BRPI0517055A2 - improvements in or related to arêete - Google Patents
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Abstract
Description
Relatório descritivo de patente de invenção para"APERFEIÇOAMENTOS EM OU REFERENTES A ARÍETE".Patent specification descriptive report for "Improvements in or relating to Arie".
A presente invenção se refere a gavetas hidráulicas e,em particular, embora não exclusivamente, a um atuador paradistribuir uma força suplementar para o pistão de umagaveta cisalhante em um elemento de prevenção de explosão.The present invention relates to hydraulic drawers and, in particular, but not exclusively, to an actuator for distributing an additional force to the shear-piston piston in an explosion prevention element.
Há um número de aplicações onde gavetas hidráulicassão usadas. Cada gaveta inclui, tipicamente, um pistão queé mandado para frente por uma força hidráulica. Emperfuração de poços de petróleo, gavetas hidráulicas, estãolocalizadas em elementos de prevenção de explosão. Em umprocedimento de emergência, quando um poço precisa serfechado para impedir uma explosão durante a perfuração,duas gavetas opostas são colocadas juntas para vedar o furode poço. Essas gavetas são referidas, tipicamente, comogavetas cisalhantes, visto que elas incluem uma lâmina decisalhamento na face frontal do pistão usado para cortartubo de perfuração ou tubo de revestimento no furo de poço.There are a number of applications where hydraulic drawers are used. Each drawer typically includes a piston that is sent forward by a hydraulic force. Drilling of oil wells, hydraulic drawers, are located in explosion prevention elements. In an emergency procedure, when a well needs to be closed to prevent an explosion during drilling, two opposing drawers are placed together to seal the well hole. These drawers are typically referred to as shear drawers, as they include a shear blade on the front face of the piston used for drilling pipe or casing pipe in the borehole.
Quando as gavetas cisalhantes são atuadas por umaforça hidráulica, as lâminas de cisalhamento opostas sãopostas juntas para interagir, com as lâminas sendoacionadas pelos pistões hidráulicos. As lâminas decisalhamento primeiro esmagam a coluna de perfuração, otubo de revestimento ou outra tubulação no poço. À medidasque os poços são perfurados em profundidades maiores, astubulações são de diâmetro crescente, espessura de paredee graus de aço aumentados. Conseqüentemente, ocisalhamento da tubulação no poço requer mais forçahidráulica. Isso pede um pistão de atuador maior, portanto,volumes de fluido de operação maiores e pressões defechamento mais altas.When the shearing drawers are actuated by a hydraulic force, the opposite shear blades are opposed together to interact with the blades being driven by the hydraulic pistons. The shear blades first crush the drill string, casing tube or other tubing into the well. As wells are drilled at greater depths, the pipes are of increasing diameter, wall thickness and increased steel grades. As a result, pipe shear in the well requires more hydraulic force. This calls for a larger actuator piston, thus higher operating fluid volumes and higher shutoff pressures.
Para gavetas cisalhantes empregadas onshore (em terrafirme) ou em instalações offshore (longe da costa) fixas, otamanho crescente é inconveniente, mas pode ser acomodado.Para gavetas cisalhantes que são empregadas submarinas, ovolume de fluido hidráulico que deve ser armazenado sobpressão em acumuladores de fluido/ gás aumentaexponencialmente com a profundidade da água. 0 volume e opeso desses acumuladores tornam o elemento de prevenção deexplosão submarino ou sistema de desligamento mais pesadoe, portanto, mais difícil de empregar.For sheared drawers employed onshore or in fixed offshore installations, increasing size is inconvenient but can be accommodated. fluid / gas increases exponentially with water depth. The volume and oppression of these accumulators make the subsea explosion prevention element or shutdown system heavier and therefore more difficult to employ.
Está entre os objetivos das modalidades da presenteinvenção proporcionar um atuador de força suplementar parauso em uma gaveta hidráulica para aumentar a forçaaplicada, sem aumentar, substancialmente, o volume dofluido hidráulico requerido.Também está entre os objetivos das modalidades dapresente invenção proporcionar um método de dois estágiosde operação de uma gaveta hidráulica.It is among the objects of the embodiments of the present invention to provide an additional force actuator for use in a hydraulic drawer to increase the applied force without substantially increasing the required hydraulic fluid volume. It is also among the objectives of embodiments of the present invention to provide a two-stage method of operation of a hydraulic drawer.
Também está entre os objetivos de pelo menos umamodalidade da presente invenção proporcionar um elemento deprevenção de explosão tendo um mecanismo atuador de doisestágios para cisalhamento aperfeiçoado do tubo deperfuração, tubo de revestimento ou outras tubulações.It is also within the scope of at least one embodiment of the present invention to provide an explosion prevention element having a two stage actuator mechanism for improved shear pipe, casing pipe or other piping.
De acordo com um primeiro aspecto da presenteinvenção, é proporcionado um atuador de força suplementarpara uso em uma gaveta hidráulica, o atuador compreendendo:Um corpo de atuador incluindo meios de fixação paraconectar o corpo a uma gaveta hidráulica;According to a first aspect of the present invention, there is provided an additional force actuator for use in a hydraulic drawer, the actuator comprising: An actuator body including securing means for connecting the body to a hydraulic drawer;
Primeira e segunda câmaras localizadas no corpo, ascâmaras isoladas uma da outra por um pistão de atuador;First and second chambers located in the body, chambers isolated from each other by an actuator piston;
Uma biela adaptada para ser conectada a um pistãooperacional da gaveta hidráulica, passar através daprimeira câmara e do pistão de atuador e se estender pelomenos em uma porção da segunda câmara;A connecting rod adapted to be connected to an operating piston of the hydraulic drawer, pass through the first chamber and the actuator piston and extend at least a portion of the second chamber;
O pistão de atuador sendo encaixável liberavelmentecom a biela por meios de agarramento; eThe actuator piston being releasably engageable with the connecting rod by gripping means; and
Em que a gaveta hidráulica é operada por uma força demovimento do pistão operacional e por uma força suplementarde movimento do pistão de atuador.Desse modo, uma vez que o pistão operacional normaltenha movido a gaveta para esmagar um objeto, o pistão deatuador pode ser liberado para proporcionar uma forçasuplementar na gaveta.Where the hydraulic drawer is operated by an operating piston-thrusting force and an additional force of the actuator piston movement. Thus, since the Normal operating piston moved the drawer to crush an object, the beating piston can be released to provide additional force in the drawer.
De preferência, o atuador inclui um mecanismo deliberação para operar o pistão de atuador. Dessa maneira, opistão de atuador pode ser liberado em ou perto do final docurso do pistão operacional e, desse modo, proporcionar aforça suplementar onde ela é mais requerida.Preferably, the actuator includes a deliberation mechanism for operating the actuator piston. In this way, actuator piston can be released at or near the end of the operating piston and thereby provide additional force where it is most required.
De preferência, um elemento de separação estálocalizado entre a gaveta hidráulica e o corpo. Maispreferivelmente, uma ou mais vedações são dispostas noelemento de separação para atuar a biela e impedir aliberação de fluido hidráulico do corpo em uma câmara defluido hidráulico da gaveta hidráulica.Preferably, a separating element is located between the hydraulic drawer and the body. More preferably, one or more seals are arranged on the separation element to actuate the connecting rod and prevent release of hydraulic fluid from the body in a hydraulic fluid drawer chamber.
De preferência, o atuador incluir meios dearmazenamento de energia dispostos para proporcionar umaforça para atuar o pistão de atuador.Preferably, the actuator includes energy storage means arranged to provide a force to actuate the actuator piston.
Em uma primeira modalidade, o meio de armazenamento deenergia é um meio mecânico . De preferência, o meiomecânico é uma ou mais molas mantidas em compressão.Vantajosamente, o meio mecânico é uma pluralidade de molasBellville como são conhecidas na técnica.Em uma segunda modalidade, o meio de armazenamento deenergia é um meio hidráulico. De preferência, o meiohidráulico é fluido hidráulico mantido sob pressão.In a first embodiment, the energy storage medium is a mechanical medium. Preferably the mechanical means is one or more springs held in compression. Advantageously, the mechanical means is a plurality of Bellville springs as are known in the art. In a second embodiment, the energy storage medium is a hydraulic medium. Preferably, the hydraulic medium is pressurized hydraulic fluid.
De preferência, também, o atuador inclui meio deretorno para mover o pistão de atuador de volta para suaposição de operação original. De preferência, o atuadortambém inclui meio de retorno de gaveta para mover o pistãode operação de volta para sua posição original. Dessamaneira, a gaveta hidráulica pode ser reiniciada.Preferably, also, the actuator includes means of return to move the actuator piston back to its original operating position. Preferably, the actuator also includes a drawer return means for moving the operating piston back to its original position. This way, the hydraulic drawer can be restarted.
De preferência, o meio de agarramento compreende umdispositivo de agarramento de esferas e pode compreender umdispositivo do tipo divulgado na patente norte-americanaNo. 2.062.628 (Yannetta) ou patente norte-americana No.2.182.797, cujas exposições são aqui incorporadas atravésde referência.Preferably, the gripping means comprises a ball gripping device and may comprise a device of the type disclosed in U.S. Pat. No. 2,062,628 (Yannetta) or U.S. Patent No. 2,182,797, the disclosures of which are incorporated herein by reference.
O dispositivo de agarramento de esferas podecompreender uma pluralidade de esferas montadas em umelemento de montagem de esferas, que pode ser uma gaiola deesferas ou luva, tendo uma pluralidade de aberturas, cadaabertura associada com uma esfera correspondente. 0atuador, em particular, o pistão de atuador pode seradaptado para impelir as esferas para encaixe com a biela,para agarrar a biela. Isso pode facilitar a aplicação daforça suplementar.O pistão de atuador pode definir uma ou maissuperfícies de carne ou rampa, para impelir uma ou mais dasesferas, radialmente, para encaixe com a bielaThe ball gripping device may comprise a plurality of balls mounted on a ball mounting element, which may be a ball cage or sleeve having a plurality of openings, each opening associated with a corresponding ball. In particular, the actuator piston may be adapted to propel the balls into engagement with the connecting rod to grasp the connecting rod. This can make it easier to apply the extra force. The actuator piston can define one or more cam or ramp surfaces to propel one or more of the spheres radially into engagement with the connecting rod.
O dispositivo de agarramento de esferas pode sradaptado para agarrar a biela, durante movimento do pistãode atuador em uma primeira direção e liberar a biela,durante movimento em uma segunda direção, oposta. Parafacilitar isso, o dispositivo pode compreender um mecanismode liberação de esferas para permitir o movimento relativoentre o elemento de montagem de esferas e o pistão deatuador. O mecanismo de liberação de esferas podecompreender um ressalto ou semelhante, que, durante omovimento de retorno do pistão de atuador, pode seradaptado para apoiar o elemento de montagem de esferas, afim de exercer uma força sobre o elemento de esferas, a fimde desencaixar as esferas da biela. O elemento de montagemde esferas pode compreender um flange ou placa de mola epelo menos uma mola pode ser proporcionada entre o flange eo pistão de atuador. A mola pode facilitar a operação do atuador e pode impedir o pistão de atuador de impactaroutros componentes do atuador em seguida ao desencaixe dasesferas da biela. Em seguida à liberação, a biela pode semover independentemente da volta do pistão de atuador a umaposição de início.De acordo com um segundo aspecto da presenteinvenção, é proporcionado um método de operação de umagaveta hidráulica, compreendendo as etapas de:The ball gripper may be adapted to grasp the connecting rod during movement of the actuator piston in a first direction and release the connecting rod during movement in the opposite second direction. To facilitate this, the device may comprise a ball release mechanism to allow relative movement between the ball mounting member and the beating piston. The ball release mechanism may comprise a shoulder or the like which, during return movement of the actuator piston, may be adapted to support the ball mounting member in order to exert a force on the ball element to disengage the balls. of the connecting rod. The ball mounting member may comprise a flange or spring plate and at least one spring may be provided between the flange and the actuator piston. The spring may facilitate actuator operation and may prevent the actuator piston from impacting other actuator components following detachment of the piston rods. Following release, the connecting rod may move independently of the actuator piston returning to a starting position. According to a second aspect of the present invention, a method of operating a hydraulic drawer is provided, comprising the steps of:
(a) liberação de um primeiro pistão para atuar em umagaveta;(a) release of a first piston to act on a drawer;
(b) uso do movimento do primeiro pistão para dispararum mecanismo de liberação;(b) using the movement of the first piston to trigger a release mechanism;
(c) liberação de um segundo pistão em operação domecanismo de liberação, para atuar na gaveta.(c) release of a second piston in release mechanism operation to actuate in the drawer.
De preferência, o método inclui a etapa de compressão/pressurização de fluido hidráulico atrás do primeiropistão, que é, então, usado para operar o primeiro pistão.De preferência, o método inclui a etapa de encaixe,liberavelmente, do segundo pistão no primeiro pistão, demodo que o segundo pistão fique estacionário, quando oprimeiro pistão opera e o segundo pistão também move oprimeiro pistão mediante operação do segundo pistão.Preferably, the method includes the hydraulic fluid compression / pressurization step behind the first piston, which is then used to operate the first piston. Preferably, the method includes releasably engaging the second piston into the first piston. , so that the second piston is stationary when the first piston operates and the second piston also moves the first piston by operating the second piston.
Vantajosamente, o mecanismo de liberação é disparadoem ou perto do final do curso do primeiro pistão.Advantageously, the release mechanism is fired at or near the end of the first piston stroke.
De preferência, o método inclui a etapa de reinicio dagaveta hidráulica através do movimento dos primeiro esegundo pistões de volta para suas posições de operaçãooriginais.Outras características do método são definidas emrelação ao primeiro aspecto da invenção.Preferably, the method includes the step of resetting the hydraulic drawer by moving the first second pistons back to their original operating positions. Other features of the method are defined with respect to the first aspect of the invention.
De acordo com um terceiro aspecto da presenteinvenção, é proporcionado um elemento de prevenção deexplosão para uso em perfuração de poços de petróleo, oelemento de prevenção de explosão compreendendo:According to a third aspect of the present invention, there is provided an explosion prevention element for use in oil well drilling, the explosion prevention element comprising:
Um par de gavetas hidráulicas opostas, cada gavetatendo uma lâmina de cisalhamento em uma face dianteira;A pair of opposing hydraulic drawers, each drawer having a shear blade on one front face;
Pelo menos um atuador de força suplementar de acordocom o primeiro aspecto carregado em pelo menos uma dasgavetas hidráulicas.At least one supplementary force actuator with the first aspect loaded on at least one of the hydraulic drawers.
De preferência, um atuador de força suplementar édisposto em cada uma das gavetas hidráulicas . Dessamaneira, as gavetas, inicialmente, esmagarão a tubulaçãopor meio da ação do pistão operacional e, então, atubulação é cisalhada pela operação do pistão de atuador.Preferably, an additional force actuator is arranged in each of the hydraulic drawers. In this way, the drawers will initially crush the tubing by the action of the operating piston and then the piping is sheared by the operation of the actuator piston.
De preferência, o meio de armazenamento de energia éum armazenamento de energia hidráulica. Dessa maneira, oelemento de prevenção de explosão pode ser mantido dentrodas dimensões de 5,7 m χ 5,7 m, para emprego através de umamoon pool (passagem existente no convés de uma plataforma,logo abaixo da torre de perfuração).Modalidades da presente invenção será agora descritas,à guisa de exemplo apenas, com referência aos desenhos aseguir, em que:Preferably, the energy storage medium is a hydraulic energy storage. In this way, the explosion prevention element can be maintained in all dimensions of 5.7 m χ 5.7 m, for use through a moon pool (deck passage just below the drill tower). The invention will now be described, by way of example only, with reference to the following drawings, in which:
A figura 1 é uma vista seccional transversalesquemática de uma gaveta hidráulica, incluindo um atuadorde força suplementar de acordo com uma primeira modalidadeda presente invenção, mostrado em uma primeira posição deoperação;Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a hydraulic drawer including a supplementary force actuator according to a first embodiment of the present invention shown in a first operating position;
A figura 2 é uma ilustração do mecanismo de liberaçãodo atuador de força suplementar da figura 1;Figure 2 is an illustration of the supplementary force actuator release mechanism of Figure 1;
A figura 3 é uma vista seccional transversalesquemática da gaveta hidráulica, incluindo um atuador deforça suplementar da figura 1, mostrado em uma segundaposição de operação;Figure 3 is a schematic cross-sectional view of the hydraulic drawer, including a supplementary force actuator of Figure 1, shown in a second operating position;
A figura 4 é uma vista seccional transversalesquemática da gaveta hidráulica, incluindo um atuador deforça suplementar da figura 1, mostrado em um terceiraposição de operação;Figure 4 is a schematic cross-sectional view of the hydraulic drawer, including a supplementary force actuator of Figure 1, shown in a third operating position;
A figura 5 é uma vista seccional transversalesquemática de uma gaveta hidráulica, incluindo um atuadorde força suplementar de acordo com uma segunda modalidadeda presente invenção;Figure 5 is a schematic cross-sectional view of a hydraulic drawer including a supplementary force actuator according to a second embodiment of the present invention;
A figura 6 e uma vista seccional transversalesquemática de uma gaveta hidráulica, incluindo um atuadorde força suplementar de acordo com uma terceira modalidadeda presente invenção; eFigure 6 is a schematic cross-sectional view of a hydraulic drawer including a supplementary force actuator according to a third embodiment of the present invention; and
As figuras 7 e 8 são vistas seccionais transversaisesquemáticas de parte de um atuador de força suplementarde acordo com uma outra modalidade da presente invenção,mostrado nas segunda e terceira posições de operação,respectivamente;Figures 7 and 8 are schematic cross-sectional views of part of a supplementary force actuator according to another embodiment of the present invention, shown in the second and third operating positions, respectively;
Referência é feita, inicialmente, à figura 1 dosdesenhos, que mostra uma gaveta hidráulica, em geral,indicada pelo numerai de referência 10, na qual é montadoum atuador de força suplementar 12, de acordo com umaprimeira modalidade da presente invenção.Reference is initially made to Figure 1 of the drawings, which shows a hydraulic drawer, generally indicated by reference numeral 10, on which a supplementary force actuator 12 is mounted according to a first embodiment of the present invention.
A gaveta hidráulica 10 é parte de um elemento deprevenção de explosão 14. O elemento de prevenção deexplosão 14 compreende um corpo 16, tendo um furo axial 18através dele e pelo menos um orifício transversal 20,acessando o furo 18. Montada no orifício transversal 20está a gaveta hidráulica 10. A gaveta 10 compreende o eixocilíndrico 22, tendo um pistão 24 em uma primeiraextremidade e uma lâmina de cisalhamento 26 montada em umaextremidade oposta. O pistão é operado pela pressurizaçãode fluido hidráulico atrás do pistão 24, em uma câmara degaveta 36.Como é convencional, um tubo de perfuração outubulação 28 está localizado através do furo 18. No caso deuma explosão, o pistão 24 é atuado para forçar o eixo 22 emdireção ao furo 18. Tipicamente, duas gavetas hidráulicasopostas 10 são montadas através do furo, de modo que aslâminas de cisalhamento 2 6 interagem. As lâminas decisalhamento primeiro esmagam e, então, cisalham atubulação 28. As lâminas de cisalhamento são dispostas demodo que, quando elas se encontram, o furo 18 é vedado e aexplosão é impedida.Hydraulic drawer 10 is part of an explosion prevention element 14. Explosion prevention element 14 comprises a body 16 having an axial bore 18 therethrough and at least one transverse bore 20, accessing bore 18. Mounted on the transverse bore 20 is a hydraulic drawer 10. Drawer 10 comprises the axle cylindrical 22 having a piston 24 at a first end and a shear blade 26 mounted at an opposite end. The piston is operated by pressurizing the hydraulic fluid behind the piston 24 in a vent chamber 36. As is conventional, a sub-pipe drilling tube 28 is located through hole 18. In the event of an explosion, piston 24 is actuated to force the shaft 22 towards the hole 18. Typically, two opposed hydraulic drawers 10 are mounted through the hole so that the shear blades 26 interact. The shear blades first crush and then shear the tubulation 28. The shear blades are arranged so that when they are in, hole 18 is sealed and explosion is prevented.
0 atuador de força suplementar 12 é conectado a umagaveta hidráulica existente 10. Dessa maneira, o atuador 12pode ser reajustado para sistemas de gaveta existentes. Umatampa de extremidade pode ser removida da gaveta existentee o corpo 30 é, então, localizado nessa posição 32. 0 corpo30 é fixado à gaveta, sendo preso por meio de parafusos 34ou outro meio de fixação aceito. Uma placa de separação 40isola a câmara de gaveta 36 do interior do corpo 30.The supplementary force actuator 12 is connected to an existing hydraulic drawer 10. In this way, the actuator 12 can be readjusted to existing drawer systems. An end cap can be removed from the existing drawer and the body 30 is then located at this position 32. The body 30 is fixed to the drawer and is secured by screws 34 or other accepted fastening means. A separating plate 40 isolates the drawer chamber 36 from the interior of the body 30.
O corpo 30 compreende primeira e segunda câmaras 38,37, respectivamente. Nessa modalidade, essas câmaras 37, 38têm um diâmetro maior do que a câmara 36. As câmaras sãodivididas por um pistão 46.The body 30 comprises first and second chambers 38,37, respectively. In this embodiment, these chambers 37, 38 have a larger diameter than chamber 36. The chambers are divided by a piston 46.
0 pistão 24 da gaveta convencional 10 é encaixado comuma biela adicional 42, que se estende através de vedações44 na placa de separação 40. As referidas vedações 44contêm a pressão hidráulica total que é aplicada parafechar a gaveta 10.The piston 24 of the conventional drawer 10 is fitted with an additional connecting rod 42, which extends through seals44 on the separating plate 40. Said seals 44 contain the total hydraulic pressure that is applied to close the drawer 10.
A biela 42 se desloca através da primeira câmara 38 eatravés do centro do pistão 46. Montado dentro do pistão 46está um dispositivo de agarramento 48. Na modalidadeilustrada, o dispositivo de agarramento 48 é um dispositivode agarramento de esferas do tipo descrito na norte-americana 2.062.628, aqui incorporada através dereferência. O dispositivo de agarramento de esferas 4 8 eaqui descrito depois com referência às figuras 5 e 6.Essencialmente, o dispositivo 4 8 agarra, seletivamente, abiela 42, de modo que o pistão 46 e a biela 42 se movemjuntos. Será compreendido que os dispositivos deagarramento de vários tipos diferentes podem serutilizados.The connecting rod 42 travels through the first chamber 38 and through the center of the piston 46. Mounted within the piston 46 is a gripping device 48. In the illustrated embodiment, the gripping device 48 is a ball gripping device of the type described in U.S. 2,062. .628, incorporated herein by reference. The ball gripping device 48 is hereinafter described with reference to figures 5 and 6. Essentially, the device 48 selectively grips the washer 42 so that the piston 46 and the piston rod 42 move together. It will be appreciated that locking devices of several different types may be used.
Montada atrás do pistão , na segunda câmara 37, estáum conjunto de molas Bellville 50. Essas molas 50 podemarmazenar enormes quantidades de energia, mas a forçaaplicada cai rapidamente através de uns poucos centímetrosde deslocamento. A câmara 3 8 é disposta para proporcionarapenas uma pequena distância de deslocamento possível parao pistão 46. A finalidade do pistão 46 é comprimir e reteras molas Bellville 50 dispostas no modo radial em torno dabiela 42. A pressão aplicada à câmara 38 atuando sobre opistão 46 comprime as molas Bellville 50.Mounted behind the piston in the second chamber 37 is a set of Bellville springs 50. These springs 50 may store huge amounts of energy, but the applied force drops rapidly through a few inches of displacement. Chamber 38 is arranged to provide only a small possible displacement distance for piston 46. The purpose of piston 46 is to compress and restrain Bellville springs 50 arranged radially around finger 42. The pressure applied to chamber 38 acting on piston 46 compresses the Bellville springs 50.
A carga nas molas Bellville comprimidas 50 é retidapor um "meio pino" giratório 52. Isso é construído de açode alta tensão, capaz de suportar ou reter cargas muitoaltas acima de 100 toneladas métricas. O movimento do "meiopino" giratório é efetuado por meio de uma ligação, braçode alavanca ou placa circular 54, conforme ilustrado nafigura 2. A figura 2 é um diagrama esquemático de ummecanismo de liberação, em geral, indicado pelo numerai dereferência 56. A escolha da ligação depende das medidastomadas para a segurança do pessoal na liberação da energiaarmazenada. Uma placa circular 54, conforme ilustrado nafigura 2, tem vantagens óbvias de segurança.The load on the compressed Bellville springs 50 is retained by a rotating "half pin" 52. This is constructed of high-tensile capacity capable of withstanding or holding very high loads over 100 metric tons. Movement of the rotating "meiopino" is effected by means of a linkage, lever arm or circular plate 54 as shown in Figure 2. Figure 2 is a schematic diagram of a release mechanism generally indicated by reference numeral 56. The choice The connection time depends on the measures taken for the safety of personnel in releasing the stored energy. A circular plate 54, as illustrated in Figure 2, has obvious safety advantages.
Um braço de ligação carregado à mola 58 gira o "meiopino" 52 uma vez que o pistão 46 tenha comprimido as molasBellville 50. A carga é suportada na seção achatada do"meio pino" giratório, conforme indicado pela seta dafigura 2. O braço de ligação 58 é preso a um colarajustável 60 fixado à biela 42, de modo que, quando ele émovido por um comprimento pré-ajustado, a mola opera arotação da placa circular 54 e, portanto, o "meio pino"giratório.Através da mudança da posição do colar ajustável 60, ooperador pode ajustar em que ponto, no fechamento da gavetacisalhante, as Molas Bellville 50 descarregarão a suacarga. Essa característica será útil onde as propriedadesdo aço e de outros materiais a serem cisalhados devem sermudadas. Também afetando o ponto ótimo de descarga estará ageometria do tubo ou tubos a serem cisalhados. Por exemplo,o tubo, no cisalhamento do tubo, pode requerer um ponto dedescarga mais cedo do que as configurações de tubo únicas.A spring loaded coupling arm 58 rotates the "meiopino" 52 once the piston 46 has compressed the Bellville springs 50. The load is supported on the flattened section of the rotating "half pin" as indicated by the arrow in Figure 2. The connection 58 is attached to an adjustable collar 60 attached to the connecting rod 42, so that when it is moved to a preset length, the spring operates the rotation of the circular plate 54 and thus the rotating "half pin". Adjustable collar position 60, the operator can adjust at which point, when closing the shearing drawer, the Bellville Springs 50 will discharge their suction. This feature will be useful where the properties of steel and other materials to be sheared must be changed. Also affecting the optimum discharge point will be the ageometry of the pipe or tubes to be sheared. For example, the pipe in the pipe shear may require a discharge point earlier than the single pipe configurations.
Em uso, as câmaras 36, 38 são cheias com fluidohidráulico de modo a mover os pistões 24, 46 para longe dofuro 18. à medida em que o pistão 24 se move, ele retrai alâmina de cisalhamento 26 da gaveta 10. O braço de ligação58 também se move, girando a placa 54, conforme descritoacima. O pistão 4 6 se move independentemente da biela 42para comprimir as molas Bellville 50 sob a força do fluidohidráulico fornecido para as câmaras 36, 38. Essa posiçãode operação é como ilustrado na figura Iea gaveta 10 e oatuador 12 podem permanecer fixos nesta posição até quemovimento da gaveta seja requerido.In use, chambers 36, 38 are filled with hydraulic fluid to move pistons 24, 46 away from hole 18. As piston 24 moves, it retracts shear blade 26 from drawer 10. Linking arm58 also moves by rotating plate 54 as described above. Piston 46 moves independently of piston rod 42 to compress Bellville springs 50 under the force of the hydraulic fluid supplied to chambers 36, 38. This operating position is as shown in figure 1 and drawer 10 and actuator 12 may remain fixed in this position until the movement of the drawer is required.
A operação da gaveta cisalhante é ilustrada na figura3. O operador faz funcionar os controles do pistãohidráulico 24 e do eixo 22 como ocorreria em uma gavetaconvencional 10. Através do fornecimento de fluidohidráulico entre uma face posterior do pistão 24 e da placa40, o pistão 24 é impelido para frente, a fim de avançar oeixo 22, de modo que as lâminas de cisalhamento 26 começama esmagar o tubo 28 a ser cisalhado. Em um ponto crítico nodeslocamento da biela 42, o braço de ligação 58 faz com quea placa circular 54 e o "meio pino" 42 girem e liberem aenergia armazenada nas molas Bellville 50. Isso é porque aseção recortada de "meio pino" está nivelada com a seçãocircular da parede do atuador. Na liberação da energiaarmazenada, o pistão 46 se move em direção ao furo 18. Àmedida que o pistão 4 6 se move. O dispositivo deagarramento 48 força as esferas contra a biela 42 e a biela42, assim, é forçada em direção ao furo 18, também. Essemovimento da biela 42 é passado no eixo 22 e as laminas 26são forçadas ainda mais no furo 18. Desse modo, a forçamecânica das molas 5 0 é adicionada à força hidráulicagerada no fechamento, proporcionando força de cisalhamentomaciça proporcional à área do pistão, pressão hidráulicaaplicada e comprimento e configuração das molas Bellville50.The operation of the shear drawer is illustrated in figure 3. The operator operates the hydraulic piston 24 and shaft 22 controls as it would in a conventional drawer 10. By supplying hydraulic fluid between a rear face of piston 24 and plate 40, piston 24 is pushed forward to advance shaft 22 so that the shear blades 26 begin to crush the tube 28 to be sheared. At a critical point in the displacement of the connecting rod 42, the link arm 58 causes the circular plate 54 and the "half pin" 42 to rotate and release the energy stored in the Bellville 50 springs. This is because the "half pin" cutout is flush with the circular section of the actuator wall. In releasing the stored energy, piston 46 moves toward hole 18. As piston 46 moves. The locking device 48 forces the balls against the rod 42 and the rod 42, thus, is forced toward the hole 18, as well. This displacement of the connecting rod 42 is passed on the shaft 22 and the blades 26 are forced further into the hole 18. In this way, the spring mechanical force 50 is added to the hydraulic closing force, providing massive shear force proportional to the piston area, applied hydraulic pressure and Bellville50 spring length and configuration.
A figura 4 mostra a configuração quando a força dasmolas Bellville 50 foi expandida. Uma segunda gaveta,referenciada 10a, é ilustrada para mostrar que as laminas26, 26a interagem para vedar o furo 18. Para reajustar osistema, um sistema de controle dirige fluido hidráulicopara a câmara 36 na face frontal do pistão 24. Isso começa,imediatamente, a comprimir as molas Bellville 50. Quando opistão 48 faz contato com a luva de atuador 62, acompressão das molas Bellville 50 está completa.Figure 4 shows the configuration when the Bellville 50 spring force was expanded. A second drawer, referenced 10a, is illustrated to show that the blades26, 26a interact to seal the hole 18. To readjust the system, a control system directs hydraulic fluid to the chamber 36 on the front face of the piston 24. This immediately begins to compress Bellville springs 50. When piston 48 makes contact with actuator sleeve 62, compression of Bellville springs 50 is complete.
Neste ponto, o "meio pino" carregado à mola 52 girapara reter a energia armazenada. Movimento adicional dabiela 42 faz com que o dispositivo de agarramento deesferas fêmea 48 contate a luva de atuador 62. Issocomprime uma gaiola de esferas dentro do dispositivo deagarramento de esferas 48 e permite que a biela 42 continueseu deslocamento até que o pistão 4 6 tenha retornadocompletamente em seu curso. A luva de atuador 62 podeprecisar ser ativada hidraulicamente para liberar a gaiolade esferas dentro do dispositivo de agarramento de esferas48 para assegurar contato imediato com a biela 42.Orifícios de fluido 54, 66, nas câmaras 37, 38, podem serusados para aplicar pressão de fluido ou ventilar fluido emambos os lados do pistão 46.At this point, the spring loaded "half pin" 52 will retain the stored energy. Further movement of the tab 42 causes the female ball gripper 48 to contact actuator sleeve 62. This compresses a ball cage within the ball gripper 48 and allows the rod 42 to continue its displacement until the piston 46 has fully returned in your course. Actuator sleeve 62 may need to be hydraulically activated to release the ball cage within the ball gripper48 to ensure immediate contact with the rod 42. Fluid holes 54, 66 in chambers 37, 38 may be used to apply fluid pressure. or ventilate fluid with both sides of the piston 46.
Será apreciado por aqueles habilitados na técnica queas molas Bellville 50 poderiam ser substituídas por umamola helicoidal comum a fim de proporcionar uma modalidadealternativa. Outros tipos de dispositivos de agarramento deesferas podem ser empregados, tais como aqueles do tipodivulgado na patente norte-americana 2.182.797, paraDillon, cuja exposição é aqui incorporada através dereferência. Modalidades adicionais poderiam usardispositivos de agarramento mecânico alternativos em lugar do sistema de agarramento de esferas 48, por exemplo, combase em cunhas afuniladas. Outros mecanismos de retenção demola poderiam ser usados com base, por exemplo, nosmecanismos de agarramento de esferas.It will be appreciated by those skilled in the art that Bellville springs 50 could be replaced by a common coil spring in order to provide an alternative mode. Other types of ball gripping devices may be employed, such as those of the type disclosed in U.S. Patent 2,182,797 to Dillon, the disclosure of which is incorporated herein by reference. Additional embodiments could use alternative mechanical gripping devices in place of the ball gripping system 48, for example, combining in tapered wedges. Other demolition retention mechanisms could be used based on, for example, ball grasping mechanisms.
A ligação mecânica automatizada do mecanismo de liberação 56 poderia ser mudada em modalidadessubseqüentes, por exemplo, em lugar de uma molaconvencional, um pistão hidráulico fechado pequeno poderiaser usado.The automated mechanical connection of the release mechanism 56 could be changed in subsequent modalities, for example, instead of a conventional spring, a small closed hydraulic piston could be used.
Outra modalidade seria usar uma chave de proximidade ou algum método eletrônico de pré-determinação do ponto emque a energia mecânica armazenada na mola Bellville 58 édescarregada. Nesse caso, o mecanismo de liberação 56 seráoperado por solenóide.Another embodiment would be to use a proximity switch or some electronic method of predetermining the point at which the mechanical energy stored in the Bellville 58 spring is discharged. In this case, the release mechanism 56 will be operated by solenoid.
Ainda outra modalidade proporcionaria um mecanismo de liberação baseado em um valor pré-estabelecido de pressãohidráulica. Uma vez que esse limite de pressão hidráulicaseja alcançado, a comunicação para o mecanismo de liberação56 poderia ser através de uma linha hidráulica piloto, umsolenóide ou mesmo uma linha pneumática, no caso de omecanismo ser empregado em pressão atmosférica.Still another embodiment would provide a release mechanism based on a preset hydraulic pressure value. Once this hydraulic pressure limit is reached, communication to the release mechanism56 could be via a pilot hydraulic line, a solenoid or even a pneumatic line, if the mechanism is employed at atmospheric pressure.
Referência é feita agora à figura 5 dos desenhos, queilustra uma gaveta hidráulica, indicada, em geral, pelonumerai de referência 110, incluindo um atuador de forçasuplementar 112 de acordo com uma segunda modalidade dapresente invenção. Às partes semelhantes àquelas dasfiguras de 1 a 4 foram dados os mesmos numerais dereferência, com a adição de 100.Reference is now made to Figure 5 of the drawings illustrating a hydraulic drawer, generally indicated by reference numeral 110, including an additional force actuator 112 according to a second embodiment of the present invention. Parts similar to those of Figures 1 to 4 were given the same reference numerals with the addition of 100.
O atuador 12 na primeira modalidade tinha umcomprimento de desenho de 1,761 metros. Quando incorporadoem um conjunto submarino de elementos de prevenção deexplosão (BOP), o comprimento global do desenho era 7,61metros. Como o conjunto de BOPs deve ser diminuído atravésde uma moon pool para emprego submarino, esse tamanho éinaceitável visto que muitas moon pools têm dimensões de6,5 metros por 6,5 metros. 0 comprimento do atuador podeser reduzido pelo re-desenho das molas Bellville 50. Assim,em lugar de um único conjunto, há muitos conjuntos,tipicamente quatro, em número, dispostos radialmente emtorno da biela 42. Contudo, para alguns BOPs, o diâmetrodo atuador resultante 12 bateu no espaço da gavetaseguinte, que estava localizada em série abaixo do furo depoço.Mesmo com o re-desenho, o comprimento global doatuador 12 é 1,18 metros, o que resulta em um conjunto deBOPS com um comprimento global de desenho de 5,966 metros,exatamente fora do limite estabelecido por certascompanhias de petróleo de 5,7 metros.Actuator 12 in the first embodiment had a design length of 1,761 meters. When incorporating a subsea set of explosion prevention elements (BOP), the overall length of the drawing was 7.61 meters. As the set of BOPs must be decreased through a moon pool for undersea employment, this size is unacceptable as many moon pools have dimensions of 6.5 meters by 6.5 meters. Actuator length can be reduced by redesigning Bellville springs 50. Thus, instead of a single set, there are many sets, typically four in number, arranged radially around the rod 42. However, for some BOPs, the actuator diameter The resulting 12 struck into the space of the following drawers, which was located in series below the deposition hole. Even with the redesign, the overall length of the artist 12 is 1.18 meters, which results in a set of BOPS with an overall drawing length of 5,966 meters, just outside the limit set by certain oil companies of 5,7 meters.
A segunda modalidade procura alcançar os mesmosobjetivos, isto é, reduzir o volume de frascos deacumulador requeridos para cisalhamento do tubo,especialmente em águas profundas, ao mesmo tempo em quemantém ou otimiza a força de cisalhamento armazenadadisponível, mas com um comprimento global reduzidoThe second embodiment seeks to achieve the same objectives, ie, to reduce the volume of accumulator vials required for tube shear, especially in deep water, while maintaining or optimizing the available stored shear force but with a reduced overall length.
A gaveta 110 da figura 5 tem a mesma disposição dasfiguras de 1 a 4. 0 atuador 112 é similar, exceto que aprimeira câmara 13 8 é mais estreita do que a segunda câmara137, de modo que o corpo 130 aumenta em diâmetro em umaextremidade, tipicamente em um cilindro de 18'. 0 pistão deatuador 146 está localizado na segunda câmara 137. 0 pistão146 é conectado diretamente ao dispositivo de agarramentode esferas 148, que é do tipo descrito na norte-americana2.062.628.Drawer 110 of Fig. 5 has the same arrangement as Figures 1 through 4. Actuator 112 is similar except that the first chamber 138 is narrower than the second chamber 137, so that body 130 increases in diameter at one end, typically. in an 18 'cylinder. The beating piston 146 is located in the second chamber 137. The piston 146 is directly connected to the ball gripping device 148, which is of the type described in U.S. Patent 2,062,628.
O dispositivo de agarramento de esferas 148 compreendeuma superfície de seções afuniladas, formando superfíciesde carne ou rampas 139 em cada uma das quais uma esfera 141pode se deslocar na borda afunilada. Um elemento demontagem de esferas, na forma de uma gaiola de esferas 143,é impulsionado, através de molas, por exemplo, pararestringir as esferas 141 dentro das seções afuniladas 139.As esferas 141, assim, se deslocam nos afunilamentos 139,restringidos pela gaiola de esferas 143. Quando as esferas1412 se deslocam para baixo dos afunilamentos 129, elasagarram a biela 142. Para retraí-las, a gaiola de esferas14 3 é movida de modo que as esferas podem se retrair emcavidades dentro das seções afuniladas 141. Na primeiramodalidade, é o contato entre a gaiola 143 e a luva deatuador 62 que causa o movimento da gaiola 143 para retrairas esferas 141.The ball gripper 148 comprises a surface of tapered sections, forming meat surfaces or ramps 139 on each of which a ball 141 may move at the tapered edge. A ball-mounting element in the form of a ball cage 143 is driven through springs, for example, to constrain the balls 141 within the tapered sections 139. The balls 141 thus travel in the tapering 139 restricted by the cage. 143. As the balls1412 move down from the tapers 129, they engulf the connecting rod 142. To retract them, the ball cage 143 is moved so that the balls may retract into cavities within the tapered sections 141. In the first embodiment, it is the contact between cage 143 and beating sleeve 62 that causes cage 143 to move into ball thrust 141.
A finalidade do pistão de atuador 14 6 é aplicar umaforça de segundo estágio, uma vez que o pistão primário 124tenha tido pressão de fluido aplicada ao mesmo e tenha semovido o suficiente para deformar e esmagar o tubo no furode poço 18.The purpose of the actuator piston 146 is to apply a second stage force once the primary piston 124 has had fluid pressure applied to it and has sufficiently moved to deform and crush the tube in well bore 18.
A liberação do pistão de atuador 146 é controlada eatuada por meio de um sinal de pressão do fluido hidráulicoaplicado ao pistão primário 124 ou de um indicador/ sensorde posição, medindo o comprimento desejado do curso.Actuator piston release 146 is controlled by either a hydraulic fluid pressure signal applied to the primary piston 124 or a position indicator / sensor measuring the desired stroke length.
No valor de pressão ou posição do sensor de cursoapropriado, a válvula de entrada 164 é aberta para umafileira de acumuladores separados, contendo fluidooperacional, cuja pressão, normalmente, é armazenada em 200bar. O movimento do pistão 14 6 faz com que o dispositivo deagarramento de esferas 148 encaixe a biela 142 e aplique aforça total da pressão aplicada através da área seccionaltransversal do pistão de atuador 146. Ao mesmo tempo,pressão operacional completa é aplicada ao pistão 124 naprimeira câmara 136. As lâminas de cisalhamento 126, assim,encaixarão e cisalharão a tubulação 128, vedando o furo 118e fechando o poço.At the appropriate stroke sensor pressure or position value, the inlet valve 164 opens to a row of separate operating fluid-containing accumulators whose pressure is typically stored at 200bar. Movement of the piston 146 causes the ball gripping device 148 to engage the connecting rod 142 and apply full force to the applied pressure across the cross-sectional area of actuator piston 146. At the same time, full operating pressure is applied to piston 124 in the first chamber. 136. Shear blades 126 will thus engage and shear tubing 128, sealing bore 118 and closing the well.
O pequeno volume de fluido requerido para operar opistão de atuador 14 6 na câmara 13 7 significa que a pressãodo acumulador não cairá tão rapidamente como seria o casocom um pistão de volume maior. Além disso, uma bombaelétrica operando de um reservatório submarino pode serusada para assegurar pressão máxima aplicada è entrada 164sempre.The small volume of fluid required to operate actuator piston 146 in chamber 137 means that the accumulator pressure will not fall as rapidly as would be the case with a larger volume piston. In addition, an electric pump operating from an underwater reservoir may be used to ensure maximum pressure applied to inlet 164 always.
Após a distribuição da força combinada aplicada aopistão 124 e ao pistão de atuador 146, o poço pode seraberto pela aplicação de uma pressão pequena no orifício170 na segunda câmara 138. A vedação 172 faz com que odispositivo de agarramento de esferas 14 8 se mova para adireita e permite que as esferas sejam retraídas e,portanto, o poço possa ser aberto pela aplicação de pressãoà face frontal do pistão 124.O comprimento do curo do pistão de atuador 146 êpequeno, em geral, cerca de 50 mm, que é o bastante paraaplicar força máxima no ponto em que ela é necessária paracortar o tubo 128 no furo de poço 118. É esperado que opistão de atuador 146 e a câmara 141 que ele ocupa terão,tipicamente, cerca de 270 mm de comprimento e o dispositivode agarramento de esferas 148 cerca de 250 mm decomprimento. O comprimento total do atuador 112 será cercade 520 mm de comprimento.After distribution of the combined force applied to piston 124 and actuator piston 146, the well can be opened by applying small pressure to hole 170 in the second chamber 138. Seal 172 causes ball gripping device 148 to move to the right. and allows the balls to be retracted and thus the well can be opened by applying pressure to the front face of the piston 124. The length of the actuator piston shortness 146 is generally about 50 mm, which is sufficient to apply maximum force at the point where it is required to cut pipe 128 into wellbore 118. Actuator piston 146 and chamber 141 it is expected to typically be about 270 mm long and ball gripping device 148 about 250 mm in length. The total length of actuator 112 will be about 520 mm in length.
Para águas muito profundas, onde os volumes deacumuladores requeridos são muito grandes, uma abordagemalternativa para os controles do sistema pode serimplementada. Isso está ilustrado na figura 6. Às partessemelhantes àquelas da figura 5 foram dados os mesmosnumerais de referência.For very deep waters, where the required accumulator volumes are very large, an alternative approach to system controls may be implemented. This is illustrated in figure 6. Similar to those in figure 5 were given the same reference numerals.
Nesta modalidade, um acumulador 174 de um dado volumeé cheio com nitrogênio e mantido tão perto quanto possívelda pressão atmosférica. O acumulador 174 é conectado àentrada 166 por uma válvula 176. As linhas do acumulador eválvula 176 serão classificadas por uma pressão de colapsode pelo menos 300 bar. Quando a pressão limite requerida ouposição é alcançada para operar o pistão de atuador 146, aválvula 176 é aberta. Isso permite que o fluido no lado deretorno do pistão de atuador 14 6 ventile para o acumulador 174.In this embodiment, an accumulator 174 of a given volume is filled with nitrogen and kept as close as possible to atmospheric pressure. The accumulator 174 is connected to the inlet 166 by a valve 176. The lines of the accumulator and valve 176 will be rated by a collapse pressure of at least 300 bar. When the required limit pressure or position is reached to operate actuator piston 146, valve 176 is opened. This allows fluid on the back side of actuator piston 146 to vent to accumulator 174.
Em profundidades da água abaixo de 1850 metros, apressão da água do mar sozinha pode ser suficiente paraacionar o pistão de atuador 14 6 para a esquerda e cisalharo tubo 128. Em profundidades da água menores do que isso, apressão do acumulador pode ser requerida na entrada 166para cisalhar o tubo 128.At water depths below 1850 meters, seawater pressure alone may be sufficient to drive actuator piston 14 6 to the left and pipe shear 128. At water depths less than this, accumulator pressure may be required at the inlet. 166shear the tube 128.
Voltando agora à figura 7, é mostrada uma vistaseccional transversal esquemática de parte de um atuador deforça suplementar de acordo com uma outra modalidade dapresente invenção, o atuador indicado, em geral, pelonumerai de referência 212. Componentes semelhantes doatuador 212 com o atuador 12 das figuras de 1 a 4, e com oatuador 112 das figuras 5 e 6 compartilham os mesmosnumerais de referência, incrementados por 200 e 100,respectivamente.Turning now to Figure 7, a schematic cross-sectional view of part of a supplementary force actuator according to another embodiment of the present invention is shown, the actuator generally indicated by reference numeral 212. Similar components of actuator 212 with actuator 12 of the figures 1 through 4, and with artist 112 of FIGS. 5 and 6 share the same reference numerals, incremented by 200 and 100, respectively.
O atuador 212 é de estrutura essencialmente similar aoatuador 112 e é para uso com uma gaveta, tal como a gaveta110. Em conseqüência, apenas as diferenças substanciaisentre o atuador 212 e o atuador 112 da figura 5 serãodescritas aqui em detalhes.Actuator 212 is of substantially similar structure to actuator 112 and is for use with a drawer such as drawer110. Accordingly, only the substantial differences between actuator 212 and actuator 112 of Fig. 5 will be described in detail here.
Na figura 7, o atuador 212 é mostrado em uma segundaposição de operação, similar àquela do atuador 12 mostradona figura 3. Nessa posição, um pistão de atuador 246 estáretraído. 0 atuador 212 inclui um dispositivo deagarramento de esferas 24 8 de estrutura e operaçãosimilares às do dispositivo 14 8 da figura 5, exceto que odispositivo 24 8, adicionalmente, inclui um mecanismo deliberação 78, que facilita a liberação das esferas 141 deencaixe com uma biela 242. 0 mecanismo de liberação 78compreende um flange ou placa de mola 80 proporcionada emuma gaiola de esferas 243 e um número de molas 82 proporcionadas entre o flange 80 e um ressalto 84 no pistãode atuador 246. 0 mecanismo de liberação 78,adicionalmente, inclui um ressalto 86 formado sobre ou emum corpo alojando o pistão de atuador 246.In figure 7, actuator 212 is shown in a second operating position, similar to that of actuator 12 shown in figure 3. In this position, an actuator piston 246 is retracted. Actuator 212 includes a ball gripping device 248 of similar structure and operation to that of device 14 8 of Fig. 5, except that device 248 further includes a deliberation mechanism 78 which facilitates release of the snapping balls 141 with a connecting rod 242 Release mechanism 78 comprises a flange or spring plate 80 provided in a ball cage 243 and a number of springs 82 provided between flange 80 and a shoulder 84 on actuator piston 246. Release mechanism 78 additionally includes a shoulder 86 formed on or in a body housing the actuator piston 246.
O atuador 212 é operado em um modo similar ao doatuador 112 e é mostrado na figura 8 em seguida aomovimento do pistão de atuador 246 em direção a um furo deum elemento de prevenção de explosão, tal como o BOP 14,mostrado na figura 1. Como com o atuador 112, essemovimento faz com que as esferas 141 sejam impelidasradialmente para dentro, para agarrar a biela 242. Quando oatuador 212 é retornado para a posição inicial, para abriro furo do BOP, o pistão de atuador 24 6, conduzindo a biela242, é movido de volta para a posição da figura 7. Duranteesse movimento, o flange da gaiola de esferas 80 entra emcontato com o ressalto 86, antes que o pistão de atuador246 tenha retornado completamente para sua posição inicial.Actuator 212 is operated in a similar mode to actuator 112 and is shown in Figure 8 following moving actuator piston 246 toward a hole in an explosion prevention element such as BOP 14 shown in Figure 1. with actuator 112, this movement causes balls 141 to be thrust radially inward to grasp rod 242. When actuator 212 is returned to the initial position to open the BOP bore, actuator piston 246 leading rod 242, is moved back to the position of figure 7. During this movement, the ball cage flange 80 contacts shoulder 86 before actuator piston 246 has completely returned to its initial position.
Em conseqüência, o movimento continuado do pistão deatuador 246 em direção à posição da figura 7 faz com que asesferas 141 desencaixem da haste 242, através do apoioentre o flange 80 da gaiola de esferas e o ressalto 86,visto que, então, é permitido que as esferas 141 se movamradialmente para fora e ao longo das superfícies 239.Movimento adicional do pistão de atuador 24 6 fecha adistância entre o ressalto de pistão 84 e o f lange 80,comprimindo as molas 82. Nesse modo, as molas 82 impedem opistão de atuador de bater em outros componentes do atuador212, em seguida à liberação das esferas 141, tal como umabase 88 em que o ressalto 86 é proporcionado.As a result, the continued movement of the ballast piston 246 toward the position of figure 7 causes the balls 141 to disengage from the rod 242 through the support between the ball cage flange 80 and the shoulder 86, since then it is allowed to the balls 141 move radially outward and along the surfaces 239. Further actuator piston movement 246 closes the distance between the piston shoulder 84 and flange 80 by compressing the springs 82. In this mode, the springs 82 prevent the actuator piston from striking other components of the actuator 212 following release of the balls 141, such as a base 88 wherein the shoulder 86 is provided.
A principal vantagem da presente invenção é que elaproporciona um atuador de força suplementar para uso comuma gaveta hidráulica para aumentar a força fornecida pelagaveta hidráulica, sem requerer grandes volumes de fluidoshidráulicos.The main advantage of the present invention is that it provides an additional force actuator for use with a hydraulic drawer to increase the force supplied by the hydraulic drawer without requiring large volumes of hydraulic fluids.
Uma outra vantagem da presente invenção é que elaproporciona um atuador de força suplementar para uso comuma gaveta hidráulica em uma aplicação de força em doisestágios para cisalhar um objeto, tal como um tubo. Umaforça inicial é distribuída pela gaveta hidráulica padrão euma força secundária é descarregada em um ponto prê-estabelecido no curso para mais ou menos dobrar a forçaaplicada.Another advantage of the present invention is that it provides an additional force actuator for use with a hydraulic drawer in a two-stage force application to shear an object such as a pipe. An initial force is distributed through the standard hydraulic drawer and a secondary force is discharged at a pre-set point in the stroke to roughly double the applied force.
Ainda uma outra vantagem da presente invenção 'e queela proporciona um atuador de força suplementar para usocom uma gaveta hidráulica em que o ponto pré-estabelecidoonde a força suplementar é descarregada é ajustável paraotimizar a carga de corte de tubo no ponto do cursohidráulico conte a força mecânica descarregada é maisefetiva.Yet another advantage of the present invention is that it provides an additional force actuator for use with a hydraulic drawer wherein the predetermined point where the additional force is discharged is adjustable to optimize the pipe cutting load at the point of hydraulic stroke to contain the mechanical force. discharged is more effective.
Será apreciado por aqueles habilitados na técnica quevárias modificações podem ser feitas na invenção aquidescrita sem afastamento do seu escopo. Por exemplo,múltiplas câmaras podem ser dispostas transversalmente aofuro a fim de proporcionar aumentos escalonados na força doatuador. Como aqui descrito, qualquer mecanismo deliberação pode ser escolhido para ajustar e liberar opistão de atuador. Mecanismos de agarramento alternativostambém podem ser incorporados.It will be appreciated by those skilled in the art that various modifications may be made to the foregoing invention without departing from its scope. For example, multiple chambers may be arranged transversely to the hole to provide staggered increases in artist strength. As described herein, any deliberation mechanism may be chosen to adjust and release actuator piston. Alternative gripping mechanisms may also be incorporated.
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