BR102023010290A2 - Acoplamento hidráulico com vedação em cauda de andorinha tendo múltiplas superfícies de vedação radial e elemento de propensão interna - Google Patents

Abstract

"ACOPLAMENTO HIDRÁULICO COM VEDAÇÃO EM CAUDA DE ANDORINHA TENDO MÚLTIPLAS SUPERFÍCIES DE VEDAÇÃO RADIAL E ELEMENTO DE PROPENSÃO INTERNA" Um membro de acoplamento hidráulico submarino tendo uma vedação em forma de anel com múltiplas superfícies de vedação que se estendem radialmente para dentro a partir dela. As múltiplas superfícies de vedação ajudam a guiar a sonda do membro de acoplamento macho para dentro do membro fêmea sem o risco de arrastar ou esfolar a câmara receptora ou a vedação metálica retida nela. A vedação tem um encaixe com ressaltos inclinados invertidos no membro fêmea para impedir que a vedação se mova radialmente para dentro devido ao vácuo ou à baixa pressão. A vedação também inclui um membro de propensão interna para impedir que a vedação se mova radialmente para dentro durante o desacoplamento dos membros de acoplamento.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA COM PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório dos EUA N 63/351.128 depositado em 10 de junho de 2022, cuja descrição encontra-se inteiramente incorporada ao presente por referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A matéria da presente divulgação refere-se, em geral, a acoplamentos hidráulicos e, especificamente, a acoplamentos hidráulicos usados em aplicações de produção e perfuração submarina. Mais particularmente, a matéria divulgada refere- se a um acoplamento hidráulico submarino tendo uma vedação radial melhorada com um encaixe em cauda de andorinha com o membro fêmea de um acoplamento para manter e posicionar a vedação no lugar.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[003] Os acoplamentos hidráulicos submarinos são antigos no estado da técnica. Os acoplamentos têm um membro macho e um membro fêmea com vedações que são usadas para vedar a junção entre os membros macho e fêmea. O membro fêmea tem um corpo cilíndrico com um orifício de grande diâmetro em uma extremidade e um orifício de pequeno diâmetro na outra. O orifício pequeno facilita as conexões com as linhas hidráulicas, enquanto o orifício grande contém as vedações e recebe a parte macho do acoplamento. O membro macho inclui uma seção de sonda que pode ser inserida no orifício grande do membro fêmea. As vedações encostam na extremidade, ou face, do membro macho ou acoplam o membro macho em torno de sua circunferência externa. O fluido hidráulico é então livre para fluir através das partes fêmea e macho do acoplamento e as vedações impedem que o fluxo escape pelas juntas do acoplamento.

[004] Os operadores buscam continuamente melhorar os acoplamentos hidráulicos submarinos que melhoraram a funcionalidade de vedação e podem reduzir o arrasto ou desgaste quando o membro macho entra no membro fêmea de um acoplamento.

[005] A matéria da presente divulgação é direcionado para superar, ou pelo menos reduzir os efeitos de um ou mais dos problemas estabelecidos acima.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] Um membro fêmea é usado para acoplamento com uma sonda de um membro macho correspondente para comunicar fluido com pressão de fluido. A sonda tem uma superfície externa. O membro fêmea compreende um corpo, uma vedação tubular e um elemento de propensão (“biasing element” em inglês).

[007] O corpo define um orifício no qual a sonda pode ser pelo menos parcialmente inserida. O orifício define um recesso, que tem uma parede lateral cilíndrica separada por primeiros ressaltos inclinados. Os primeiros ressaltos inclinados são inclinados um para o outro no orifício do corpo.

[008] A vedação tubular é disposta no recesso do corpo e define um orifício de passagem entre as extremidades. A vedação tem uma superfície externa configurada para posicionar contra a parede lateral cilíndrica do recesso. O orifício de passagem tem uma superfície interna configurada para posicionar contra a superfície externa da sonda inserida no mesmo. A superfície externa tem um par de membros de vedação externos dispostos circunferencialmente em torno dela. Os membros de vedação externos são configurados para vedar com a parede lateral cilíndrica do recesso. As extremidades têm segundos ressaltos inclinados sendo inclinados um em direção ao outro no orifício de passagem da vedação tubular. Os segundos ressaltos inclinados são configurados para posicionar contra os primeiros ressaltos inclinados do corpo.

[009] O elemento de propensão está disposto circunferencialmente em torno da superfície interna da vedação tubular. O elemento de propensão é configurado para propender circunferencialmente uma parte da superfície externa da vedação tubular em direção à parede lateral cilíndrica do recesso. A parte inclinada estando situada entre o par de membros de vedação externos.

[010] Um membro fêmea é divulgado neste documento para acoplamento com uma sonda de um membro macho correspondente para comunicar fluido com pressão de fluido. O membro fêmea tem um corpo, uma válvula, uma vedação tubular e um elemento de propensão. O corpo define um orifício no qual a sonda pode ser inserida pelo menos parcialmente. O orifício define um recesso, que tem uma parede lateral cilíndrica separada por primeiros ressaltos inclinados. Os primeiros ressaltos inclinados são inclinados um para o outro no orifício do corpo. A válvula está disposta no orifício do corpo e é configurada para controlar o fluxo de fluido através do orifício.

[011] A vedação tubular é disposta no recesso do corpo e define um orifício de passagem entre as extremidades. A vedação tem uma superfície externa, que define sulcos externos dispostos circunferencialmente em torno dos mesmos. O orifício de passagem tem uma superfície interna, que define uma ranhura interna disposta circunferencialmente entre as ranhuras externas. As extremidades têm segundos ressaltos inclinados que são inclinados um em direção ao outro no orifício de passagem da vedação cilíndrica. Os segundos ressaltos inclinados são configurados para encaixar adjacentes aos primeiros ressaltos inclinados do corpo. A superfície externa é configurada para encaixar adjacente à parede lateral cilíndrica do recesso.

[012] Um par de anéis de vedação externos está disposto nas ranhuras externas definidas na superfície externa da vedação cilíndrica. Os anéis de vedação externos são configurados para vedar com a parede lateral cilíndrica do recesso. O elemento de propensão é um anel de mola disposto na ranhura interna. O anel de mola é configurado para propender circunferencialmente uma parte da superfície externa da vedação cilíndrica em direção à parede lateral cilíndrica do recesso, onde a porção propendida está situada entre o par de vedações externas.

[013] Um acoplamento divulgado neste documento pode compreender um membro macho e um membro fêmea. O membro macho tem uma sonda para comunicar fluido com pressão de fluido, tendo a sonda uma superfície externa. O membro fêmea pode ter as características descritas acima.

[014] O resumo anterior não se destina a resumir cada modalidade potencial ou cada aspecto da presente divulgação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[015] A Figura 1A ilustra uma vista em corte transversal de um membro fêmea de um acoplamento de acordo com a presente divulgação.

[016] A Figura 1B ilustra uma vista esquemática de um membro macho do acoplamento acoplado ao membro fêmea de acordo com a presente divulgação.

[017] As Figuras 2, 3, 4, 5, 6 e 7 ilustram uma vista em corte transversal de uma vedação tubular em cauda de andorinha tendo arranjos de superfícies de vedação radiais e anéis de propensão internos de acordo com a presente divulgação.

[018] A Figura 8 ilustra uma vista em corte transversal de outro membro fêmea de um acoplamento de acordo com a presente divulgação.

[019] A Figura 9 ilustra uma vista em corte transversal de ainda outro membro fêmea de um acoplamento de acordo com a presente divulgação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[020] Os acoplamentos hidráulicos submarinos são conectados a placas opostas de um coletor e são mantidos juntos por parafusos ou membros hidráulicos presos às placas. Os membros macho e fêmea podem ser fixados às placas opostas usando vários meios, tais como parafusos ou roscas. As técnicas para fixar membros a tais placas são bem conhecidas daqueles versados na técnica.

[021] A Figura 1A ilustra uma vista em corte transversal de um membro fêmea 20 de um acoplamento de acordo com a presente divulgação. Enquanto isso, a Figura 1B ilustra uma vista esquemática de um membro macho ou sonda 10 do acoplamento sendo acoplado ao membro fêmea 20 de acordo com a presente divulgação. A sonda 10 pode ser inserida no membro fêmea 20 e a sonda 10 tem uma superfície externa para vedação com recursos dentro do membro fêmea 20. Finalmente, a Figura 2 ilustra um exemplo de uma vedação tubular 50 da presente divulgação para uso na membro fêmea 20.

[022] Em geral, o membro fêmea 20 aqui divulgado pode ser usado para acoplamento com uma sonda 12 de um membro macho 10 correspondente para comunicar fluido com pressão de fluido. O membro fêmea 20 inclui um corpo 21, uma válvula 28, uma vedação tubular 50 e um elemento de propensão 70. O corpo 21 define um orifício 32 no qual a sonda 12 do membro macho 10 pode ser inserida pelo menos parcialmente. A válvula 28 está disposta no orifício 32 do corpo 21 e é configurada para controlar o fluxo de fluido através do orifício 32.

[023] O orifício 32 define um recesso 60, que tem uma parede lateral cilíndrica separada por ressaltos inclinados 62, 64. Os ressaltos inclinados 62, 64 são inclinados um para o outro no orifício 32 do corpo 21. A vedação tubular 50 é disposta no recesso 60 do corpo 21 e define um orifício de passagem 53 no mesmo entre as extremidades 51, 52. A vedação 50 tem uma superfície externa 66 configurada para posicionar contra a parede lateral cilíndrica do recesso 60. O orifício de passagem 53 tem um interior superfície 65 configurada para posicionar contra a superfície externa da sonda 12 inserida na mesma. A superfície externa 66 tem um par de membros de vedação externos 58 dispostos circunferencialmente em torno dela. Os membros de vedação externos 58 são configurados para vedar com a parede lateral cilíndrica do recesso 60. As extremidades da vedação 50 têm segundos ressaltos inclinados 51, 52 sendo inclinados um em direção ao outro no orifício de passagem 53 da vedação tubular 50. Esses ressaltos inclinados 51, 52 sendo configurados para posicionar contra os ressaltos inclinados 61, 62 do corpo 21.

[024] O elemento de propensão 70 está disposto circunferencialmente em torno da superfície interna 65 da vedação tubular 50. O elemento de propensão 70 está configurado para propender circunferencialmente uma parte da superfície externa 66 da vedação tubular 50 em direção à parede lateral cilíndrica do recesso 60, onde a parte propensão está situada entre o par de membros de vedação externos 58.

[025] Como mostrado na Figura 1A, uma alça 48 do corpo 21 pode ser rosqueada a uma placa coletora (não mostrada). O orifício central 32 do corpo 21 tem diversas variações em seu diâmetro à medida que se estende através do membro fêmea 20. A primeira extremidade do orifício 32 pode ser rosqueada internamente para conexão a uma linha hidráulica (não mostrada). Uma passagem cilíndrica do orifício 32 se estende longitudinalmente dentro do membro fêmea 20 e termina em uma sede de válvula 27. Adjacente à sede de válvula 27 está um ressalto 33 que forma uma extremidade de uma câmara de recepção 34.

[026] A câmara de recepção 34 recebe a sonda (12) do membro macho (10; Figura 1B). A sonda 12 é cilíndrica e é inserida no membro fêmea 20. A câmara de recepção 34 tem um diâmetro interno escalonado com ressaltos internos 33, 35 e 63, e a câmara de recepção 34 tem um primeiro diâmetro menor e um segundo diâmetro maior 47.

[027] O membro fêmea 20 pode opcionalmente incluir a válvula de fluxo, tal como uma válvula de gatilho 28 recebida de forma deslizante dentro da passagem cilíndrica do orifício 32. A válvula de gatilho 28 tem forma cônica e é impelida por uma mola de válvula 41 em uma posição assentada contra a sede da válvula 27. Quando a válvula de gatilho 28 está em uma posição fechada contra a sede de válvula 27, a válvula de gatilho 28 veda o fluxo de fluir entre o membro macho (10) e o membro fêmea 20. Um colar de mola oca 42 ancora a mola da válvula 41 e é mantida no lugar por um clipe de colar. Um atuador 44 se estende do ápice da válvula de gatilho 28 para acoplamento com uma parte da sonda (12) do membro macho (10) inserido no membro fêmea 20.

[028] A vedação tubular em forma de anel 50 é posicionada na câmara de recepção 34 do membro fêmea 20 para vedar com a sonda 12 do membro macho 10. A vedação tubular 50 é um elastômero ou vedação de polímero que é flexível e resiliente. Como mais bem mostrado na Figura 2, a vedação tubular 50 tem uma primeira superfície de ressalto inclinada 52 e uma segunda superfície de ressalto inclinada 51. A espessura axial da vedação tubular elastomérica 50 na circunferência externa 66 é maior que a espessura axial da vedação 50 na circunferência interna 65. A vedação tubular 50 tem uma seção transversal em forma de cunha.

[029] A vedação tubular 50 tem pelo menos duas superfícies de vedação radial 55, 56 que se estendem para dentro da circunferência interna da vedação ou superfície 65 do orifício direto ou de passagem 53 da vedação. Cada uma das superfícies de vedação radial 55, 56 se estende radialmente para dentro da circunferência interna 65 para acoplar a sonda 12 do membro macho (10) quando a sonda 12 é inserida através da vedação 50. Cada uma das superfícies de vedação radial 55, 56 é elasticamente deformada pela sonda 12 quando é inserida através da vedação 50. As duas superfícies de vedação radial 55, 56 fornecem pontos de guia para ajudar a alinhar e guiar a sonda 12 quando ela é inserida através da vedação 50 na câmara de recepção 34. O par de superfícies de vedação radial 55, 56 reduz ou elimina o problema e danos resultantes do arrasto contra o orifício fêmea e/ou desgaste das superfícies de acoplamento e superfícies de vedação.

[030] Além disso, a vedação tubular 50 tem ranhuras 57 em sua circunferência externa ou superfície 66, e membros de vedação radial 58 na forma de anéis de vedação em O são posicionados em cada uma das ranhuras 57. Alternativamente, e conforme discutido mais abaixo com referência à Figura 5 e semelhantes, em vez de ranhuras 57 e vedações em forma de anel 58, a vedação 50 pode ter uma pluralidade de projeções integrais (não mostradas) para os membros de vedação, que se estendem radialmente para fora da circunferência externa 66.

[031] Na modalidade das Figuras 1A a 1B, a vedação tubular 50 é impedida de implodir na câmara de recepção 34 devido à baixa pressão ou vácuo porque a vedação 50 tem um encaixe com uma superfície de ressalto inclinada inversamente 62 de um primeiro retentor de vedação ou cartucho 29 e uma superfície de ressalto inclinada inversamente 61 de um segundo retentor de vedação ou membro de travamento 30. O cartucho 29 pode ser uma luva cilíndrica que desliza para dentro do segundo diâmetro 47 da câmara de recepção 34. Alternativamente, o cartucho 29 pode ser rosqueado no membro fêmea 20 ou acoplado ao membro fêmea 20 por outros meios. De preferência, quando o cartucho 29 está totalmente encaixado no membro fêmea 20, uma primeira extremidade 46 do cartucho 29 encosta no ressalto 63. O cartucho 29 retém uma ou mais vedações de metal radiais ocas 31 em um ressalto interno 35. Essas vedações de metal 31 podem ser vedações C metálicas energizadas por pressão e podem ter características como as divulgadas nas Patentes US Nos. 10.400.541 e 11.614.187, que são aqui incorporadas por referência.

[032] O cartucho 29 tem uma primeira superfície circunferencial interna 59 adjacente à primeira extremidade do mesmo e uma segunda superfície circunferencial interna 69 adjacente à segunda extremidade do mesmo. O diâmetro interno da primeira superfície circunferencial interna 59 é menor do que o diâmetro interno da segunda superfície circunferencial interna 69. O ressalto inclinado reverso 62 está entre a primeira e a segunda superfícies circunferenciais internas 59, 69. O ressalto inclinado reverso 62 tem um encaixe com a vedação tubular 50 para impedir que a vedação tubular 50 se mova radialmente para dentro. Uma vedação de face de O-ring 49 pode ser posicionada em uma ranhura na primeira extremidade 46 do cartucho 29 para fornecer uma vedação tipo face entre o cartucho 29 e o ressalto 63.

[033] O retentor de vedação 30 acopla o membro fêmea 20 usando roscas 22 ou outros meios. Quando o retentor de vedação 30 está totalmente preso ao membro fêmea 20, uma primeira extremidade 64 encosta no cartucho 29 e mantém o cartucho 29 no lugar. O retentor de vedação 30 possui um diâmetro interno 54 que permite a inserção da sonda 12 do membro macho (10) através do mesmo. A superfície de ressalto inclinada para trás 61 mantém a vedação 50 no lugar e impede que a vedação tubular 50 se mova radialmente para dentro.

[034] Além do encaixe ter superfícies de ressalto inclinadas inversas 62, 61 do cartucho 29 e retentor de vedação 30, a vedação tubular 50 é impedida de implodir na câmara receptora 34 devido à baixa pressão ou vácuo porque a vedação 50 tem um elemento de propensão interno 70 disposto no diâmetro interno 65 da vedação 50. Como mostrado nas Figuras 1A e 2, o elemento de propensão interno 70 pode ser um anel de mola redondo, que pode ser composto de um material metálico, embora outros materiais possam ser usados. O anel de mola 70 pode ser disposto em uma ranhura anular 67 definida circunferencialmente no diâmetro interno 65 da vedação 50. Se viável durante a fabricação e conforme discutido abaixo com referência à Figura 6, o anel de mola 70 pode ser pelo menos parcialmente moldado em o material da vedação 50. O anel de mola 70 pode ajudar a evitar a implosão da vedação elastomérica 50 quando os membros macho e fêmea 10, 20 do acoplamento são separados um do outro. Em aplicações em águas profundas, por exemplo, a cabeça hidrostática pode fazer com que uma vedação elastomérica macia imploda ao desconectar os membros dos acoplamentos. Neste caso, o anel de mola 70 pode neutralizar esta tendência para a vedação tubular divulgada 50.

[035] A vedação tubular 50 pode ser alongada para que possa ser usada com uma sonda mais longa 12 do membro macho 10. O comprimento da vedação é baseado no comprimento da sonda e/ou na profundidade da câmara de recepção fêmea 34. Maior espaçamento das superfícies de vedação radial 55, 56 também pode ajudar a alinhar os membros macho e fêmea 10, 20 do acoplamento e evitar danos à vedação de metal 31 no acoplamento.

[036] A Figura 3 ilustra uma vista em corte transversal de outra vedação tubular em cauda de andorinha 50 com múltiplas superfícies de vedação radial 55, 56 de acordo com a presente divulgação. As características desta vedação tubular 50 são semelhantes àquelas divulgadas acima com referência às Figuras. 1A a 1B e 2. Assim, a vedação tubular 50 fornece um encaixe interno de suas superfícies inclinadas 51, 52 para acoplar superfícies de ressalto inclinadas inversamente (62, 61) do retentor de vedação (29) e elemento de travamento (30).

[037] Além disso, a vedação tubular 50 da Figura 3 pode ser impedida de implodir na câmara de recepção 34 devido à baixa pressão ou vácuo porque a vedação 50 tem um elemento de propensão interno 72 disposto no diâmetro interno 65 da vedação 50. Conforme mostrado aqui, o elemento de propensão interno 72 pode ser uma banda de mola plana, que pode ser composta de metal, embora outros materiais possam ser usados. A faixa de mola 72 pode ser disposta em uma ranhura anular 67 no diâmetro interno 65 da vedação 50. Se viável durante a fabricação e conforme discutido abaixo com referência à Figura 7, a faixa de mola 72 pode ser pelo menos parcialmente moldada no material da vedação 50. A banda de mola 72 pode ajudar a evitar a implosão da vedação elastomérica 50 quando os membros macho e fêmea 10, 20 do acoplamento são separados um do outro. Em aplicações em águas profundas, a cabeça hidrostática pode causar a implosão de uma vedação elastomérica macia ao desacoplar os membros dos acoplamentos. Neste caso, a banda de mola 72 pode neutralizar isso para a vedação divulgada 50.

[038] A Figura 4 ilustra uma vista em corte transversal de ainda outra vedação tubular em cauda de andorinha 50 de acordo com a presente divulgação. Esta vedação 50 tem características semelhantes às divulgadas acima. Por exemplo, a vedação tubular 50 tem ressaltos inclinados 51, 52 e possui superfícies de vedação radial 55, 56 no diâmetro interno 65. Além disso, esta vedação 50 inclui uma terceira superfície de vedação radial 80, além das superfícies de vedação radial 55, 56. Esta superfície de vedação radial 80 tende a se projetar radialmente para dentro da circunferência interna 65. Nesta modalidade, a terceira superfície de vedação radial 80 pode ser energizada por pressão de fluido hidráulico no acoplamento para melhorar a vedação radial com a sonda 12 do membro macho 10 do acoplamento. Conforme o fluido hidráulico em alta pressão entra em uma cavidade 82 formada pela superfície de vedação 80, a superfície 80 é impelida radialmente para dentro contra a sonda 12.

[039] A Figura 5 ilustra uma vista em corte transversal de ainda outra vedação tubular em cauda de andorinha 50. Conforme mostrado, a vedação 50 inclui o primeiro tipo de elemento de pressão interno na forma do anel de mola 70 disposto em uma ranhura anular interna 67, mas uma faixa de mola plana (72) pode ser usada. Em oposição ao uso de vedações de anel em O 58 em ranhuras externas 57 na superfície externa 66 para membros de vedação externos como em outros arranjos, a vedação tubular 50 da Figura 5 inclui membros de vedação externos 58' que são formados integralmente na superfície externa 66 da vedação tubular 50. Estes membros de vedação externos 58' se estendem além da circunferência externa da superfície e podem desempenhar a mesma função que os anéis de vedação 58 descritos anteriormente.

[040] A Figura 6 ilustra uma vista em corte transversal de ainda outra vedação tubular em cauda de andorinha 50. Como mostrado, a vedação tubular 50 inclui os membros de vedação externos integrais 58', mas a vedação 50 pode incluir vedações de anel em O em ranhuras externas como em outras modalidades. Ao contrário de ter o anel de mola 70 disposto em uma ranhura interna do orifício de passagem da vedação 53, a vedação tubular 50 da Figura 6 tem o anel de mola 70 pelo menos parcialmente moldado no material elastomérico da vedação tubular 50.

[041] A Figura 7 ilustra uma vista em corte transversal de ainda outra vedação tubular em cauda de andorinha 50, que inclui uma combinação das características anteriores. Conforme mostrado, a banda de mola plana 72 pode ser pelo menos parcialmente moldada no material elastomérico da vedação tubular 50, e os membros de vedação externos 58' podem ser integralmente formados na superfície externa 66 da vedação tubular 50. Finalmente, uma cavidade 82 pode ser formado por uma superfície de vedação adicional 80 em uma borda interna do orifício de passagem da vedação 53. Conforme as Figuras 2 a 7 mostram, as várias características aqui divulgadas podem ser combinadas em diferentes combinações para a vedação tubular 50 da presente divulgação. A Figura 8 ilustra uma vista em corte transversal de outro membro fêmea 20 de um acoplamento tendo outra vedação tubular 50 de acordo com a presente divulgação. As características do membro fêmea 20 e da vedação tubular 50 são semelhantes às divulgadas acima. Conforme mostrado aqui, a vedação tubular 50 tem um comprimento maior entre suas superfícies de vedação radial 55, 56 para acomodar um membro macho (10) com uma seção de sonda alongada. Por exemplo, uma extremidade da vedação 50 pode incluir uma seção estendida 84. Consequentemente, em exemplos anteriores, o elemento de propensão 70 é disposto centralmente no furo de passagem 53 entre as extremidades da vedação tubular 50. No presente exemplo, o elemento de propensão 70 está disposto deslocado no furo de passagem 53 em direção a uma das extremidades da vedação tubular 50.

[042] Modalidades adicionais do arranjo na Figura 8 podem usar qualquer uma das outras vedações tubulares 50 e características aqui divulgadas, como nas Figuras 2 a 7.

[043] A Figura 9 ilustra uma vista em corte transversal de ainda outro membro fêmea 20 de um acoplamento com uma vedação tubular 50 de acordo com a presente divulgação. Nesta modalidade, não são usados um retentor separado (29) e vedação radial (31) de outras configurações. Em vez disso, um ressalto inclinado reverso 110 é formado entre os diâmetros menor e maior 114, 115 da câmara receptora 34. Consequentemente, a vedação tubular 50 tem um encaixe entre a superfície inclinada da vedação 52 e o ressalto inclinado reverso 110 na parede da câmara de recepção do membro fêmea 34 e entre a outra superfície inclinada da vedação 51 e o ressalto inclinado reverso 111 no membro de travamento roscado externamente 112. Assim, a vedação 50 aqui divulgada pode ser usada em um membro fêmea 20 com ou sem uma vedação de metal radial (31) e retentor de vedação (29) usado em outras configurações.

[044] Modalidades adicionais do arranjo na Figura 9 podem usar qualquer uma das outras vedações tubulares 50 e características aqui divulgadas, como nas Figuras 2 a 8.

[045] O acoplamento e a vedação da presente divulgação fornecem múltiplas superfícies de vedação radial entre os membros macho e fêmea 10, 20 de um acoplamento sem retentores de vedação adicionais ou outros componentes. As superfícies de vedação redundantes ajudam a guiar a sonda 12 do membro macho 10 para o membro fêmea 20 e reduzem o risco de escoriação. A presente divulgação também contempla que pelo menos uma das superfícies de vedação radial possa ser energizada por pressão. A vedação 50 com múltiplas superfícies de vedação radial é impedida de movimento radial em direção ao eixo central ou orifício 32 do membro fêmea 20, de modo que os membros macho e fêmea 10, 20 podem ser separados sem risco de estourar a vedação 50. Outras vantagens das presentes configurações incluem a natureza reutilizável da vedação 50. Em particular, a vedação 50 pode ser usada para adaptar membros de acoplamento existentes e retentores de vedação, e a vedação pode ser usada como um substituto em acoplamentos com diferentes configurações de vedação.

[046] Esta vedação tubular 50 pode ser feita de qualquer elastômero ou polímero que seja flexível e resiliente e que possa suportar o efeito de deterioração do ambiente submarino. A vedação 50 pode ser feita de um material elastomérico ou polimérico flexível, por exemplo, borracha ou elastômero sintético. As vedações tubulares 50 desta divulgação são reutilizáveis porque são retidas no lugar após a separação do membro macho (10) e do membro fêmea 20 do acoplamento. Detalhes adicionais da vedação tubular 50 e do membro fêmea 20 divulgados neste documento podem ser encontrados na Patente U.S. N 6.575.430 expedida em 10 de junho de 2003, cuja descrição encontra-se inteiramente incorporada ao presente por referência.

[047] A descrição anterior das modalidades preferidas e outras não se destina a limitar ou restringir o escopo ou a aplicabilidade dos conceitos inventivos concebidos neste documento. Será apreciado com o benefício da presente divulgação que os recursos descritos acima de acordo com qualquer modalidade ou aspecto do assunto divulgado podem ser utilizados, sozinhos ou em combinação, com qualquer outro recurso descrito, em qualquer outra modalidade ou aspecto do assunto divulgado.

[048] Em troca da divulgação dos conceitos inventivos aqui contidos, os Requerentes desejam todos os direitos de patente conferidos pelas reivindicações anexas. Portanto, pretende-se que as reivindicações anexas incluam todas as modificações e alterações na medida em que estejam dentro do escopo das seguintes reivindicações ou seus equivalentes.

Claims (19)

1. Membro fêmea (20) para acoplamento com uma sonda (12) de um membro macho correspondente (10) para comunicar fluido com pressão de fluido, a sonda (12) tendo uma superfície externa, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro fêmea (20) compreende: um corpo (21) definindo um orifício (32) no qual a sonda (12) é pelo menos parcialmente inserível, o orifício (32) definindo um recesso (60), o recesso (60) tendo uma parede lateral cilíndrica separada por primeiros ressaltos inclinados (61, 62), os primeiros ressaltos inclinados (61, 62) sendo inclinados um em direção ao outro no orifício (32) do corpo (21); uma vedação tubular (50) disposta no recesso (60) do corpo (21) e definindo um orifício de passagem (53) entre as extremidades, a vedação tubular (50) tendo uma superfície externa (66) configurada para posicionar contra a parede lateral cilíndrica do recesso (60), o orifício de passagem (53) tendo uma superfície interna (65) configurada para posicionar contra a superfície externa da sonda (12) inserida na mesma, a superfície externa (66) tendo um par de membros de vedação externos (58) dispostos circunferencialmente em torno dela, os membros de vedação externos (58) sendo configurados para vedar com a parede lateral cilíndrica do recesso (60), as extremidades tendo segundos ressaltos inclinados (51, 52) sendo inclinados um em direção ao outro no orifício de passagem (53) da vedação tubular (50), sendo os segundos ressaltos inclinados (51, 52) configurados para posicionar contra os primeiros ressaltos inclinados (61, 62) do corpo (21); e um elemento de propensão (70, 72) disposto circunferencialmente em torno da superfície interna (65) da vedação tubular (50), o elemento de propensão (70, 72) sendo configurado para propender circunferencialmente uma parte da superfície externa (66) da vedação tubular (50) em direção à parede lateral cilíndrica do recesso (60), a parte situada entre o par de elementos de vedação externos (58).

2. Membro fêmea (20), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície interna (65) define uma ranhura interna (67) circunferencialmente aproximada entre os elementos de vedação externos (58); e em que o elemento de propensão (70, 72) está disposto na ranhura interna (67).

3. Membro fêmea (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de propensão (70, 72) compreende: um anel de mola redondo; uma banda de mola plana, um anel composto por um material metálico; ou uma banda composta por um material metálico.

4. Membro fêmea (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de propensão (70, 72) é configurado para evitar a implosão da vedação tubular (50) quando a sonda (12) é removida do membro fêmea (20).

5. Membro fêmea (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície interna (65) define superfícies de vedação radiais (55, 56) que se estendem da superfície interna (65) para dentro do orifício de passagem (53).

6. Membro fêmea (20), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que as superfícies de vedação radiais (55, 56) estão dispostas concêntricas aos membros de vedação externos (58).

7. Membro fêmea (20), de acordo com a reivindicação 5 ou 6, CARACTERIZADO pelo fato de que as superfícies de vedação radiais (55, 56) são configuradas para deformar elasticamente quando a sonda (12) é inserida através do orifício de passagem (53) da vedação tubular (50).

8. Membro fêmea (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de propensão (70, 72) está disposto centralmente no orifício de passagem (53) entre as extremidades da vedação tubular (50).

9. Membro fêmea (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de propensão (70, 72)está disposto deslocado no orifício de passagem (53) em direção a uma das extremidades da vedação tubular (50).

10. Membro fêmea (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que uma das extremidades da vedação tubular (50) compreende uma superfície de vedação radial (80) que se projeta radialmente para dentro de uma borda circunferencial interna na extremidade.

11. Membro fêmea (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a vedação tubular (50) tem uma seção transversal em forma de cunha; e em que os segundos ressaltos inclinados (51, 52) têm um encaixe em cauda de andorinha com os primeiros ressaltos inclinados (61, 62) do recesso (60).

12. Membro fêmea (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de propensão (70, 72) está ao menos parcialmente moldado em um material elastomérico da vedação tubular (50).

13. Membro fêmea (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície externa (66) da vedação tubular (50) tem uma pluralidade de ranhuras radiais (57) definidas circunferencialmente na mesma; e em que cada um dos membros de vedação externos (58) compreende um anel de vedação O-ring (58) posicionado em cada ranhura radial (57).

14. Membro fêmea (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo (21) compreende: um alojamento (21) definindo uma porção do orifício (32), tendo o alojamento (21) um dos primeiros ressaltos inclinados (110) e tendo a parede lateral cilíndrica do recesso (60); e um retentor (112) disposto no alojamento (21), o retentor (112) tendo uma passagem central e uma borda, a passagem central definindo outra parte do orifício (32), a borda do retentor (112) formando o outro primeiro ressalto inclinado (111) do recesso (60).

15. Membro fêmea (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo (21) compreende: um alojamento (21) definindo uma parte do orifício (32); um cartucho (29) disposto no alojamento (21), tendo o cartucho (29) um dos primeiros ressaltos inclinados (62) e tendo a parede lateral cilíndrica do recesso (60); e um retentor (30) disposto no alojamento (21), o retentor (30) tendo uma passagem central (54) e uma borda, a passagem central (54) definindo outra parte do orifício (32), a borda do retentor formando o outro primeiro ressalto inclinado (61) do recesso (60).

16. Membro fêmea (20), de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro fêmea (20) compreende pelo menos um de: uma vedação exposta (31) retida entre o cartucho (29) e o alojamento (21), a vedação exposta (31) exposta no orifício (32) e sendo configurada para vedar com a superfície externa da sonda (12) inserível no mesmo; uma vedação interna (49) sendo encaixada de forma vedada entre o cartucho (29) e o alojamento (21); e uma vedação de face de O-ring (49) disposta em uma ranhura anular (21) definida em uma borda (46) do cartucho (29) e sendo acoplada de forma vedada com o alojamento (21) adjacente à borda.

17. Membro fêmea (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o orifício (32) do corpo (21) compreende uma sede de válvula (27) definida no orifício (32); e em que o membro fêmea (20) compreende uma válvula de gatilho (28) disposta no orifício (32) do corpo (21), a válvula de gatilho (28) sendo deslocável em relação à sede da válvula (27) pela sonda (12) inserida no orifício (32) do corpo (21) e sendo configurada para controlar o fluxo de fluido através do orifício (32).

18. Membro fêmea (20) para acoplamento com uma sonda (12) de um membro macho (10) correspondente para comunicar fluido com pressão de fluido, a sonda (12) tendo uma superfície externa, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro fêmea (20) compreende: um corpo (21) definindo um orifício (32) no qual a sonda (12) é pelo menos parcialmente inserível, o orifício (32) definindo um recesso (60), o recesso (60) tendo uma parede lateral cilíndrica separada por primeiros ressaltos inclinados (61, 62), os primeiros ressaltos inclinados (61, 62) sendo inclinados um em direção ao outro no orifício (32) do corpo (21); uma válvula (28) disposta no orifício (32) do corpo (21) e sendo configurada para controlar o fluxo de fluido através do orifício (32); uma vedação tubular (50) disposta no recesso (60) do corpo (21) e definindo um orifício de passagem (53) no mesmo entre as extremidades, a vedação tubular (50) tendo uma superfície externa (66), a superfície externa (66) definindo ranhuras externas (57) dispostas circunferencialmente em torno da mesma, o orifício de passagem (53) tendo uma superfície interna (65), a superfície interna (65) definindo uma ranhura interna (67) disposta circunferencialmente na mesma entre as ranhuras externas (57), as extremidades tendo segundos ressaltos inclinados (51, 52) sendo inclinados um em direção ao outro no orifício de passagem (53) da vedação tubular (50), os segundos ressaltos inclinados (51, 52) sendo configurados para encaixar adjacentes aos primeiros ressaltos inclinados (61, 62) do corpo (21), a superfície externa (66) sendo configurada para encaixar adjacente à parede lateral cilíndrica do recesso (60); um par de anéis de vedação externos (58) dispostos nas ranhuras externas (57) definidas na superfície externa (66) da vedação tubular (50), os anéis de vedação externos (58) sendo configurados para vedar com a parede lateral cilíndrica do recesso (60); e um anel de mola (70 ,72) disposto na ranhura interna (67), o anel de mola (70, 72) sendo configurado para propensão circunferencialmente uma parte da superfície externa (66) da vedação tubular (50) em direção à parede lateral cilíndrica do recesso (60), a parte estando situada entre o par de vedações externas (58).

19. Acoplamento, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um membro macho (10) tendo uma sonda (12) para comunicar fluido tendo pressão de fluido, a sonda (12) tendo uma superfície externa; e um membro fêmea (20) conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.