PT8456U - Junta para tubos - Google Patents

Description

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-2- MEMÓRIA DESCRITIVA

O presente modelo de utilidade refere-se a juntas para tubos.

Estas juntas têm particular interesse para os tubos do tipo que têm uma camisa, e são particularmente adequadas, mas não exclusivamente para tubos de transporte de líquidos ou gases com pressões mais altas do que a camisa sem suporte é capaz de aguentar.

Num exemplo particular de uma tal aplicação, são realizados grandes comprimentos de tubos de aço, soldando topo-a-topo comprimentos de tubo (por exemplo com 11,58 m) com, digamos 355 mm de diâmetro. Este grande comprimento é encamisado com uma camisa de material de poliolefina, puxando a camisa através de uma matriz que reduz o seu diâmetro e puxando-a através do tubo. Subsequentemente, a camisa é deixada voltar ao seu tamanho original, e ao fazê-lo liga-se firmemente à parede do tubo. Este procedimento repete-se e são ligados topo-a-topo grandes comprimentos de tubo encamisado, utilizando uma junta de acordo com o modelo de utilidade. Pósteriormente, ligam-se grandes comprimentos adicionais para completar a tubagem.

Os comprimentos de tubo são, por exemplo, suportados por escantilhões, e cada tubo é puxado para o seu vizinho por meio de macacos hidráulicos, antes de se efectuar a união. Nesta fase os escantilhões permitem ao tubo deslizar. Depois, os escantilhões podem ser seguros às tubagens.

De acordo com o modelo de utilidade, a junta entre os tubos, contendo cada um deles uma camisa de poliolefina, é caracterizada por as duas porções de extremidade de tubo estarem espaçadas entre si, com as suas camisas salientes das porções de extremidade, e juntas por meios de junção, interligando um invólucro as porções de extremidade de tubo, e tendo argamassa no espaço entre as camisas e o invólucro.

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Numa concretização preferida, os meios de junção compreendem um acoplamento de electrofusão.

Numa outra concretização preferida, os meios de junção compreendem flanges, tendo meios de vedação, apertados em conjunto por parafusos.

Serão seguidamente descritas as concretizações da junta por meio de um exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais: a Figura 1 é um corte longitudinal através da primeira concretização da junta; a Figura 2 é um fragmento do corte longitudinal mostrando uma alteração da Figura 1; a Figura 3 é um corte longitudinal através da segunda concretização da junta; a Figura 4 é um corte longitudinal através de um aparelho de teste para um exemplo da junta; e a Figura 5 é uma secção pela linha V-V mostrada na figura 4.

Na Figura 1 é mostrada uma junta 10 que compreende duas porções de extremidade de tubo 12, 14 espaçadas entre si, com a camisa 16, 18 saliente dos tubos 17, 19 das porções de extremidade 12, 14. A camisa 16, 18 é, por exemplo, de polietileno com uma densidade média, e as camisas estão juntas por meios de junção, na forma de um acoplamento de electrofusão 20. Este é um corpo oco em polietileno aberto em cada extremidade, e que tem um elemento aquecedor, pelo qual pode ser aquecido e fundido, e ao qual se liga o tubo.

As porções de extremidade do tubo 12, 14 estão interligadas por um invólucro 22 que é composto por duas flanges 24, 26 unidas por soldadura às porções de extremidade do tubo 12, 14 respectivamente, e uma parede cilíndrica do invólucro 28 unida por soldadura às flanges 24, 26. A parede do invólucro 28 tem canais 30, 32, através dos quais pode ser injectada uma argamassa 34, tal como, por exemplo, cimento epóxido ou normal.

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Os tubos têm nominalmente, por exemplo, 355 mm de diâmetro e são de alta pressão, são construídos em aço e a parede do tubo tem uma espessura de 9 mm. A camisa é relativamente fina e tem, de preferência, a espessura de, pelo menos, 8 mm, onde o tubo tem a medida de 355 mm. A pressão suportada pela camisa é neste exemplo de, pelo menos, 2413,17 kPa. Contudo, esta junta pode ser utilizada, convenientemente, para pressões muito mais altas. A pressão na camisa é maior do que a camisa pode aguentar sozinha. Contudo, a presença da argamassa na camisa e invólucro suporta a camisa, e a carga de pressão é, efectivamente, transferida através do cimento epóxido para o invólucro.

Os comprimentos individuais do tubo em bruto são juntos nas suas extremidades por soldadura de topo no local de trabalho, para realizar um grande comprimento de tubo que é então junto, utilizando a junta do presente modelo de utilidade, para um outro comprimento longo ou vários comprimentos longos. Os comprimentos em bruto de extremidade do tubo em tais conjuntos são tubos tendo uma flange de alta pressão, tal como 24, ou 26, numa extremidade, tendo cada uma dessas flanges sido fixa por soldadura na fábrica no decorrer do fabrico do comprimento de tubo em bruto.

Ao fazer a junta, as extremidades salientes 17, 19 das camisas 16, 18 são, preferivelmente, cuidadosamente cortadas num comprimento apropriado para facilitar o fabrico da junta. A parede do invólucro 28 é colocada de modo solto, rodeando um dos comprimentos do tubo 16, 18, antes dos tubos serem juntos.

Para aumentar a precisão, como mostrado na Figura 2, uma metade ou todo o acessório de electrofusão 60 é, preferivelmente, montado em volta de cada extremidade saliente 17, 19 e encaixa-se na extremidade do tubo 12, 14. Os elementos aquecedores são ligados, de modo que os acessórios de electrofusão sejam ligados às camisas. Isto bloqueia a camisa em relação ao tubo 12, 14. Por outro lado, a camisa podia continuar a voltar ao seu tamanho original a seguir a ter sido, recentemente, puxada

71 452 ERS 3175 -5 através da matriz e do tubo, fazendo assim com que a extremidade saliente 17, 19 se reduza no seu comprimento. Tais acessórios de bloqueio são bloqueados no lugar, antes de ser feito o corte das extremidades salientes 17, 19. O acoplamento de electrofusâo 20 é finalmente colocado, de modo solto, na posição. São utilizados macacos potentes para puxarem conjuntamente os tubos. Os escantilhões, nos quais os tubos estão apoiados estão soltos nesta fase, para que isto possa acontecer. O acoplamento de electrofusâo 20 é alimentado com energia, quando os tubos tenham sido completamente puxados em conjunto, para se ligarem pelas suas extremidades salientes 17, 19. A parede de invólucro 28 está posicionada nas flanges 24, 26 e é soldada no local. É injectado cimento epóxido, ou qualquer outro cimento, ou argamassa, através de um dos acessos 30, 32. O ar é injectado através doutro acesso. Podem ser proporcionados mais que dois acessos, para facilitar a injecção da argamassa.

Os acessórios de bloqueio, acima referidos ajudam a reduzir o alargamento para fora das extremidades salientes 17, 19. Quando a extremidade saliente 17, 19 não é suficientemente larga para se juntar ao acessório 20, pode ser batida uma inserção em aço inoxidável para dentro da camisa, para a expandir ligeiramente para fazer coincidir correctamente o acoplamento 20 e a extremidade 17, 19.

Em vez de se utilizar um acoplamento de electrofusâo 20, a Figura 3 mostra uma junta 50, compreendendo flanges 52 apertadas conjuntamente por parafusos 54. A junta 50 pode, por exemplo ser do tipo vendido sob a marca registada "PECAT" que se pode obter na R.M. Fabrications Limited, 2 Paddock Road West Pimbo Skelmer-sdale Lanes. WN8. 9PL. As flanges 52 engatam adicionalmente nas flanges 56, 58 que possuem meios de vedação 59 apertados conjuntamente por parafusos 54.

Outras alternativas para a junta entre as camisas 16, 18 -6- 71 452 RS 3175 (não mostradas) são flanges que são soldadas por fusão de topo ou ligadas por acopladores de electrofusão às camisas 16, 18; ou utilizam flanges que estão integradas num acessório de electrofusão e foram, portanto, elas próprias unidas directamen-te às camisas 16, 18.

Cada uma das flanges, em cada uma das alternativas acima referidas, tem um meio de vedação, e os dois meios de vedação são apertados conjuntamente, para engatarem nos meios de vedação, por parafusos que passam através das flanges.

Uma vez que, a união entre as extremidades salientes 17, 19, tenha sido realizada, utilizando uma junta 50, ou uma das outras alternativas descritas, a parede do invólucro 28 é posicionada e segura por soldadura, e não deve ser deixado que o cimento epóxido, ou outro cimento, afecte a camisa. Na concretização da Figura 1 é possível uma secção de cimento epóxido relativamente fina. Na concretização da Figura 2 é necessária uma secção maior para acomodar as flanges e os parafusos .

Um exemplo do aparelho de teste para a junta está mostrado nas Figuras 4 e 5. O aparelho de teste mostra uma junta 10 com flanges de extremidade 100, 102 ligadas por soldadura 104 aos redutores concêntricos 106. Os redutores 106 são ligados por soldadura 108 a um invólucro 110 constituído por duas metades prolongando-se longitudinalmente 112, 114. As metades são ligadas por duas soldaduras longitudinais em 116, 118.

Cada união soldada 108 compreende uma tira de apoio 122, 124 soldada à metade do invólucro 114, 112. São proporcionadas as entradas 126, 128 nas metades de invólucro 112, 114.

Na utilização efectiva da junta mostrada nas Figuras 4 e 5, em que os dois tubos que devem ser juntos têm extremidades planas (isto é, não têm flanges), os redutores são ligados por

71 452 ERS 3175 -7-uniões soldadas nas extremidades com menor diâmetro, às extremidades do tubo. Por outras palavras, as flanges 100, 102 não são utilizadas e as juntas em 104 são feitas nas extremidades do tubo. Os redutores são juntos aos tubos antes do início do revestimento. As extremidades da camisa ficam salientes das extremidades do tubo, como mostrado em 130, 132. É feita uma união entre as extremidades da camisa, utilizando um acoplador de electrofusão 134 (tal como explicado acima).

Depois, as duas metades de invólucro 112, 114 são montadas no local, encaixando-se cada uma na parte superior de uma tira de suporte 120, em cada extremidade. As metades de invólucro são soldadas na posição nas suas extremidades e ao longo dos seus bordos longitudinais. Depois, a argamassa de cimento epóxido 140 é injectada, de modo a encher o espaço entre a camisa 130, 132 e o invólucro 110.

Quando é requerido juntar uma válvula, a válvula é montada com as flanges nas suas extremidades, sendo utilizada, por exemplo, a flange 100. Tipicamente a válvula é, por exemplo, revestida interiormente com um revestimento resistente à corrosão, que sai nas suas flanges, de modo a formar uma flange de revestimento. Consequentemente, é ligado um pequeno comprimento da camisa à válvula, com uma flange formada pelo prolongamento para o exterior da camisa da flange 100, que se junta hermeticamente à flange do material de revestimento. É então realizada a junta para uma outra extremidade do tubo, utilizando um acoplador de electrofusão, como anteriormen-te, e sendo feito o acabamento com o invólucro e a argamassa.

Será entendido que, nas Figuras 4 e 5, a junta é mostrada com chapas de obturação de extremidade 150 para fins de teste. Estas chapas não são utilizadas durante a utilização real da junta. Na realidade o invólucro de junta termina nos dois redutores 106, tal como descrito; ou então são utilizadas as flanges 100, 102 para objectivos alternativos, tal como descrito.

Claims (5)

1. -8- 71 452 RS 3175 REIVINDICACÔES 1 - Junta (10) para tubos, cada um dos quais tem uma camisa (16, 18) de material com propriedades plásticas, caracterizada por as duas porções de extremidade de tubo (12, 14) estarem espaçadas entre si, estando as suas camisas (17, 19; 130, 132) salientes das porções de extremidade (17, 14) e unidas por meios de união (20; 50; 134), interligando um invólucro (22; 110), as porções de extremidade (12, 14) e a argamassa (32; 140) no espaço entre as camisas (17, 19; 130; 132) e o invólucro (22; 110).
2. 2 - Junta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os meios de união (20) compreenderem um acoplamento de electrofusão.
3. 3 - Junta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os meios de união (50) compreenderem flanges (52), tendo meios de vedação (59), apertados em conjunto por parafusos (54).
4. 4 - Junta de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por as flanges serem unidas às camisas por fusão de topo ou directamente por electrofusão.
5. 5 - Junta de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por as flanges serem unidas às camisas por acopladores de electrofusão. Lisboa -2. tiZ 1992 Por BRITISH GAS PLC =0 AGENTE 0FICIAL=