MX2013002899A - Conexion con ranura de presion nominal. - Google Patents

Abstract

Una conexión de presión nominal incluye un primer tubo que incluye una campana, y un segundo tubo que incluye una porción que se coloca dentro de la campana del primer tubo. Un acoplamiento mecánico y un acoplamiento químico se proporcionan entre el primer tubo y el segundo tubo.

Description

i CONEXIÓN CON RANURA DE PRESIÓN NOMINAL Campo de la Invención El sistema y método descritos se refieren a tubos. De manera más particular, el sistema y el método descritos se refieren a la conexión de tubos usando conexiones con ranura .

Antecedentes de la Invención Frecuentemente se usan tubos en numerosas industrias para proporcionar un conducto a través del cual fluyen fluidos, tal como petróleo, gas y agua. Algunos tubos, tal como los tubos de PVC, se pueden acoplar conjuntamente usando un anillo tórico u otro tipo de empaque que tiene capacidades limitadas de sellado de fluidos. Las limitaciones de estos sellos se pueden exacerbar cuando la presión dentro de los tubos se incrementa conforme el fluido pasa a través de los mismos. Cuando los tubos se usan para transportar materiales peligrosos, tal como uranio, se aumenta el peligro y escape radioactivo de una falla de la conexión.

Breve Descripción de la Invención En algunas modalidades, una conexión de presión nominal incluye un primer tubo que incluye una campana, y un segundo tubo que incluye una porción que se coloca dentro de la campana del primer tubo. Se proporcionan un acoplamiento mecánico y un acoplamiento químico entre el primer tubo y el segundo tubo.

En algunas modalidades, una conexión de presión nominal incluye un primer tubo que incluye una campana que define una hendidura circunferencial alrededor de un interior de la campana y un agujero que se comunica con la hendidura circunferencial. Un segundo tubo tiene un diámetro externo que es menor que el diámetro interno de la campana tal que el segundo tubo se puede recibir al menos parcialmente dentro de la campana. El segundo tubo define una hendidura circunferencial en una superficie exterior que forma un canal cuando se alinea con la hendidura circunferencial definida por la campana del primer tubo. Se coloca una ranura dentro del canal , y se forma un acoplamiento adhesivo entre al menos una porción del primer tubo y el segundo tubo.

En algunas modalidades, un método para formar una conexión de presión nominal incluye aplicar un adhesivo al menos una porción de un primer tubo, insertar al menos una porción de un segundo tubo en al menos una porción del primer tubo, y acoplar mecánicamente el primer tubo al segundo tubo. El adhesivo forma un acoplamiento químico entre el primer tubo y el segundo tubo.

En algunas modalidades, un método para formar una conexión de presión nominal incluye aplicar un adhesivo al menos una porción de un primer tubo, insertar al menos una porción del primer tubo en al menos una porción de un primer tubo, y acoplar mecánicamente el primer tubo al segundo tubo. El adhesivo forma un acoplamiento químico entre el primer tubo y el segundo tubo .

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1A es una vista en planta del primero y segundo tubos que se configuran para que se acoplen conjuntamente usando una conexión con ranura de presión nominal de acuerdo con algunas modalidades .

La Figura IB es una vista en sección transversal de los tubos ilustrados en la Figura 1A tomada a lo largo de la línea IB-IB en la Figura 1A.

La Figura 1C es una vista en sección transversal de los tubos ilustrados en las figuras 1A y IB que se han conectado por una conexión con ranura de presión nominal de acuerdo con algunas modalidades.

La Figura ID es una vista en planta de los tubos ilustrados en las figuras 1A y IB que se han conectado por una conexión por ranura de presión nominal acuerdo con a1gunas moda1idades .

La Figura 2 es un diagrama de flujo de un ejemplo para formar una conexión con ranura de presión nominal .

La Figura 3A es una vista en sección transversal de un par de tubos que tienen un imprimador aplicado a ciertas áreas antes de que se acoplen conjuntamente de acuerdo con algunas modalidades.

La Figura 3B es una vista en sección transversal de los tubos ilustrados en la Figura 3A que tiene un adhesivo aplicado a ciertas áreas antes de que se acoplen conjuntamente de acuerdo con algunas modalidades.

La Figura 3C es una vista en sección transversal de los tubos ilustrados en la Figura 3B con un tubo que se inserta en el otro tubo de acuerdo con algunas modalidades.

La Figura 3D es una vista en sección transversal de los tubos ilustrados en la Figura 3C cuando un tubo se asienta completamente en el otro tubo de acuerdo con algunas modalidades .

La Figura 3E ilustra una ranura que se inserta en un canal definido por los tubos ilustrados en la Figura 3D de acuerdo con algunas modalidades.

La Figura 3F es una vista en planta de los tubos ilustrados en las figuras 3A-3E que se han acoplado conjuntamente usando una conexión con ranura de acuerdo con a1gunas moda1idades .

La Figura 3G es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 3G-3G en la Figura 3F de los tubos acoplados conjuntamente usando una conexión con ranura de acuerdo con algunas modalidades.

Descripción Detallada de la Invención Esta descripción de las modalidades de ejemplo se propone para que se lea en unión con las figuras anexas, que se van a considerar parte de la descripción escrita completa. Las figuras no están necesariamente a escala y ciertas características se pueden mostrar en una escala exagerada o en alguna forma esquemática en el interés de claridad y concisión. En la descripción, los términos relativos, tal como "horizontal", "vertical", "hacia arriba", "hacia abajo", "superior" y "fondo", así como derivados de los mismos (por ejemplo, "horizontalmente" , "hacia abajo", "hacia arriba", etcétera) se deben considerar como que se refieren a la orientación como entonces se describen o como se muestra en la Figura bajo análisis. Estos términos relativos son por conveniencia de descripción y normalmente no se proponen para que requieran una orientación particular. Los términos que incluyen "hacia dentro" versus "hacia fuera," longitudinal", versus "lateral" y similares se van a interpretar con relación uno al otro o con relación al eje de alargamiento, o un eje o centro de rotación, como sea apropiado. Los términos con respecto a las uniones, acoplamiento y similares, tal como "conectado" e "interconectado" , se refieren a una relación en donde las estructuras aseguran o unen una a la otra, ya sea directamente o indirectamente a través de estructuras intermediarias, así como uniones o relaciones tanto movible como rígidas, a menos que se describa expresamente lo contrario. Cuando solo se ilustra una máquina, el término "máquina" también se debe tomar como que incluye cualquier colección de máquinas que ejecuten de manera individual o conjuntamente un . conjunto (o múltiples conjuntos) de instrucciones para realizar cualquiera o cualesquiera de las metodologías analizadas en la presente. El término "operativamente conectados" es esta unión, acoplamiento o conexión que permite que las estructuras pertinentes operen como se propone por virtud de esa relación. En las reivindicaciones, se propone que las cláusulas de medio más función, si se usan, cubran las estructuras descritas, sugeridas, o que se vuelven obvias por la descripción descrita o las figuras para realizar la función citada, incluyendo no solo los equivalentes estructurales sino también las estructuras equivalentes.

La conexión con ranura de presión nominal, descrita y el método para formar la conexión proporciona de manera ventajosa un sello hermético a fluidos entre dos tubos hasta de varios cientos de PSI (kilogramos/cm2) . Estas conexiones tienen una amplia aplicación, que incluyen, pero no se limita a, la minería de materiales peligrosos tal como, por ejemplo, uranio. Adicionalmente , la conexión descrita se puede montar de manera rápida y efectiva en el costo. La conexión con ranura de presión nominal y el método para formar la conexión se describe con referencia a tubos de PVC, sin embargo, un experto en la técnica entenderá que se pueden utilizar otros tipos de tubos que se pueden unir usando adhesivos, tal como solventes o pegamentos.

Volviendo ahora a las figuras, y a las Figuras 1A y IB en particular, se ilustran un par de tubos 110, 140 para que se unan mediante una conexión con ranura de presión nominal 100. El primer tubo 110 incluye una sección de campana ensanchada hacia afuera 112 a lo largo de la cual se forma circunferencialmente una hendidura de ranura 114 en la superficie interior 116 como se ve mejor en la Figura IB. La hendidura de ranura 114 se localiza a lo largo de la longitud longitudinal de la sección de campana 112 al que la superficie interior 116 incluye una primera y una segunda porciones 118, 120, que se localizan en cualquiera lado de la hendidura de ranura 114.

La primera porción 118 de la superficie interior 116 se extiende desde un borde exterior 122 de la ranura 114 al extremo 124 del primer tubo 110. La segunda porción 120, que se puede referir como una soldadura o porción de acoplamiento, se extiende desde el borde interior 126 de la ranura 114 al fondo 128 de la campana 112. Como se entenderá por un experto en la técnica, el fondo 128 de la campana 112 está en la ubicación en la cual el diámetro interior de la campana 112 empieza a ahusarse al diámetro interior normal del tubo 110. En algunas modalidades, la longitud de la segunda porción 120 es mayor que la longitud de la primera porción 118. En algunas modalidades, la primera porción 118 tiene una longitud que es igual a la segunda porción 120, y en algunas modalidades, la longitud de la primera porción 118 es mayor que la longitud de la segunda porción 120.

Se define un agujero 130 a lo largo de la longitud de la campana 112. El agujero 130 es de un tamaño y se configura para recibir en el mismo una ranura 160. Como se ve mejor en la Figura IB, el agujero 130 se coloca longitudinalmente a lo largo de la campana 112 en una ubicación que corresponde a donde la hendidura circunferencial 114 se extiende alrededor de la superficie interna 116 tal que se puede introducir una ranura 160 en la hendidura 114 a través del agujero 130 como se describe en mayor detalle más adelante.

El segundo tubo 140 tiene un diámetro exterior que se hace de un tamaño y configura para que se reciba dentro del diámetro interior de la sección de campana 112 del tubo 110. La superficie exterior 142 del tubo 140 define una hendidura circunferencial 144 a lo largo de su longitud adyacente al extremo 146 del tubo 140. En algunas modalidades, la hendidura 144 se coloca a lo largo del tubo 140 tal que el extremo 146 del tubo 140 se coloca adyacente a, y se une a tope al fondo 128 de la campana 112 cuando las hendiduras circunferenciales 130, 144 se alinean una con otra. Puesto de otro modo, la porción terminal 148 del tubo 140, que se extiende desde el borde exterior 150 de la hendidura 144 al extremo 146 del tubo 140, tiene una longitud que es igual a la longitud de la porción 120 de la campana 112.

Cuando se alinean las hendiduras 114, 144 cooperan para definir un canal 152 en el cual se coloca la ranura 160 como se ve mejor en la Figura 1C. La ranura 160 se puede formar de cualquier material para proporcionar una conexión mecánica entre los tubos 110 y 140. En algunas modalidades, por ejemplo, la ranura 160 se forma de nylon y tiene un diámetro de aproximadamente 0.295 pulgadas (0.635 cm) . Sin embargo, un experto en la técnica entenderá que la ranura 160 se puede formar de otros materiales plásticos o de un caucho o metal .

Se proporciona un sello hermético a fluidos de presión nominal 154 entre los tubos 110 y 140 usando un sello de soldadura .con solvente. En algunas modalidades, por ejemplo, el sello 154 se forma al aplicar un imprimador a al menos uno de los tubos 110, 140 y, luego un adhesivo o pegamento a la sección con imprimador. Los ejemplos de estos imprimadores y adhesivos incluyen, pero no se limitan a, el imprimador P-70 y PVC 705, ambos disponibles de WELD-ON de Compton, CA. Un experto en la técnica entenderá que se pueden utilizar otros imprimadores y/o adhesivos.

La creación de una conexión con ranura de presión nominal 100 se describe con respecto a las Figuras 2 y 3A-3G en las cuales la Figura 2 es un diagrama de flujo de un ejemplo de un método 200 para formar una conexión con ranura de presión nominal 100. En el bloque 202, se aplica un imprimador para un adhesivo o pegamento con solvente tanto a uno como a ambos de los tubos que se unen. Por ejemplo y como se ilustra en la Figura 3A, se aplica un imprimador 156 para el adhesivo o pegamento de solvente 158 a la segunda porción 120 de la superficie interior 116 del tubo 110 y a la superficie exterior 142 del tubo 140. En algunas modalidades, el imprimador 156 solo se aplica a una de la segunda porción 120 de la superficie interior 116 o a la superficie exterior 142 del tubo 140 entre la hendidura 144 y el extremo 146. En algunas modalidades, se aplica el imprimador 156 a la primera porción 118 y la segunda porción 120 de la superficie interior 116 del tubo 110 y/o a una porción complementaria de la superficie exterior 146 del tubo 140.

Con referencia nuevamente a la Figura 2, se aplica un pegamento/adhesivo de solvente 158 a los tubos 110, 140 en el bloque 204. En . algunas modalidades, tal como modalidad ilustrada en la Figura 3B, el pegamento/adhesivo de solvente 158 se aplica a las mismas regiones de los tubos 102, 122 a los cuales se aplicó el imprimador 156. En algunas modalidades, el pegamento/adhesivo de solvente 158 se aplica a regiones de los tubos 110, 140 que no se cubrieron con imprimador 156. En algunas modalidades, la combinación del imprimador 156 y el adhesivo 158 funde de manera efectiva el PVC de los tubos 110 y/o tubos. Cuando se deja "curar", los tubos se unen de manera efectivamente química conjuntamente para crear un sello hermético a fluido 154.

En el bloque 206, el segundo tubo 140 se inserta en primer tubo 110. Como se muestra en la Figura 3C, el extremo 146 del tubo 140 se inserta en de la campana 112 del tubo 110 como se ilustra por las flechas en negritas en la parte superior de la figura. El tubo 140 se inserta en el tubo 110 hasta que el extremo 146 del tubo 140 hace contacto con el fondo 128 de la campana 112 y/o hasta que la hendidura 114 definida por el tubo 110 se alinea con la hendidura 144 definida por el tubo 140 para formar el canal 152, como se ilustra en la Figura 3D.

En el bloque 208 (Figura 2) , se inserta la ranura 160 en el agujero 130 definido por el tubo 110 que se comunica con el canal 152 como se ilustra en la Figura 3E. Aunque se describe una ranura 160 como que se usa para proporcionar una conexión mecánica entre los tubos 110 y 140, se pueden usar otros medios de acoplamiento mecánico que incluyen, pero no se limitan a, tornillos, ajuste o lengüetas a presión y mecanismo de acoplamiento por hendiduras, o conexión roscada entre los tubos 110 y 140 solo para identificar unas pocas posibilidades diferentes.

Las Figuras 3E y 3G ilustran un ejemplo de la conexión completada 100 con la ranura 160 colocada dentro del canal 152 y el sello 154 que se ha formado completamente conforme se ha curado completamente el adhesivo. La combinación de la ranura y el adhesivo para crear una conexión 100 como se describe en la presente se ha probado para proporcionar un sello de presión nominal que es capaz de resistir presiones cercanas de 1,000 libras/pulgada cuadrada (70.31 kg/cm2) sin falla. Estas conexiones 100 se pueden utilizar de manera ventajosa en una amplia variedad de aplicaciones, que incluyen minería de uranio donde se acoplan numerosas tramos de tubo uno con otro y se inserta verticalmente en un pozo. El aseguramiento mecánico entre los tubos permite que los tubos se acoplen conjuntamente y se inserten en un pozo antes de que cure completamente el adhesivo, y la unión por adhesivo proporciona un sello hermético a fluidos entre los segmentos de tubo con sellado mejorado en comparación a empaques u otra uniones no químicas .

Aunque se han descrito los sistemas y métodos en términos de modalidades de ejemplo, no se propone que se limiten a estos. Más bien, las reivindicaciones anexas se deben considerar ampliamente, para incluir otras variantes y modalidades de los sistemas y métodos, que se han hecho por aquellos expertos en la técnica sin apartarse del alcance y variedad de equivalente de los sistemas y métodos.

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Una conexión de presión nominal, caracterizada porque comprende : un primer tubo que incluye una campana; un segundo tubo que incluye una porción que se coloca dentro de la campana del primer tubo; un acoplamiento mecánico entre el primer tubo y el segundo tubo; y un acoplamiento químico entre el primer tubo y el segundo tubo.

2. La conexión de presión nominal de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque se define una primera hendidura circunferencial en el interior de la campana, y en donde se define un agujero por la campana en una ubicación que corresponde a una ubicación de la primera hendidura circunferencial tal que el agujero esté en comunicación con la primera hendidura circunferencial .

3. La conexión de presión nominal de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque se define una hendidura circunferencial en una superficie exterior del segundo tubo tal m que se crea un canal por la alineación de la primera hendidura circunferencial con la segunda hendidura circunferencial .

4. La conexión de presión nominal de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque el acoplamiento mecánico se proporciona por una ranura colocada dentro del canal .

5. La conexión de presión nominal de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el acoplamiento mecánico se proporciona por una ranura colocada dentro de un canal definido por el primer tubo y el segundo tubo .

6. Una conexión de presión nominal, caracterizada porque comprende : un primer tubo que incluye una campana que define una hendidura circunferencial alrededor de un interior de la campana y un agujero que se comunica con la hendidura circunferencial ; un segundo tubo que tiene un diámetro externo que es menor que el diámetro interno de la campana tal que el segundo tubo se puede recibir al menos parcialmente dentro de la campana, el segundo tubo que define una hendidura circunferencial en una superficie exterior que forma un canal cuando se alinea con la hendidura circunferencial definida por la campana del primer tubo; un ranura colocada dentro del canal ; y un acoplamiento adhesivo formado entre al menos una porción del primer tubo y el segundo tubo.

7. La conexión de presión nominal de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el acoplamiento adhesivo se forma entre un borde interior de la hendidura circunferencial definida por la campana y el fondo de la campana.

8. La conexión de presión nominal de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el acoplamiento adhesivo se forma entre un borde exterior de la hendidura circunferencial definida por la campana y un extremo de la campana.

9. La conexión con ranura de presión nominal de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el primero y segundo tubos se forman de PVC.

10. Un método para formar una conexión de presión nominal, caracterizado porque comprende: aplicar un adhesivo a por lo menos una porción de un primer tubo; insertar al menos una porción de un segundo tubo en al menos una porción del primer tubo; y acoplar mecánicamente el primer tubo al segundo tubo, en donde el adhesivo forma un acoplamiento químico entre el primer tubo y el segundo tubo.

11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende aplicar el adhesivo a al menos una porción del segundo tubo.

12. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende aplicar un imprimador a una porción de al menos uno del primer tubo o el segundo tubo.

13. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el acoplamiento mecánico del primer tubo al segundo tubo incluye : alinear una primera hendidura circunferencial definida por el primer tubo con una segunda hendidura circunferencial definida por el segundo tubo para proporcionar un canal; y insertar una ranura en el canal a través de un agujero definido por el primer tubo.

14. Un método para formar una conexión de presión nominal, caracterizado porque comprende: aplicar un adhesivo a al menos una porción de un primer tubo; insertar al menos una porción del primer tubo en al menos una porción de un primer tubo; y acoplar mecánicamente el primer tubo al segundo tubo, en donde el adhesivo forma una acoplamiento químico entre el primer tubo y el segundo tubo.

15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende aplicar el adhesivo a al menos una porción del segundo tubo.

16. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende aplicar un imprimador a una porción de al menos uno del primer tubo o el segundo tubo.

17. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el acoplamiento mecánico del primer tubo al segundo tubo incluye: alinear una primera hendidura circunferencial definida por el primer tubo con una segunda hendidura circunferencial definida por el segundo tubo para proporcionar un canal; y insertar una ranura en el canal a través de un agujero definido por el segundo tubo.