Unión con materiales diferentes de un eje de accionamiento con un componente de control de flujo de una válvula.

Una válvula (10) que comprende:

un eje (62) metálico de accionamiento;

y

un componente (64) metálico de control de fluido;

caracterizada porque el eje (62) metálico de accionamiento está unido por medio de una unión intermetálicaal componente (64) de control de fluido y porque tiene un material (82) de interfaz en la unión (70) entre el eje(62) metálico de accionamiento y el componente (64) metálico de control de fluido para mejorar la unión entreel eje (62) metálico de accionamiento y el componente (64) metálico de control de fluido, donde el material(82) de interfaz es diferente del material del eje (62) de accionamiento y del material del componente (64) decontrol de fluido.

Unión con materiales diferentes de un eje de accionamiento con un componente de control de flujo de una válvula.

ANTECEDENTES Esta sección está pensada para introducir al lector en varias aspectos de la técnica que pueden estar relacionados con varios aspectos de la presente invención, que se describen y/o reivindican más adelante. Se considera que esta explicación es útil para proporcionar al lector información acerca de antecedentes para facilitar una mejor comprensión de diferentes aspectos de la invención. En consecuencia, se debe entender que estos párrafos se interpretan en consecuencia, y no como el reconocimiento de técnica anterior.

Como es conocido, el petróleo y el gas natural afectan profundamente las economías y sociedades modernas. De hecho, los dispositivos y sistemas que dependen del petróleo y el gas natural se encuentran en todas partes. Por ejemplo, se utilizan el petróleo y el gas natural como combustibles de una amplia variedad de vehículos, como coches, aviones, y similares. Además, el petróleo y el gas natural se utilizan frecuentemente para calentar casas durante el invierno, para generar electricidad, y para fabricar una increíble variedad de productos de uso habitual.

Para cubrir la demanda de estos recursos naturales, las empresas invierten frecuentemente grandes cantidades de tiempo y dinero en la búsqueda y extracción de petróleo, gas natural, y otros recursos subterráneos. En particular, una vez se ha descubierto un recurso bajo la superficie terrestre, frecuentemente se utilizan sistemas de perforación y producción para acceder y extraer el recurso. Estos sistemas pueden estar ubicados en tierra o en el mar, dependiendo de la ubicación de la fuente deseada. Una vez se ha extraído el recurso natural, en general se transporta a las ubicaciones donde se lleva a cabo el procesado, como las refinerías. El transporte de estos recursos se lleva a cabo a través de un sistema de tuberías, que son controladas por medio de diferentes tipos de válvulas ubicadas en diferentes puntos a lo largo del sistema.

Un tipo de sistema de válvula utilizada para aislar un tramo de tubería y el fluido de la tubería es conocido como una válvula de "doble cierre y purga".

Una válvula de doble cierre y purga es capaz de sellar ambas direcciones de flujo, y el propio cuerpo de la válvula actúa como pieza de bobina entre los elementos de bloqueo. La válvula de doble cierre y purga presenta algunas ventajas con relación a un sistema de cierre y purga de dos válvulas, como la facilidad y rapidez de funcionamiento, unos bajos requisitos de mantenimiento, y una mayor resistencia a las fugas. Dichas válvulas de doble cierre y purga, u otras válvulas utilizadas en el sistema de transporte, pueden estas formadas a partir de diferentes metales y materiales, como un cuerpo de válvula de acero, un tapón de válvula de hierro colado, un eje de válvula de acero, y así sucesivamente. El uso de tales materiales diferentes presenta algunos retos en la fabricación que pueden afectar al funcionamiento de la válvula una vez está en servicio.

El documento US 2003/0209218 describe un método para fricar una válvula multipieza para su uso en motores de combustión interna.

Un método para conectar el cuerpo de cierre y el eje de una válvula antirretorno se muestra en el documento DE 426540.

El documento US 4, 540, 457 describe una válvula de mariposa que tiene un cierre de anillo a presión. La válvula tiene un disco montado sobre un eje por medio de un manguito.

El documento WO 97/09550 describe una unidad válvula de bola con auto-ajuste.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una válvula que comprende un eje metálico de accionamiento; y un componente metálico de control de fluido; caracterizada porque el eje metálico de accionamiento está unido por medio de una unión intermetálica al componente metálico de control de fluido y porque tiene un material de interfaz en la unión entre el eje metálico de accionamiento y el componente metálico de control de fluido para mejorar la unión entre el eje metálico de accionamiento y el componente metálico de control de fluido, donde el material de interfaz es diferente del material del eje de accionamiento y el material del componente de control de fluido.

Según otro aspecto, la presente invención proporciona un método para fabricar una válvula que comprende proporcionar un material de interfaz para formar una unión intermetálica en una unión entre un eje de accionamiento y un componente de control de fluido, donde dicho material de interfaz es diferente tanto del eje de accionamiento como del material de control de fluido; unir el material de interfaz con el eje de accionamiento y/o el componente de control de fluido; que comprende disponer el material de interfaz sobre el eje de accionamiento; y formar el componente de control de fluido alrededor del eje de accionamiento; o disponer el material de interfaz sobre un receptáculo del eje de accionamiento en el componente de control de fluido; y disponer el eje de accionamiento en el receptáculo del eje de accionamiento.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Diferentes características, aspectos y ventajas de la presente invención se comprenderán mejor a partir de una lectura de la siguiente descripción detallada con referencia a las figuras adjuntas, en las que referencias similares representan partes similares a lo largo de las figuras, donde:

La FIGURA 1 es una vista en perspectiva de una válvula de doble cierre y purga de acuerdo con una realización de la presente invención; La FIGURA 2 es una vista en perspectiva de un obturador de válvula de dos metales para una válvula de doble cierre y purga de acuerdo con una realización de la presente invención; La FIGURA 3 es una sección transversal del obturador de válvula de dos metales de acuerdo con una realización de la presente invención; Las FIGURAS 4A y 4B son respectivamente vistas lateral y frontal de un sistema de bloqueo mecánico y un eje del obturador de válvula de dos metales de la FIGURA 3 de acuerdo con una realización de la presente invención; Las FIGURAS 5A, 5B, 5C y 5D son vistas laterales de realizaciones alternativas de un sistema de bloqueo mecánico y un eje de un obturador de válvula de dos metales de acuerdo con la presente invención; y La FIGURA 6 es un diagrama de flujo de un proceso de fabricación de un obturador de válvula de dos metales de acuerdo con una realización de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE REALIZACIONES ESPECÍFICAS A continuación se describirán una o más realizaciones específicas de la presente invención. Estas realizaciones que se describen son sólo ejemplos de la presente invención. Adicionalmente, en un esfuerzo para proporcionar una descripción concisa de las realizaciones de los ejemplos, no todas las características de la implementación actual se pueden describir en esta descripción. Se debe entender que en el desarrollo de dichas implementación actual, así como en cualquier proyecto de diseño o ingeniería, se deben realizar numerosas decisiones específicas de la implementación, como por ejemplo la compatibilidad con requisitos relacionados con el sistema o con el negocio, y que pueden variar entre una implementación y otra. Además, se debe entender que dicho esfuerzo de desarrollo puede ser largo complejo, pero a pesar de ello el diseño, fabricación y producción serían rutinarios par aquellos expertos en la materia a partir de esta descripción.

Antes de describir la presente invención con detalle, se debe apreciar que las realizaciones de la presente invención se implementan típicamente en una válvula de doble cierre y purga u otra válvula con un componente de control de fluido. Por ejemplo, otras realizaciones pueden incluir una válvula de bola, una válvula de globo, una válvula de mariposa, una válvula de compuerta, una válvula de disco, o cualquier otro tipo de válvula que tenga un componente de control de fluido. Aunque la realización que se describe en este documento es una válvula de doble cierre y purga, se debe apreciar que la presente invención no se limita a una válvula de doble cierre y purga.

Pasando ahora a las figuras, la FIGURA 1 muestra una válvula 10 de doble cierre y purga que incluye un obturador 20 de válvula de acuerdo con una realización de la presente invención. La válvula 10 de doble cierre y purga mostrada puede ser una válvula Twin Seal® fabricada por Cameron, Inc.,... [Seguir leyendo]

1. Una válvula (10) que comprende:

un eje (62) metálico de accionamiento; y un componente (64) metálico de control de fluido; caracterizada porque el eje (62) metálico de accionamiento está unido por medio de una unión intermetálica al componente (64) de control de fluido y porque tiene un material (82) de interfaz en la unión (70) entre el eje

(62) metálico de accionamiento y el componente (64) metálico de control de fluido para mejorar la unión entre el eje (62) metálico de accionamiento y el componente (64) metálico de control de fluido, donde el material

(82) de interfaz es diferente del material del eje (62) de accionamiento y del material del componente (64) de control de fluido.

2. La válvula (10) de la reivindicación 1, donde el componente (64) de control de fluido comprende un obturador, un cono, un disco, una bola, una compuerta, o cualquier combinación de los mismos.

3. La válvula (10) de cualquier reivindicación precedente, donde el material (82) de interfaz forma una unión, fase, amalgama, o cualquier combinación de los mismos, con el material del eje (62) de accionamiento y/o el componente

(64) de control de fluido.

4. La válvula (10) de cualquier reivindicación precedente, donde el material (82) de interfaz consiste esencialmente en estaño, o donde el material de interfaz comprende cinc, estaño, plomo, aluminio, latón, cobre, níquel, oro, plata, cadmio, cobalto, o satélite, o cualquier combinación de los mismos.

5. La válvula (10) de cualquier reivindicación precedente, donde el material (82) de interfaz tiene un grosor de alrededor de 5 hasta alrededor de 15 micras, desde alrededor de 3 hasta alrededor de 8 micras, desde alrededor de 6 hasta alrededor de 12 micras, desde alrededor de 10 hasta alrededor de 20 micras, desde alrededor de 15 hasta alrededor de 30 micras, o desde alrededor de 25 hasta alrededor de 50 micras.

6. La válvula (10) de cualquier reivindicación precedente, donde el eje (62) de accionamiento consiste esencialmente en acero, y/o donde el componente (64) de control de fluido consiste esencialmente en hierro fundido.

7. La válvula (10) de cualquier reivindicación precedente, donde un extremo del eje (62) en la unión (70) está insertado en el componente (64) de control de fluido una distancia desde una superficie interior del componente (64) de control de fluido; preferiblemente donde el componente (64) de control de fluido comprende un receptáculo de eje de accionamiento que se extiende hacia dentro del componente (64) de control de fluido hasta una posición final insertada desde una superficie interior del componente (64) de control de fluido.

8. La válvula (10) de cualquier reivindicación precedente, que además comprende un sistema (80, 90, 100, 110, 120) de bloqueo mecánico, donde el sistema (80, 90, 100, 110, 120) de bloqueo mecánico ayuda a acoplar el componente (64) de control de fluido al eje (62) de accionamiento, preferiblemente donde el sistema (80, 90, 100, 110, 120) comprende una acanaladura (80) ; y/o donde el sistema (80, 90, 100, 110, 120) mecánico de boqueo comprende una pluralidad de salientes (84) que se extienden radialmente hacia fuera desde el eje (62) de accionamiento.

9. Un sistema de extracción de mineral que comprende una válvula (10) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente; preferiblemente donde el sistema de extracción de mineral comprende un pozo, un cabezal de pozo, un árbol submarino, un depósito de mineral, una herramienta, un conector de herramienta, una válvula, un conducto de control, o una combinación de los mismos.

10. Un método para fabricar una válvula (10) , que comprende:

proporcionar un material (82) de interfaz para formar una unión intermetálica en una unión (70) entre un eje

(62) de accionamiento y un componente (64) de control de fluido, donde el material (82) de interfaz es diferente del eje (62) de accionamiento y del componente (64) de control de fluido; unir el material (82) de interfaz con el eje (62) de accionamiento y/o el componente (64) de control de fluido; que comprende:

disponer el material (82) de interfaz sobre el eje (62) de accionamiento; y formar el componente (64) de control de fluido alrededor del eje (62) de accionamiento; o: disponer el material (82) de interfaz sobre un receptáculo de eje de accionamiento en el componente

(64) de control de fluido; y disponer el eje (62) de accionamiento en el receptáculo del eje de accionamiento.

11. El método de la reivindicación 10, que comprende proporcionar un sistema (80, 90, 100, 110, 120) de bloqueo

mecánico sobre el eje (62) de accionamiento, donde el sistema (80, 90, 100, 110, 120) de bloqueo mecánico está ubicado en la unión (70) entre el eje (62) de accionamiento y el componente (64) de control de fluido.

12. El método de la reivindicación 10 u 11, que comprende insertar un extremo del eje (62) de accionamiento en el

componente (64) de control de fluido a una distancia desde una superficie interior del componente (64) de control de fluido.

13. El método de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, que comprende el electro-recubrimiento, recubrimiento químico, o recubrimiento por inmersión en caliente del material (82) de interfaz sobre el eje (62) de accionamiento, o

un receptáculo de eje de accionamiento en el componente (64) de control de fluido, o una combinación de los mismos; y/o donde disponer el material (82) de interfaz comprende formar una unión, fase, amalgama, o cualquier combinación de los mismos, con el material del eje (62) de accionamiento o del componente (64) de control de fluido.