplamiento, antes de la precarga; la Figura 6 es la misma vista detallada que en la Figura 5, después de la precarga; y la Figura 7 muestra una vista en corte transversal de una propuesta temprana que conlleva a la solución mostrada en la Figura 1.

En este ejemplo de la modalidad, se describirá un proceso, en donde dos elementos 11, 13 de tubo vertical de ascenso se interconectan con una disposición de acoplamiento de acuerdo con la presente invención. La Figura 1 muestra la parte inferior de un elemento 11 superior de tubo vertical de ascenso y una parte superior de un elemento 13 inferior de tubo vertical de ascenso. El elemento 13 inferior de tubo vertical de ascenso tiene una sección 13a de espiga adaptada para entrar en una sección lia de caja confrontada del elemento 11 superior de tubo vertical de ascenso. Sin embargo, antes de guiar las secciones de caja y espiga juntas, un manguito 15 de conexión se rosca sobre el elemento 13 inferior de tubo vertical de ascenso. El elemento 13 inferior de tubo vertical de ascenso muestra roscas 17 externas, mientras el manguito 15 de conexión muestra de manera correspondiente roscas 19 internas adaptadas para roscarse sobre las roscas 17 externas.

Ahora también con referencia a la Figura 2, se muestran los elementos 11 y 13 superior e inferior de tubo vertical de ascenso, dispuestos juntos. En esta posición, una o ambas superficies 21, 23 primera y segunda confrontadas hacia abajo del elemento 11 superior de tubo vertical de ascenso empalmarán contra las superficies 25, 27 primera y/o segunda confrontadas hacia arriba, respectivamente del elemento 13 inferior de tubo vertical de ascenso. En esta posición, un sello 19 dispuesto en la sección 13a de espiga se sellará contra una cara interior de la sección lia de caja .

Un miembro de bloqueo radialmente móvil en forma de anillo 31 dividido se dispone alrededor del elemento 11 superior de tubo vertical de ascenso. El anillo 31 dividido tiene perfiles 22 de bloqueo confrontados hacia fuera los cuales se adaptan para acoplarse con perfiles 35 de bloqueo confrontados hacia dentro del manguito 15 de conexión. Sin embargo, en la posición mostrada en la Figura 2, los perfiles 33 y 35 no se encuentran en acoplamiento. De hecho, el manguito 15 de conexión puede moverse libremente en la dirección axial sobre el anillo 31 dividido. Los perfiles 33, 35 también podrían tener la forma de roscas. Sin embargo, los perfiles sin paso de rosca se prefieren en esta modalidad.

Con referencia ahora a la Figura 3 , un miembro de fijación en forma de anillo 37 de fijación se mueve a una distancia axial sobre el espacio entre la superficie exterior del elemento 11 superior de tubo vertical de ascenso y la cara interior del anillo 31 dividido. Este movimiento fuerza el anillo 31 dividido radialmente hacia fuera a un grado donde las proyecciones de los perfiles 33 de bloqueo del anillo dividido se extienden hacia los rebajos de los perfiles 35 de bloqueo confrontados del manguito 15 de conexión. Sin embargo, un acoplamiento estrecho no se obtiene. En esta situación, los perfiles 33 externos del anillo 31 dividido se mueven hacia un acoplamiento intermedio con los perfiles 35 internos del manguito 15 de conexión.

Después de esta etapa, el manguito 15 de conexión ahora se hace girar en las roscas 17 externas del elemento 13 inferior de tubo vertical de ascenso. La dirección de rotación es tal que el manguito 15 de conexión se mueve axialmente contra el elemento 13 inferior de tubo vertical de ascenso (o hacia abajo en la Figura 3). Esta rotación se realiza a tal grado que no existe ningún huelgo entre el elemento 11, 13 superior e inferior de tubo vertical de ascenso y que el anillo 31 dividido se mueve de manera adecuada, de manera que empalma hacia abajo contra un soporte 39 confrontado hacia arriba en el elemento 11 superior de tubo vertical de ascenso. De este modo, este movimiento de rotación del manguito 15 de conexión elimina cualquier espacio. Después de la etapa de rotación, los perfiles 35 de bloqueo del manguito 15 de conexión ejercerán una fuerza dirigida hacia abajo contrarios perfiles 33 de bloqueo del anillo 31 dividido. La Figura 5 muestra su posición mutua en mayor detalle. Uno apreciará que existe cierto espacio lateral o radial entre los perfiles 33, 35. También, uno ve que las superficies confrontadas hacia arriba de los perfile 33 de bloqueo del anillo 31 dividido empalman contra las superficies confrontadas hacia abajo de los perfiles 35 de bloqueo del manguito 15 de conexión.

Para completar la interconexión precargada entre el elemento 11, 13 de tubo vertical de ascenso superior e inferior, el miembro de fijación en forma de anillo 37 de fijación se mueve adicionalmente hacia su posición extrema, véase Figura 4. Este movimiento del anillo 37 de fijación mueve el anillo 31 dividido a una distancia adicional radialmente hacia fuera. Esto se muestra en mayor detalle en la Figura 6. Además, los perfiles 33, 35 de bloqueo del anillo 31 dividido y el manguito 15 de conexión, respectivamente, se han movido en acoplamiento adicional.

Como aparece en la Figura 5 y la Figura 6, las superficies confrontadas hacia arriba de los perfiles 33 de bloqueo del anillo 31 dividido, que empalman contra las superficies confrontadas hacia debajo de los perfiles 35 de bloqueo del manguito 15 de conexión, tienen una inclinación. La inclinación resulta en que, cuando se mueven en acoplamiento adicional, el manguito 15 de conexión se expone a fuerzas dirigidas hacia arriba axialmente por los perfiles 33 de bloqueo del anillo 31 dividido, ya que el anillo 31 dividido se fuerza radialmente hacia fuera. El manguito 15 de conexión, que se rosca sobre el elemento 13 de tubo vertical de ascenso inferior, se precarga de este modo por el último movimiento descendente del anillo 37 de fijación. De esta manera, una conexión precargada entre los dos elementos 11, 13 de tubo vertical de ascenso se proporciona.

Desde luego, el movimiento del acoplamiento intermedio al acoplamiento adicional de los perfiles 33, 35 externo e interno también puede tener lugar antes del último movimiento de fijación posible del miembro de fijación o anillo 37 de fijación. De este modo, uno puede imaginar dejar por ejemplo, un movimiento de fijación adicional posible, haciendo posible precargar la conexión aún más, o en dos etapas de precarga.

Como puede observarse mejor en la Figura 5 y la Figura 6, las superficies de empalme del anillo 37 de fijación y el anillo 31 dividido (miembro de bloqueo) se dividen en cuatro superficies 41 axiales con diferente diámetro y superficies de transición en forma de tres superficies 43 ahusadas interpuestas entre las superficies 41 axiales. Para simplicidad, sólo las superficies 41, 43 del anillo de fijación se enumeran. Sin embargo, como puede apreciarse a partir de la Figura 5 y la Figura 6 ambas superficies de empalme tienen superficies axiales y superficies ahusadas. La superficie 43' ahusada más baja del anillo 37 de fijación forma un borde inferior delgado del anillo 37 de fijación, el cual hace posible guiar el anillo 37 de fijación en el espacio entre el anillo 31 dividido y el elemento 11 de tubo vertical de ascenso superior.

Para incrementar el diámetro entre cada superficie 41 axial sucesiva, corresponde con el movimiento hacia fuera radial por etapas del anillo 31 dividido conforme el anillo 37 de sujeción se mueve por etapas en el espacio entre el anillo 31 dividido y el elemento 11 de tubo vertical de ascenso superior. De este modo, la precarga del manguito 15 de conexión depende del incremento de diámetro y la inclinación de las superficies de empalme antes mencionadas de los perfiles 33, 35 de bloqueo. Con referencia a la Figura 5 y la Figura 6, estas superficies inclinadas se enumeran de 33a y 35a. Una diferencia posible de diámetro entre 2 superficies 41 axiales adyacentes puede ser un milímetro. También puede ser más o menos, dependiendo de la precarga deseada y la dimensión y carácter de la disposición de acoplamiento y los elementos de tubo vertical de ascenso mismos .

Uno también puede imaginar utilizando un miembro de fijación con sólo una superficie 41 axial, en cuyo caso el movimiento de fijación del miembro de fijación moverá los perfiles 33 de bloqueo externo del acoplamiento intermedio al acoplamiento adicional. Sin embargo, utilizando dos o más superficies 41 axiales, como la modalidad descrita con referencia a los dibujos, se considera hacer fácil el movimiento en el acoplamiento intermedio.

Además, uno también puede imaginar las superficies de transición que se disponen sólo en el miembro de bloqueo.

Las superficies 41 axiales y las superficies 43 de transición no tienen que tener la forma de anillos o secciones de anillos. Por ejemplo, el miembro 37 de fijación puede ser una pluralidad de cuñas separadas distribuidas sobre la superficie exterior del elemento 11 de tubo vertical de ascenso superior. El requerimiento general es que complete la función de mover el miembro 31 de bloqueo radialmente hacia fuera. Uno también puede imaginar otras formas de forzar el miembro de bloqueo hacia fuera.

Una ventaja que resulta del uso del miembro 37 de fijación es que uno obtiene una gran fuerza dirigida radialmente como resultado, en comparación con una fuerza axial pequeña, en el miembro 27 de fijación. De este modo, una herramienta que realiza el movimiento de fijación no tiene que ser inadecuadamente grande. En algunos casos, debe ser posible incluso obtener la precarga con resistencia manual.

El miembro de bloqueo también puede tener otra forma, tal como una pluralidad de retenes con perfiles de bloqueo. Tales retenes pueden acoplar el manguito de conexión en posiciones predeterminadas. De este modo, los perfiles de bloqueo del manguito de conexión no tienen que acoplarse a lo largo de toda su circunferencia.

Uno también puede imaginar una solución donde el miembro 37 de fijación no cuente con superficies axiales, por ejemplo, que se ahúsen. Sin embargo, el riesgo de que el miembro 37 de fijación se deslice fuera del espacio entre el miembro 31 de bloqueo y el elemento 11 de tubo vertical de ascenso entonces puede estar presente. Además, la cantidad de movimiento radial de los perfiles 33 de bloqueo externos puede depender de la distancia del movimiento axial del miembro 37 de fijación. De este modo, la solución como se presenta en la Figura 5 y la Figura 6 muestra ventajas sustanciales .

Una ventaja de la disposición de acoplamiento de acuerdo con la presente invención, por ejemplo, como se ilustra con los dibujos anexos, es que el diámetro exterior más grande de la disposición es pequeño en comparación con otras disposiciones conocidas. También, cuando es con respecto a las roscas 17 del elemento de tubo vertical de ascenso inferior, como con la sección lia de caja del elemento 11 de tubo vertical de ascenso superior, uno observará que las roscas 17 y la sección lia de caja sólo tienen un diámetro ligeramente más grande que la parte principal del elemento 11, 13 de tubo vertical de ascenso. Esta característica hace posible de manera ventajosa fabricar los extremos de los elementos 11, 13 de tubo vertical de ascenso por laminación en caliente. De este modo, puede evitarse la soldadura, por lo que una pluralidad de ventajas se obtiene. En primer lugar, uno evita el riesgo de falla en las juntas soldadas. En segundo lugar, es posible un proceso de fabricación más económico.

Desde luego, un elemento de tubo vertical de ascenso, que es un elemento 11, 13 superior o inferior, normalmente comprenderá una sección lia de caja en su extremo y una sección 13a de espiga y roscas 17 en su otro extremo.

Otra ventaja de la disposición de acoplamiento de acuerdo con la invención es que, debido al efecto de las variaciones de producción, o tolerancias de dimensión, se neutraliza debido a la configuración de la disposición de acoplamiento, uno puede producir elementos de tubo vertical de ascenso o tuberías con requerimientos inferiores con respecto a las tolerancias de producción. De este modo, los elementos de tubo vertical de ascenso o tuberías pueden producirse de manera más económica.

Aún otra ventaja es que uno no necesita precargar los elementos de tubo vertical de ascenso (o tubería) al forzarlos entre sí antes de que se realice la conexión. Tal proceso de conexión puede requerir equipo pesado y demandar espacio lo cual se evita con la disposición de acoplamiento de acuerdo con la presente invención.

Los componentes de mayor desgaste y desgarre de la disposición de acoplamiento que se exponen son los que se mueven bajo grandes fuerzas. En la disposición de acoplamiento descrita en lo anterior con referencia a las figuras, tales partes serán el miembro de sujeción o anillo 37 de sujeción, y el miembro de bloqueo o anillo 31 dividido, así como el manguito 15 de conexión. Una característica ventajosa de la presente invención es que todas estas partes pueden reemplazarse fácilmente. De este modo, uno puede seguir utilizando los elementos 11, 13 de tubo vertical de ascenso por mucho tiempo sin tener que reemplazarlos . De hecho, las partes de desgaste, como las que se mencionan en lo anterior, pueden reemplazarse rápidamente y con un bajo costo .

De preferencia, una herramienta se utilizará para formar la conexión. Esto proporciona el control de la fuerza rotacional cuando se hace girar el manguito 15 de conexión en las roscas 17. En el extremo superior del miembro de fijación o el anillo 37 de fijación se dispone una muesca 45 para acoplamiento con una herramienta para forzar el anillo 37 de fijación hacia abajo o hacia arriba a lo largo del eje o elemento 11 de tubo vertical de ascenso, véase Figura 1.

El miembro 37 de fijación también puede tener otra configuración, por ejemplo, como retenes o un anillo el cual se divide en dos o más partes .

La Figura 7 muestra una propuesta temprana para una disposición de acoplamiento, que conlleva a la disposición de acuerdo con la presente invención. Aquí, el miembro 31' de bloqueo se dispone en el elemento 13' de tubo vertical de ascenso que tiene una sección 13a' de espiga.

En lugar de las roscas 17 de la solución mostrada en la Figura 1 a la Figura 4, el elemento 11' de tubo vertical de ascenso lleva un miembro 17a' perfilado con perfiles 17' externos. El miembro 17a' perfilado no es una parte integral del elemento 11' de tubo vertical de ascenso, pero puede asegurarse al elemento 11' de tubo vertical de ascenso por un segundo miembro 37a' de fijación. De este modo, con la modalidad mostrada en la Figura 7, ambos perfiles 33' y 17' de bloqueo externos pueden reemplazarse fácilmente en caso de daño o desgaste excesivo.

La solución mostrada en la Figura 7 tiene una configuración muy similar a aquella mostrada en la Figura 1 a la Figura 4. Sin embargo, con perfiles 17' en lugar de las roscas 17, uno no es capaz de asegurar juntos los elementos 11', 13' de tubo vertical de ascenso antes de aplicar la precarga . Como resultado de esto, variaciones en dimensiones resultaran en diferente precarga, puesto que no se compensan las tolerancias .

Además, en la modalidad mostrada en la Figura 7, las segundas superficies 23', 27' confrontadas de los dos elementos 11', 13' de tubo vertical de ascenso se ahúsan.

En una modalidad no ilustrada, los perfiles 17' en el elemento 17a' perfilado en la Figura 7 se reemplaza con roscas. En tal configuración, las roscas pueden reemplazarse fácilmente por el reemplazo del elemento 17a' perfilado.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Una disposición de acoplamiento para conexión de extremos confrontados de los elementos de tubería que comprenden roscas externas llevadas en un primer elemento de tubería, caracterizada porque además comprende - un segundo elemento de tubería que lleva un miembro de bloqueo que se mueve radialmente con perfiles de bloqueo externos; un manguito de conexión que comprende roscas internas adaptadas para roscarse sobre roscas externas y perfiles de bloqueo internos adaptados para acoplarse con los perfiles de bloqueo externos; - en donde el manguito de conexión se adapta para moverse en una primera dirección axial hacia el primer elemento de tubería por rotación en las roscas externas mientras sus perfiles internos se encuentran en un acoplamiento intermedio con los perfiles externos, hasta que el movimiento se limita por las caras de empalme de los perfiles interno y externo, cuando posibles espacios axiales se han cerrado debido al primer movimiento axial; - en donde por lo menos una de las caras de empalme muestra una inclinación que resulta en una tracción del manguito de conexión hacia una dirección axial opuesta a la primera dirección, cuando los perfiles de bloqueo externos se mueven radialmente hacia fuera del acoplamiento intermedio a una posición de acoplamiento adicional de los perfiles de bloqueo interno; y - en donde el movimiento radial hacia fuera de los perfiles de bloqueo se proporciona por el movimiento axial de un miembro de fijación entre la cara exterior del segundo elemento de tubería y el miembro de bloqueo.

2. La disposición de acoplamiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el miembro de fijación tiene una superficie confrontada hacia fuera la cual se divide en una pluralidad de superficies axiales paralelas al eje longitudinal del segundo elemento de tubería, las superficies axiales se colocan en diferentes distancias de los ejes, y porque las superficies de transición se interponen entre las superficies axiales.

3. La disposición de acoplamiento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la distancia de movimiento radialmente hacia fuera de la posición de acoplamiento intermedio a la posición de acoplamiento adicional es sustancialmente igual a la diferencia de las distancias radiales de las dos superficies axiales adyacentes del eje longitudinal del elemento de tubería que lleva el miembro de bloqueo.

4. La disposición de acoplamiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los extremos confrontados de la tubería comprenden una sección de espiga y una sección de caja, respectivamente, y porque las secciones se conforman por laminación en caliente.

5. La disposición de acoplamiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las roscas externas llevadas en el primer elemento de tubería se disponen en la cara exterior de un elemento roscado el cual se lleva por el primer elemento de tubería, cuyo elemento roscado se adapta para bloquearse de manera liberable en una posición fija en el primer elemento de tubería.

6. Un método para proporcionar una interconexión precargada, entre dos extremos de elementos de tubería confrontados coaxialmente, de los cuales un primer elemento de tubería lleva roscas externas, caracterizado porque (a) roscar un manguito de conexión sobre las roscas externas y disponer los extremos en tal posición mutua que los perfiles de bloqueo internos del manguito de conexión se alinean con los perfiles de bloqueo externo de un miembro de bloqueo, el miembro de bloqueo se lleva en un segundo elemento de tubería ,- (b) mover los perfiles de bloqueo externos radialmente hacia fuera en acoplamiento intermedio con los perfiles de bloqueo internos; (c) mover el manguito de conexión en una primera dirección axial hacia el primer elemento de tubería al hacerlo girar en las roscas externas hasta que el movimiento axial se limita por las caras de empalme de los perfiles interno y externo, cuando posibles espacios axiales se han cerrado debido al primer movimiento axial; (d) mover los perfiles de bloqueo externos adicionalmente hacia fuera de manera radial hasta que una posición del acoplamiento adicional se proporciona entre los perfiles de bloqueo externos e internos, por lo que ejerce una fuerza sobre el perfil de bloqueo interno del manguito de conexión en una segunda dirección axial la cual es opuesta a la primera, debido a una inclinación de por lo menos una de las caras de empalme; en donde el movimiento radial hacia fuera de los perfiles de bloqueo se proporciona por el movimiento axial de un miembro de fijación entre la cara exterior del segundo elemento de tubería y el miembro de bloqueo.