MX2015006575A - Dispositivo de proteccion de un extremo macho de un componente de junta roscada tubular de junta flexible. - Google Patents

Dispositivo de proteccion de un extremo macho de un componente de junta roscada tubular de junta flexible.

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MX2015006575A
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José Antonio Aguilar
Alfonso Hernandez
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Vallourec Oil & Gas France
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    • F16L57/00Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear
    • F16L57/005Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear specially adapted for the ends of pipes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B17/006Accessories for drilling pipes, e.g. cleaners
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    • B65D59/06Caps

Abstract

Protector 10 temporario del extremo macho (2) de un componente de junta, roscada tubular para la perforación de pozos de hidrocarburos, provisto exteriormente de al menos un roscado (3) y que comprende una parte terminal libre (4), el componente comprende un cuerpo 1 de arriba hacia abajo del extremo macho (2), dicho protector (10) comprende un manguito (20) colocado para proteger una parte al menos de dicho roscado exterior (3) y dicha parte terminal libre (4) y provista de un roscado (23) apta para escastrarse en el roscado (3) del extremo macho (2), y un dispositivo de estanqueidad (40) preciso para ser colocado en contacto, por una parte, con dicho componente, al menos en una parte ubicada corriente debajo de dicho roscado exterior (3) del extremo macho (2), y por otra parte, con dicho manguito (20) de manera de asegurar una estanqueidad corriente debajo de dicho roscado exterior (3), el dispositivo de estanqueidad (40) comprende una porción de diámetro pequeño (42) de una longitud comprendida entre 20 y 80 mm y con un diámetro interno como un cilindro de revolución, la porción de pequeño diámetro (42) que esta provista de un superficie interior de estanqueidad (42a) apta para cooperar de manera estanca con una superficie exterior del cuerpo (1) que presenta una tolerancia máxima de diámetro superior a un 1% y una rugosidad Ra superior a 10 µm, y una porción de gran diámetro (41) monobloque con la porción de pequeño diámetro (42) y provista de una superficie interior de estanqueidad (41a) que coopera de manera estanca con una superficie exterior (25) del manguito (20), dicho dispositivo de estanqueidad (40) es radialmente elástico.

Description

DISPOSITIVO DE PROTECCIÓN DE UN EXTREMO MACHO DE UN COMPONENTE DE JUNTA ROSCADA TUBULAR DE JUNTA FLEXIBLE MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se refiere a los componentes de juntas roscadas tubulares, utilizadas por ejemplo en aplicaciones petroleras, y más precisamente la protección del extremo macho de algunos de estos componentes.
Se entiende aquí por "componente" a todo elemento o accesorio utilizado para perforar o explotar un pozo y que está destinado a ser ensamblado por medio de un roscado a otro componente para constituir con este otro componente una junta roscada tubular. El componente puede ser por ejemplo un tubo de una longitud relativamente grande (en particular de alrededor de una decena de metros de longitud), un manguito tubular de algunas decenas de centímetros de longitud, un accesorio de estos tubos (dispositivo de suspensión o «hanger», pieza de cambio de sección o «cross-over», válvula de seguridad, conectar para tubo de perforación o «tool joint», «sub», y análogos).
Los componentes son generalmente ensamblados los unos con los otros para ser descendidos a los pozos de hidrocarburos o a pozos similares y constituir una sarta de perforación, una columna de tubos de revestimiento («casing») o de entubado («liners») o incluso una columna de tubos de producción («tubing») (columnas de explotación).
La especificación API 5CT emitida por el American Petroleum Institute (API), equivalente a la norma ISO 11960 : 2004 emitida por la International Standardisation Organisation (ISO), rige para los tubos utilizados como casing o tubing, y la especificación API 5B define los roscados estándar para dichos tubos.
La especificación 7 de la API define los conectares roscados con saliente o reborde para tubos de perforación rotativos.
Los fabricantes de componentes de juntas roscadas tubulares han, asimismo, desarrollado juntas roscadas llamadas superiores que presentan geometrías específicas de las roscas, y de los medios específicos que procuran mejores rendimientos en servicio, en particular en materia de resistencia mecánica y de estanqueidad.
Los componentes antes mencionados comprenden un extremo macho roscado que está destinado a ser enroscado en un extremo hembra roscado de otro componente de perforación o explotación. Es entonces indispensable que este extremo macho se dañe o deteriore lo menos posible, o que no se contamine entre el momento en el cual salen de la cadena de fabricación y el momento en el cual se utilizan, pero asimismo entre dos usos sucesivos. Se entenderá que es en efecto necesario protegerlos contra la corrosión, el polvo y los choques (o golpes) no sólo el enroscado, sino asimismo los eventuales alcance(s) y tope(s) que presentan cada uno funciones específicas y complementarias, en particular para asegurar una estanqueidad en fase de utilización.
Los extremos de los componentes antes mencionados eran generalmente untados justo antes de su ensamblado con una grasa con propiedades antigripantes.
Se propuso, en particular en la patente internacional US 6,933,264, US 6,869,111 y WO 2003/102457, remplazar la grasa, aplicada a pincel al final sobre el extremo del componente, por una fina capa, de un espesor predeterminado aplicado en fábrica, un lubricante «medio-seco» exento de metales pesados.
Se ha propuesto asimismo, en particular en la patente US 6,027,145, EP 1211451 y FR 2892174, remplazar la grasa aplicada a pincel al final sobre el extremo del componente, por medio de una fina capa, de espesor predeterminado aplicada en fábrica, un lubricante seco a base de partículas lubricantes sólidas.
En estos casos la aplicación del lubricante seco o semiseco en fábrica, es entonces igualmente y más particularmente necesario proteger lo mejor posible la capa de producto lubricante, cuyos extremos de los componentes son untados, tanto por medio de una quita mecánica como por una contaminación (arena, restos de metal) perjudiciales para la eficiencia del producto lubricante.
Para obtener esta(s) protección(es), se coloca generalmente, como lo exige la especificación API 5CT (en el párrafo 12.2), un dispositivo de protección en los extremos macho y hembra de los componentes de juntas roscadas tubulares. Han sido propuestos numerosos dispositivos de este tipo, en particular en EP 0148807, US 2006/0042709, WO 2005/075877 y WO 2005/024282, los tres últimos documentos apuntan más particularmente a los protectores para juntas previamente untados por un lubricante en fábrica. Se ha puesto en evidencia que algunas presentan riesgos de daño del dispositivo de protección en el momento de la colocación.
WO2012/028692 prevé una película elastómera entre el protector y el componente, fijado al protector por medio de encolado o por un anillo de encastramiento, el anillo está soldado al protector. La película está provista de un agente deslizante entre la película y el componente. La película está en interferencia con la zona de las roscas imperfectas del componente. La película se desgarra en el momento del retiro del protector por lo tanto es de un solo uso. La estanqueidad es débil. El conjunto es difícil de colocar en el componente. Los riesgos de daño de la película son elevados.
De hecho en estos modos de realización respectivos, estos dispositivos de protección conocidos aseguran una estanqueidad de arriba hacia abajo del roscado (por lo tanto en una zona cuyo diámetro es a menudo la del cuerpo o parte corriente del componente) la cual varía en función de las variaciones dimensionales de los componentes. De este modo, el diámetro exterior de un cuerpo del tubo según la especificación API 5CT puede variar de + o - 0.79 mm para los cuerpos de tubos de diámetro inferior a 114.3 mm y de -0.5% a +1% de diámetro para los tubos de diámetro superior o igual a 114.3 mm (o sea de -0.89 mm a +1.78 mm para un cuerpo de tubo de 177.8 mm de diámetro).
La Solicitante se ha dado cuenta de que estos dispositivos de protección para el extremo macho no ofrecen una adaptabilidad de la estanqueidad a las separaciones dimensionales de los componentes (a menos que se mecanicen exteriormente dichos componentes, lo que presenta inconvenientes) y pueden ser muy ajustados y por lo tanto difíciles de montar o colocar. Este montaje puede en particular conducir al daño de las partes del dispositivo de protección y/o al frotamiento de dicho dispositivo, y puede retirar todo o parte de la capa de producto lubricante que se untó en los extremos machos, en particular cuando se instala con retraso. Es necesario en efecto tomar en cuenta el hecho de que un protector debe poder ser montado y desmontado fácilmente varias veces, sin retirar el producto lubricante, de manera de permitir la inspección de los extremos machos durante el almacenado de los componentes o para proteger los extremos machos de los componentes retirados del pozos.
W02008/087302 propone una protección por medio de medios cascos con embridado. Se obtiene una estanqueidad de calidad pero la cantidad de piezas es elevada.
La invención tiene como objetivo mejorar la situación, en particular en términos de simplicidad de aplicación y de robustez, obteniendo una estanqueidad de calidad y la posibilidad de inspección.
La invención propone un protector temporario del extremo macho de un componente de junta roscada tubular para la perforación o la explotación de pozos de hidrocarburos, provisto exteriormente de al menos un roscado y que comprende una parte terminal libre. El componente comprende un cuerpo hacia abajo del extremo macho. Dicho protector comprende un manguito colocado para proteger una parte al menos de dicho roscado exterior y dicha parte terminal libre y provista de un roscado apto para encastrarse con el roscado del extremo macho, y un dispositivo de estanqueidad preciso para ser colocado en contacto, por una parte, con dicho componente, al menos en una parte ubicado aguas debajo de dicho roscado exterior del extremo macho, y por otra parte con dicho manguito de manera de asegurar una estanqueidad corriente abajo de dicho roscado exterior. El dispositivo de estanqueidad comprende una porción de pequeño diámetro de una longitud comprendida entre 20 y 80 mm y con un cojinete cilindrico de revolución. La porción de pequeño diámetro está provista de una superficie interior de estanqueidad apta para cooperar de manera estanca con una superficie exterior del cuerpo que presenta una tolerancia máxima de diámetro superior a un 1% y una rugosidad Ra superior a 10 pm. El dispositivo de estanqueidad comprende una porción de gran diámetro monobloque con la porción de pequeño diámetro y provista de una superficie interior de estanqueidad que coopera de manera estanca con una superficie exterior del manguito. Dicho dispositivo de estanqueidad es radialmente elástico.
En un modo de realización, el dispositivo de estanqueidad comprende una porción de pequeño diámetro de longitud comprendida entre 25 y 70 mm. La longitud de la porción de pequeño diámetro es independiente del diámetro del protector.
En un modo de realización, el dispositivo de estanqueidad presenta una longitud comprendida entre 75 y 190 mm, preferiblemente entre 90 y 140 mm. La longitud del dispositivo de estanqueidad es independiente del diámetro del protector.
En un modo de realización, el manguito está realizado a base de polietileno de alta densidad, polietileno ultra alta densidad, policarbonato, o PC/PBT.
En un modo de realización, la porción de pequeño diámetro presenta un espesor comprendido entre 2 y 8 mm, preferiblemente entre 2 y 5.5 mm, y la porción de gran diámetro presenta un espesor comprendido entre 2 y 8 mm, preferiblemente entre 2 y 5.5 mm. Este espesor asegura una resistencia a las agresiones exteriores y una adaptación a las irregularidades de la superficie de contacto.
En un modo de realización, la superficie interior de estanqueidad de la porción de pequeño diámetro y la superficie interior de estanqueidad de la porción de gran diámetro son realizadas en el mismo material y/o la porción de pequeño diámetro y la porción de gran diámetro son realizadas en el mismo material. La fabricación se encuentra simplificada por el hecho de que la estanqueidad está asegurada por las superficies interiores de dichas porciones de pequeño diámetro y de gran diámetro.
En un modo de realización, la superficie interior de estanqueidad de la porción de gran diámetro está en contacto directo con el manguito. Se evita de este modo una etapa de aplicación de un agente suplementario, a veces un contaminante.
En un modo de realización, dicha superficie interior de estanqueidad de la porción de gran diámetro es cilindrica. La fabricación de la porción de gran diámetro es fácil.
En un modo de realización, dicha superficie interior de estanqueidad de la porción de gran diámetro presenta al menos una nervadura anular dirigida hacia el interior. La porción de gran diámetro asegura el mantenimiento sobre el manguito.
En un modo de realización, el dispositivo de estanqueidad comprende una porción de unión entre la porción de pequeño diámetro y la porción de gran diámetro. Dicha porción de unión puede ser de un espesor igual al espesor de dichas porciones de pequeño diámetro y porción de gran diámetro. La fabricación del dispositivo es económica.
En un modo de realización, la superficie exterior de dicho manguito está ubicada a una distancia axialmente de dicho roscado colocado sobre el cojinete de dicho manguito. Dicho roscado puede comprender de 4 a 10 roscas, preferiblemente de 5 a 8 roscas. El enroscado del protector es rápido y fácil.
En un modo de realización, dicha superficie exterior del manguito es cilindrica de revolución. El manguito y el dispositivo de estanqueidad pueden cooperar por ajuste. Esto resulta ser ventajoso, en particular para los grandes diámetros de manguito.
En otro modo de realización, dicha superficie exterior del manguito y dicha superficie interior de estanqueidad de la porción de gran diámetro que cooperan por complementariedad de formas convexas y cóncavas. Una porción de la superficie exterior del manguito puede ser troncocónica. Esta resulta en particular para los pequeños diámetros de manguito.
En un modo de realización, el dispositivo de estanqueidad comprende al menos un sobreespesor anular sobre la porción de pequeño diámetro y sobresale hacia el exterior. El sobreespesor anular aumente el ajuste sobre el cuerpo del componente.
En un modo de realización, el dispositivo de estanqueidad comprende una envoltura que envuelve al menos en parte al manguito y al menos en parte a la porción de gran diámetro, dicha envoltura comprende un reborde replegado sobre un extremo del manguito y un extremo opuesto a dicho reborde y que ajusta dicha porción de gran diámetro contra el manguito. La envoltura puede realizarse en chapa de acero, de preferencia galvanizada. La envoltura protege al manguito en medioambientes agresivos. La chapa en medioambientes agresivos. La chapa puede ser realizada a base de acero laminado.
En un modo de realización, la porción de gran diámetro comprende una superficie exterior que nivela una superficie exterior del manguito. De este modo la ubicación del dispositivo de estanqueidad se ve facilitada y el riesgo de que un operador se lastime se reduce.
En un modo de realización, el protector comprende un elemento de estanqueidad preciso que se apoya sobre una superficie del extremo macho. Se evita de este modo la intrusión de un cuerpo extraño (arena, sal, agua) del lado de la parte terminal del extremo macho.
En un modo de realización, dicho elemento de estanqueidad comprende un labio anular monobloque con el manguito.
En un modo de realización, dicho elemento de estanqueidad comprende un labio anular provisto de una superficie redondeada en al menos 90°.
En un modo de realización, dicho elemento de estanqueidad comprende un labio anular orientado axialmente y radialmente hacia el dispositivo de estanqueidad.
En un modo de realización, dicho elemento de estanqueidad comprende un labio anular soportado por una pared del manguito dispuesto axialmente al opuesto del dispositivo de estanqueidad.
En un modo de realización, dicho elemento de estanqueidad comprende un labio anular preciso para apoyarse sobre una superficie interior del extremo macho. Dicha superficie interior puede comprender un chaflán mecanizado entre una superficie de extremo axial y el cojinete del cuerpo. Dicha superficie interior puede ser troncocónica. Dicha superficie interior puede estar inactiva en la posición de enroscado del extremo macho con el extremo hembra correspondiente. Dicha superficie de extremo axial puede estar inactiva en la posición de enroscado del extremo macho con un extremo hembra correspondiente. Dicha superficie es colocada sobre el extremo macho para que haga la unión entre el cojinete de laminado y la superficie del extremo axial mecanizado, todo esto desprovisto de función propia de estanqueidad en el estado de conectado. De este modo, un eventual deterioro ligero de dicha superficie en el momento de la manipulación del protector es independiente de las propiedades de estanqueidad en el estado conectado.
En un modo de realización, el protector comprende tabique radial que obtura el manguito del lado opuesto al dispositivo de estanqueidad.
La invención se refiere asimismo a un componente de junta roscada tubular para la perforación o la explotación de pozos de hidrocarburos, que comprende un extremo macho provisto exteriormente de al menos un roscado y comprende una parte terminal libre. Dicho componente está equipado por un protector temporario enroscado sobre dicho roscado. El protector temporario protege el extremo macho. El componente comprende un cuerpo corriente abajo del extremo macho. Dicho protector comprende un manguito colocado para proteger una parte al menos de dicho roscado exterior y dicha parte terminal libre y provista de un roscado apto para encastrarse con el roscado del extremo macho, y un dispositivo de estanqueidad preciso para ser colocado en contacto, por una parte, en dicho componente, al menos en una parte ubicado aguas debajo de dicho roscado exterior del extremo macho, y por otra parte, en dicho manguito de manera de asegurar una estanqueidad aguas debajo de dicho roscado exterior. El dispositivo de estanqueidad comprende una porción de pequeño diámetro de una longitud comprendida entre 20 y 80 mm y de un cojinete cilindrico de revolución. La porción de pequeño diámetro está provista de una superficie interior de estanquidad apta para cooperar de manera estanca con una superficie exterior del cuerpo y que presenta una tolerancia máxima de diámetro superior a un 1% y una rugosidad Ra superior a 10 pm. El dispositivo de estanqueidad comprende une porción de gran diámetro monobloque con la porción de pequeño diámetro y provista de una superficie interior de estanqueidad que coopera de manera estanca con una superficie exterior del manguito. Dicho dispositivo de estanqueidad es radialmente elástico.
Dicha porción de pequeño diámetro está en contacto estanco con dicho componente, al menos en una parte ubicada aguas debajo de dicho roscado exterior del extremo macho.
En un modo de realización, el diámetro en estado libre de la porción de pequeño diámetro del dispositivo de estanqueidad es inferior al diámetro de la superficie exterior del cuerpo 1 sobre la cual la porción de pequeño diámetro es montada. La diferencia de diámetro puede ser del orden de 2 a 20%, de preferencia de 2 a 10% y más preferencialmente aún de alrededor de 5%.
La invención propone asimismo un procedimiento de montaje de un protector sobre un extremo macho de componente de junta roscada tubular para la perforación y explotación de hidrocarburos, extremo macho provisto exteriormente de al menos un roscado y que comprende una parte terminal libre, el componente comprende un cuerpo corriente abajo del extremo macho. Se toma un protector que comprende un manguito provisto de un roscado apto para encastrarse con el roscado del extremo macho, y un dispositivo de estanqueidad colocado en contacto con dicho manguito y que comprende la porción de gran diámetro monobloque con una porción de pequeño diámetro y provisto de una superficie interior de estanqueidad que coopera de manera estanca con una superficie exterior del manguito, dicho dispositivo de estanqueidad es radialmente elástico. Se aparta la porción de pequeño diámetro del dispositivo de estanqueidad y se enrosca el protector sobre el roscado del extremo macho que protege de este modo una parte al menos de dicho roscado exterior y dicha parte terminal libre. Se pone el dispositivo de estanqueidad en contacto con dicho componente, al menos en una parte ubicada aguas debajo de dicho roscado exterior del extremo macho, para una porción de pequeño diámetro de longitud comprendida entre 20 y 80 mm y de cojinete cilindrico de revolución, la porción de pequeño diámetro está provista de una superficie interior de estanqueidad que coopera de manera estanca con una superficie exterior del cuerpo que presenta una tolerancia máxima de diámetro superior a un 1% y una rugosidad Ra superior a 6.
En un modo de realización, se separa la porción de pequeño diámetro del dispositivo de estanqueidad por repliegue sobre la porción de gran diámetro. Luego del enroscado del manguito, se vuelve a empujar la porción de pequeño diámetro sobre la superficie exterior del cuerpo.
En un modo de realización, para el transporte del protector antes del montaje en un extremo macho, se repliega la porción de pequeño diámetro del dispositivo de estanqueidad hacia el interior en el cojinete del manguito.
Se entiende por «extremo macho» a la porción de un componente provisto de superficies mecanizadas y/o rectificadas en vista de formar una junta con una porción hembra correspondiente y por «cuerpo» a la porción de un componente ubicado más allá y provisto de superficies provenientes de laminado. Las superficies provenientes de laminado presentan una rugosidad y una tolerancia diametral ampliamente superior a la rugosidad y a la tolerancia diametral de las superficies mecanizadas. El cojinete del cuerpo puede extenderse hasta una posición axial diferente de la posición axial hasta donde se extiende la superficie exterior del cuerpo. En otros términos, para un extremo macho, la longitud de la superficie exterior mecanizada a la longitud de la superficie interior mecanizada.
En el examen de la descripción detallada a continuación se mostrarán otras características y ventajas de la invención, así como en los dibujos anexos en los que: la figura 1 ilustra de manera esquemática, en un media vista en corte longitudinal, un primer ejemplo de un extremo macho equipado por un protector, la figura 2 ¡lustra de manera esquemática, en una media vista en corte longitudinal, un primer ejemplo de protector en el estado de montado, la figura 3 ilustra de manera esquemática, en una media vista en corte longitudinal, un primer ejemplo de protector en el estado de almacenamiento, la figura 4 ilustra de manera esquemática, en una media vista en corte longitudinal, un primer ejemplo de protector en el estado listo para el montaje, las figuras 5 a 10 ilustran de manera esquemática, en una vista en corte longitudinal, ejemplos de dispositivos de estanqueidad en el estado libre, la figura 11 ilustra de manera esquemática, en una media vista en corte longitudinal, un segundo ejemplo de un extremo macho equipado por un protector, la figura 12 ilustra de manera esquemática, en una media vista en corte longitudinal, un segundo ejemplo del protector en el estado de montado, la figura 13 ilustra de manera esquemática, en una media vista un corte longitudinal, un segundo ejemplo de protector en el estado de almacenamiento, la figura 14 ilustra de manera esquemática, en una media vista en corte longitudinal, un segundo ejemplo de protector en el estado de listo para el montaje, las figuras 15 a 18 ilustran de manera esquemática, en una vista en corte longitudinal, ejemplos de dispositivos de estanqueidad en el estado libre, Los dibujos anexos podrán no sólo servir para completar la invención, sino también para contribuir a su definición, llegado el caso.
La invención tiene por objeto permitir la protección del extremo macho roscado de un componente tubular de una junta roscada tubular (destinado a la perforación o a la explotación de pozos de hidrocarburos o similares) contra los daños mecánicos, las contaminaciones (químicas y materiales) y los deterioros (corrosión) entre el momento en el cual sale de la cadena de fabricación y aquél en el cual es utilizado (mediante varios montajes-desmontajes posibles del dispositivo de protección), pero asimismo entre dos usos sucesivos, limitando (incluso evitando) el frotamiento y/o la eliminación del producto lubricante de almacenamiento (anticorrosión) y/o el desenroscado, más particularmente cuando dicho producto lubricante se aplica de manera permanente (producto lubricante del tipo semiseco o seco presentado anteriormente), a pesar de las variaciones dimensionales del componente tubular (en particular de su diámetro exterior). La invención tiene asimismo por objeto permitir un montaje y un desmontaje en obra rápido y confiable del protector en un extremo macho y permitir una inspección más fácil del estado de los roscados antes de su uso o entre dos usos sucesivos del componente. La invención evita la aplicación de productos adicionales durante el montaje.
En lo que describiremos a continuación se considera que el componente está destinado a la perforación o a la explotación de pozos de hidrocarburos y que está equipado de un extremo macho de una junta roscada tubular con manguito de la familia VAM® o un equivalente. Sin embargo la invención no se limita ni a este tipo de componente, ni al tipo de extremo macho anteriormente citado. La invención se refiere en efecto a todo tipo de componente de junta roscada tubular para la perforación o la explotación y todo tipo de extremo macho roscado del componente y en particular a los de tipo API y aquéllos de tipo superior («premium»), tales como las juntas roscadas tubulares VAM.
Cabe recordar que un componente tubular comprende un cuerpo 1 o parte corriente terminado por dos extremos: dos extremos machos, un extremo macho y un extremo hembra, o dos extremos hembras. El componente está realizado en acero o en acero inoxidable. La invención apunta a un componente que posea al menos un extremo macho 2.
El roscado exterior 3 del extremo macho 2 puede estar en una o varias partes roscadas distintas, dispuesta(s) según superficies cilindricas o cónicas.
Cuando la o una parte roscada es cónica, ésta puede ser subdividida en una subparte llamada roscas perfectas, cuyo perfil es constante y sin irregularidades o imperfección (por ejemplo del tipo rebaba) y una subparte llamada roscas irregulares o imperfectas, cuya altura es progresivamente decreciente y cuyo perfil puede presentar irregularidades o imperfecciones.
El roscado 3 del extremo macho 2 del componente puede comprender al menos dos partes roscadas distintas distantes axialmente y/o radialmente una de la otra, cada una de estas partes pueden comprender roscas perfectas y roscas irregulares.
La parte terminal libre 4 del extremo macho 2 del componente se termina generalmente por una superficie anular de orientación sensiblemente transversal.
El extremo macho 2 puede asimismo comprenderr una o varias superficies de tope axial 5 para un extremo hembra de otro componente destinado a ser ensamblado al componente considerado (en extremo libre, corriente abajo del roscado o entre dos partes roscadas) y una o varias superficies de estanqueidad metal/metal 6 (en extremo libre, corriente abajo del roscado o entre dos partes roscadas) con el extremo hembra considerado. El protector es preferiblemente concebido asimismo para proteger estas superficies de tope y/o estas superficies de estanqueidad de daños o lesiones y de la corrosión.
Los modos de realización expuestos a continuación, a título de ejemplo no limitativo, son relativos a un extremo macho de una junta roscada tubular con manguito VAM TOP ® para el modo de realización de las figuras 1 a 4 y VAM 21 ® para el modo de realización de las figuras li a 14.
Cabe recordar que un extremo macho de junta roscada tubular VAM TOP comprende: un roscado cónico con una subparte de roscados perfectos del lado de la parte terminal libre y una subparte de roscas irregulares del lado del cuerpo (o parte corriente) del componente; una superficie de tope constituida por la superficie anular transversal de la parte terminal libre del extremo macho; y una superficie de estanqueidad metal/metal adyacente a la superficie de tope sobre la superficie periférica exterior de la parte terminal libre.
El cuerpo 1 comprende un cojinete 8 proveniente del laminado. El cojinete 8 y el tope axial 5 mecanizado se empalman por medio de una superficie 7 interior mecanizada.
Un protector 10 que comprende de una manera general un manguito 20 y un dispositivo de estanqueidad 40 que coopera en conjunto y previsto para ser colocado en el extremo macho 2 (roscado) de un componente.
El manguito 20 es el encargado de proteger una parte al menos del roscado exterior 3 del extremo macho 2 y de la parte terminal libre 4 formando asimismo parte del extremo macho 2. El manguito 20 es preferiblemente monobloque. El manguito 20 comprende una parte terminal 21 destinada a ser colocada a nivel de la parte terminal libre 4, y presenta de preferencia una proyección radial hacia el interior en forme de brida, espeso y adaptado para la absorción de choques y golpes, y destinado a recubrir la superficie anular transversal en extremo de la parte terminal libre 4 del extremo macho 2 (superficie de tope) con el fin de asegurar una (segunda) estanqueidad continua local en toda su circunferencia a este nivel.
Se entiende aquí por «exterior» a un elemento dispuesto según una superficie (o una superficie) que está orientada en una dirección radialmente opuesta al eje XX del extremo macho 2. A la inversa, se entiende aquí por «interior» a un elemento (o una superficie) que está orientada hacia el eje XX del extremo macho 2.
La protección es en particular mecánica, el manguito 20 debe presentar una cierta rigidez siendo capaz de absorber al menos parcialmente los golpes. Para ello, el manguito 20 puede por ejemplo ser realizado por inyección de un material termoplástico en un molde adaptado. Entre las diferentes familias de materiales termoplásticos que pueden ser ventajosamente utilizados, se puede en particular citar las mezclas a base de policarbonato como el policarbonato-poliéster (PC-PBT o PC-PET) y los polietilenos (PE) a alta o a ultra alta densidad (PE-HD, PE-UHD).
La especificación API 5CT edición 2005 prevé en su anexo I las exigencias para los dispositivos de protección de roscados, en particular los valores mínimos de resistencia a los choques axiales y en particular de los valores mínimos de resistencia a los choques axiales y del bies (a 45°) para tres temperaturas (-46, +21 y +66°C).
Se puede por ejemplo más particularmente elegir un PE-HD producto concebido por la sociedad DOW y comercializado con el nombre de DMBA-8904-NT7 o un producto fabricado por la sociedad BASELL y comercializado con el nombre de LUPOLEN 4261 AG UV 6005, un PE-UHD producto fabricado por la sociedad TICONA y comercializado con el nombre de GUR 5113, o un PC-PBT producto fabricado por la sociedad BAYER y comercializado con el nombre de MAKROBLEND S7916.
Se notará que el manguito puede ser eventualmente parcialmente (al menos) alveolado, en particular en sus porciones espesas, con el fin de absorber de un mejor modo los golpes.
El dispositivo de estanqueidad 40 está destinado a ser colocado en contacto, por una parte, al componente, al menos en una parte que está situada corriente abajo del roscado exterior 3 del extremo macho 2, y por otra parte, del manguito 20. El dispositivo de estanqueidad 40 es más precisamente destinado para asegurar una primera estanqueidad corriente abajo del roscado exterior 3. Las palabras «corriente abajo» debe ser aquí considerado con respecto a la parte terminal libre 4 del extremo macho 2 considerado como corriente arriba.
El dispositivo de estanqueidad 40 estás realizado en un material blando, es decir deformable, y elástico, es decir que puede retomarse sensiblemente su forme inicial. Dicho material puede ofrecer una elongación a la ruptura superior a 300%. Para esto, puede por ejemplo ser realizado por inyección en un material blando resistente a la corrosión, a los ataques químicos, en particular solventes industriales y ácidos, y a la exposición prolongada a los rayos ultravioletas UV, con conservación de las propiedades mecánicas. Entre las diferentes familias de materiales que pueden ser ventajosamente utilizados, se puede en particular citar los elastómeros neoprenos tales como el Baypren 210 fabricado por LANXESS, los EPDM tales como el Nordel IP Hydrocarbon Rubber fabricado por DOW, los nitrilos, o uno de estos materiales dispuestos en una matriz poliolefina. El dispositivo de estanqueidad 40 puede estar constituido por dicho material.
Tal como puede verse en las figuras 1 a 3, el manguito 20 comprende una parte central 21 provista de un roscado 23 en su cojinete 22. La parte central 21 está provista de una superficie exterior cilindrica de revolución. El roscado 23 comprende de 4 a 10, preferiblemente 5 a 8 roscas. La cantidad de roscas es inferior a la cantidad de roscas de un extremo macho 2 de junta roscada tubular. El enroscado del protector 10 es de este modo más rápido que enroscado de un extremo hembra de junta roscada tubular. El roscado 23 se adapta al roscado 3 del extremo macho 2, aquí troncocónico.
El manguito 20 comprende una parte corriente abajo 24 provista de un cojinete sensiblemente cilindrico de revolución ubicada en la prolongación, por ejemplo tangente, de cojinete 22 de la parte central 21. La parte corriente abajo 24 estás provisto de una superficie exterior 25 se empalman a la superficie exterior de la parte central 21 por medio de borde o saliente radial 26. La superficie exterior 25 de la parte corriente abajo 24 presenta un diámetro inferior al diámetro de la superficie exterior de la parte central 21. La superficie exterior 25 de la parte corriente abajo 24 es una superficie de revolución. La superficie exterior 25 de la parte corriente abajo 24 comprende una parte sensiblemente cilindrica 25a en vecindad con el borde o saliente 26 y una parte troncocónica 25b en la vecindad de una superficie terminal 28 del manguito 20. Al menos una garganta anular 27, aquí dos, está colocada en la parte sensiblemente cilindrica 25a a una distancia del borde o saliente 26. La garganta anular 27 presenta un perfil inclinado con respecto a los bordes indinados de alrededor de 65° a 90° (límite excluido) con respecto al eje del manguito 20. De preferencia, dicho ángulo está comprendido entre 70° y 80°, por ejemplo 75°.
La superficie terminal 28 del manguito 20 une la parte troncocónica 25b de la superficie exterior 25 de la parte corriente abajo 24 y el cojinete de la parte corriente abajo 24. La superficie terminal 28 pertenece a la parte corriente abajo 24. La superficie terminal 28 puede ser redondeada. En el modo de realización representado, la superficie terminal 28 presenta una porción radial y un ángulo redondeado de empalme troncocónico 25b de la superficie exterior 25. El roscado 23 previsto sobre el cojinete 22 de la parte central 21 se extiende sobre un parte mayor de dicha parte central 21. Del lado corriente arriba, al opuesto de la parte corriente abajo 24, la parte central 21 puede estar provista de un cojinete sensiblemente cilindrico de revolución.
El manguito 20 comprende asimismo una parte corriente arriba 29 que presenta una superficie exterior ubicada en la prolongación de la superficie exterior de la parte central 21, un cojinete 30 de diámetro inferior al cojinete 22 de la parte central 21, una superficie anular que forman un borde o saliente 34 entre el cojinete 22 de la parte central 21 y el cojinete 30 de la parte corriente arriba 29 y una superficie terminal 32 radial ubicada entre la superficie exterior y el cojinete 30 con anchos ángulos redondeados de empalme. La parte corriente arriba 29 del manguito 20 está prevista para extenderse más allá de la parte terminal 4 del extremo macho 2 con el fin de protegerla mecánicamente. La parte corriente arriba 29 asegura la función de parachoques.
El manguito 20 comprende asimismo un tabique radial 31 que forma un tapón y colocado en el cojinete 30 de la parte corriente arriba 29. De este modo, el cojinete 30 de la parte corriente arriba 29 está separado en dos porciones por dicho tabique radial 31. En una variante no representada, el tabique radial 31 está provisto de aberturas, incluso es inexistente. En los modos de realización representados, el tabique radial 31 obtura el interior de la parte corriente abajo 24.
El manguito 20 está provisto de un elemento de estanqueidad 50 preciso a ponerse en contacto con una superficie interior del extremo macho 2, en proximidad de la superficie terminal del extremo macho 2. El elemento de estanqueidad 50 se presenta aquí bajo la forma de un labio anular. El elemento de estanqueidad 50 es monobloque con el manguito 20. El elemento de estanqueidad 50 comprende una base 51 que se extiende axialmente corriente abajo y una parte activa o labio 52 que se extiende axialmente corriente abajo y radialmente ligeramente hacia el exterior. La base 51 comprende una superficie interior ubicada en la prolongación del cojinete 30 de la parte corriente arriba 29. La base 51 comprende una superficie troncocónica que se extiende a partir de dicha superficie interior axialmente corriente abajo y radialmente hacia el exterior con una pendiente del orden de 20° a 40°. La parte activa 52 ofrece un perfil redondeado, llegado el caso de radios variables. La parte activa 52 presenta un perfil convexo 54 orientado hacia el exterior y que se empalma con un lado a la superficie troncocónica de la base 51 y por el otro lado a un ángulo redondeado de empalme 53 cóncavo que efectúa el empalme de superficie anular o borde o saliente 34 de la parte corriente arriba 29 del manguito 20. El ángulo redondeado de empalme 53 puede extenderse sobre una zona angular comprendida entre 95° y 180°. La superficie convexa 54 de la parte activa 52 se extiende sobre una zona angular comprendida entre 80° y 180°.
De este modo, el elemento de estanqueidad 50 está orientado axialmente y radialmente hacia la parte corriente abajo 24.
El dispositivo de estanqueidad 40 comprende una porción de gran diámetro 41 que coopera con el manguito 20 y una porción de pequeño diámetro 42 que coopera con una superficie exterior del componente. El dispositivo de estanqueidad 40 está realizado de manera monobloque. El dispositivo de estanqueidad 40 es elástico al menos en el sentido radial. El material del dispositivo de estanqueidad 40 es elegido de manera de ofrecer una elongación a la ruptura superior a un 300% al menos en el sentido radial. En el sentido axial, puede preverse armar el dispositivo de estanqueidad 40 con el fin de limitar su elongación.
La porción de pequeño diámetro 42 presenta una longitud comprendida entre 20 mm y 80 mm. La porción de pequeño diámetro 42 posee un cojinete cilindrico de revolución. La porción de pequeño diámetro 42 está provista de una superficie interior de estanqueidad 42a apta para cooperar de manera estanca con la superficie exterior del cuerpo 1. La porción de pequeño diámetro 42 puede adaptarse asegurando la estanqueidad con el componente a pesar de una tolerancia sobre el diámetro de la superficie exterior del componente superior a un 1% así como irregularidades en términos de ovalización o aún más de excentricidad. El diámetro exterior de un cuerpo 1 del tubo según la especificación API 5CTE puede de este modo variar en más o menos 0.79 mm para los cuerpos 1 de los tubos de diámetro inferior a 114.3 mm y de menos de 0.5% a más de un 1% del diámetro para los cuerpos 1 de tubos de un diámetro superior o igual a 114.3 mm. La superficie interior de estanqueidad 42a de la porción de pequeño diámetro 42 está en contacto directo con la superficie exterior del componente. La porción de gran diámetro 41 coopera con la parte corriente abajo 24 del manguito 20. La superficie interior de la porción de gran diámetro 41 está en contacto por una parte, con la parte sensiblemente cilindrica 25a y por otra parte, con la parte troncocónica 25b. La porción de gran diámetro 41 del dispositivo de estanqueidad 40 está provista, sobre su cojinete, de al menos una nervadura 44 correspondiente a dicha garganta anular 27 del manguito 20. La cantidad, las dimensiones y la forma de las nervaduras 44 están en concordancia con aquéllas de las gargantas. La concordancia de forma y la orientación de las gargantas 27 y por en consecuencia las nervaduras 44 aseguran una excelente retención axial del dispositivo de estanqueidad 40 del manguito 20. El dispositivo de estanqueidad 40 puede entrar en contacto con el borde o saliente 26 del manguito 20. La superficie exterior de la porción de gran diámetro 41 del dispositivo de estanqueidad 40 presenta un diámetro muy ligeramente inferior a la superficie exterior de la parte central 21 del manguito 20.
La porción de pequeño diámetro 42 presenta un espesor comprendido entre 2 mm y 8 mm, preferiblemente entre 2 mm y 5.5 mm, por ejemplo igual a 3 mm. La porción de gran diámetro 41 presenta un espesor entre 2 mm y 8 mm, preferiblemente entre 2 mm y 5.5 mm. La porción de pequeño diámetro 42 y la porción de gran diámetro 41 pueden presentar espesores iguales, teniendo en cuenta las nervaduras.
La porción de gran diámetro 41 presenta una superficie interior de estanqueidad 41a en contacto directo con la parte sensiblemente cilindrica 25a y la parte troncocónica 25b de la superficie exterior 25 de la parte corriente abajo 24 del manguito 20. De este modo se evita la aplicación de aditivos de estanqueidad o incluso de encolado. La superficie interior de estanqueidad 42a de la porción de pequeño diámetro 42 y la superficie interior de estanqueidad 41a de la porción de gran diámetro 41 pueden ser realizadas en el mismo material. La porción de pequeño diámetro 42 y la porción de gran diámetro 41 pueden ser realizadas en el mismo material.
El dispositivo de estanqueidad 40 comprende una porción de unión 43 entre la porción de pequeño diámetro 42 y la porción de gran diámetro 41. La porción de unión 43 puede ser de un espesor igual al espesor de la porción de pequeño diámetro 42 y de la porción de gran diámetro 41. La porción de unión 43 se adapta a los contornos de la superficie terminal 28 del manguito 20.
En la posición ilustrada en la figura 1, el protector 10 está representado en el estado de montaje sobre el extremo macho 2 de un componente. El manguito 20 se encastra con el roscado 3 del extremo macho 2. La porción de pequeño diámetro 42 del dispositivo de estanqueidad 40 está en contacto de ajusto y es estanco con la superficie exterior de una parte corriente (cuerpo 1) del componente. La parte corriente se extiende más allá del extremo macho 2. La parte corriente comprende superficies brutas de laminado con una rugosidad Ra del orden de 12.5 mm a 16 pm.
El elemento de estanqueidad 50 dispuesto del lado opuesto, está en contacto con una superficie interior 7 vecina de la parte terminal 4 del extremo macho 2. En el modo representado, la superficie terminal del extremo macho 2 se encuentra en tope axial 5 ligeramente inclinado con un ángulo de alrededor de 20° en relación a un plano radial. La unión entre el tope axial 5 mecanizado y el cojinete 8 bruto de laminado del cuerpo 1 está asegurada por una superficie interior 7 mecanizada. La longitud axial de dicha superficie interior 7 no está definida precisamente en la medida en la cual la superficie puede captar las tolerancias elevadas del cojinete 8 del cuerpo 1 en relación a las tolerancias estrechas del tope axial 5 mecanizada. La rugosidad Ra de dicha superficie interior mecanizada puede estar comprendida entre 6 pm y 7 mm, por ejemplo igual a 6.3 pm, el valor Ra puede ser medido por un rugosímetro o por comparación de palpación de la superficie a medir con un calibre de rugosidad. Dicha superficie interior 7 presenta, aquí una porción sensiblemente cilindrica vecina al tope axial 5, y una porción troncocónica vecina al cojinete 8. El elemento de estanqueidad 50 entra en contacto con dicha superficie interior 7 interior mecanizada por la parte activa 52 redondeada y bombeada hacia el exterior y ligeramente hacia corriente abajo. De este modo, la superficie convexa 54 de la parte activa 52 puede estar angularmente centrada sobre la normal a la superficie interior 7.
En la figura 2, el protector 10 ha sido representado en un estado teórico, en ausencia del componente. Esta representación tiene por objeto una mejor comprensión la forma del protector 10 pero no se encuentra en la realidad. En efecto, la porción de pequeño diámetro 42 del dispositivo de estanqueidad 40 tendría una tendencia a retractarse. El diámetro en el estado libre de la porción de pequeño diámetro 42 del dispositivo de estanqueidad 40 es inferior al diámetro de la superficie exterior del cuerpo 1 con el cual esta última está destinada a cooperar. La diferencia de diámetro puede ser del orden de 2 a 20%, de preferencia de 2 a 10% y preferencialmente aún de alrededor de un 5%.
En la configuración ilustrada en la figura 3, la porción de pequeño diámetro 42 del dispositivo de estanqueidad 40 se repliega hacia el interior en contacto con el cojinete de la parte corriente abajo 24 del manguito 20. El protector 10 se encuentra entonces en una posición de almacenamiento, en particular de almacenamiento de larga duración en ausencia del componente. En la configuración ilustrada en la figura 4, la porción de pequeño diámetro 42 del dispositivo de estanqueidad 40 se repliega sobre la porción de gran diámetro 41, las nociones de pequeño diámetro y de gran diámetro son aquí inversas en relación a las figuras 1 a 3. En otros términos, la porción que asegura, en posición activa, la estanqueidad con el componente se repliega sobre la porción que asegura la estanqueidad con el manguito 20. Esta posición es temporaria y permite el enroscado cómodo del manguito 20 sobre el extremo macho 2 de un componente. Une vez el manguito 20 enroscado, se hace desplegar entonces la porción del dispositivo de estanqueidad 40 encontrándose aquí, en el exterior de la misma manera que un calcetín replegado en sí mismo, de allí la denominación empleada en la práctica de junta-calcetín. Según la elasticidad de la porción, aquí, exterior, el despliegue puede efectuarse haciendo rodar la porción de unión 43 hacia la superficie exterior del cuerpo 1 o aún estirando radialmente hacia el exterior la porción, aquí, exterior y llevándola hasta la superficie exterior del cuerpo 1.
En el modo de realización ilustrado en la figura 5, el dispositivo de estanqueidad 40, representado en el estado libre, presenta una superficie exterior muy ligeramente troncocónica y un cojinete sensiblemente cilindrico en las nervaduras 44 aproximadamente. El espesor del dispositivo de estanqueidad 40 es muy ligeramente decreciente que va hacia corriente abajo.
En el modo de realización ilustrado en la figura 6, el cojinete del dispositivo de estanqueidad 40 es parecido al modo de realización precedente. La superficie exterior presenta en el extremo opuesto en las nervaduras 44, una ligero sobreespesor 45 dirigido radialmente hacia el exterior y se extiende axialmente sobre una longitud del orden de 10 a 20% de la longitud del dispositivo de estanqueidad 40. El sobreespesor 45 asegura un ajuste más importante de la porción de pequeño diámetro 42 en contacto con la superficie exterior del cuerpo 1 y en consecuencia una estanqueidad mejorada.
En el modo de realización de las figuras 5 y 6, el dispositivo de estanqueidad 40 puede ser realizado en Santopréne fabricado por Exxon Mobil.
En los modos de realización ilustrados en las figuras 7 a 10, los dispositivos de estanqueidad 40 comprenden respectivamente de 1 a 4 sobreespaciadores anulares 45 dirigidos hacia el exterior y espaciados axialmente. Cada sobreespesor 45 presenta una longitud en el sentido axial netamente inferior a aquél del modo de realización de la figura 6, por ejemplo del orden de 2 a 10% de la longitud del dispositivo de estanqueidad 40 siempre estando espaciada, en los modos de realización de las 8 a 10, de una distancia axial sensiblemente igual a su longitud axial. De este modo en la figura 7, el dispositivo de estangueidad 40 comprende una tira que forma un sobreespesor radial 45 hacia el exterior y se extiende en proximidad del extremo libre de la porción de pequeño diámetro 42 entrando en contacto con el cuerpo 1. En el modo de realización de la figura 8, el dispositivo de estanqueidad 40 comprende En el modo sobreespesor 45 - tira suplementaria en relación al modo de realización de la figura 7 - espaciada de la primera tira por una zona 46 que presenta un diámetro exterior igual al del resto del dispositivo de estanqueidad 40 en el estado libre y de este modo se presenta igual para los modos de realizaciones de las figuras 9 y 10 con respectivamente tres y cuatro sobreespesores 45 ; dos y tres zonas 46.
Las figuras 11 a 14 presentan en el mismo orden que las figuras 1 a 4 otro modo de realización. El manguito 20 comprende, aquí, una parte corriente abajo 24 provista de una superficie exterior 25 cilindrica de revolución que se extiende entre el borde o saliente 26 del lado corriente arriba y una superficie terminal 28 del lado corriente abajo. La superficie terminal 28 es, aquí, sensiblemente radial. La parte corriente arriba 29 del manguito 20 comprende una superficie terminal 32 en la cual se encuentra ubicada una ranura anular 33. La ranura anular 33 presenta un fondo sensiblemente radial, un borde sensiblemente axial del lado exterior y un borde troncocónico del lado interior. La parte corriente arriba 29 del manguito 20 comprende una superficie sensiblemente radial colocada entre el borde interior de la ranura 33 y el cojinete 30 de dicha parte corriente arriba 29. Del lado exterior, entre el borde exterior de la ranura 33 y la superficie exterior cilindrica de revolución de la parte corriente arriba 29, está prevista una superficie redondeada, por ejemplo con la forma de un reborde 35 semicircular en su perfil.
El dispositivo de estanqueidad 40 presenta en su porción de gran diámetro 41, un cojinete sensiblemente cilindrica. La solidarización entre el dispositivo de estanqueidad 40 y el manguito 20 está asegurada por una parte, por medio del ajuste de la porción de gran diámetro 41 del dispositivo de estanqueidad 40 sobre la superficie exterior 25 de la parte corriente abajo 24 del manguito 20 en razón de la elasticidad del dispositivo de estanqueidad 40 y de un diámetro en el estado libre inferior al diámetro de la superficie exterior 25 de la parte corriente abajo 24 del manguito 20. La solidarización entre el dispositivo de estanqueidad 40 y el manguito 20 está asimismo asegurada por un casco o envoltura 60 que envuelve dichos órganos. El protector 10 comprende de este modo una envoltura 60 exterior. La envoltura 60 se presenta principalmente bajo la forma de una porción de tubo de chapa, por ejemplo, de chapa de acero galvanizado. La envoltura 60 presenta un espesor del orden de 1 a 2 mm, por ejemplo 1.3 mm. La envoltura 60 abraza la forma de la superficie exterior de la parte central 21 y de la parte corriente arriba 29 del manguito 20. La envoltura 60 se extiende sensiblemente hasta el mismo nivel que la superficie terminal 32 de la parte corriente abajo 24 del manguito 20. Una zona del extremo corriente abajo 61 de la envoltura 60 se restringe para ajustar la porción de gran diámetro 41 del dispositivo de estanqueidad 40. Se procede de este modo a una deformación plástica de la zona corriente abajo de la envoltura 60 asegurando así un esfuerzo permanente de ajuste del dispositivo de estanqueidad 40 sobre el manguito 20. La envoltura 60 comprende una zona de extremo corriente arriba 62 de forma concordante al reborde 35 anular del manguito 20. La envoltura 60 comprende une zona de extremo corriente arriba 62 replegada en semicírculo hacia el interior. La zona de extremo corriente arriba 62 de la envoltura 60 presenta una forma de media moldura cilindrica. La envoltura 60 es monobloque. Antes del montaje, la envoltura 60 presenta una parte principal cilindrica que se extiende del extremo corriente arriba hasta la media moldura cilindrica corriente abajo. La envoltura 60 es de este modo ensartada sobre el manguito 20 luego el extremo corriente abajo 61 se restringe para volver a ajustar el dispositivo de estanqueidad 40 sobre el manguito 20.
La superficie interior 7 es, aquí, troncocónica. El ángulo del tronco del cono es, por ejemplo comprendido entre 5o y 20° en relación al eje dei componente. La longitud axial de dicha superficie interior 7 no está definida precisamente en la medida en la cual el tronco del cono puede captar las tolerancias elevadas del cojinete 8 del cuerpo 1 con relación a las tolerancias estrechas del tope axial 5 mecanizado.
El modo de realización de las figuras 11 a 14 presenta una diferencia suplementaria con respecto a los modos de realización de las figuras 1 a 4 en ce que el elemento de estanqueidad 50 para ponerse en contacto con el lado interior con el extremo macho 2 surgido de la saliente o borde 34 entre la parte central 21 y la parte corriente arriba 29 del manguito 20 quedando desplazada radlalmente hacia el exterior con respecto al cojinete 30 de la parte corriente arriba 29. El elemento de estanqueidad 50 comprende, aquí, una base 51 que comprende una superficie troncocónica que se empalma con el borde o saliente 34.
En los modos de realización de las figuras 7 a 10 y 15 a 18, el dispositivo de estanqueidad 40 puede ser realizado en neopreno. El dispositivo de estanqueidad 40 ilustrado en la figura 15 presenta un cojinete cilindrico de revolución y una superficie exterior asimismo cilindrica de revolución con excepción de una tira que forma un sobreespesor 45 localizada en proximidad inmediata con el extremo corriente abajo. El sobreespesor puede ser del orden de 0.4 mm a 1.2 mm, de preferencia 0.5 a 0, 7 mm, por ejemplo 0.6 mm.
En el modo de realización ilustrado en la figura 16, el dispositivo de estanqueidad 40 comprende dos tiras anulares o sobreespesores 45 parecidos en su forma y sus dimensiones a las de la figura anterior y espaciados axialmente por una distancia vecina a la longitud axial de una estas dos tiras.
En el modo de realización de la figura 17, el dispositivo de estanqueidad 40 está provisto de tres tiras o sobreespesores 45. En el modo de realización de la figura 18, el dispositivo de estanqueidad 40 está provisto de cuatro tiras o sobreespesores 45. Por estas tiras en el sobreespesor localizadas, se obtiene un refuerzo local de ajuste de la porción de pequeño diámetro 42 del dispositivo de estanqueidad 40 sobre la superficie exterior del cuerpo 1 que forma de este modo una pluralidad de estanqueidades escalonadas. El riesgo de penetración de cuerpos extraños se reduce.
La parte activa 52 del elemento de estanqueidad 50 activo del lado corriente arriba está en contacto tórico con la superficie interior mecanizada del componente. La parte activa 52 puede presentar un radio comprendido entre 1 y 3 mm, de preferencia entre 1 y 2.5 mm. La base 51 del elemento de estanqueidad 50 puede presentar un espesor comprendido entre 1.5 y 3 mm. La base 51 del elemento de estanqueidad 50 puede ser más fino que la parte funcional en contacto con el componente que autoriza de este modo una ligera deflexión del labio con el fin de abrazar de un mejor modo la superficie mecanizada en todo su perímetro. Es particularmente ventajoso servirse de una superficie mecanizada presentada por razones de fabricación e inactiva cuando la conexión se encuentra en el estado de enroscado de un componente macho con un componente hembra. En efecto, un eventual leve deterior de la superficie interior mecanizada inactiva en términos de estanqueidad permite conservar las propiedades de estanqueidad de la conexión. Se reduce de este modo el deterioro molesto.
La invención no se limite únicamente a los ejemplos de procedimiento y de aparato de control de los ejes tubulares descripto anteriormente, solamente a modo de ejemplo, pero engloba todas las variantes que se podrían considerar por parte del hombre experto en la téenica en el marco de las reivindicaciones que se detallan a continuación.

Claims (15)

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES
1. Un protector (10) temporario de un extremo macho (2) de un componente de junta roscada tubular para la perforación o la explotación de pozos de hidrocarburos, provisto exteriormente de al menos un roscado (3) y que comprende una parte terminal libre (4), el componente comprende un cuerpo (1) corriente abajo del extremo macho (2), dicho protector (10) comprende un manguito (20) colocado para proteger una parte al menos de dicho roscado exterior (3) y de dicha parte terminal libre (4) y provisto de un roscado (23) apto para encastrarse con el roscado (3) del extremo macho (2), y un dispositivo de estanqueidad (40) preciso para ser colocado en contacto, por una parte, con dicho componente, al menos en una parte ubicada corriente abajo de dicho roscado exterior (3) del extremo macho (2), y por otra parte, de dicho manguito (20) de manera de asegurar una estanqueidad aguas debajo de dicho roscado exterior (3), que se caracteriza porque el dispositivo de estanqueidad (40) comprende una porción de pequeño diámetro (42) de longitud comprendida entre 20 y 80 mm y con un diámetro interno como cilindro de revolución, la porción de pequeño diámetro (42) que está provista de una superficie interior de estanqueidad (42a) apta para cooperar de manera estanca con una superficie exterior del cuerpo (1) que presenta una tolerancia máxima de diámetro superior a un 1% y una rugosidad Ra superior a 10 mm, y una porción de gran diámetro (41) monobloque con la porción de pequeño diámetro (42) y provista de una superficie interior de estanqueidad (41a) que coopera de manera estanca con una superficie exterior (25) del manguito (20), de dicho dispositivo de estanqueidad (40) que es radialmente elástico.
2. El protector de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la porción de pequeño diámetro (42) presenta un espesor comprendido entre 2 y 8 mm y la porción de gran diámetro (41) presenta un espesor comprendido entre 2 y 8 mm.
3. El protector de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado además porque la superficie interior de estanqueidad (42a) de la porción de pequeño diámetro (42) y la superficie interior de estanqueidad (41a) de la porción de gran diámetro (41) están realizadas en el mismo material y/o la porción de pequeño diámetro (42) y la porción de gran diámetro (41) están realizadas en el mismo material.
4. El protector de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la superficie interior de estanqueidad (41a) de la porción de gran diámetro (41) está en contacto directo con el manguito (20).
5. El protector de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque dicha superficie interior de estanqueidad (41a) de la porción de gran diámetro (41) presenta al menos una nervadura (44) anular dirigida hada el interior.
6. El protector de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de estanqueidad (40) comprende al menos un sobreespesor anular (45) sobre la porción de pequeño diámetro y sobresale hacia el exterior.
7. El protector de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque dicha superficie exterior (25) del manguito (20) está ubicada a una distancia axialmente de dicho roscado (23) colocado sobre el cojinete de dicho manguito (20), dicho roscado (23) comprende de 4 a 10 roscas, preferiblemente de 5 a 8 roscas.
8. El protector de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque dicha superficie exterior (25) del manguito (20) es un cilindro de revolución.
9. El protector de conformidad con una de las reivindicaciones 1 á 8, caracterizado además porque dicha superficie exterior (25) del manguito (20) y dicha superficie interior de estanqueidad (41a) de la porción de gran diámetro (41) cooperan por complementariedad de forma convexa y cóncava.
10. El protector de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque comprende una envoltura (60) que envuelve al menos en parte al manguito (20) y al menos en parte la porción de gran diámetro (41), dicha envoltura (60) comprende un reborde replegado en un extremo del manguito (20) y en un extremo opuesto a dicho reborde y que ajusta dicha porción de gran diámetro (41) contra el manguito (20).
11. El protector de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque comprende un elemento de estanqueidad (50) apta para entrar en contacto con una superficie interior del extremo macho (2).
12. El protector de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque dicho elemento de estanqueidad (50) comprende un labio (52) anular monobloque con el manguito (20) y provisto de una superficie redondeada sobre al menos 90°.
13. El protector de conformidad con la reivindicación li o 12, caracterizado además porque dicho elemento de estanqueidad (50) comprende un labio (52) anular orientado axialmente hacia el dispositivo de estanqueidad (40) y radialmente hacia el dispositivo de estanqueidad (40) y soportado por una pared del manguito (20) colocado axialmente al opuesto del dispositivo de estanqueidad (40).
14. Un componente de junta roscada tubular para la perforación o la explotación de pozos de hidrocarburos, que comprende un extremo macho (2) provisto exteriormente de al menos un roscado (3) y que comprende una parte terminal libre (4), dicho componente está equipado por un protector (10) de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes que se enrosca en dicho roscado (3), dicha porción de pequeño diámetro (42) está en contacto estanco con dicho componente, al menos en una parte ubicada aguas debajo de dicho roscado exterior (3) del extremo macho (2).
15. El componente de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el diámetro en el estado libre de la porción de pequeño diámetro (42) es inferior al diámetro de la superficie exterior del cuerpo (1) en el cual la porción de pequeño diámetro (42) está montada, la diferencia relativa de diámetro es de 2 a 20%, de preferencia de 2 a 10%, preferiblemente aún de alrededor de un 5%.
MX2015006575A 2012-11-26 2013-11-18 Dispositivo de proteccion de un extremo macho de un componente de junta roscada tubular de junta flexible. MX2015006575A (es)

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