ES2353275T3 - Dispositivo de sellado de una abrazadera para tubo. - Google Patents

Dispositivo de sellado de una abrazadera para tubo. Download PDF

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ES2353275T3 ES02702984T ES02702984T ES2353275T3 ES 2353275 T3 ES2353275 T3 ES 2353275T3 ES 02702984 T ES02702984 T ES 02702984T ES 02702984 T ES02702984 T ES 02702984T ES 2353275 T3 ES2353275 T3 ES 2353275T3
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Abstract

Una disposición para detectar escape de una conexión de pestaña, incluyendo la disposición; mitades de pestaña opuestas (1, 1'), incluyendo cada una una cara de extremo opuesta (8, 10); una ranura anular (2, 2') formada en cada cara de extremo (8, 10), teniendo la ranura anular (2, 2') al menos una superficie de asiento (2a, 2c); una junta estanca (16) dispuesta entre las mitades de pestaña (1, 1') y en las respectivas ranuras anulares (2, 2') de tal manera que se forme un cierre hermético entre la junta estanca (16) y las respectivas superficies de asiento (2a, 2c), donde un intervalo anular sellado (22, 22') está formado entre la junta estanca (16) y cada ranura (2, 2'); una ranura radial (14) formada en cada cara de extremo (8, 10) y que se extiende desde la ranura anular (2, 2') en una dirección radial hacia fuera; y un indicador de presión (20) dispuesto entre las caras de extremo (8, 10) y en las respectivas ranuras radiales (14), estando el indicador de presión en comunicación con la junta estanca (16) mediante un tubo de conexión (18), y estando en comunicación con los intervalos anulares (22, 22') mediante agujeros (16d, 16e) dispuestos en la junta estanca (16).

Description

Esta invención se refiere a una disposición para prueba de escape y supervisión de conexiones de pestaña en instalaciones de tubos en las que la instalación de tubos incluye conexiones de pestaña del tipo en el que se coloca una junta estanca entre las mitades de pestaña; y donde la junta estanca está diseñada para sellar contra caras de asiento formadas por ranuras anulares en las caras de extremo opuestas de las mitades de pestaña, y donde se definen anillos por las caras de extremo de las juntas estancas y las ranuras que así se sellan a lo largo de ambas periferias interior y exterior.
Debido a sus muchas características ventajosas, el tipo de conexión de pestaña en cuestión se usa extensamente en plantas de proceso y es conocido en conexión, por ejemplo, con la producción de petróleo. Las pestañas y las juntas estancas asociadas existen en diseños están-dar, por ejemplo según el Instituto Americano del Petróleo (API) y el Instituto Nacional Americano de Normalización (ANSI), para aplicación con un amplio rango de presiones y dimensiones.
Durante la operación de la planta de proceso, es crucial para el funcionamiento de la planta que todas las conexiones de pestaña sean estancas. Es obvio que incluso pequeños escapes de tuberías que transportan gases inflamables a altas presiones son indeseables y altamente peligrosos. Así, las rutinas de inspección interna para una planta de proceso incluyen tanto una inspección periódica de las pestañas como un plan de pruebas de presión para las tuberías.
En las pruebas de presión convencionales de instalaciones de tubos, en primer lugar se drena el contenido de las tuberías, por lo que la instalación de tubos se llena con un gas no inflamable tal como nitrógeno y se bombea a una presión considerablemente superior a la presión operativa normal de la instalación. Si la presión en la instalación no cae después del llenado, la instalación es estanca a la presión. En el caso contrario, hay al menos un escape que debe ser localizado y reparado antes de que se compruebe de nuevo la presión de la instalación. La localización de escapes puede ser una operación muy lenta, incluso aunque se disponga de equipo para esta finalidad. El consumo de gas no inflamable al usar este método convencional de prueba de presión es relativamente alto. La cantidad de tiempo empleado en el llenado de gas y la acumulación de presión también es considerable.
Con el fin de superar los aspectos desfavorables de las pruebas de presión convencionales, se han propuesto varios métodos en los que las conexiones de pestaña pueden ser comprobadas individualmente, y donde en algunos métodos también es posible supervisar las conexiones de pestaña individuales para ver si hay escapes.
La Patente noruega 175 832 describe un método de prueba y supervisión que ha logrado amplio uso.. Según la patente, una junta estanca está provista de agujeros que conectan los anillos inicialmente mencionados colocados entre las caras de extremo de la junta estanca en las ranuras en las mitades de pestaña, con una conexión de tubo externa. Introduciendo gas a presión en los anillos y supervisando posteriormente el valor de presión, se puede determinar si la conexión de pestaña es estanca o no. Igualmente, la conexión de pestaña se puede conectar a un aparato de supervisión conocido, por ejemplo, un interruptor de presión, que está diseñado para transmitir una señal a un aumento de presión en los anillos durante la operación. Así se logra un aviso de escape que puede ser atribuido a una conexión de pestaña individual.
Dicha conexión de tubo conectada a la superficie cilíndrica exterior de la junta estanca se extiende a través del intervalo anular formado entre las mitades de pestaña cuando se unen dos mitades de pestaña del tipo en cuestión. El intervalo, que según el diseño de pestaña estandarizado es aproximadamente constante a través de un amplio rango de dimensiones, es adecuado para proporcionar acceso a la periferia externa del cierre hermético.
Sin embargo, algunos tipos de conexiones de pestaña no están provistos de intervalos de dimensiones suficientes para permitir la conexión de un tubo a la junta estanca. Según la técnica anterior, no es posible utilizar conexiones de tubo según la Patente noruega 175 832 en conexiones de pestaña de este tipo.
El objeto de la invención es superar este aspecto desfavorable del último tipo de conexión de pestaña.
El objeto se logra según la invención por las características indicadas en la descripción siguiente y en las reivindicaciones anexas.
La ranura anular en la cara de extremo de una mitad de pestaña tiene una sección transversal trapezoidal. El lado paralelo más corto del trapecio forma la parte inferior de la ranura. Las superficies de asiento que ajustan contra la junta estanca de manera complementaria están formadas por los dos lados no paralelos, y principalmente por la porción interior de estos lados no paralelos.
Juntas estancas del tipo en cuestión están provistas normalmente de una sección transversal octagonal. Dos lados opuestos del octágono forman las caras de extremo de la junta estanca, dos lados opuestos forman las superficies cilíndricas interior y exterior, respectivamente, mientras que los cuatro lados intermedios forman las superficies de sellado de la junta estanca, que están diseñados para sellar contra las superficies de asiento de las mitades de pestaña.
Cuando se comprime una junta estanca a la ranura trapezoidal anular de las dos mitades de pestaña, no hay contacto, y por lo tanto no hay función de sellado entre la superficie cilíndrica exterior de la junta estanca y el material de pestaña. Por lo tanto, la superficie cilíndrica exterior de la junta estanca es adecuada para conexión de un tubo, también cuando las mitades de pestaña casi se comprimen conjuntamente durante el montaje. Según la invención, las pestañas del tipo en cuestión están provistas de al menos una ranura que se extiende en la dirección radial de la ranura anular y a la parte exterior de la junta estanca. La profundidad de la ranura corresponde esencialmente a la mitad de la longitud axial de la porción externa cilíndrica de la junta estanca.
Dicha ranura no afecta a las superficies de sellado del cierre hermético y, al enroscar las pestañas conjuntamente, forma un agujero de acceso para un tubo a conectar a la superficie externa del cilindro de la junta estanca.
A continuación se describen dos ejemplos no limita-dores de dos realizaciones preferidas ilustradas en los dibujos acompañantes, en los que:
La figura 1 representa una vista en perspectiva de una mitad de pestaña de tubo en la que se ha dispuesto una ranura en un borde de ranura que sobresale de la mitad de pestaña.
La figura 2 es una vista en sección I-I a través de la pestaña en la figura 1, pero donde se han puesto con juntamente dos mitades de pestaña.
La figura 3 representa la misma sección que la figura 2, pero aquí se ha colocado una junta estanca en los anillos de las pestañas, donde la junta estanca comunica con un indicador de presión de conexión mediante un tubo de conexión.
La figura 4 es una vista en perspectiva de una mitad de pestaña de tubo en la que se han dispuesto cuatro ranuras, que se extienden hacia fuera de la ranura anular de la pestaña en la dirección radial a la porción exterior de la pestaña, y donde la sección transversal de las ranuras radiales se incrementa cerca del exterior de la pestaña.
La figura 5 representa una sección IV-IV de la pestaña en la figura 4, pero con dos mitades de pestaña colocadas conjuntamente.
Y la figura 6 representa la misma sección que la figura 5, pero aquí una junta estanca se coloca en las ranuras anulares de las pestañas, donde la junta estanca comunica con un indicador de presión de conexión mediante un tubo de conexión.
En los dibujos, el número de referencia 1 denota una mitad de pestaña de tubo incluyendo una ranura trapezoidal anular 2, un agujero pasante central 4 y varios agujeros pasantes de perno 6. La ranura trapezoidal anular 2 se compone de una superficie de asiento ahusada interior 2a, una parte inferior 2b y una superficie de asiento ahusada exterior 2c.
La cara de extremo exterior 8 de la mitad de pestaña 1 está ligeramente rebajada con relación a la cara de extremo interior 10 de la mitad de pestaña. Un saliente 12 conecta las dos caras 8 y 10. Al menos una ranura 14 está dispuesta en la dirección radial de la ranura anular 2 al saliente 12. La profundidad de las ranuras 14 corresponde esencialmente a la mitad de la longitud de la superficie cilíndrica exterior 16b de una junta estanca 16, mientras que la anchura de las ranuras 14 está adaptada al diámetro de un tubo 18.
Cuando se coloca una junta estanca 16 en las ranuras anulares 2, 2' de dos mitades de pestaña 1, 1', las superficies de sellado 16a de la junta estanca 16 apoyan en las superficies de asiento 2a y 2c de las mitades de pestaña. El tubo 18, que conecta por ejemplo un interruptor de presión 20 conocido a la superficie cilíndrica exterior 16b de la junta estanca 16, comunica los agujeros pasantes 16d y 16e con dos anillos 22, 22' formados entre las caras de extremo 16c de la junta estanca 16 y la parte inferior 2b de las ranuras anulares 2, 2'.
En otra realización, véase la figura 4, toda la cara de extremo de la pestaña 1 está en el mismo plano. La ranura 14 une una ranura más grande 14a situada muy cerca de la porción exterior de la pestaña y diseñada para mantener por ejemplo un interruptor de presión 20.
Si tiene lugar un escape por el agujero central 4 de las mitades de pestaña 1, 1', fluirá fluido en un intervalo formado entre la superficie interior de asiento 2a de la ranura anular 2, 2' y la superficie de sellado correspondiente 16a, y a uno de los anillos 22, 22'. Por ello, los anillos 22, 22' se someten a un aumento de presión que se propagará al interruptor de presión 20 a través de los agujeros 16d, 16e y el tubo 18, por lo que el interruptor de presión 20 puede enviar una señal que indique la aparición de un escape en la conexión de pestaña.
La geometría de las ranuras 2, 2' y las ranuras 14 incluyendo el tubo 18 también son adecuadas para uso con juntas estancas que tienen una sección transversal oval.
La aplicación de ranuras según la invención permite pruebas de presión y supervisión de escape de conexiones de pestaña por medio de técnicas demostradas, también al usar pestañas sin un agujero intermedio externo.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Una disposición para detectar escape de una conexión de pestaña, incluyendo la disposición; mitades de pestaña opuestas (1, 1'), incluyendo cada una una cara de extremo opuesta (8, 10); una ranura anular (2, 2') formada en cada cara de extremo (8, 10), teniendo la ranura anular (2, 2') al menos una superficie de asiento (2a, 2c); una junta estanca (16) dispuesta entre las mitades de pestaña (1, 1') y en las respectivas ranuras anulares (2, 2') de tal manera que se forme un cierre hermético entre la junta estanca (16) y las respectivas superficies de asiento (2a, 2c), donde un intervalo anular sellado (22, 22') está formado entre la junta estanca (16) y cada ranura (2, 2'); una ranura radial (14) formada en cada cara de extremo (8, 10) y que se extiende desde la ranura anular (2, 2') en una dirección radial hacia fuera; y un indicador de presión (20) dispuesto entre las caras de extremo (8, 10) y en las respectivas ranuras radiales (14), estando el indicador de presión en comunicación con la junta estanca (16) mediante un tubo de conexión (18), y estando en comunicación con los intervalos anulares (22, 22') mediante agujeros (16d, 16e) dispuestos en la junta estanca (16).
  2. 2.
    Una disposición según la reivindicación 1, caracterizada porque las ranuras radiales (14) tienen una sección transversal que varía.
  3. 3.
    Una disposición según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada porque las ranuras radiales (14) tienen una profundidad que es esencialmente igual a la mitad de la longitud de una superficie externa (16b) de la junta estanca (16).
  4. 4.
    Una disposición según la reivindicación 3, caracterizada porque la superficie externa (16b) es cilíndrica.
  5. 5. Una disposición según cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque cada cara de extremo incluye una cara de extremo interior (10) y una cara de extremo exterior (8), estando rebajada la cara de extremo exterior (8) con relación a la cara de extremo interior (10).
  6. 6. Una disposición según la reivindicación 5, caracterizada porque la disposición incluye además un saliente
    (12) que conecta las caras de extremo interior y exterior (8, 10) y donde la respectiva ranura radial (14) se extiende a través del saliente (12).
  7. 7. Una disposición según cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque las ranuras radiales
    (14) están formadas en las respectivas caras de extremo (8, 10) y las respectivas caras de extremo (8, 10) son sustancialmente planas.
  8. 8. Una disposición según cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque el indicador de presión
    (20) está dispuesto para transmitir una señal al cambio de presión en los intervalos anulares (22, 22').
  9. 9.
    Una disposición según cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque cada ranura anular (2, 2') tiene una sección transversal que es trapezoidal.
  10. 10.
    Una disposición según cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque cada ranura anular (2, 2') incluye superficies de asiento ahusadas interior y exterior (2a, 2c) y la junta estanca (16) forma un cierre hermético contra las superficies de asiento ahusadas interior y exterior (2a, 2c) a lo largo de la periferia interior y exterior de las ranuras anulares (2, 2').
  11. 11.
    Una disposición según la reivindicación 10, caracterizada porque cada ranura anular (2, 2') incluye además una parte inferior (2b) que se extiende entre las superficies de asiento ahusadas interior y exterior (2a, 2c), definiendo la parte inferior parte de los intervalos anulares (22, 22').
  12. 12.
    Una disposición según cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque la disposición incluye además una pluralidad de ranuras radiales (14) formadas en cada cara de extremo (8, 10) y que se extienden desde la respectiva ranura anular (14) esencialmente en una dirección radial hacia fuera.
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