COCHINO DE TUBERÍA DE DISTRIBUCIÓN DE INHIBIDOR DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención descrita en la presente es un cochino de tubería que se mueve a través del interior de una tubería mediante el flujo de gas presurizado y que proporciona distribución mejorada de líquidos de tratamiento tales como inhibidores, que subsisten en las porciones inferiores de la tubería . La invención descrita en la presente es un cochino de tubería que proporciona un método para aplicar un fluido de tratamiento, tal como un inhibidor, dentro de una tubería para especificar las áreas longitudinales a lo largo de la pared interior de la tubería y particularmente a las porciones interiores superiores de la pared interior de una tubería. Las tuberías, particularmente aquellas diseñadas para llevar grandes volúmenes de gas bajo presión, se elaboran en forma acostumbrada de metal y normalmente de acero. El acero es el metal preferido para la construcción de una tubería debido a su resistencia inherente, disponibilidad y economía. Sin embargo, el acero se somete a corrosión como consecuencia de la oxidación o reacción con gases o líquidos, tales como agua, que comúnmente se encuentran cuando grandes volúmenes de gas se distribuyen a través de una tubería. Para combatir la corrosión, una técnica estándar empleada por muchos operadores de tuberías es depositar periódicamente líquido inhibidor dentro de la tubería. El líquido puede moverse por el flujo de gas a través de la tubería o más comúnmente, mediante el uso de cochinos de tuberías insertados dentro de la tubería que se mueven por el flujo de gas, los cochinos sirven para proporcionar un émbolo móvil dentro de la tubería que tiende a barrer el líquido dentro de la tubería frente de él y por lo tanto a mover el líquido a través de toda la longitud de la tubería. Un método para aplicar un líquido de tratamiento al interior de una tubería se llama "lote" en el cual el líquido de tratamiento se captura entre dos cochinos de tubería que se mueven en tándem a través de un cochino de tubería con el líquido de tratamiento entre los mismos. Aunque este método se acepta y utiliza ampliamente, no asegura que el cuadrante superior del interior de una tubería se revista adecuadamente con o se exponga al líquido de tratamiento. Un segundo método para tratar la superficie cilindrica interior de una tubería se llama "método de inyección" . En este método, el líquido de tratamiento se inyecta directamente dentro de la tubería y se mueve por el flujo de gas para llevar el líquido a través de la longitud de la tubería. Este método es costoso y normalmente requiere que los líquidos de tratamiento sean más o menos continuamente inyectados dentro de la tubería. No existe aplicación directa, en este método, del líquido de tratamiento a la pared interior puesto que el líquido simplemente descansa en la superficie interior inferior de la tubería conforme se mueve a lo largo de la longitud de la tubería . Para combatir estos problemas, el cochino de tubería de esta invención proporciona un método para distribuir el líquido presente en la porción inferior de una tubería al cuadrante superior interior del interior de la tubería cuando el cochino pasa por el flujo de gas a través de la longitud de la tubería. Para información antecedente con relación a los cochinos de tuberías que tienen usos similares y aplicaciones puede hacerse referencia a las siguientes patentes Norteamericanas previamente presentadas y una solicitud de publicación de patente Norteamericana:
NÚMERO DE INVENTOR 0 TÍTULO PATENTE INVENTORES 2, 707, 934 Curtís Pipeline Treating Plug 3,111,431 Weaver Interior Pipe Coating Device
3,643,280 Powers Pipeline Pigs 4,411, 039 Timmins, et Removal of Condensed Gas from al. the Walls of Gas Pipelines
4, 774, 905 Nobis Apparatus for Internally Coating Pipes 5, 795, 402 Hargett, Sr. Apparatus and Method for et al . Removal of Paraffin Deposits in Pipeline Systems 6, 138 , 697 Horger, et Hydrodynamic Apparatus for al. Cleaning Channels and for Monitoring Channels 6, 263 , 534 McCann, et Delivery Device al . US2001/0017147 Gazewood Method for Jetting a Fluid
La invención en la presente es un cochino de tubería que se mueve a través del interior de una tubería mediante el flujo de gas presurizado y que proporciona la distribución mejorada del líquido de tratamiento, tal como un inhibidor, que subsiste en la porción inferior de la tubería. El cochino de tubería tiene un cuerpo de cochino longitudinal que tiene un extremo frontal y un extremo posterior. Los centralizadores frontal y posterior se fijan al cuerpo del cochino mediante el cual se soporta centralmente en la tubería y mediante el cual se mueve mediante el flujo de gas a través de la tubería. Estos centralizadores de preferencia están en la forma de ventosas o discos elastoméricos , que tienen cada uno una superficie circunferencial externa que se conforma estrechamente a la superficie circunferencial interna de la tubería.
Un pasaje de derivación se proporciona a través del cuerpo de cochino que comunica con el extremo posterior interior de la tubería. Un pasaje de sifón separado, comunica con una porción inferior del interior de la tubería, el pasaje de sifón se coloca de preferencia adyacente al extremo frontal del cuerpo del cochino. Un tubo Venturi se soporta por el cuerpo del cochino en comunicación con el paso de sifón y con el paso de derivación. Un flujo de gas a través del paso de derivación sirve para drenar el líquido a través del paso de sifón y, empleando el efecto de Bernoulli, el líquido del paso de sifón se descarga sobre una porción superior o porciones superiores de la pared de la tubería interior. De esta forma, cuando el cochino de tubería se mueve a través del interior de la tubería, el líquido se mueve por la aplicación de la ley de Bernoulli para propagarse sobre la porción interior superior de la tubería. El método para distribuir el líquido presente en la porción inferior de una tubería de gas en la superficie superior interior de la tubería incluye las etapas de pasar un cochino que tiene un tubo Venturi en el mismo que se activa por la presión de gas tomada de una porción extrema posterior del líquido en sifón del cochino de la porción interior inferior de la tubería mediante la acción del tubo Venturi, y distribuir el líquido de sifón a la superficie interior superior de la tubería. Un mejor y más completo entendimiento de la invención se tendrá a partir de la siguiente descripción de las modalidades preferidas y las reivindicaciones, tomadas junto con los dibujos anexos. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA 1 es una vista en elevación en corte transversal de un cochino de tubería que abarca los principios de esta descripción. El cochino de tubería de la FIGURA 1 tiene un primer depósito de fluido dentro del interior del cuerpo del cochino y un segundo depósito delantero en la porción de cono de la ojiva del cochino para propósitos que se describirán en detalle subsecuentemente. La FIGURA 2 es una vista en corte transversal en elevación de un cochino de tubería como en la FIGURA 1 pero en la modalidad donde sólo se emplea un depósito del cuerpo. La FIGURA 3 es una vista en corte transversal tomada a lo largo de la línea 3-3 de la FIGURA 1. Esta vista se toma a través de una porción de la ventosa posterior del cochino de tubería y muestra el paso para el flujo de gas de derivación para entrar al extremo posterior del cuerpo del cochino . La FIGURA 4 es una vista en corte transversal en elevación tomada a lo largo de la línea 4-4 de la FIGURA 1 que muestra la sección media del cuerpo de cochino de la tubería . La FIGURA 5 es una vista en corte transversal en elevación tomada a lo largo de la línea 5-5 de la FIGURA 1 que muestra una vista en corte transversal de una porción del cono de la o iva y del área que forma el depósito delantero. La FIGURA 5 también muestra un canal secundario que drena el fluido desde el depósito delantero por la inyección mediante la tobera de aspersión. La FIGURA 6 es una vista frontal en elevación del cochino de tubería cuando se toma a lo largo de la línea 6-6 de la FIGURA 1 que muestra el cono de la oj iva y la tobera de aspersión en el cono de la oj iva a través del cual se inyecta el líquido mediante el flujo de gas de derivación. Se entiende que la invención en la presente no se limita a los detalles de la construcción y disposición de partes ilustradas en los dibujos anexos. La invención tiene capacidad de otras modalidades y de ser practicada o llevada a cabo en una variedad de formas . La fraseología y terminología empleadas en la presente son para el propósito de descripción y no de limitación. La primera modalidad que se describe es la más simple de las dos modalidades ilustradas - es decir, emplea sólo una cavidad de fluido del cuerpo sencilla y se ilustra en una vista en corte transversal en elevación en la FIGURA 2. Las vistas en corte transversal de las FIGURAS 3, 4 y 6 se pueden aplicar a la modalidad de la FIGURA 2. El cochino de la tubería de la FIGURA 2 incluye un cuerpo 10 cilindrico longitudinal que se forma de preferencia de un material rígido, tal como de un tubo metálico. El cuerpo 10 tiene un extremo 12 posterior y un extremo 14 frontal . Radialmente extendiéndose desde el extremo 12 posterior adyacente se encuentra una pestaña 16 posterior y una pestaña 18 frontal sustancialmente idéntica que se extiende desde la superficie cilindrica exterior del cuerpo 10 adyacente al extremo 14 frontal . Colocada en el extremo 12 posterior del cuerpo del cochino se encuentra una ventosa posterior generalmente indicada por el número 20 y en forma similar colocada adyacente al extremo 14 frontal del cuerpo se encuentra una ventosa frontal generalmente indicada por el número 22. Las ventosas 20 y 22 de preferencia se forman de material elastomérico, tal como plástico o caucho rígido. El uretano es un material comúnmente utilizado para ventosas de cochino de tubería. La ventosa 20 posterior tiene un rebajo 24 en forma de ventosa circunferencial en la superficie posterior que proporciona una porción 26 de reborde circunferencial flexible. La ventosa 20 se configura de manera que la fuerza del flujo de gas a través de una tubería que empuja el extremo posterior de la ventosa tenderá a expandir la porción 26 de reborde circunferencial en acoplamiento de sellado con la superficie cilindrica interior de la tubería (no mostrada) de manera que el cochino se mueva por el flujo de fluido a través de la tubería. Colocada entre la ventosa 20 posterior y la pestaña 16 posterior se encuentra un disco 28 radial posterior que también de preferencia se forma de material elastomérico rígido. El disco 28 tiene un borde 30 circunferencial exterior que acopla la pared interior de la tubería y sirve en una acción de torcimiento para mover cualquier fluido en la tubería con el cochino conforme se fuerza a través de la tubería mediante el flujo de gas. La ventosa 20 posterior tiene una porción 32 de cuerpo interior gruesa que tiene formada en la misma un pasaje 34 de entrada posterior que se comunica en un extremo con el interior del cuerpo 10 de cochino y en el extremo 36 de entrada con el interior inferior de una tubería (no mostrada) en la cual pasa el cochino. La función del paso 34 de entrada es permitir que el gas pase a través del mismo y lleve con el mismo cualquier fluido capturado por el flujo de gas desde el interior inferior de una tubería. La ventosa 22 frontal se configura en forma similar a la ventosa 20 posterior y tiene un rebajo 38 en formas de ventosa que proporciona una porción 40 de reborde de ventosa frontal circunferencial que se expande hacia fuera por la fuerza del flujo de gas para acoplar el interior de una tubería en la cual el cochino pasa de manera que el cochino se mueva a través de la tubería. Además, delante y adyacente a la ventosa 22 frontal se encuentra un disco 42 radial frontal que tiene un borde 44 periférico circunferencial, que acopla la pared interior de la tubería. El disco 42 sirve para mover el fluido con anticipación del cochino de tubería conforme se mueve a través de una tubería. Asegurado a la parte frontal del cuerpo 10 de cochino se encuentra un cono 46 de la ojiva que se forma de preferencia de material elastomérico y tiene una porción 48 cilindrica de diámetro reducido central recibida en el extremo 14 frontal del cuerpo 10 de cochino mediante el cual el cono de la o iva se asegura al cuerpo del cochino. Una porción radialmente extendida del cono de la ojiva sirve para capturar y contener en su lugar el disco 42 radial frontal . Formado en el cono de la ojiva se encuentra un paso 50 de sifón que tiene un extremo 52 de entrada en comunicación con el interior inferior de una tubería (no mostrado) en el cual se mueve el cochino. El extremo 54 opuesto del paso 50 de sifón es un extremo de salida que comunica con una abertura 56 de tobera formada en el cono de la ojiva. Formado en el cono 46 de la ojiva se encuentra un paso 58 de derivación de gas que tiene una porción 58A frontal que rodea el paso 50 de sifón. Esta disposición proporciona una salida 60 de paso de gas anular en el extremo 54 exterior del paso 50 de sifón. Puesto que el cochino de tubería descrito hasta este punto esencialmente es simétrico alrededor de un eje del cuerpo 10 de cochino y puesto que es importante que el fluido que se distribuye por el cochino de tubería se oriente en una dirección ascendente para chocar sobre un cuadrante interior superior de la pared circunferencial interior de la tubería, es importante que la abertura 56 de tobera se oriente hacia arriba. Por esta razón, se fija al cuerpo 10 de cochino un contrapeso 62 que de preferencia se forma de metal o de otra forma es pesado de manera que el cuerpo del cochino no girará cuando se mueva a través de una tubería pero mantendrá una orientación axial con relación a la fuerza gravitacional para señalar axialmente la abertura 56 de tobera en una orientación inclinada ascendente. El método de operación de la modalidad de las FIGURAS 2, 3, 4 y 6 ahora se describirá. Cuando el cochino de la tubería se coloca en una tubería que tiene fluido de tratamiento, tal como un líquido inhibidor de moho o inhibidos de corrosión en el mismo, el cochino se mueve por el flujo de gas a través de la tubería. Cuando se mueve a través de la tubería el cochino, y particularmente los discos 28 y 42 radiales, se configuran para mover el líquido hacia delante en anticipación del cochino de manera que el líquido se llevará de un área a otra dentro de la tubería. Cuando el cochino se mueve a través de una tubería y empuja el líquido al frente de éste, parte del gas presurizado del extremo posterior del cochino de tubería fluye a través de la entrada 34 posterior, a través del interior 64 del cuerpo 10 de cochino y fuera a través del paso 58 y 58A de derivación. Este flujo de gas que rodea el paso 50 de sifón y drena el líquido dentro de la porción, interior inferior de la tubería dentro del extremo 52 de entrada y el paso 50 de sifón. Esta es la aplicación de lo que comúnmente se refiere como el principio de Bernoulli. El principio de Bernoulli establece una relación entre la presión de fluido interna y la velocidad de fluido, esencialmente una declaración de conservación de energía, que tiene, como consecuencia, la aplicación de una presión reducida en el extremo 54 exterior del paso 50 de sifón para drenar por consiguiente el líquido desde dentro de este paso de sifón y llevarlo con el gas que pasa hacia fuera a través de la salida 60 de paso de gas anular de manera que se forma una aspersión de líquido que se inyecta desde la abertura 56 de tobera para cubrir un segmento interior superior de la pared cilindrica interior de la tubería (no mostrada) . La entrada 36 del paso 34 posterior de preferencia se coloca, como se ilustra en las FIGURAS 2 y 3, cerca de la parte inferior interior de una tubería a través de la cual el cochino se mueve de manera que cualquier líquido dentro de la tubería, hacia atrás de la ventosa 20 posterior, tiende a drenarse por el flujo de gas. Este líquido se recolecta dentro del interior 64 del cuerpo 10 de manera que el cuerpo interior forma un depósito 66 que lleva líquido en el mismo. El depósito 66 funciona como una fuente de líquido que está disponible en el caso de que el cochino de tubería pase un área que de otra manera está desprovista de líquido. De este modo, la provisión de un depósito interior dentro del cuerpo del cochino de tubería ayuda a asegurar más consistencia y distribución uniforme del líquido de tratamiento a la porción interior superior de una pared interior de la tubería. La FIGURA 1 tomada junto con las vistas en corte transversal de la FIGURA 3 a 6, muestra una modalidad alternativa de la invención en la cual los mismos elementos o equivalentes tienen los mismos números que en la FIGURA 2, pero en todos los respectos la disposición de la FIGURA 1 es la misma que la FIGURA 2 excepto que la FIGURA 1 proporciona además del primer depósito 66 dentro de los confines del cuerpo 10, un segundo depósito 68 que se forma dentro del interior de un cono 46A de la ojiva. El cono 46A de la ojiva esencialmente es idéntico al cono 46 de la ojiva de la FIGURA 2 excepto por la provisión de la segunda área 68 de depósito. Además, el paso 50 de sifón incluye un tubo 70 de sifón que tiene un extremo 72 inferior abierto que comunica con el segundo depósito 68 formado en el cono de la ojiva.
Un elemento adicional en la FIGURA 1 comparado con la FIGURA 2, es un tubo 74 de entrada colocado dentro del segundo depósito 68. El tubo 74 de entrada tiene un extremo 76 de entrada (véase FIGURA 5) que se extiende a través de la pared circunferencial exterior del cono de la ojiva que forma el segundo depósito 68, y un extremo 78 de salida que comunica con el segundo depósito 68. El cochino de distribución de líquido de la FIGURA 1 comparado con el de la FIGURA 2 funciona en sustancialmente la misma forma excepto que el líquido que se distribuye a la superficie interior de la tubería a través de la cual pasa el cochino principalmente se drena del segundo depósito 68 mediante la acción de Bernoulli del gas que fluye a través de la porción 58A frontal del paso 58 de derivación y fuera del paso 60 de gas anular, drenando el fluido desde dentro del segundo depósito 68. El líquido se fuerza dentro del segundo depósito 68 mediante la acumulación de líquido en la parte frontal del disco 42 radial frontal. Un líquido se drena por la acción de Bernoulli del segundo depósito 66, se crea la presión reducida en el depósito que drena el fluido hacia arriba a través de la entrada 74 de fluido (véase en la FIGURA 5) . La ventaja de la modalidad de la FIGURA 1 comparada con la de la FIGURA 2 es que un segundo depósito se agrega dentro del cochino de manera que si las áreas de una tubería se encuentran donde no reside ningún tratamiento de líquido residual en una porción inferior de la tubería, existe más probabilidad de que el interior de la tubería se cubrirá por la aspersión del líquido protector tomado del primer depósito 66 o segundo depósito 68. La invención se ilustra y describe con una aspersión de sifón sencilla sin embargo es fácil observar que más de una aspersión de sifón puede acomodarse en el cono de la ojiva si se desea. La invención que se ha descrito en donde el cochino (si cualquiera de la modalidad de la FIGURA 1 o FIGURA 2) se opera por sí mismo dentro de una tubería. Otro método de operación del cochino de tubería descrito en la presente es correr el cochino en tándem por un siguiente segundo cochino de tubería de manera que el segundo cochino de tubería funciona más o menos como un pistón para forzar el líquido desde dentro de la tubería dentro del cochino de distribución de fluido para distribuir mejor el líquido sobre la pared interior de la tubería. Características importantes de esta invención incluyen la provisión de un método de inyección en forma de un cochino de tubería que puede insertarse en una tubería y accionarse por la presión de gas de manera que el flujo de derivación crea la acción de sifón que drena el líquido localizado en la porción inferior de la tubería e inyecta el líquido a través de una tobera de aspersión dirigida al área superior de la pared de tubería interior. Cuando el cochino de tubería de esta invención se utiliza como un elemento frontal de un proceso de lote de dos cochinos, puede lograrse una acción mejorada. Además, la tobera del cochino de tubería de esta invención puede colocarse en cualquier ubicación alrededor de la parte frontal del cochino y una pluralidad de toberas puede utilizarse de manera que puede obtenerse por consiguiente una aplicación de revestimiento completa de 360° y un fluido protector sobre la pared cilindrica interna de una tubería. Aunque la invención se ha descrito con un cierto grado de particularidad, se manifiesta que muchos cambios pueden hacerse en detalles de construcción y la disposición de componentes sin apartarse del espíritu y alcance de esta invención. Se entiende que la invención no se limita a las modalidades establecidas en la presente para propósitos de ejemplificaciones, pero se limitará sólo por el alcance de las reivindicaciones anexas, incluyendo el amplio margen de equivalencia a la cual se titula cada elemento del mismo.