PT2286136E - Fecho verificável e sistema de bloqueio de uma passagem cilíndrica - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "Fecho verificável e sistema de bloqueio de uma passagem cilíndrica"

ANTECEDENTES DO INVENTO É frequentemente necessário fechar uma abertura de um componente tubular de modo quer permanente quer semipermanentemente, isto é, fechar uma abertura onde não é requerido ou não é desejável colocar uma válvula. Um exemplo de um fecho semipermanente acontece quando é perfurado um orifício de derivação (hot tap) numa linha de condutas ou num recipiente através de um acessório ligado à linha de condutas ou ao recipiente. Na aplicação típica em orifícios de derivação quando utilizados na indústria do petróleo, um acessório é soldado no exterior de uma conduta que tem a escoar-se no seu interior gás ou líquido sob pressão. 0 acessório inclui uma flange na sua ligação externa e uma máquina de furação é ligada à flange. Pela utilização de equipamento altamente especializado, pode então ser perfurado um orifício através da parede da conduta, enquanto um gás ou líquido continua a escoar-se através da mesma para proporcionar acesso ao interior do tubo, tal como para a inserção de equipamento para bloqueio temporário do escoamento através da conduta enquanto estão a ser feitas reparações na mesma. Após as reparações terem sido finalizadas, o equipamento é removido, mas a abertura que proporciona a comunicação ao interior do tubo necessita de ser fechada. De preferência, o fecho é feito de tal maneira que no futuro pode ser de novo obtido um acesso através do acessório ao interior da conduta.

Devido ao componente tubular estar sob pressão, um componente de fecho deve estar numa posição adequadamente bloqueada antes do componente de fecho ser exposto à pressão atmosférica. Um componente de fecho inadequadamente bloqueado pode explodir, provocando ferimentos graves a um operador ou a outras pessoas na sua proximidade. Por conseguinte, é extremamente importante que o operador saiba como uma certeza que o componente de fecho está devidamente bloqueado. Isto é, o operador pode verificar com certeza que um componente de bujão no interior de uma passagem cilíndrica que conduz à abertura está na sua posição adequada e que um anel de bloqueio ou uma placa de retentor, quer um anel ou placa expansível radialmente, ou um par articulado de anéis ou de placas de bloqueio está na sua posição adequada e segura no interior de uma ranhura circunferencial da passagem cilíndrica antes da exposição à pressão atmosférica a zona por cima do componente de fecho.

Em US-B-6286553 é descrito um sistema de fecho removível que tem um fecho para uma abertura que se prolonga através de um componente tubular. A abertura tem uma primeira superfície cilíndrica com um primeiro diâmetro interno e uma segunda superfície cilíndrica com um diâmetro interno alargado, que proporciona um rebordo circunferencial. É proporcionada uma ranhura circunferencial de diâmetro interno aumentado na segunda superfície cilíndrica. 0 fecho é formado por um bujão cilíndrico posicionado de modo removível no interior do componente tubular e engatado no rebordo circunferencial e inclui um anel expansível de retenção que tem uma posição retraída e uma posição expandida. 0 anel de retenção pode ser recebido quando na posição expandida no interior da ranhura circunferencial para reter o bujão entre o rebordo circunferencial e o anel de retenção.

Em GB-A-263367 é descrita uma ligação de condutas e um dispositivo de perfuração sob pressão, em que uma manga dividida, apertada em torno da conduta a ser perfurada, tem um ramal integrado que se projeta radialmente, adaptado na sua extremidade externa para receber um invólucro de perfuração e subsequentemente a conduta subsidiária. Um bujão operado por meios de parafuso está adaptado para fechar o ramal ou a ser projetado para fechar o ramal. A extremidade livre do bujão na posição projetada entra num recesso no lado oposto do ramal, a qual forma também uma bolsa para receber as aparas da perfuração.

BREVE SUMÁRIO DO INVENTO

Um sistema de bloqueio para fecho de uma passagem cilíndrica numa linha de condutas de transporte de líquidos ou gases envolve normalmente a utilização de um componente de bujão de finalização, que tem um ou mais anéis ou placas de bloqueio colocados numa superfície de topo do componente de bujão. As placas podem-se prolongar para fora a partir de uma linha central do componente de bujão. 0 componente de bujão compreende um corpo de bujão cilíndrico e um suporte do bujão. 0 suporte de bujão está ligado a uma barra de mandrilar da máquina perfuração. A barra de mandrilar baixa o componente de bujão para dentro da passagem, sendo a passagem normalmente uma flange de montagem, e as placas prolongam-se para fora para engatarem numa porção interna da passagem e reterem o corpo do bujão no lugar. No entanto, é importante que o corpo de bujão fique na sua posição bloqueada correta no interior da passagem antes da sua libertação da barra de mandrilar. Caso contrário, o corpo de bujão podia explodir e ferir gravemente ou matar um operador.

Um método para verificação do fecho do sistema de bloqueio envolve um conjunto de válvulas e um sistema de condutas em comunicação com a linha de condutas e com a máquina de furação. Uma válvula de acoplamento liga uma

extremidade inferior da máquina de furação à passagem. A

conduta de igualação liga uma porção superior da válvula de derivação a uma segunda passagem cilíndrica, ligada à linha de condutas e localizada a jusante da máquina de furação. A conduta de igualação tem uma válvula de derivação numa extremidade mais próxima da linha de condutas, uma válvula de igualação na outra extremidade, e um manómetro localizado entre estas duas válvulas. A máquina de furação tem uma válvula de purga, bem como um manómetro. A válvula acoplamento inclui uma válvula interna de derivação em paralelo.

Pelo fecho da válvula de derivação, da válvula de igualação, da válvula interna de derivação em paralelo, e de uma válvula de acoplamento, a linha de condutas, a máquina de furação, e a conduta de igualação ficam isoladas umas das outras, de modo a impedir um escoamento de produto de umas para as outras. A pressão da máquina de furação é então igualada à pressão na linha de condutas pela abertura da válvula de derivação, da válvula interna de derivação em paralelo e da purga de ar da máquina de furação. Depois do ar ter sido purgado, a válvula de purga é fechada. Se uma verificação de pressão confirmar que a pressão da máquina de furação e a pressão na linha de condutas são iguais, a válvula de igualação e a válvula de acoplamento são por sua vez abertas. A barra de mandrilar desce então o corpo de bujão, estando as placas do corpo de bujão numa posição retraída, para dentro e através da válvula de acoplamento e para dentro da passagem, parando, no entanto, antes do corpo do bujão ir para uma paragem completa no interior da passagem. Se a pressão na linha de condutas e a pressão na máquina de furação permanecerem iguais, a barra de mandrilar desce mais o corpo bujão até o mesmo ir para uma paragem completa no interior da passagem. Após o corpo do bujão ir para uma paragem completa, um veio de sem-fim da máquina de furação é rodado num sentido horário, rodando assim a barra de mandrilar e o suporte de bujão. À medida que o suporte de bujão roda, as placas do corpo do bujão prolongam-se para fora a partir de uma linha central do corpo de bujão e para dentro de uma ranhura localizada numa superfície interna da passagem. Após as placas serem totalmente expandidas, o parafuso de alimentação é rodado no sentido horário para elevar o suporte de bujão e confirmar, por encontrar resistência, que as placas estão na sua posição expandida no interior da ranhura. 0 suporte de bujão é então liberto da barra de mandrilar pela rotação de uma vareta de medição no sentido anti-horário, isto permite um interbloqueio para se posicionar a si próprio entre as placas e evitar que as placas retornem à sua posição retraída. A válvula de derivação é fechada e a válvula de purga é aberta para reduzir a pressão por cima do corpo de bujão para 0 kPa de pressão manométrica. A barra de mandrilar é retraída e a máquina de furação e válvula de acoplamento são removidas. Se a pressão por cima do corpo de bujão não for reduzida para 0 kPa de pressão manométrica, isto indica que o interbloqueio não está na sua posição fechada e as placas não estão bloqueadas na sua posição expandida.

Uma melhor compreensão do invento será obtida a partir da descrição que se segue das concretizações preferidas e das reivindicações, em conjunto com os desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Fig. 1 é uma vista do ambiente para pôr em prática um método de acordo com este invento. Uma linha de condutas que contém líquido ou gás está equipada com uma primeira e uma segunda abraçadeira de conduta, tendo cada abraçadeira uma flange de montagem. A primeira abraçadeira de conduta está ligada a uma válvula de acoplamento, e uma máquina de furação, ligada à válvula de acoplamento, realiza o corte de uma abertura na linha de condutas. A primeira flange de montagem cria, por conseguinte, uma passagem cilíndrica para uma porção interior da linha de condutas. Um obturador da linha de condutas (não mostrado) é feito passar através da passagem e para dentro da linha de condutas para parar o escoamento do produto através da linha de condutas. É então realizado o corte de uma segunda abertura na linha de condutas para criar uma segunda passagem cilíndrica dentro da linha de condutas através da segunda flange de montagem. A conduta de igualação é instalada entre a segunda abraçadeira de linha de condutas e a máquina de furação. A Fig. 2 é uma vista isométrica de um componente de bujão de finalização que é inserido dentro ou removido de uma abertura cilíndrica numa conduta. 0 componente de bujão compreende um corpo de bujão cilíndrico e um suporte de bujão. A Fig. 3 é uma vista explodida do componente de bujão que mostra uma primeira placa de retentor e uma segunda placa de retentor do bujão na sua posição aberta e desbloqueada. A Fig. 4 é uma vista isométrica do corpo do bujão que mostra a primeira e segunda placas de retentor expandidas radialmente para fora como ocorre quando o componente de bujão se encontra numa posição fechada e bloqueada no interior da abertura cilíndrica. A Fig. 5A é uma vista explodida do suporte de bujão. 0 suporte do bujão recebe rotativamente um atuador. A Fig. 5B é uma vista explodida do corpo de bujão, com as placas na sua posição aberta e desbloqueada. A Fig. 6 é uma vista em corte transversal do componente de bujão na sua posição aberta e desbloqueada no interior de uma abertura cilíndrica e que mostra pormenores de um sistema de alívio de pressão. A Fig. 7 é uma vista do componente de bujão na sua posição aberta e desbloqueada ao longo da linha de corte 7-7 da Fig. 6. A Fig. 8 é uma vista em corte transversal do componente de bujão na sua posição fechada e bloqueada no interior de uma abertura cilíndrica. A Fig. 9 é uma vista do componente de bujão, pela linha de corte 9-9 da Fig. 8.

As Figs. 10A e 10B são um fluxograma de um processo para verificação do fecho e do bloqueio de um componente de bujão numa passagem cilíndrica.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS

Deve ser entendido que o invento que vai agora ser descrito não está limitado na sua aplicação aos pormenores ilustrados nos desenhos anexos. 0 invento pode ter outras concretizações e ser praticado ou executado de diversas maneiras. A fraseologia e a terminologia empregues aqui são para fins de descrição e não de limitação. Os elementos ilustrados nos desenhos são identificados pelos seguintes números: 10 Processo 12 a 50 Passos de processo 52 Linha de condutas 54 Escoamento de produto 56 Primeira abraçadeira de linha de condutas 58 Segunda abraçadeira de linha de condutas 60 Flange 70 Rebordo circunferencial 76 Ranhura circunferencial 80 Superfície cilíndrica 82 Superfície cilíndrica 84 Rebordo circunferencial 86 Corpo do bujão 90 Superfície de topo 92 Ranhura circunferencial 94 Anel tórico 100 Máquina de furação 102 Manómetro 104 Válvula de purga 106 Válvula de acoplamento 108 Válvula interna de derivação em paralelo 110 Conduta de igualação 112 Válvula de igualação 114 Manómetro 116 Válvula de derivação 136 Abertura 162 Abertura 234 Guia cilíndrica 236 Abertura reduzida 238 Superfície de fundo 240 Abertura troncocónica 242 Abertura cilíndrica inferior 244 Haste da válvula 248 Cabeça da válvula 250 Superfície de vedação 252 Ranhura 254 Vedante 255 Mola 258 Primeira placa 260 Segunda placa 262 Bordo periférico semicircular 264 Bordo interno direito 266 Pino de articulação 268 Ranhura de guia 270 Parafuso de guia 272 Ranhura de superfície de excêntrico 274 Primeira ranhura de parafuso de suporte de bujão 27 6 Segunda ranhura de parafuso de suporte de bujão 278 Suporte de bujão 280 Porção de flange 282 Parafuso 284 Recesso roscado 286 Abertura 288 Suporte separador tubular 290 Extremidade inferior 292 Porção de atuação rotativa 294 Abertura 296 Apoio 298 Prato 299 Parafuso 300 Porção de bossa 302 Recesso semicircular 304 Abertura central 306 Vareta 308 Junta A prática da perfuração de derivações numa linha de condutas sob pressão é frequentemente referida como "perfuração sob pressão" ("hot tapping"). Numa operação normal de perfuração sob pressão, uma linha de condutas que contém um fluido ou gás é equipada com uma abraçadeira que tem vedantes elastoméricos, uma saída de ramal, e um flange de montagem. Logo que a abraçadeira esteja fixa na conduta, uma válvula de acoplamento que tem uma válvula interna de derivação em paralelo é ligada à flange de montagem. A abraçadeira é de um tipo bem conhecido na técnica e veda em torno da conduta; a válvula de acoplamento, que é também de um tipo bem conhecido na técnica, proporciona uma saída de controlo, que isola a pressão logo que é realizado o corte de um orifício na linha de condutas.

Uma máquina de furação é então ligada à válvula de acoplamento. A máquina de furação é de um tipo bem conhecido na técnica, normalmente formada por um corpo tubular alongado, que inclui uma barra de mandrilar rotativa. A extremidade inferior do corpo está provida com meios, tais como uma flange, pela qual a mesma é fixa à válvula de acoplamento. Uma caixa de engrenagens, ou mecanismo de acionamento, é fixa na extremidade superior do corpo da máquina de furação e proporciona meios para a rotação da barra de mandrilar. A extremidade inferior da barra de mandrilar está equipada para receber uma ferramenta de corte, bem como outras ferramentas e equipamento, incluindo um componente de fecho removível, tal como o aqui descrito. Para realizar o corte de um orifício na conduta, a válvula de acoplamento é aberta para permitir que a ferramenta de corte contacte e penetre na linha de condutas. Logo que a linha de condutas é penetrada, a máquina de furação é enchida com o produto da linha de condutas e o ar é purgado da máquina de furação através de uma válvula de purga. Após a realização do corte do orifício, o dispositivo de corte é retirado através da válvula de acoplamento e um obturador (não mostrado) é inserido no interior de uma porção da linha de condutas de modo que as operações de serviço na linha de condutas podem ser iniciadas. A flange de montagem proporciona uma passagem cilíndrica para dentro da porção interior da linha de condutas.

Logo que as operações de serviço forem completadas e o obturador de linha de condutas for removido, a abertura na conduta deve ser fechada, de preferência, com um aparelho de fecho removível, de modo que a máquina de furação e a válvula de acoplamento podem ser removidas de uma maneira segura. Este tipo de aparelho de fecho é bem conhecido na técnica. Um aparelho de fecho que é particularmente bem adequado para utilização no processo aqui descrito encontra-se no pedido de patente WO02/18835 de Wilson et. al., na patente US n.2 6,286,553 de Morgan, na patente US n.2 5,975,142 de Wilson. 0 aparelho de fecho normal contém um corpo de bujão que possui um ou mais anéis de bloqueio ou placas de retentor. As placas engatam numa porção interior da flange de montagem, usualmente um rebordo ou ranhura circunferencial, suportando assim o componente de bujão no lugar. No entanto, é importante que o corpo de bujão esteja na sua posição correta de bloqueio com a flange de montagem e que qualquer pressão na linha de condutas aplicada contra o corpo de bujão seja aliviada. Caso contrário, o corpo do bujão pode explodir para fora da abertura e ferir gravemente ou matar um operador.

Como ilustrado pela Fig. 1, numa concretização preferida de um método de acordo com este invento, uma máquina de furação 100 que tem um manómetro 102 e uma válvula de purga 104 está ligada a uma válvula de acoplamento 106 que possui uma válvula interna de derivação em paralelo 108. A válvula de acoplamento 106 está, por sua vez, ligada a uma primeira abraçadeira de conduta 56 que tem vedantes elastoméricos e uma flange de montagem 60. A conduta igualação 110 liga uma porção superior da máquina de furação 100 a uma segunda abraçadeira de conduta 58 localizada a jusante da máquina de furação 100 em relação ao escoamento de produto 54. A conduta de igualação 110 tem uma válvula de igualação 112, localizada numa extremidade mais próxima da máquina de furação 100 e uma válvula de derivação 116 localizada na extremidade oposta. A conduta de igualação 110 também tem um manómetro 114 localizado entre a válvula de derivação 116 e a válvula de igualação 112.

Para proporcionar um fecho removível, um componente de fecho que tem um suporte de bujão 278 e um corpo de bujão cilíndrico 86 (ver a Fig. 2) está fixo na barra de mandrilar (não mostrada) da máquina de furação 100 e baixado para dentro de uma abertura cilíndrica da flange de montagem 60. O corpo de bujão 86 tem uma superfície de topo 90 e paredes cilíndricas definidas por uma primeira superfície cilíndrica externa 80 e uma superfície externa ligeiramente maior 82. A diferença nos diâmetros das superfícies cilíndricas 80 e 82 resulta num rebordo circunferencial 84. Uma ranhura circunferencial externa 92 na superfície cilíndrica 80 recebe uma grande junta tórica 94. Posicionada num plano comum no corpo do bujão 86 encontra-se uma primeira placa 258 e uma segunda placa 260.

As placas 258, 260 são feitas de chapas planas de igual dimensão que proporcionam grandes superfícies para deslizarem na superfície de topo plana 90 do corpo do bujão 86 (ver as Figs. 3 e 4). Isto alivia sensivelmente qualquer problema de empenamento ou de torção que possa ocorrer com as placas de outras configurações. Cada placa 258, 260 também tem um bordo periférico sensivelmente semicircular 262 e cada tem um bordo interior sensivelmente direito 264. Os parafusos 282 ligam o corpo de bujão 86 ao suporte de bujão 278. 0 suporte de bujão 278 tem uma porção de flange 280 que tem uma abertura 286 para cada um dos parafusos 282. A flange 280 tem ainda, para cada abertura 286, suportes separadores tubulares integrais 288. Os suportes separadores 288 têm extremidades inferiores 290 (ver a Fig. 5A) que assentam na superfície de topo de corpo de bujão 90, de modo que a porção de flange principal 280 do suporte de bujão 278 é retida por cima das placas 258, 260. O suporte de bujão 278 inclui uma porção de atuação rotativa 292 que é recebida numa abertura 294 na porção de flange 280. Um apoio 296 proporciona a rotação fácil da porção de atuação 292. Um prato 298 está fixo numa extremidade inferior da porção de atuação 292, mantido no lugar por meio de parafusos 299, de modo que a porção de atuação 292 permanece segura com rotação na porção de flange 280. Uma junta anelar tórica 308 proporciona uma vedação entre a porção de flange 280 e o prato 298. Prolongando-se para baixo a partir do prato 298 encontram-se duas porções de bossa opostas 300. A vareta 306 prolonga-se através de uma abertura central 304 da porção de atuação.

Referindo as Figs. 3 e 4, as placas 258, 260 articulam-se na superfície de topo de corpo de bujão 90, articulando-se cada placa em torno de um pino de articulação 266. Os pinos de articulação 266 são parafusos que se prolongam através de aberturas nas placas 258, 260. Estão formadas em cada uma das placas 258, 260 uma ranhura de guia arqueada 268, uma primeira ranhura de parafuso de suporte de bujão 274, uma segunda ranhura de parafuso de suporte de bujão 276 e uma ranhura de superfície de excêntrico 272. Cada ranhura 268 é formada num arco em relação ao pino de articulação 266. Os parafusos de guia 270 prolongam-se através das ranhuras 268 e para dentro de uma abertura roscada 284 na superfície de topo 90 do corpo de bujão 86 (ver a Fig. 5B) . As cabeças dos parafusos 270 mantêm as placas 258, 260 em contacto deslizante com a superfície de topo de corpo de bujão 90. A primeira ranhura de parafuso de suporte de bujão 274 é arqueada em torno do pino de articulação 266. A segunda ranhura de parafuso de suporte de bujão 276 comunica com o bordo interno direito 264 da placa 258, 260. As ranhuras 274, 276 recebem os parafusos 282 e os parafusos 282 são enroscados nos recessos roscados 284 na superfície de topo 90 do corpo de bujão 86. A ranhura de superfície de excêntrico 272 é excêntrica em relação ao eixo da articulação de cada placa 258, 260, isto é, em relação ao pino de articulação 266, e em relação ao eixo de rotação da porção de atuação 292 do suporte de bujão 278. As porções de bossa 300 do suporte de bujão 278 engatam nas ranhuras de superfície de excêntrico 272, e a interação das porções de bossa 300 e das ranhuras de superfície de excêntrico 272 move as placas 258 e 260 entre as suas posições retraídas e expandidas. É empregue, desta maneira, o acoplamento mecânico direto para mover as placas 258, 260. A Fig. 3 mostra as placas 258, 260 na sua posição retraída; o seu respetivo bordo de extremidade circunferencial 262 é retirado do interior dos limites da superfície periférica externa 82 do corpo de bujão 86. Na sua posição retraída, o componente de fecho pode ser inserido ou removido de uma abertura cilíndrica tal como a formada pela flange 60. A Fig. 4 mostra as placas 258, 260 na sua posição expandida; o seu respetivo bordo circunferencial 262 prolonga-se para além da superfície circunferencial externa 82 do corpo de bujão 86. Quando o componente de fecho está posicionado no interior da flange 60, as placas 258, 260 prolongam-se para dentro de uma ranhura circunferencial 76 (ver as Figs. 6 e 8), bloqueando desse modo o componente de fecho na posição no interior da flange 60. Após o corpo do bujão 86 ser inserido dentro do flange 60 (ou qualquer outra passagem cilíndrica a ser fechada), e após as placas 258 e 260 serem movidas para as suas posições expandidas (como mostrado na Fig. 9), o suporte de bujão 278 pode ser removido desenroscando os quatro parafusos 282, permitindo desse modo que uma tampa seja colocada sobre a flange 60.

Como já foi indicado anteriormente, é importante por razões de segurança que qualquer pressão por baixo do componente de fecho seja aliviada e igualada por cima e por baixo do componente de fecho antes de ser feito esforço para libertar o componente de fecho a partir da sua posição vedada no interior de uma abertura cilíndrica. As Figs. 6 e 8 ilustram uma concretização de um sistema de alívio de pressão. O corpo de bujão 86 tem uma abertura de diâmetro reduzido 236 que se prolonga para baixo para uma superfície de fundo 238 do corpo de bujão 86. A abertura reduzida 236 é alargada para fora para uma abertura de forma troncocónica 240 que comunica com uma abertura inferior cilíndrica 242. O corpo de bujão 8 6 tem também uma abertura de diâmetro maior 162 que contém uma guia cilíndrica 234. A guia cilíndrica 234 está diretamente disposta entre os bordos direitos 264 das placas 258, 260. Para acomodar a guia cilíndrica 234, o bordo interior direito 264 de cada placa 258, 260 tem um recesso semicircular pouco profundo 302, sensivelmente igual à espessura da placa 258, 260 (ver as Figs. 3 e 4) . Devido à guia cilíndrica 234, as placas 258, 260 não podem ser retraídas para a sua posição retraída sem a passagem 236 estar aberta para aliviar qualquer pressão através corpo de bujão 86.

Um elemento de válvula tem uma porção de haste 244 que está coaxialmente fixa à superfície de fundo de uma guia 234. Porção de haste 244 liga integralmente com uma porção de cabeça de válvula 248 que tem uma superfície de vedação de válvula troncocónica 250. Na abertura troncocónica 240 é recebida uma ranhura circunferencial 252 que recebe um vedante 254. A força descendente na vareta 306 pressiona a haste da válvula 244, e desse modo a cabeça de válvula 248 para a posição inferior ou de abertura da válvula. Uma mola 255 pressiona a haste de válvula 244 e desse modo a cabeça de válvula 248, para a posição superior ou de fecho da válvula.

Quando as placas 258, 260 estão em suas posições expandidas, cabeça de válvula 248 pressionada por mola é movida para uma posição fechada, fechando passagem 236 através do corpo de bujão 86. O movimento ascendente da cabeça de válvula 248 e da haste 244 move a guia cilíndrica 234 para uma posição ascendente, como mostrado na Fig. 9. Nesta posição ascendente, a guia cilíndrica 234 está posicionada entre os bordos interiores 264 de cada uma das placas 258, 260, evitando deste modo que as placas se movam das suas posições expandidas para as suas posições retraídas. A força descendente sobre a vareta 306 deprime a guia central 234 e, desse modo, a haste 244 que tem a cabeça de válvula 248 sobre a mesma para abrir uma passagem para o escoamento do fluido através da abertura 236 no corpo de bujão 86. O operador saberá quando o escoamento através da abertura 236 cessa indicando, desse modo, que a pressão no interior de flange 60 e por cima de corpo de bujão 86 foi aliviada. Após a pressão ser igualada, retendo em baixo a vareta 306 e premindo a guia cilíndrica 234 permite à porção rotativa 278 ser rodada para retrair as placas 258, 260 e permitir a remoção do corpo de bujão 86 (ver a Fig. 7). O operador pode então remover o componente de fecho do interior da flange, expondo, desse modo, totalmente a abertura através da flange para qualquer finalidade desejada.

Quando da inserção e orientação do componente de fecho, o operador necessita, no entanto, de um método para verificar se o componente de fecho está na sua posição expandida. Referindo a Fig. 10A, na concretização preferida de um método para verificação se o componente de fecho está na sua posição expandida, o operador estabelece, em primeiro lugar, um conjunto de condições prévias 12, que incluem a instalação da máquina de furação 100 dentro da válvula de acoplamento 106, a instalação da conduta de igualação 110, a instalação de um adaptador de furação (não mostrado) para a máquina de furação 100, o posicionamento do corpo do bujão de finalização 86 e do suporte de bujão 278 na barra de mandrilar (não mostrada) da máquina de furação 100, e o assegurar que as placas 258, 260 do corpo de bujão de finalização 86 estão na posição completamente retraída. Logo que as condições prévias estejam satisfeitas, ocorre o passo 14, no qual a válvula de igualação 112, a válvula de derivação 116, a válvula de acoplamento 106 e a válvula interna de derivação em paralelo 108 estão cada uma fechada. A válvula de purga 104 permanece, no entanto, aberta. Segue-se uma série de passos 16, 18 de abertura de válvulas. No passo 16 é aberta a válvula interna de derivação em paralelo 108 e é registada uma pressão da linha de condutas P-l, como indicado pelo manómetro 114. No passo 18 é aberta a válvula de derivação 116. A válvula de purga 104 purga então o ar da máquina de furação 100. No passo 20 é fechada a válvula de purga 104 e é registada pressão de uma máquina de furação P-2 como indicado pelo manómetro 102.

Ocorre então uma série de passos de verificação de pressão 22, 28 e uma série de interrelacionada dos passos de abertura de válvulas 24, 30. A verificação de pressão 22 determina se a pressão P-l é igual à pressão P-2. Se as duas pressões P-l, P-2 forem iguais, então no passo 24 é aberta a válvula de igualação 112 e ocorre uma segunda verificação de pressão 28. No entanto, se a verificação de pressão 22 mostrar que as duas pressões P-l, P-2 não são iguais, então é executado o passo de diagnóstico 26 para determinar e corrigir a causa das pressões desiguais P-l, P-2. Após a válvula de igualação 112 ser aberta no passo 24, é realizada uma segunda verificação de pressão 28. Se as duas pressões P-l, P-2 permanecerem iguais, então no passo 30 é aberta a válvula de acoplamento 106. Se as duas pressões P-l, P-2 não forem iguais, a válvula de acoplamento 106 permanece fechada e é novamente executado o passo de diagnóstico 26.

Com a válvula de acoplamento 106 numa posição totalmente aberta, no passo de abaixamento 32 é passado o corpo do bujão 86 através da válvula de acoplamento 106 e para dentro da abertura cilíndrica da flange de montagem 60. Antes do corpo de bujão 86 ir a uma paragem completa no interior da flange de montagem 60, é realizada uma terceira verificação de pressão 34 para determinar se as duas pressões P-l, P-2 são iguais. Se as pressões P-l, P-2, não forem iguais, o passo de diagnóstico 26 é novamente executado. Se as duas pressões P-1, P-2 forem iguais então o corpo de bujão 86 é ainda baixado no passo 36 até o corpo de bujão 86 ir para uma paragem completa no rebordo circunferencial 70, localizado numa flange de superfície interna 60 (ver a Fig. 6).

No passo 38 o corpo de bujão 86 é orientado, de modo que as placas 258, 260 ficam nas suas posições expandidas. Um veio sem-fim (não mostrado) da máquina de furação 100 é rodado no sentido horário, rodando desse modo a barra de mandrilar e o suporte de bujão 278. À medida que o suporte de bujão 278 roda, placas 258, 260 prolongam-se para exterior a partir de uma linha central do corpo de bujão 86 e para dentro da ranhura circunferencial 76 da flange de montagem 60. No passo 40 a barra de mandrilar é retraída até ser sentida resistência para confirmar que as placas 258, 260 estão nas suas posições expandidas. Se as placas 258, 260 estiverem nas suas posições expandidas, então a deslocação ascendente do suporte de bujão 278 é restringida. No passo 42 é liberto o suporte de bujão 278, fechando desse modo o interbloqueio.

Após o suporte de bujão 278 ter sido liberto, no passo 42 é isolada a conduta de igualação 110 da linha de condutas 52, pelo fecho da válvula de derivação 116 e da válvula de igualação 112. No passo 46 a válvula de purga 104 é aberta para purgar o ar e o produto da linha de condutas, contido na máquina de furação 100, reduzindo desse modo a pressão P-2 para 0 kPa de pressão manométrica. No passo 48 a barra de mandrilar é totalmente retraída e no passo 50 a máquina de furação 100 e a válvula de acoplamento 106 são removidas.

As reivindicações e a especificação descrevem o invento apresentado e os termos que são empregues nas reivindicações vão buscar o seu significado à utilização de tais termos na especificação.

Embora o invento tenha sido descrito com um certo grau de particularidade, é evidente que muitas alterações podem ser feitas nos pormenores de construção e na disposição dos componentes sem que se afastem do âmbito desta descrição.

Lisboa, 2015-08-25

Claims (13)

1. REIVINDICAÇÕES 1 - Método para verificação do fecho de um sistema de bloqueio de uma passagem cilíndrica, compreendendo o sistema de bloqueio um bujão de finalização (86) que tem um ou mais anéis de bloqueio, compreendendo o método os passos de: isolamento de uma máquina de furação (100) de uma linha de condutas (52), de modo a impedir um escoamento de produto de uma para a outra, em que a máquina de furação (100) está ligada a uma segunda passagem cilíndrica através de uma conduta de igualação (110) e a segunda passagem cilíndrica está localizada a jusante da máquina de furação (100) em relação a um escoamento de produto na linha de condutas (52); igualação da pressão de uma máquina de furação (100) e da pressão de uma linha de condutas (52); abaixamento do bujão finalização (86) a partir da máquina de furação (100) para dentro de uma passagem cilíndrica da linha de condutas (52) até ser restringida uma deslocação descendente do bujão de finalização; orientação do bujão de finalização no interior da passagem, de modo que o anel de bloqueio fique numa posição totalmente expandida; e elevação do bujão de finalização até ser restringida a sua deslocação ascendente no interior da passagem, em que a passagem está ligada a uma máquina de furação (100) através de uma válvula de acoplamento (106), tendo a válvula de acoplamento (106) uma válvula interna de derivação em paralelo (108) .
2. 2 - Método de acordo com a reivindicação 1, que compreende ainda o passo de libertação do bujão de finalização de modo a manter o anel de bloqueio na posição totalmente expandida.
3. 3 - Método de acordo com a reivindicação 1, em que o referido passo de igualação de pressão compreende ainda o passo de permissão do escoamento do produto entre a linha de condutas (52) e a máquina de furação (100).
4. 4 - Método de acordo com a reivindicação 1, em que o referido passo de igualação de pressão compreende ainda o passo de purga de sensivelmente todo o ar contido no interior da máquina de furação (100) .
5. 5 - Método de acordo com qualquer reivindicação anterior, que compreende ainda um passo de redução de pressão.
6. 6 - Método de acordo com a reivindicação 5, em que o referido passo de redução de pressão compreende os passos de: isolamento por uma segunda vez da linha de condutas (52) e da máquina de furação (100) uma da outra, de modo a impedir um escoamento de produto de uma para a outra; e purga sensivelmente de todo o ar contido na máquina de furação (100), de modo que a pressão da máquina de furação (100) seja de 0 kPa de pressão manométrica.
7. 7 - Método de acordo com a reivindicação 1, que compreende ainda o passo de isolamento da máquina de furação (100) da conduta de igualação (110), de modo a impedir um escoamento de produto de uma para a outra.
8. 8 - Método de acordo com a reivindicação 1, que compreende ainda o passo de permissão do escoamento do produto entre a conduta de igualação (110) e a máquina de furação (10 0) .
9. 9 - Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que o referido passo de abaixamento compreende os passos de: fixação de um bujão de finalização numa barra de mandrilar da máquina de furação (100); abertura da válvula de acoplamento (106) para aceder à passagem cilíndrica; e passagem do bujão de finalização através da válvula de acoplamento (106) e para dentro de uma porção da passagem cilíndrica.
10. 10 - Método de acordo com a reivindicação 9, em que a passagem cilíndrica compreende um rebordo circunferencial (70) que impede uma deslocação descendente continuada do bujão de finalização através da passagem.
11. 11 - Método de acordo com a reivindicação 1, em que o referido passo de orientação compreende o passo de rotação do bujão de finalização e para dentro de uma ranhura circunferencial (76) localizada numa superfície interior da passagem.
12. 12 - Método de acordo com qualquer reivindicação anterior, em que o referido passo de elevação compreende o passo de rotação do bujão de finalização uma segunda vez, de modo a fazer com que o bujão de finalização se desloque no sentido ascendente no interior da passagem.
13. 13 - Método de acordo com qualquer reivindicação anterior, em que o anel de bloqueio é uma placa de retentor (258, 260). Lisboa, 2015-08-25