Miembros tubulares de interajuste.

Una disposición de sujeción tubular para fijar dos tubos concéntricos (1,

2) entre sí, caracterizada por que estacomprende un único miembro de inducción de presión (6) para forzar los tubos entre sí en una ubicación del tuboexterior, un soporte (3) provisto en la ubicación opuesta a dicho miembro de inducción de presión, siendo el soporteun collar (3), en la que el collar (3) se fija en el interior del tubo exterior (1), el miembro de inducción de presión (6)se conforma como una almohadilla de sustancialmente el mismo espesor que el collar (3), teniendo el collar unrebaje (13) en el interior del cual la almohadilla puede ajustarse sin sobresalir con respecto a la superficie interior delcollar, en la que por lo menos una parte de la almohadilla se retiene en el rebaje a través de la totalidad de sudesplazamiento de inducción de presión, en la que el miembro de inducción de presión (6) se dispone paraempujarse hacia el tubo interior (2) por medio de un tornillo (8, 101, 135, 175) o un gato hidráulico (64, 304) o ungato de tornillo accionado de forma hidráulica (15, 191), el gato hidráulico comprende una primera sección (63) y unasegunda sección (64) dispuestas para alejarse por presión hidráulica para aplicar fuerza al miembro de inducción depresión (6) y en la que se proporciona un medio de bloqueo (32, 50, 61, 200) para proporcionar un bloqueomecánico entre las secciones en una dirección por lo menos con el fin de retener carga en el miembro de inducciónde presión.

Miembros tubulares de interajuste La presente invención se refiere a disposiciones de sujeción para fijar dos miembros tubulares concéntricos entre sí.

En la industria de extracción de petróleo y gas en alta mar se requiere comúnmente la conexión de miembros estructurales tubulares entre sí bajo el nivel del mar. Un ejemplo típico de una conexión de tubo a tubo submarina es un manguito de pilote a un pilote. Una disposición de este tipo se describe en la patente de EE. UU. 4.867.612, la cual propone múltiples pistones para generar rozamiento entre el pilote y el manguito. La disposición tiene una importante desventaja debido a que la carga pasa desde el manguito hasta el pilote a través de una transferencia de esfuerzos cortantes a partir de los pistones con excentricidades resultantes, induciendo de ese modo unos momentos de flexión altos dentro del pistón. Esto requiere unos pasadores muy pesados que son susceptibles de cargas de fatiga cíclicas y, como resultado, de rotura potencial.

Un ejemplo adicional de una disposición para fabricar una conexión de tubo a tubo submarino temporalmente liberable se describe en la patente de EE. UU. 5.743.677, la cual propone una garra segmentada, con los segmentos colocados alrededor de un pilote. Los segmentos se empujan contra el pilote mediante el inflado de una bolsa elastomérica para sujetar el pilote y evitar el movimiento axial relativo. Esta disposición tiene una limitación significativa debido a que la fuerza de sujeción solo se mantiene mientras que se infla la bolsa elastomérica. Si la presión en el interior de la bolsa se relajara, el agarre sobre el pilote se perdería y tendría lugar un movimiento axial relativo. Esta no es una solución adecuada para sujetar de forma liberable dos tubos entre sí durante un periodo de tiempo indefinido. Una disposición liberable similar se describe en la solicitud internacional con Nº WO 2006/111756, la cual usa una garra segmentada que se sujeta usando unas bolsas elastoméricas inflables y, en ese sentido, adolece de las mismas desventajas que el documento de EE. UU. 5.743.677 anterior.

Es un objeto de la presente invención la provisión de una disposición de sujeción tubular. El presente objeto puede lograrse mediante las características que se definen mediante la reivindicación independiente. Mediante las reivindicaciones independientes se caracterizan unas mejoras adicionales.

De acuerdo con una realización, se proporciona una disposición de sujeción tubular para fijar dos tubos concéntricos entre sí que comprende un único miembro de inducción de presión para forzar los tubos entre sí en una ubicación del tubo exterior, en la que un soporte se proporciona en la, o cada, ubicación opuesta a dicho miembro de inducción de presión.

El soporte es un collar fijado en el interior del tubo exterior en la ubicación. Este se diseña de tal manera que mantiene la circularidad del tubo interior de tal modo que el tubo interior puede retirarse, cuando se elimina la sujeción, del tubo exterior o viceversa, dándose lugar a que los tubos se traben uno contra otro, al igual que podría ocurrir con la disposición que se muestra en el documento de EE. UU. 4.867.612.

A continuación se describirán a modo de ejemplo varias realizaciones de la invención, en las que: –

la figura 1 es un alzado en corte parcial que muestra unos tubos concéntricos interior y exterior con una disposición de sujeción de acuerdo con una primera realización de la invención, en la que un miembro de presión aplica una presión de sujeción desde el interior del tubo exterior sobre el tubo interior;

la figura 2 es una vista en despiece ordenado de la primera realización;

la figura 3 es un alzado en corte parcial similar a la figura 1 de una segunda realización similar a la primera realización excepto en que una llave hidráulica aplica una presión sobre el miembro de presión;

la figura 4 es una vista en despiece ordenado de la segunda realización;

la figura 5 es un alzado en corte parcial similar a las figuras 1 y 3 de una tercera realización;

la figura 6 es una vista en despiece ordenado de la tercera realización;

la figura 7 es un alzado en corte parcial similar a las figuras 1, 3 y 5 de una cuarta realización;

la figura 8 es una vista en despiece ordenado de la cuarta realización;

la figura 9 es un alzado en corte parcial similar a las figuras 1, 3, 5 y 7 de una quinta realización;

la figura 10 es una vista en despiece ordenado de la quinta realización;

la figura 11 es un alzado en corte parcial similar a la figura 9 de una sexta realización;

la figura 12 es una vista en despiece ordenado de la sexta realización;

la figura 13 es un alzado en corte parcial con similitudes con la figura 11 de una séptima realización;

la figura 14 es una vista en despiece ordenado de la séptima realización;

la figura 15 es una vista en despiece ordenado y en corte parcial de una novena realización similar a la figura 14;

la figura 16 es una vista en corte parcial de una décima realización;

la figura 17 es una vista en despiece ordenado de la décima realización;

la figura 18 es una vista en corte parcial de una décima primera realización similar a la décima realización;

la figura 19 es una vista en corte parcial de una décima segunda realización con su miembro de inducción de presión retirado;

la figura 20 es una vista de la realización de la figura 19 con el miembro extendido;

las figuras 21 y 22 son unas vistas en despiece ordenado de la décima segunda realización;

las figuras 23 y 24 son unas secciones transversales ampliadas a través de un trinquete usado en la quinta realización que se muestra en las figuras 9 y 10;

las figuras 25 y 26 son unas vistas en perspectiva en corte parcial de una disposición de sujeción adicional no de acuerdo con la invención;

la figura 27 es una vista en despiece ordenado de la figura 25 y 26;

las figuras 28 y 29 muestran una octava realización;

las figuras 30 a 32 son unas vistas en perspectiva de una décima tercera realización;

la figura 33 muestra una sección transversal de una tuerca hidráulica para su uso por lo menos en la realización que se muestra en la figura 13;

la figura 34 muestra el funcionamiento de la tuerca de la figura 33;

las figuras 35 y 36 son unas vistas en perspectiva en corte parcial de una décima cuarta realización.

Para evitar la repetición, se hace referencia a todas las realizaciones y las disposiciones de sujeción que se muestran en las figuras 1 a 22 y 25 a 28 que muestran los tubos exterior e interior, como 1 y 2 respectivamente. Se da el mismo número de referencia a otros artículos, tal como a las almohadillas 6.

Primera realización (véanse las figuras 1 y 2)

Una característica de la presente realización son las proporciones de la almohadilla móvil 6. La almohadilla móvil 6, cuando se ve desde el lado, es o bien redonda, cuadrada o rectangular. Esta tiene una planta curvada, vista en sentido axial a lo largo de la longitud del collar 3 para coincidir con la forma del tubo interior 2. La almohadilla móvil es de un espesor sustancial similar al espesor del collar 3 y, por lo tanto, capaz de asentarse dentro del espesor del collar 3, permitiendo de ese modo el paso sin interrupciones del tubo interior 2 a través del tubo exterior 1 y el collar 3 sin entrar en contacto con la superficie de la almohadilla móvil 6.

A medida que la almohadilla móvil 6 se empuja hacia el tubo interior 2, esta empuja en primer lugar el tubo interior 2 contra la cara alejada del collar 3, desarrollando de ese modo una carga de contacto en la superficie de contacto. Esta presión de contacto genera una resistencia por rozamiento para evitar el movimiento axial relativo entre los tubos exterior e interior 1 y 2. A medida que se aplica una carga de contacto, así aumenta la resistencia por rozamiento axial disponible. La carga de contacto dará lugar a que el tubo interior 2 se deforme y se ovale. La forma deformada del tubo interior se controla dentro de unos límites asegurando que el hueco anular inicial entre el tubo interior 2 y el collar 3 sea pequeño. A medida que se aplica carga adicional a la almohadilla móvil 6, el tubo interior 2 se deformará en la dirección perpendicular y dará lugar a que el tubo interior 2 entre en contacto con el collar 3 en estas ubicaciones adicionales, aumentando adicionalmente de ese modo la resistencia por rozamiento disponible. La capacidad del tubo exterior combinado 1 y el collar 3 para constreñir la forma del tubo interior 2 puede aumentarse mediante... [Seguir leyendo]

1. Una disposición de sujeción tubular para fijar dos tubos concéntricos (1, 2) entre sí, caracterizada por que esta comprende un único miembro de inducción de presión (6) para forzar los tubos entre sí en una ubicación del tubo exterior, un soporte (3) provisto en la ubicación opuesta a dicho miembro de inducción de presión, siendo el soporte un collar (3) , en la que el collar (3) se fija en el interior del tubo exterior (1) , el miembro de inducción de presión (6) se conforma como una almohadilla de sustancialmente el mismo espesor que el collar (3) , teniendo el collar un rebaje (13) en el interior del cual la almohadilla puede ajustarse sin sobresalir con respecto a la superficie interior del collar, en la que por lo menos una parte de la almohadilla se retiene en el rebaje a través de la totalidad de su desplazamiento de inducción de presión, en la que el miembro de inducción de presión (6) se dispone para empujarse hacia el tubo interior (2) por medio de un tornillo (8, 101, 135, 175) o un gato hidráulico (64, 304) o un gato de tornillo accionado de forma hidráulica (15, 191) , el gato hidráulico comprende una primera sección (63) y una segunda sección (64) dispuestas para alejarse por presión hidráulica para aplicar fuerza al miembro de inducción de presión (6) y en la que se proporciona un medio de bloqueo (32, 50, 61, 200) para proporcionar un bloqueo mecánico entre las secciones en una dirección por lo menos con el fin de retener carga en el miembro de inducción de presión.

2. Una disposición según la reivindicación 1, en la que un medio de refuerzo externo (5) se proporciona alrededor del tubo exterior (1) .

3. Una disposición según la reivindicación 2, en la que el medio de refuerzo externo (5) se proporciona con un bastidor (12, 14) que incluye una placa de empuje (11) para soportar el miembro de inducción de presión (6) .

4. Una disposición según la reivindicación 3, en la que la placa de empuje (11) soporta el miembro de inducción de presión (6) a través de múltiples varillas de empuje (9) .

5. Una disposición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el gato hidráulico (205) o el gato de tornillo accionado de forma hidráulica se dispone para poder retirarse de un alojamiento de la disposición.

6. Una disposición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el bloqueo mecánico es un miembro roscado o trinquete.

7. Una disposición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el tubo exterior se conforma en dos partes (163, 164) que pueden fijarse entre sí, de tal modo que el tubo interior puede retirarse en sentido lateral del tubo exterior o el tubo exterior del tubo interior, estando el miembro de inducción de presión (6) montado en dicha parte (164) .

8. Una disposición según la reivindicación 5 cuando depende de la reivindicación 2, en la que la disposición comprende además una varilla central (23, 76, 77, 100, 131, 213) que se extiende entre el miembro de inducción de presión (6) y el tornillo (135) o el gato hidráulico (205) o el gato de tornillo accionado de forma hidráulica (64) .

9. Una disposición según una cualquiera o más de las reivindicaciones anteriores 1 a 2 y 7 a 8, en la que el miembro de inducción de presión (6) se empuja hacia el tubo interior (2) por medio de un cojinete de tornillo (131, 132, 135, 147) que se gira mediante una rueda de engranaje secundaria (137) ; girándose la rueda de engranaje secundaria

(137) mediante una rueda de engranaje primaria (139) que tiene un radio más pequeño que la rueda de engranaje secundaria (137) .

10. Una disposición según la reivindicación 5, en la que un dispositivo de trinquete (50) permite que el miembro de inducción de presión (6) se mueva solo en una dirección de sujeción.