ENSAMBLE DE REVESTIMIENTO PARA RODEAR MIEMBROS TUBULARES
CAMPO Y ANTECEDENTES DE LA INVENCION La presente invención se refiere a ensambles de revestimiento para rodear y asegurar miembros tubulares o huecos, tales como recipientes, contenedores o tuberías, presurizados o no presurizados , y más particularmente se refiere a un ensamble de revestimiento operable remotamente para fijarse a un recipiente o tubería sumergido o submarino . Esos ensambles de revestimiento pueden estar en la forma de mordazas que rodean un artículo, por ejemplo una tubería de acero, para rodear y sostener una región dañada de la pared de la tubería y así servir para reparar la tubería. Esos ensambles de revestimiento en vez de servir como mordazas de reparación, pueden incluir una conexión en T o una ramificación con lo cual al fijar el ensamble a la tubería se obtiene la tubería con una conexión en T o ramificación. La tubería puede ser de gas o agua o puede ser una tubería para transportar fluidos químicos tales como hidrocarburos .
SUMARIO DE LA INVENCION Un objeto de la invención es el de proporcionar un ensamble de revestimiento operable remotamente para ser fijado en una posición que rodee a un miembro tubular tal como una tubería. La presente invención provee un ensamble de revestimiento para ser fijado a un miembro tubular que comprende una primera parte que se coloca sobre el miembro tubular, partes segunda y tercera conectadas de manera móvil respectivamente a los lados opuestos de la primera parte, las partes segunda y tercera tienen cada una medios de bloqueo o acoplamiento complementarios a los de la otra parte, y medios operables remotamente para mover las partes segunda y tercera a sus posiciones respectivas en donde los medios de bloqueo o acoplamiento complementarios se acoplan internamente de tal forma que las partes segunda y tercera están acopladas o fijadas entre sí. Durante el uso cuando el ensamble de revestimiento se monta en su posición deseada, por ejemplo una tubería, el ensamble rodea a la tubería estando las partes segunda y tercera del ensamble en sus posiciones acopladas o fijadas internamente entre sí . Cuando las partes segunda y tercera están en las posiciones mutuamente bloqueadas o acopladas, las fuerzas que actúan empujando las partes segunda y tercera en direcciones hacia fuera del ensamble, sirve para apretar más el bloqueo o acoplamiento interno entre esas partes . De manera convenientes las partes segunda y tercera del ensamble están conectadas de manera móvil a la primera parte por medio de respectivas conexiones articuladas (o de pivote) alrededor de las cuales las partes segunda y tercera pueden moverse remotamente hasta sus respectivas posiciones bloqueadas o acopladas entre si. Los medios operables remotamente pueden consistir de medios operables hidráulicamente que actúan a través de medios de pivote para mover las partes segunda y tercera a sus posiciones bloqueadas entre si. Las partes segunda y tercera pueden ser operables para que puedan moverse generalmente hacia adentro de sus posiciones bloqueadas o acopladas entre sí, antes de ser movidas hacia fuera hasta sus posiciones bloqueadas o acopladas entre sí. En un arreglo cuando las partes segunda y tercera se encuentran en sus respectivas posiciones bloqueadas o acopladas entre si, la sección transversal interna del ensamble de revestimiento generalmente es circular lo que es apropiado para usarse en una tubería normal. Las partes segunda y tercera pueden cada una tener una pluralidad de medios de bloqueo o acoplamiento complementarios a aquellos de la otra parte . Preferentemente las partes segunda y tercera cada una tienen formaciones de hileras y recesos que se acoplan o bloquean con los recesos o formaciones complementarias de la otra parte para formar una hilera de uniones tipo cola de milano que fijan entre sí las partes segunda y tercera. Las ventajas de este tipo de uniones similares a la cola de milano entre las partes segunda y tercera se deben al diseño ahusado, una vez que están completamente acoplados, cualquier fuerza que se aplica de una manera tal para tratar de separar las uniones da como resultado el que las dos partes ahusadas correspondientes se aprietan más dando como resultado una rigidez en la unión y acoplando así las partes segunda y tercera entre sí de una manera aún más segura. Opcionalmente pueden emplearse gatos operados hidráulicamente para separar las partes segunda y tercera de la tubería cuando el ensamble de revestimiento está montado en la tubería teniendo sus partes segunda y tercera en sus posiciones acopladas entre si . Por ejemplo los medios de elevación o gatos pueden comprender un miembro elevador que se monta de manera deslizable en una abertura en cada una de las partes segunda y tercera y respectivos medios aplicadores depresión montados con respecto a las partes segunda y tercera y por detrás del miembro de elevación asociado y que pueden empujarse por medio de la presión hidráulica contra el miembro elevador para hacer que los miembros elevadores sean empujados hacia la tubería hasta posiciones tales que separan de la tubería a las partes segunda y tercera. Convenientemente los miembros elevadores están montados de manera deslizable en cubos o similares asegurados o fijados a las partes segunda y tercera, de tal forma que los miembros que aplican presión también están montados de manera deslizable en los cubos o similares. Convenientemente uno o más miembros que soportan carga están colocados entre la tubería y los miembros elevadores para distribuir la carga aplicada cuando los miembros elevadores están en posición separando las partes segunda y tercera desde la tubería . Los miembros de soporte de la carga pueden tener la forma de una pata alargada de los miembros elevadores, las superficies de esas patas generalmente pueden corresponder al perfil de la tubería. Alternativamente, los miembros que soportan carga pueden estar fijados a la tubería en posiciones tales que estarán acoplados o harán contacto con los miembros elevadores. Se apreciará que pueden usarse una pluralidad de medios elevadores o gatos sobre las dos partes segunda y tercera. BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Con el fin de que la invención pueda ser entendida más fácilmente, se hará referencia a vía de ejemplo únicamente a los dibujos anexos en los cuales : La figura 1 muestra esquemáticamente una vista de un extremo de una modalidad del ensamble de revestimiento de acuerdo con la invención montado en una tubería; La figura 2 es una vista en la dirección de la flecha A en la figura 1 que muestra porciones extremas opuestas del ensamble de reves imiento, estando la porción central y las partes segunda y tercera omitidas de esta figura; La figura 3 es una vista extrema fragmentada que muestra las partes segunda y tercera pivoteadas en posiciones respectivas justo antes de que los medios de bloqueo se acoplen; La figura 4 es una vista extrema fragmentada similar a la figura 3 estando los medios de bloqueo de las partes segunda y tercera completamente acopladas ; La figura 5 muestra esquemáticamente una vista desde un extremo de otra modalidad del ensamble de revestimiento de acuerdo con la invención omitiéndose los medios operados hidráulicamente; La figura 6 es una vista en perspectiva de partes segunda y tercera de la modalidad de la figura 5, omitiéndose el resto del ensamble de revestimiento, mostrando la unión de cola de milano en forma de medios de bloqueo; La figura 7 es otra vista en perspectiva de las partes segunda y tercera; y La figura 8 es otra vista en perspectiva de las partes segunda y tercera que muestran los medios de bloqueo tipo unión de cola de milano complementarios de las dos partes completamente acoplados.
DESCRIPCION DE LA INVENCION Refiriéndonos a las figuras 1 y 2, hecho por ejemplos de acero de alta resistencia, un ensamble de revestimiento 1 comprende un primer parte arqueada semicircular 2. En lados opuestos de la primera parte se encuentran las partes arqueadas segunda y tercera 4 y 6, respectivamente, las cuales están conectadas a la primera parte por pivotes en los puntos 8 y 10. Hacia cada extremo de la primera parte arqueada 2 (ver figura 2) se encuentran dos miembros verticales en forma de placa separados 12 y 14 que tiene porciones de saliente 12a y 14a que se extienden de forma lateral. En cada una de las partes segunda y tercera 4 y 6 hay un par de salientes separadoras 16 y 18 alienados con porciones de saliente 12a y 14a en la primera parte. Los medios operados hidráulicamente 20 comprenden ensambles pistón/cilindro 22/24 que están provistos en cada pistón 22, montados en el extremo de un perno de pivote 26 sostenido entre las salientes 16 y 18 y estando el cilindro 24 montado en el otro extremo sobre un perno de pivote 28 sostenido entre las porciones de saliente 12a y 14a. La presión hidráulica se aplica a los cilindros respectivos 24 por medio de las lineas de alimentación 32 conectadas a una fuente 34 de presión hidráulica . Las porciones extremas libres 36 y 38 de las partes segunda y tercera 4 y 6, esto es las porciones extremas remotas de los puntos de pistón 8 y 10 cada una tiene medios de bloqueo 40 y 42 respectivamente complementarios a los de la otra parte. En esta modalidad los medios de bloqueo 40 tienen la forma de un gancho 41 que se extiende a lo largo de la longitud de la segunda parte 4, mientras que los medios de bloqueo complementarios 42 comprenden una región en receso 43 que se extiende a lo largo de la longitud de la tercera parte 6. Los ensambles de pistón están operados remotamente por medio de fluido hidráulico suministrado a los ensambles 22/24 por medio de lineas de alimentación 32. Cada una de las partes 4 y 6 está provista con una abertura 123 en la cual está montado de manera deslizable un miembro elevador 124 que porta una pata alargada 125 que coincide con el perfil de la tubería y que sirven para acoplarse o hacer contacto con la superficie de la tubería. Los cubos 126 que tiene perforaciones 127 están fijadas a las partes 4 y 6. Las perforaciones 127 sirven para recibir por deslizamiento los extremos exteriores libres de los miembros elevadores 124. Los medios operados hidráulicamente 128 comprenden medios cilindricos 129 que están montados en los cubos 126. Cada medio cilindrico 129 comprende un cilindro 130 y un medio para aplicar presión 131 en la forma de un pistón que está montado deslizablemente en el cilindro 130. Los cilindros 130 están alineados con las perforaciones respectivas 127 de los cubos 126. La presión hidráulica se aplica a través de las lineas 132 y 133, a los cilindros respectivos 130 de una linea principal común 135 a una fuente 136 de presión hidráulica. Durante el uso el ensamble de revestimiento
1 puede estar montado por ejemplo sobre una tubería submarina estando la primera parte descansando sobre la parte superior de la tubería 50, por ejemplo por medio de separadores y/o medios sellantes o un arreglo sellante de por ejemplo una forma anular/de zapatas 51 para rodear un área dañada, o un área a la que se va a tener acceso en la tubería u otros medios equivalentes (no mostrados) conocidos para los expertos en la técnica. Los ensambles de pistón/cilindro 22/24 están alimentados con fluido hidráulico de tal forma que los ensambles actúan entre los pernos de pivote 26 y 28 para pivotear las partes segunda y tercera alrededor de los puntos de pivote 8 y 10. Los movimientos de las partes segunda y tercera están controladas de tal forma que la parte 6 que tiene una porcino en receso 43 pivotea a una posición que se encuentra generalmente radialmente hacia adentro de su posición final, y la parte 4 que comprende la parte de gancho 41 pivotea a una posición tal que el movimiento de pivote hacia fuera de la parte 6 provoca un acoplamiento inicial con la parte de gancho 41 y el receso complementario 43 en la parte 4. Ver la figura 3. Después de esto, los ensambles de pistón/cilindro son operados remotamente de tal forma que las dos partes 4 y 6 se mueven pivoteantemente hacia fuera para provocar que las dos partes se muevan a sus respectivas posiciones en donde se bloquean/acoplan entre si de manera segura (ver figura 4) , y que junto con la primera parte arqueada 2 forman un revestimiento circular o ensamble concéntrico alrededor de la tubería. Al aplicar la presión hidráulica apropiada a los cilindros 130, los pistones 131 son empujados contra los miembros elevadores 124 para provocar que los miembros elevadores sean empujados hacia la tubería 50 de tal forma que se comprime el sello anular 51. Las patas alargadas 125 sirven como miembros de soportes de carga que distribuyen la carga aplicada a la tubería por medio de los miembros elevadores . En una segunda modalidad como se muestra parcialmente en las figuras 5 a 8, las partes arqueadas segunda y tercera 4 y 6, en vez de esta provistas con un gancho y una porción retraída receptora complementaria, respectivamente, cada una están provistas con una pluralidad de medios de bloqueo o acoplamiento 52 y 54 complementarios a los de la otra parte. Cada pluralidad de medios de bloqueo 52, 54, comprenden una hilera de formaciones alternadas 52a, 54a y recesos 52b, 54n para interacoplarse con los recesos y formaciones complementarios de la otra parte para formar una hilera de uniones en forma de cola de milano 56 como se observa en la figura 8 fijando las partes segunda y tercera entre sí. Además de la forma de los medios de bloqueo o acoplamiento en las partes segunda y tercera, la construcción del resto del ensamble de revestimiento en la segunda modalidad, incluyendo los medios de pistón/cilindro operados hidráulicamente es esencialmente la misma que la mostrada en las figuras 1 y 2, y por lo tanto no ha sido incluida en las figuras de la segunda modalidad. Además esta segunda modalidad está provista con los mismos medios elevadores operados hidraúlicamente , asociados con las partes 4 y 6, como en la primera modalidad, y estas se indican esquemáticamente en la figura 5 con las caj as 124. La segunda modalidad del ensamble de revestimiento está montada en la tubería de la misma manera que la primera modalidad y la operación remota para mover las partes segunda y tercera en sus posiciones bloqueadas finales también es similar a la usada en la primera modalidad. Se entenderá que el diseño y las dimensiones de las formaciones 52a, 54a y los recesos 52b, 54b son tales que una vez que las partes segunda y tercera están bloqueadas entre sí de forma segura en sus posiciones de descanso finales, cualquier movimiento de las dos partes hacia fuera de la tubería sirve para apretar o bloquear más entre sí las partes segunda y tercera. Para facilitar el movimiento de las formaciones 52a, 54a en los recesos 54b, 52b cuando las partes segunda y tercera se mueven hacia fuera de las posiciones generalmente hacia adentro de las posiciones completamente acopladas hacia sus posiciones bloqueadas o acopladas entre si, las paredes traseras de los recesos 52b, 54b tienen porciones recortadas en forma de chaflana 55 que facilitan la entrada de los bordes delanteros 57 de las formaciones 54a, 52a en los recesos 52b, 54b. Aunque no se muestra en las modalidades descritas antes, se podrá apreciar que la primera parte 2 del ensamble de revestimiento puede incluir una ramificación por ejemplo en forma de Y, T o K, con la cual una ramificación de la tubería puede unirse a la tubería por medio de una T o se puede obtener el acceso a la tubería por medio del uno o varios brazos de las ramificaciones Y, K o T. Así las ramificaciones en Y, T o K en el ensamble de revestimiento pueden diseñarse y construirse de una manera conocida en la técnica para permitir el acceso selectivamente al interior de la tubería. En cualquier caso, se proveerán los sellos anulares apropiados usuales entre la primera parte del ensamble de revestimiento y la tubería alrededor de la abertura de la ramificación o T.
Aunque las caras opuestas o complementarias de los lados ahusados de las formaciones alternadas en forma de cola de milano 52a, 54a y los recesos 52b y 54b se muestran en una forma plana en los dibujos a través de la profundidad de las formaciones/los recesos, tales caras pueden tener perfiles complementarios no planos para provocar o facilitar el centrado de las partes segunda y tercera entre si a medida que los medios de bloqueo 52, 54 empiezan a acoplarse entre si y moverse hacia sus posiciones acopladas finales. Aquellos expertos en la técnica también podrán apreciar que se pueden proporcionar medios de sellado para cerrar el espacio anular existente entre la tubería 50 y el ensamble de revestimiento cuando se instala en su posición en la tubería. Cuando se introduce un adhesivo se introduce a través de una entrada (no mostrada) al ensamble, en el espacio anular los medios de sellado substancialmente previenen las fugas del adhesivo líquido desde el espacio anular. El adhesivo líquido se vulcaniza para sellar el ensamble en su posición sobre la tubería y mejorar la integridad estructural. Aunque el ensamble de revestimiento de acuerdo con la presente invención puede ser particularmente adecuado para el uso bajo el agua o submarino, se apreciará que también puede usarse en operaciones realizadas fuera del agua.