BRPI0913603B1

BRPI0913603B1 - Dispositivo de mandíbula de aperto

Info

Publication number: BRPI0913603B1
Application number: BRPI0913603-7A
Authority: BR
Inventors: Olav Olsen
Original assignee: Aker Mh As
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2019-02-12
Also published as: NO333740B1; EP2300683B1; NO20082639L; CA2726916A1; BRPI0913603A2; EP2300683A1; WO2009148328A1

Abstract

dispositivo de mandíbula de aperto a presente invenção se refere a um dispositivo de mandíbula de aperto (6) para uma chave de força (1), em que se proporciona uma pluralidade de mandíbulas de aperto (6) deslocáveis e dotadas de uma superfície de aperto, a qual compreende partes relativamente afiadas (12), a chave de força (1) sendo projetada com a capacidade de apertar uma tubulação (22), e em que a mandíbula de aperto (6) é dotada de um defletor(14).

Description

DISPOSITIVO DE MANDIBULA DE APERTO [001]A presente invenção se refere a uma mandibula de aperto. Mais especificamente, se refere a uma mandibula de aperto para uma chave de força (1) (chave para apertar ou afrouxar tubulações por meios hidráulicos, pneumáticos ou elétricos), onde uma pluralidade de mandibulas de aperto são deslocáveis e dotadas de uma superfície de aperto, a qual compreende partes relativamente afiadas, a chave de força (1) sendo projetada para ser capaz de apertar uma tubulação.

[002]Durante a montagem e desmontagem de colunas de tubulações, como é conhecido, por exemplo, quando da produção de petróleo, é comum se utilizar as chamadas chaves de força de grande potência para conectar ou desconectar comprimentos de tubulações, para inclusão ou retirada da coluna de tubulações. De modo geral, uma primeira chave de força (1) se agarra em torno da coluna de tubos para sustentá-la enquanto uma segunda chave de força (1) rotativa aperta/desaperta a extensão do tubo que deverá ser conectado/desconectado da coluna de tubos.

[003]As mandibulas de aperto das chaves de força, que são projetadas para se deslocarem na direção da tubulação e para se fixarem em torno da tubulação com grande força, são normalmente feitas tendo elementos de aperto substituíveis, compreendendo uma superfície de aperto com partes relativamente afiadas. A finalidade dessas partes afiadas é garantir que a chave de força (1) tenha um satisfatório engate com a tubulação durante a operação de conexão.

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2/6 [004]As partes afiadas são normalmente feitas tendo cristas divisoras, opcionalmente, correndo em paralelo ao eixo central da tubulação.

[005]O documento de patente do Canadá, CA 2.520.927, descreve um dispositivo para uso em chaves de força, em conexão com o enroscamento de extensões de tubos, sendo projetado para ser capaz de centralizar o tubo na chave de força. A centralização é obtida com a ajuda de uma combinação de superfícies de aperto no formato de V, em um dispositivo de mandíbula de aperto e um movimento de modo lateral da mandíbula de aperto.

[006]O documento de Patente U.S. No. 5.060.542 divulga um dispositivo e um método para produzir e romper juntas em colunas de tubos de perfuração, compreendendo uma configuração de matriz e de carne. Placas de carne horizontal são montadas acima e abaixo de segmentos de matriz, e a rotação de cada um dos segmentos é limitada por um parafuso que se estende internamente em uma fenda arqueada na placa de carne. As placas de carne são fornecidas com partes de borda, as quais interagem com uma junta de ferramenta, em uma relação de carne e seguidora de carne.

[007]O documento de patente WO 01/31165 descreve uma mandíbula de aperto para ser usada na sustentação de uma tubulação, em que os elementos de aperto da mandíbula de aperto são formados de elementos tipo perno, que são mais duros do que a estrutura do corpo da mandíbula de aperto. O documento de patente WO 98/34004 também ensina disposições de aperto para tubulações.

[008]Ocasionalmente, pode ocorrer uma falha ou um mau funcionamento durante a fixação das mandíbulas de

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3/6 aperto, pelo fato de que a tubulação é submetida entre duas das mandibulas de aperto, antes de ser centralizada na chave de força. Esse mau funcionamento pode resultar em danos para a tubulação ou para a chave de força (1) e, conseqüentemente, na interrupção da operação de conexão.

[009]0 objetivo da presente invenção é de melhorar ou reduzir, pelo menos, uma das desvantagens citadas pelo estado da técnica.

[0010] Esse objetivo é alcançado, de acordo com a invenção, através das características divulgadas na descrição seguinte e nas reivindicações anexas.

[0011] Assim, a presente invenção proporciona uma mandíbula de aperto para uma chave de força, em que uma pluralidade de mandibulas de aperto são deslocáveis e providas de uma superfície de aperto, compreendendo partes relativamente afiadas, a chave de força (1) sendo projetada com a capacidade de apertar em torno de uma tubulação. A mandíbula de aperto é caracterizada pelo fato de ser provida de um defletor.

[0012] O defletor é projetado para auxiliar na prevenção do tubo de se tornar preso entre duas mandibulas de aperto, antes de o mesmo ser substancialmente centralizado na chave de força. O defletor pode se projetar o mais distante possível das partes afiadas, na direção de deslocamento da mandíbula de aperto. Assim, o defletor encontra o tubo antes que as partes afiadas possam se engatar com o tubo.

[0013] O defletor pode ser proporcionado de uma superfície lisa, de modo a ajudar o tubo a deslizar sobre o defletor, na direção do eixo central da chave de

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4/6 força. 0 defletor pode ser elástico ou compreender um elemento elástico. 0 defletor, dessa forma, irá proporcionar e permitir que as partes afiadas tenham um satisfatório engate com a tubulação, quando a dita tubulação se encontrar centralizada na chave de força.

[0014] Cada mandíbula de aperto pode ser fornecida com dois defletores cooperantes. Por exemplo, pode haver um defletor disposto em cada lado das partes afiadas, relativamente ao eixo central da chave de força.

[0015] Em outras modalidades, o defletor pode ser impulsionado ou hidraulicamente inclinado na direção de deslocamento da mandíbula de aperto, pelo que o defletor é empurrado para trás em relação às partes afiadas, com uma predeterminada força de aperto contra a tubulação.

[0016] O defletor desse modo proporcionado reduz, substancialmente, o risco de uma tubulação se tornar presa entre duas mandíbulas de aperto, antes de a tubulação ser centralizada na chave de força.

[0017] A seguir, é descrito um exemplo de uma modalidade preferida, a qual é ilustrada nos desenhos anexos, nos quais:

- a figura 1 é uma vista esquemática de uma chave de força, onde uma tubulação é presa entre duas mandíbulas de aperto, antes de a mesma ser centralizada na chave de força;

- a figura 2 é uma vista em perspectiva de uma chave de força (1) dotada de três mandíbulas de aperto; e

- a figura 3 é uma vista em perspective em escala ampliada de uma mandíbula de aperto dotada de dois defletores.

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5/6 [0018] Nos desenhos, a referência numérica (1) indica uma chave de força (1) que compreende uma carcaça de chave de força (1) e três mandibulas de aperto (6), uniformemente distribuídas em torno do eixo central (4) da chave de força (1). As mandibulas de aperto (6) são dispostas em seus respectivos elementos guias (8) (ver a figura 2).

[0019] Na presente modalidade preferida, as mandibulas de aperto (6) são hidraulicamente acionadas e sincronizadas, em que todas as mandibulas de aperto (6) são deslocadas da mesma distância para dentro e para fora nos elementos guias (8), em relação ao eixo central (4) da chave de força (1) . Cada mandíbula de aperto (6) é dotada de um elemento de aperto substituível (10), o elemento de aperto (10) sendo construído com partes relativamente afiadas (12), na forma de cristas, que quando engatadas, correm em paralelo ao eixo central (4) (ver a figura 3).

[0020] Cada mandíbula de aperto (6) é provida de dois defletores (14), um em cada lado das partes afiadas (12) . O defletor (14) compreende uma fita de metal lisa (16) , que se projeta ligeiramente para fora das partes afiadas (12) e um material elástico tipo borracha (18) . O material elástico (18) se dispõe entre a fita de metal (16) e a mandíbula de aperto (6). A fita de metal (18) é presa à mandíbula de aperto (6) por meio de conexões do tipo parafuso (20).

[0021] Na figura 1 é mostrada uma tubulação (22) disposta na chave de força (1) . A tubulação (22) mostrada na figura 1 é presa entre duas mandibulas de aperto (6) que não são providas de defletores (14) . O eixo

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6/6 central (24) da tubulação (22), nesse caso, se dispõe a uma substancial distância do eixo central (4) da chave de força (1) . A tubulação (22), dessa forma, será girada de forma excêntrica quando a chave de força (1) for girada, e muito provavelmente, também será puxada de um modo frouxo das partes afiadas (12), quando um torque for transmitido da chave de força (1) para a tubulação (22).

[0022] Quando as mandibulas de aperto (6) são proporcionadas com defletores (14), a tubulação (22), quando os defletores (14) entrarem em contato com a mesma, irá deslizar contra a fita de metal (16) e será centralizada na chave de força (1) , antes de as partes afiadas (12) se engatarem com a dita tubulação (22).

[0023] Quando a tubulação (22) é centralizada e uma posterior força é aplicada às mandibulas de aperto (6), o material elástico (18) faz com que as partes afiadas (12) se engatem com a tubulação (22).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de mandíbula de aperto (6) para uma chave de força (1), em que se proporciona uma pluralidade de mandíbulas de aperto (6) deslocáveis e dotadas de uma superfície de aperto, a qual compreende partes relativamente afiadas (12), a chave de força (1) sendo projetada com a capacidade de apertar uma tubulação (22), caracterizado pelo fato de que a mandíbula de aperto (6) é dotada de pelo menos um defletor (14), disposto simetricamente com relação a um eixo de simetria longitudinal (A-A) das partes afiadas, e que se projeta o mais distante possível das partes afiadas (12), na direção de deslocamento da mandíbula de aperto (6) e que é projetado para entrar em contato com a tubulação (22), a fim de centralizar a mesma na chave de força (1), antes das partes afiadas (12) se engatarem com a tubulação.
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o defletor (14) compreende um material elástico (18).
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o defletor (14) é dotado de uma superfície lisa (16) contra a tubulação (22).
4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a

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2/2 mandíbula de aperto (6) é dotada de dois cooperantes (14).

defletores