DISPOSITIVO DE CONEXIÓN DE TUBOS.

El presente invento se refiere a mejoras en conectores de tubos particular pero no exclusivamente para usar en la industria petrolífera para conectar secciones de tubería metálica de cadenas de tubos. Los así llamados conectores de tubos del tipo Merlin son bien conocidos en la técnica para conectar tubos juntos y están descritos en los documentos GB1573945, GB2033518, GB2099529, GB2113335 y GB2138089. La conexión está formada por un miembro macho tubular que tiene una superficie periférica exterior troncocónica y un miembro hembra tubular que tiene una superficie interior generalmente troncocónica correspondiente a la superficie periférica exterior troncocónica del miembro macho. Durante su uso, los dos miembros, cada uno asociado con una sección de tubería, son enchufados juntos y son bloqueados axialmente juntos haciendo coincidir salientes y ranuras anulares previstas en dichas superficies periféricas, estando los salientes y ranuras separados a lo largo de las dos superficies. Al enchufar los dos miembros juntos, son inicialmente enchufados hasta que se ha hecho contacto superficial entre las superficies de la cresta de los salientes y las superficies entre las ranuras al menos en los extremos de las partes solapadas de las superficies. El fluido hidráulico a presión es a continuación típicamente suministrado entre las partes solapadas de las superficies para expandir el miembro hembra y/o contraer el miembro macho para permitir que los miembros sean completamente enchufados juntos o los miembros pueden simplemente ser empujados juntos. El fluido hidráulico presurizado es también utilizado para desconectar los miembros expandiendo el miembro hembra y/o contrayendo el miembro macho para extraer los salientes fuera de la aplicación con las ranuras correspondientes. Con el fin de reducir la magnitud axial de los miembros, se pueden prever salientes y ranuras que tienen extensiones axiales relativamente pequeñas pero esto significa que, para enchufar completamente los miembros juntos después de que hayan sido llevados a contacto inicial, es necesario mover los salientes individuales más allá de al menos una ranura antes de que cada saliente sea alineado con la ranura en la que está diseñado que se aplique. Al hacer esto, existe un riesgo de que los salientes y ranuras puedan aplicarse mutuamente antes de que los miembros sean totalmente enchufados juntos y puede entonces resultar imposible separar los salientes y ranuras. Para evitar esto, antes se han propuesto sistemas que forman al menos algunos de los salientes y ranuras con diferentes magnitudes axiales de manera que los salientes y ranuras no puedan aplicarse entre ellos antes de que los miembros sean completamente aplicados. La disposición es tal que en todas las posiciones intermedias de los miembros, antes de la aplicación completa y después de que se hayan llevado las superficies troncocónicas a contacto superficial inicial, hay contacto entre las crestas de al menos alguno de los salientes y superficies entre las ranuras separadas a lo largo de las partes solapadas de las superficies troncocónicas. Estos conectores de la técnica anterior tienen el problema, sin embargo, de que cuando se separan los miembros usando fluido hidráulico presurizado, para asegurar que los salientes y ranuras en el extremo de las superficies de los miembros superan la contención radial y se desconectan completamente, la carga radial impuesta por el fluido presurizado en la parte central de las superficies de los miembros es sustancialmente mayor de la necesaria para separar los salientes y ranuras en estas secciones. Esto puede dar como resultado que se exceda el límite elástico del material de las partes conectoras en estas secciones, deformando permanentemente las partes y por tanto impidiendo su reutilización. Este problema ha sido resuelto haciendo los miembros de acero de elevada resistencia a la tracción, pero esto aumenta significativamente el coste. La patente europea anterior EP 0803637 del mismo solicitante describe una solución a este problema en la que la altura radial de los salientes es reducida hacia el extremo libre de cada miembro de manera que la profundidad de aplicación de esos salientes en las ranuras es reducida. En particular, la altura radial de los salientes se estrecha hacia dentro hacia el extremo libre de cada miembro. Esto disminuye la profundidad de aplicación de los dientes en las ranuras, de modo que proporcione suficiente holgura o espacio libre de los dientes de extremidad durante la rotura para habilitar la separación a una presión inferior mientras conserva la aplicación media del diente relativamente alta. De este modo, el riesgo de sobrepresión en los medios más allá del límite elástico del material en el centro del conector es reducido. El sistema tiene el inconveniente, sin embargo, de que las crestas de los dientes ya no están alineadas en un único cono y el perfil de cresta desigual causa puntos de presión de contacto elevada durante en montaje, lo que puede conducir a desgaste local excesivo de los dientes. Además, el estrechamiento de las crestas de dientes en los extremos compromete el cierre hermético metal - metal entre los dientes de extremidad durante la formación de la unión, lo que significa que se requiere un fluido de inyección de alta viscosidad para permitir la elevada presión de inyección requerida para una formación suave y uniforme. De acuerdo con un aspecto del presente invento, se ha proporcionado un conector de tubos que comprende un miembro macho tubular que tiene una superficie periférica exterior generalmente troncocónica y un miembro hembra tubular que tiene una superficie periférica interior generalmente troncocónica correspondiente a la superficie periférica exterior troncocónica del miembro macho y que se superpone a la superficie troncocónica del miembro macho cuando los 2   miembros son aplicados juntos completamente, estando previstos los miembros con salientes y ranuras anulares aplicables entre ellos en dichas superficies periféricas para bloquear axialmente los miembros juntos cuando son completamente aplicados juntos, estando separados los salientes y ranuras a lo largo de las superficies, medios para suministrar fluido hidráulico a presión entre las partes superpuestas de las superficies de los miembros cuando están totalmente aplicadas juntas para expandir el miembro hembra y/o contraer el miembro macho para llevar los salientes fuera de aplicación con las ranuras correspondientes y permitir que los miembros sean separados y medios para contener radialmente el extremo libre de uno de los miembros del conector, caracterizado porque al menos una, o bien la superficie tubular interior del miembro macho, o bien la superficie tubular exterior del miembro hembra, incluye al menos o un rebaje o una sección de protuberancia / radialmente agrandada que reduce y/o aumenta el espesor de la pared tubular a lo largo de la longitud de al menos un miembro, de modo que equilibre el desplazamiento de al menos un miembro en diferentes puntos a lo largo de la longitud del mismo bajo presión de inyección. Un conector de tubos de acuerdo con el invento tiene la ventaja de que la retirada y/o adición de material desde las superficies opuestas a los salientes/ranuras en cada miembro ajusta la respuesta de desplazamiento de los miembros, permitiendo que se consigan desplazamientos mayores en el extremo para cualquier presión particular. El desplazamiento puede por lo tanto ser mejor equilibrado entre el centro de las ranuras/salientes y los extremos, permitiendo por ello liberar el conector a presión inferior y evita por tanto las sobrepresiones. El sistema evita por ello el uso del solapamiento radial variable de los dientes, aumentando la capacidad de resistencia mecánica debido a la aplicación aumentada del diente en las extremidades. También se consigue un cierre hermético temporal mejorado lo que da como resultado una formación y rotura más suaves, reduciendo por ello el desgaste, pueden utilizarse fluidos de inyección menos viscosos y más respetuosos con el medio ambiente para la rotura y mecanización y los requerimientos de inspección durante la fabricación de los miembros son simplificados, reduciendo los costes. Preferiblemente, al menos un rebaje o saliente es formado por secciones que se estrechan hacia dentro y hacia fuera en la superficie respectiva del miembro respectivo. En particular, una primera sección de la superficie interior del miembro macho, que se extiende a través de un extremo de raíz de las ranuras/salientes llevados en el miembro macho, se estrecha hacia fuera y a continuación de nuevo hacia dentro de modo que forme un canal sustancialmente en forma de V rebajado en la superficie tubular interior, cuyo canal se extiende alrededor de la periferia completa del miembro macho. El ángulo de estrechamiento de la parte... [Seguir leyendo]

1.- Un conector de tubos que comprende un miembro macho tubular (1) que tiene una superficie periférica exterior (3) generalmente troncocónica y un miembro hembra tubular (2) que tiene una superficie periférica interior (4) generalmente troncocónica correspondiente a la superficie periférica exterior troncocónica (3) del miembro macho (1) y que solapa la superficie troncocónica (3) del miembro macho (1) cuando los miembros (1, 2) son aplicados juntos completamente, estando previstos los miembros (1, 2) con salientes (5) y ranuras (6) anulares aplicables entre ellos en dichas superficies periféricas (3, 4) para bloquear axialmente los miembros juntos cuando son aplicados juntos completamente, estando separados los salientes (5) y las ranuras (6) a lo largo de las superficies (3, 4), medios (9, 10, 11) para suministrar fluido hidráulico a presión entre las partes superpuestas de las superficies (3, 4) de los miembros (1, 2) cuando están aplicados juntos completamente para expandir el miembro hembra (2) y/o contraer el miembro macho (1) para llevar los salientes (5) fuera de aplicación con las ranuras (6) correspondientes y permitir que los miembros sean separados y medios para restringir radialmente el extremo libre de uno de los miembros (1, 2) del conector, caracterizado porque al menos una, o bien la superficie tubular interior (21) del miembro macho (1), o bien la superficie tubular exterior (28) del miembro hembra (2), incluye un rebaje (22, 23, 32, 33) respectivamente una protuberancia o una sección radialmente agrandada (34, 35) que reduce o aumenta, respectivamente, el espesor de la pared tubular a lo largo de la longitud de al menos un miembro (1, 2) de modo que equilibre el desplazamiento de al menos un miembro (1, 2) en diferentes puntos a lo largo de la longitud del mismo bajo presión de inyección. 2.- Un conector de tubos según la reivindicación 1, en el que al menos un rebaje (22, 23, 32, 33) o protuberancia (34, 35) es formado por secciones que se estrechan hacia dentro y hacia fuera (22a, 22b, 23a, 23c, 32 35) en la superficie respectiva del miembro respectivo (1, 2). 3.- Un conector de tubos según la reivindicación 2, en el que una primera sección (22) de la superficie interior (21) del miembro macho (1) que se extiende a través de un extremo de raíz de las ranuras/salientes llevados sobre el miembro macho, se estrecha hacia fuera (22a) y a continuación de nuevo hacia dentro (22b) de modo que forme un canal rebajado sustancialmente en forma de V en la superficie tubular (21), cuyo canal se extiende a toda la periferia del miembro macho (1). 4.- Un conector de tubos según la reivindicación 3, en el que el ángulo de estrechamiento de la parte (22a) que se estrecha hacia fuera de la primera sección (22) es más somero que el ángulo de estrechamiento de la parte (22b) que se estrecha hacia dentro de la primera sección (22). 5.- Un conector de tubos según la reivindicación 4, en el que el ángulo de estrechamiento de la parte (22a) que se estrecha hacia fuera de la primera sección (22) es de 7,1 grados, y el ángulo de estrechamiento de la parte (22b) que se estrecha hacia dentro de la primera sección (22) es de 8,85 grados. 6.- Un conector de tubos según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que el ángulo de estrechamiento de la parte (22a) que se estrecha hacia fuera de la primera sección (22) es más agudo que el ángulo cónico de la superficie troncocónica exterior (3) del miembro de pasador (1) formado por las crestas de los salientes / ranuras (5, 6). 7.- Un conector de tubos según la reivindicación 6, en el que el ángulo cónico de la superficie troncocónica exterior (3) del miembro macho (1) es sustancialmente de 4 grados. 8.- Un conector de tubos según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, en el que la superficie interior (21) del miembro macho (1) incluye una segunda sección (23) próxima a la punta (1b) del miembro macho (1) en la que el radio de la superficie interior (21) es aumentado de modo que disminuya el espesor de la pared tubular del miembro macho (1). 9.- Un conector de tubos según la reivindicación 8, en el que dicha segunda sección (23) está formada por una parte (23a) que se estrecha fuertemente hacia fuera que aumenta el radio de la superficie interior (1) seguida por una parte cilíndrica (23b) que se extiende hacia la punta (1b), formando una parte plana en la superficie interior (21) en el radio aumentado. 10.- Un conector de tubos según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la superficie exterior (31) del miembro hembra (2) tiene una primera parte (32) que se estrecha hacia dentro que se extiende desde la raíz (2a) en una dirección hacia la punta, y una segunda parte (33) que se estrecha hacia fuera que se extiende desde el extremo de punta de la primera parte (32) hacia la punta (2b), siendo más pronunciado el ángulo de estrechamiento de dicha primera parte (32) que el ángulo de estrechamiento de dicha segunda parte (33). 11.- Un conector de tubos según la reivindicación 10, en el que el ángulo de estrechamiento de la primera parte (32) es sustancialmente de 7 grados y el ángulo de estrechamiento de la segunda parte (33) es sustancialmente de 2,8 grados. 12.- Un conector de tubos según la reivindicación 10 o la reivindicación 11, en el que dicha segunda parte (33) es sustancialmente más larga que dicha primera parte (32). 13.- Un conector de tubos según cualquiera de las reivindicaciones 10 ó 12, en el que la magnitud radial de la segunda 7   parte (33) es mayor que la magnitud radial de la primera parte (32), de tal forma que la segunda parte (33) termina en un radio mayor que el extremo de raíz de la primera parte (32). 14.- Un conector de tubos según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que la superficie exterior (31) del miembro hembra (2) incluye además una tercera parte cilíndrica (34), que se extiende desde el extremo hacia la punta de la segunda parte (33) a través del extremo de punta de los salientes / ranuras (5, 6) formados en la superficie interior (4) del miembro hembra (2). 15.- Un conector de tubos según la reivindicación 14, en el que el ángulo de estrechamiento de la segunda sección (33) es menor que el ángulo de estrechamiento de las crestas de los salientes (5, 6) llevados sobre el miembro hembra (2), que tiene preferiblemente un ángulo de estrechamiento de 4 grados sustancialmente. 8   9     11   12   13