ES2361988A1 - Process for the automatic placement of an internal plug in pipes to be mechanized and plug to be placed in such process. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Proceso para la colocación automática de un tapón interior en tubos a mecanizar y tapón a colocar en dicho proceso.Process for automatic placement of a inner cap in tubes to be machined and cap to be placed in said process.
La presente invención esta relacionada con el mecanizado de formación de un roscado en los extremos de los tubos que se emplean para el transporte de fluidos en la industria del petróleo y del gas, proponiendo un proceso automático para la colocación de un tapón que mantenga el tubo obturado durante el proceso de dicho mecanizado, así como el tapón para llevar a cabo esa obturación.The present invention is related to the machining of threading at the ends of the tubes that are used for the transport of fluids in the industry of oil and gas, proposing an automatic process for placement of a cap that keeps the tube sealed during process of said machining, as well as the plug to carry out That shutter.
El transporte de fluidos como el petróleo o el gas, se lleva a cabo a través de unos tubos denominados "OCGT" (Oil Country Tubular Goods), los cuales presentan normalmente longitudes superiores a los 10 metros y pesos superiores a una tonelada, lo cual dificulta su manejo y, debido a ello, para mecanizar este tipo de tubos, éstos se disponen en unos tornos especiales, con los cuales se realiza un roscado de los extremos de dichos tubos para las uniones de conexión de unos tubos con otros.The transport of fluids such as oil or gas, is carried out through tubes called "OCGT" (Oil Country Tubular Goods), which normally present lengths greater than 10 meters and weights greater than one ton, which makes handling difficult and, because of that, to mechanize this type of tubes, these are arranged in some lathes special, with which threading of the ends of said tubes for the connection joints of some tubes with others.
Durante éste proceso de roscado, el interior del tubo se suele llenar de elementos residuales procedentes del mecanizado, como la taladrina, virutas, etc.; mientras que, cuando los tubos son de poco grosor de pared, se producen vibraciones debido a un efecto campana que ocasiona el propio tubo.During this threading process, the inside of the tube is usually filled with residual elements coming from the machining, such as taladrina, shavings, etc .; while when the tubes are thin wall, vibrations occur due to a bell effect caused by the tube itself.
Para evitar esos inconvenientes, se conocen soluciones que consisten en colocar un tapón en el interior del tubo, con el fin de impedir la entrada de residuos en el interior del mismo, reduciendo con ello también las vibraciones.To avoid these inconveniences, they are known solutions that consist of placing a plug inside the tube, in order to prevent the entry of waste inside thereof, thereby reducing vibrations as well.
En las soluciones convencionales de este tipo, el tubo a mecanizar se coloca en un carro principal, el cual traslada al tubo hasta que hace contacto con unos topes de un plato perteneciente a un carro secundario, el cual posee un vástago que porta el tapón para la obturación del tubo, de modo que en el avance del tubo hacia los topes el tapón se introduce en el tubo hasta una cierta posición, retrocediendo después el carro principal una distancia para que el tapón quede próximo al extremo del tubo a mecanizar, formando de manera permanente el tapón y el carro que le comporta una unidad de conjunto.In conventional solutions of this type, the tube to be machined is placed in a main car, which moves to the tube until it makes contact with some stops of a plate belonging to a secondary car, which has a stem that Carries the plug for the tube seal, so that in the feed from the tube towards the stops the plug is inserted into the tube until a certain position, then backing the main car one distance so that the cap is close to the end of the tube a machining, permanently forming the cap and the car that It involves an assembly unit.
Esta solución resuelve el problema de las vibraciones y de la entrada de residuos en el interior del tubo, pero al estar el tapón en todo momento unido al plato que le comporta, presenta el inconveniente de que en el vástago soporte del tapón se enreda la viruta procedente del mecanizado, lo cual dificulta el proceso del roscado, pudiendo llegar a ocasionar atascos, por lo que se tienen que efectuar frecuentes limpiezas de retirada de la viruta, operación que resulta bastante dificultosa.This solution solves the problem of vibrations and the entry of waste inside the tube, but being the plug at all times attached to the plate that behaves, has the disadvantage that in the support rod of the plug is entangled the chip coming from machining, which hinders the threading process, and may lead to traffic jams, so frequent cleaning of chip removal, operation that is quite difficult
Existe la posibilidad de colocar y retirar de modo manual el tapón respecto del tubo, pero es una solución muy rudimentaria, que conlleva mucha pérdida de tiempo e ineficacia en el proceso, debido a las tareas manuales para el montaje y desmontaje del tapón.There is the possibility of placing and removing manual mode the cap with respect to the tube, but it is a very solution rudimentary, which entails much loss of time and inefficiency in the process, due to manual tasks for assembly and cap disassembly.
De acuerdo con la presente invención se propone un proceso técnicamente efectivo para la colocación automática de un tapón en el interior de los tubos "OCTG" en la operación de roscado de los extremos de los mismos, comprendiendo el proceso una fase en la que el tapón forma una unidad de conjunto con un plato portador, mientras que en otra fase el tapón se independiza del plato portador, de manera que dicho plato se puede retirar mientras que el tapón queda dentro del tubo a mecanizar.In accordance with the present invention it is proposed a technically effective process for the automatic placement of a cap inside the "OCTG" tubes in the operation of threaded the ends thereof, the process comprising a phase in which the cap forms an assembly unit with a plate carrier, while in another phase the plug becomes independent of the carrier plate, so that said plate can be removed while that the cap is inside the tube to be machined.
El proceso de la invención comprende una primera fase en la que, en un carro principal se coloca el tubo a mecanizar y en un plato perteneciente a un carro secundario se dispone el tapón destinado para obturar el tubo, formando en esta fase el tapón y el plato portador una unidad de conjunto, en donde el tapón es sujetado en el plato portador mediante unas garras, siendo empujado por un vástago que le mantiene en una posición de no obturación.The process of the invention comprises a first phase in which, in a main car, the tube to be machined is placed and on a plate belonging to a secondary car, the stopper intended to seal the tube, forming at this stage the stopper and the carrier plate an assembly unit, where the plug is held in the carrier plate by means of claws, being pushed by a rod that keeps you in a non-sealing position.
En esta disposición, el carro principal avanza llevando al tubo hasta que hace contacto con unos topes del plato portador del tapón, entrando el tapón con holgura en el tubo, momento en el cual unas garras del carro principal realizan el centrado del tubo, para posteriormente retroceder el carro principal, hasta una posición en la que el tapón queda situado cerca del extremo del tubo.In this arrangement, the main car advances leading to the tube until it makes contact with some plate stops holder of the cap, entering the cap loosely into the tube, moment in which some claws of the main car make the centered of the tube, to later retract the car main, to a position where the plug is located near of the end of the tube.
En una segunda fase del proceso, antes de procederse al roscado del tubo, se retrae el vástago que empuja al tapón, con lo cual el tapón adopta una posición de obturación del interior del tubo, retirándose entonces las garras que mantenían sujeto al tapón, con lo cual el tapón se independiza del plato portador, pudiendo retirarse ese plato mientras que el tapón queda en el interior del tubo, con lo que la zona de trabajo queda libre de obstáculos para proceder al roscado del extremo del tubo.In a second phase of the process, before proceed to the threaded of the tube, the rod that pushes the plug, whereby the plug adopts a sealing position of the inside the tube, then removing the claws that held subject to the cap, whereby the cap becomes independent of the plate carrier, being able to remove that plate while the cap is inside the tube, so that the work area is free of obstacles to screw the end of the tube.
El tapón obturador del tubo se halla constituido por un conjunto funcional que comprende dos cuerpos anulares enfrentados entre sí, entre los cuales va dispuesto un émbolo que permite actuar un movimiento axial relativo entre ellos y que es empujado por el vástago que hace empuje sobre el tapón, incorporando uno de los cuerpos anulares en su periferia un anillo elástico actuado por un muelle que tiende a expansionarle hacia fuera, empujando dicho muelle en una pieza axialmente móvil que va unida al segundo cuerpo anular.The tube plug is constituted by a functional set comprising two annular bodies facing each other, among which is a piston that allows to act a relative axial movement between them and that is pushed by the rod that pushes on the plug, incorporating one of the annular bodies on its periphery an elastic ring operated by a spring that tends to expand outward, pushing said spring in an axially movable part that is attached to the Second annular body
De este modo, cuando el émbolo axial del conjunto funcional del tapón se encuentra accionado por el vástago de empuje, los dos cuerpos anulares del conjunto funcional del tapón están separados, obligando al muelle que actúa al anillo elástico a estar comprimido, quedando así el tapón en la posición de no obturación; mientras que cuando se retira el vástago de empuje, el émbolo axial del tapón deja de empujar sobre el segundo cuerpo anular, con lo cual el muelle que actúa sobre el anillo elástico se estira, provocando la expansión de dicho anillo elástico hacia fuera, quedando así el tapón en la posición de obturación del interior del tubo de aplicación.Thus, when the axial piston of the Functional plug assembly is driven by the stem thrust, the two annular bodies of the functional cap assembly are separated, forcing the spring acting on the elastic ring to be compressed, thus leaving the cap in the position of no obturation; while when the push rod is removed, the axial plug plunger stops pushing on the second body annular, whereby the spring acting on the elastic ring is stretches, causing the expansion of said elastic ring towards outside, thus leaving the plug in the sealing position of the inside the application tube.
Se obtiene de esta manera un proceso para la colocación de un tapón en el interior de un tubo de los conocidos como "OCTG", durante el roscado de los extremos del mismo, solventando los inconvenientes de las soluciones convencionales, con un tapón que es colocado automáticamente en el interior del tubo que se mecaniza, y que se encuentra independizado del plato de colocación durante la operación de mecanizado, con lo que el roscado del tubo se puede realizar de una manera rápida y sencilla sin obstáculos que entorpezcan la operación.In this way a process is obtained for the placement of a plug inside a tube known as "OCTG", during the threading of the ends thereof, solving the drawbacks of conventional solutions, with a cap that is automatically placed inside the tube that is mechanized, and that is independent of the plate of placement during machining operation, thereby threading of the tube can be done quickly and easily without obstacles that hinder the operation.
La figura 1 muestra una vista de la unidad de conjunto formada por el tapón y el plato portador del mismo, según la invención.Figure 1 shows a view of the unit of set formed by the cap and the carrier plate thereof, according to the invention.
La figura 2 es una vista del proceso de colocación del tapón del conjunto anterior en un tubo a mecanizar, en la fase de introducción del tapón en el tubo.Figure 2 is a view of the process of placing the plug of the previous assembly in a tube to be machined, in the phase of introducing the plug into the tube.
La figura 3 es una vista del proceso de colocación del tapón, en la fase de centrado y posicionado del tubo.Figure 3 is a view of the process of plug placement, in the centering and positioning phase of the tube.
La figura 4 es una vista del proceso de colocación del tapón, en la fase de obturación del tapón sobre el tubo.Figure 4 is a view of the process of plug placement, in the plug sealing phase on the tube.
La figura 5 es una vista de la fase de retirada del plato colocador del tapón.Figure 5 is a view of the withdrawal phase of the stopper plate.
La figura 6 es una vista seccionada del tapón de la invención en posición de no obturación.Figure 6 is a sectional view of the stopper of the invention in a non-sealing position.
La figura 7 es una vista seccionada del tapón en posición de una obturación máxima.Figure 7 is a sectional view of the plug in position of a maximum shutter.
La figura 8 es una vista seccionada del tapón en una posición normal de trabajo.Figure 8 is a sectional view of the plug in A normal work position.
El objeto de la invención se refiere a un proceso para la colocación automática de un tapón en el interior de un tubo a mecanizar, particularmente para el roscado de los extremos de los tubos "OCTG" que se utilizan en la industria del petróleo y del gas, de modo que el tapón queda dispuesto de manera independiente en el interior del tubo de aplicación durante él mecanizado, sin que los medios de colocación del tapón entorpezcan la operación del mecanizado sobre el tubo.The object of the invention relates to a process for the automatic placement of a cap inside a tube to be machined, particularly for thread threading of the "OCTG" tubes used in the industry oil and gas, so that the plug is arranged so independent inside the application tube during it machining, without the means of placing the plug hindering Machining operation on the tube.
El proceso de la invención se basa en un tapón (1) que es portado por un plato (2) de un carro móvil, tal como se observa en la figura 1, de manera que, en una primera fase del proceso el tapón (1) forma una unidad de conjunto con el plato (2) portador, estableciéndose la sujeción del tapón (1) sobre el plato (2) portador por medio de un sistema de garras (3), mientras que un vástago (4) que sale a través del plato (2) actúa sobre el tapón (1), manteniéndole en una posición de no obturación.The process of the invention is based on a plug (1) which is carried by a plate (2) of a mobile car, as look at figure 1, so that, in a first phase of process the plug (1) forms an assembly unit with the plate (2) carrier, establishing the fastener of the cap (1) on the plate (2) carrier by means of a claw system (3), while a stem (4) coming out through the plate (2) acts on the cap (1), keeping you in a non-sealing position.
El tubo (5) a mecanizar se amarra en un carro principal (no representado) del torno de mecanizado, mediante el cual se traslada axialmente el tubo (5), hasta que el extremo del mismo hace contacto con unos topes (6) de amortiguación que comporta el plato (2), entrando el tapón (1) con holgura en el tubo (5), como se observa en la figura 2.The tube (5) to be machined is tied in a carriage main (not shown) of the machining lathe, by means of which axially moves the tube (5), until the end of the it makes contact with some buffer stops (6) that entails the plate (2), entering the plug (1) with clearance in the tube (5), as It can be seen in figure 2.
En esa disposición, como se observa en la figura 3, unas garras (7) del carro principal del torno realizan un centrado del tubo (5) y entonces dicho carro principal del torno se desplaza en un recorrido hacia atrás, para que el tapón (1) quede situado en una posición próxima al extremo del tubo (5).In that arrangement, as seen in the figure 3, claws (7) of the main carriage of the lathe perform a centered of the tube (5) and then said main carriage of the lathe is moves in a backward path, so that the plug (1) is located in a position close to the end of the tube (5).
Una vez así, el vástago (4) retrocede, dejando de accionar al tapón (1), con lo que éste pasa a una posición de obturación del tubo (5), de modo que en esta posición el tapón (1) queda sujeto por sí mismo en el interior del tubo (5), abriéndose entonces el sistema de garras (3), de modo que el tapón (1) queda independizado del plato (2), como se observa en la figura 4.Once like this, the stem (4) goes back, leaving of actuating the cap (1), thereby which it passes to a position of sealing of the tube (5), so that in this position the plug (1) it is held by itself inside the tube (5), opening then the claw system (3), so that the plug (1) is independent of the plate (2), as seen in figure 4.
Con el tapón (1) independizado, el plato (2) se retira, como se observa en la figura (5), quedando de este modo libre de obstáculos la zona de trabajo para realizar el mecanizado del extremo del tubo (5).With the cap (1) independent, the plate (2) is remove, as seen in figure (5), thus remaining Obstacle-free work area for machining of the end of the tube (5).
El tapón (1) destinado a ser colocado en el interior del tubo (5) y obturarlo, se halla constituido por un conjunto funcional que consta de dos cuerpos anulares (8 y 9) enfrentados entre sí, incorporando el cuerpo (8) en su periferia un anillo (10) elástico, sobre el que actúa un muelle (11) que tiende a expansionarle hacia fuera, en tanto que a través de una cámara interior (12) va dispuesto axialmente un émbolo (13) que permite, mediante empuje del vástago (4) que hace empuje sobre el tapón (1), actuar un desplazamiento axial relativo entre los dos cuerpos anulares (8 y 9). Entre el muelle (11) y el anillo (10) se incluye una pieza (14) que va unida con el cuerpo anular (9) por medio de un bulón (15), de modo que dicha pieza (14) se mueve axialmente junto con ese cuerpo anular (9).The plug (1) intended to be placed in the inside the tube (5) and seal it, it is constituted by a functional set consisting of two annular bodies (8 and 9) facing each other, incorporating the body (8) in its periphery a elastic ring (10), on which a spring (11) acts which tends to expand it outward, while through a camera inside (12) is axially arranged a plunger (13) that allows, by pushing the rod (4) that pushes on the plug (1), act a relative axial displacement between the two bodies annular (8 and 9). Between the spring (11) and the ring (10) is included a piece (14) that is connected to the annular body (9) by means of a bolt (15), so that said part (14) moves axially together with that annular body (9).
De este modo, como se observa en la figura 6, cuando el émbolo (13) se encuentra empujado por el vástago (4), los dos cuerpos anulares (8 y 9) se hallan separados, estando el muelle (11) comprimido debido a que la pieza (14) es arrastrada por medio del bulón (15) en el desplazamiento del cuerpo anular (9), y por lo tanto el anillo (10) queda sin expansionar, con lo que el tapón (1) se encuentra en una posición de no obturación.Thus, as seen in Figure 6, when the piston (13) is pushed by the rod (4), the two annular bodies (8 and 9) are separated, the spring being (11) compressed because the piece (14) is dragged through of the bolt (15) in the displacement of the annular body (9), and therefore both the ring (10) remains unexpanded, so that the cap (1) It is in a non-sealing position.
En esa disposición, cuando el vástago (4) se retira y deja de empujar al émbolo (13), la acción del muelle (11) provoca el desplazamiento de la pieza (14), la cual actúa sobre el anillo (10) provocando la expansión del mismo hacia fuera, con lo que el tapón (1) adquiere una posición de obturación, ya que la expansión del anillo (10) permite establecer un contacto de presión sobre la cara interior del tubo (5) en el que se halle introducido el tapón (1).In that arrangement, when the stem (4) is remove and stop pushing the piston (13), the spring action (11) causes the displacement of the piece (14), which acts on the ring (10) causing its expansion outward, with that the plug (1) acquires a sealing position, since the ring expansion (10) allows to establish a pressure contact on the inner face of the tube (5) in which it is inserted the plug (1).
El cuerpo anular (8) del tapón (1) está provisto con un labio anular (16) de material elástico, que sale en la periferia, el cual facilita un correcto posicionamiento y centrado del tapón (1) en el interior del tubo (5) en la primera fase del proceso.The annular body (8) of the cap (1) is provided with an annular lip (16) of elastic material, which comes out in the periphery, which facilitates correct positioning and centering of the plug (1) inside the tube (5) in the first phase of the process.
Puesto que la posición natural del tapón (1) es la de obturación por la acción del muelle (11), para evitar que el anillo (10) elástico se encuentre expansionado cuando en el estado de desactivación el émbolo (13) no se halla empujado por el vástago (4), por ejemplo cuando el dispositivo se encuentra almacenado, en el cuerpo anular (8) se ha previsto un orificio (17) pasante, para colocar a través de él un tornillo o elemento similar que mantenga separados a los dos cuerpos anulares (8 y 9), evitando así la acción del muelle (11) sobre el anillo (10), de manera que éste permanece sin expansionarse, evitándose así el deterioro de la elasticidad del mismo por fatiga.Since the natural position of the plug (1) is the shutter by the action of the spring (11), to prevent the elastic ring (10) is expanded when in the state of deactivation the piston (13) is not pushed by the rod (4), for example when the device is stored, in the annular body (8) is provided a through hole (17), for put through it a screw or similar element that keeps separated to the two annular bodies (8 and 9), thus avoiding action of the spring (11) on the ring (10), so that it remains without expanding, thus avoiding deterioration of the elasticity of the Same for fatigue.
Claims (4)
del mecanizado a efectuar sobre el tubo (5).1. Process for the automatic placement of an inner plug in tubes to be machined, of the type comprising a plug (1) that is carried by a carrier plate (2) belonging to a mobile carriage, for placement inside the tube ( 5) to be machined arranged in a main car of longitudinal displacement thereof, characterized in that it consists of a first phase in which the cap (1) is attached to the carrier plate (2), forming an assembly unit therewith, being established the fastener of the plug (1) by means of a claw system (3) that has the plate (2) at the same time that a rod (4) that leaves through the plate (2) acts on the plug (1) keeping it in a non-sealing position, the plug (1) inside the tube (5) to be machined being introduced in this position; and a second phase in which the plug (1) ceases to be operated by the rod (4), the plug (1) adopting a sealing position inside the tube (5), in which the claw system ( 3) opens leaving the cap (1) free, which is independent of the plate (2) for its removal from the zone
of the machining to be performed on the tube (5).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2361988 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20120426 |