MX2012010087A

MX2012010087A - Herramienta para sellar tubos, con abrazadera externa e interna.

Info

Publication number: MX2012010087A
Application number: MX2012010087A
Authority: MX
Inventors: Glenn Carson
Original assignee: Car Ber Investments Inc
Priority date: 2010-03-01
Filing date: 2011-03-01
Publication date: 2012-10-03
Also published as: US8573655B2; US20140125055A1; EP2542818A1; KR20130036215A; JP2013521474A; MX2012010088A; MX351614B; SG10201501504XA; US9410655B2; KR20130018713A; WO2011106893A1; EP2542817A1; RU2012141667A; CA2791527A1; US20150226363A1; CA2791527C; US20120318396A1; US20100206416A1; JP2013521475A; CN102803811A

Abstract

Un aparato para sellar el extremo abierto de un tubo, incluye una abrazadera externa para ser asegurada friccionalmente a la superficie exterior del tubo, y una abrazadera interna para ser asegurada fraccionalmente a la superficie interior del tubo. El aparato incluye además medios para poner a presión el interior del tubo.

Description

HERRAMIENTA PARA SELLAR TUBOS, CON ABRAZADERA EXTERNA E INTERNA Campo de la Invención La presente invención se refiere a un aparato para sellar un extremo abierto de un tubo, usando medios de abrazadera fricciónales. En una modalidad preferida, los medios de abrazadera incluyen componentes de abrazadera externos e internos. Una vez sellado, se puede someter el tubo a presión para fines de prueba, etc.

Antecedentes de la Invención Esta solicitud reclama la prioridad de la solicitud estadounidense No. 12/715,168, presentada el 1 de marzo de 2010. La solicitud relacionada mencionada queda incorporada aquí en su totalidad por medio de esta referencia.

En plantas químicas o petroquímicas, etc., frecuentemente es necesario trasportar materiales fluidos (por ejemplo, líquidos) de una ubicación a otra. La transportación de esos materiales normalmente incluye equipo tal como conductos o tubos, recipientes de almacenamiento o de reacción, etc., que por lo general están fabricados de metal. La unión de las piezas separadas del equipo trasportador generalmente se obtiene soldando entre sí con soldadura dura las piezas necesarias. Por ejemplo, cuando se unen entre sí los extremos de tubo adyacentes, es común que cada extremo esté provisto de pestañas, que son soldadas a cada extremo respectivo, y luego se empernan entre si para formar un sello. También se pueden proveer tales pestañas en tanques de contención y otros recipientes, de manera que esos recipientes puedan ser conectados a los tubos o a otros recipientes. Alternativamente, las conexiones entre tramos de tubería u otro equipo se pueden soldar directamente entre sí (es decir, soldadura a tope) para formar el sello. En otro caso, se apreciará que cada junta o sección soldada debe formar un sello completo, de manera que prevenga la fuga de los materiales que están siendo trasportados. Ese es el caso particular cuando se manejan materiales potencialmente peligrosos, tales como líquidos inflamables o tóxicos.

Por razones de seguridad, frecuentemente es necesario probar periódicamente la integridad de las soldaduras usadas para unir las diversas piezas del equipo (tales como tubos, recipientes, pestañas y otros similares) entre sí.

La técnica anterior provee varias herramientas para llevar a cabo las pruebas de integridad de la soldadura en conductos. Por ejemplo, las patentes estadounidenses No. 6,131,441 y 5,844,127 (cuyas descripciones completas quedan incorporadas aquí por medio de esta referencia) enseñan herramientas para probar la soldadura, que aislan una sección particular de un espacio anular restringido, definido por la herramienta y la superficie interna del tubo. La presión del fluido dentro del espacio anular es vigilada, de manera que cualquier caída de presión signifique una fuga en la soldadura.

La patente estadounidense 6,463,791 (cuya descripción completa queda incorporada aquí por medio de esta referencia) enseña un aparato para probar soldaduras usadas para asegurar boquillas. Como se muestra en la figura 1 de esa referencia, el aparato comprende una primera placa de sello que está colocada sobre la superficie interna del recipiente (por ejemplo) y una segunda placa de sello que se asegura a la porción de pestaña exterior de la boquilla. De esta manera, se sella el volumen de la boquilla y se introduce en ella un fluido a presión. Una vez que se llena el volumen, se vigila la presión, como arriba se dijo, y se detecta cualquier fuga. Si bien este aparato provee un medio preciso y eficiente de probar soldaduras en boquillas, el tamaño y el peso del aparato lo hace inconveniente para usarlo en boquillas grandes.

Además, la solicitud de patente estadounidense en trámite, de la misma solicitante que la presente, No. de serie 11/771,158 (No. de publicación US 2008/0121044) provee herramientas para probar la integridad de las soldaduras en tubos y otros similares. Toda la descripción de esa solicitud queda incorporada aquí por medio de esta referencia .

Existe la necesidad de sellar más fácilmente una sección de un tubo grande para efectuar el tipo de pruebas de tensión mencionadas arriba. Además, existe la necesidad de un aparato que sea capaz de ejercer tensiones axiales sobre las soldaduras durante esa prueba, a fin de simular "el peor escenario". En particular, hay necesidad de un aparato que pueda ser montado con facilidad en el extremo abierto de un tubo, de manera que selle efectivamente la abertura del tubo y mantenga dicho sello durante la puesta a alta presión del tubo. Ese aparato no sometería el tubo a daño alguno ni provocaría de otra manera su debilitamiento.

Sumario de la Invención En un aspecto, la presente invención provee en general un aparato para sellar un extremo abierto de un tubo, que comprende un medio para acoplar se friccionalmente con las superficies interior y exterior del tubo.

Así, en un aspecto, la invención provee un aparato para sellar un extremo abierto de un tubo, que comprende: una placa selladora, dimensionada para cubrir el extremo abierto del tubo; - un primer ensamble de anillo de compresión y anillo de sujeción, dimensionados para ser provistos en la superficie exterior del tubo. - un primer medio para conectar el primer anillo de compresión a la placa selladora y para llevar forzadamente el primer anillo de compresión hacia la placa selladora; - estando provistos el primer anillo de compresión y el primer anillo de sujeción en una disposición cooperante; donde el llevar forzadamente el primer anillo de compresión hacia la placa selladora fuerza el primer anillo de sujeción contra la superficie exterior del tubo; - un segundo ensamble de anillo de compresión y anillo de sujeción, dimensionados para ser provistos dentro del diámetro del tubo; - un segundo medio para conectar el segundo anillo de compresión con la placa selladora y para llevar forzadamente el segundo anillo de compresión hacia la placa selladora; - estando provistos el segundo anillo de compresión y el segundo anillo de sujeción en una disposición cooperante; donde el llevar forzadamente el segundo anillo de compresión hacia la placa selladora fuerza el primer anillo de agarre contra la superficie interior del tubo; y - una placa de refuerzo, dimensionada para ser provista dentro del tubo; estando conectada la placa de refuerzo a la placa selladora y estando provista en un lado del segundo anillo de compresión, opuesto a la placa selladora.

En otra modalidad, la invención provee un método para sellar una sección de un tubo que tiene un extremo abierto; comprendiendo el método: proveer un aparato que tiene primeros medios de abrazadera para acoplarse friccionalmente con la superficie exterior del tubo, y segundos medios de abrazadera para acoplarse friccionalmente con la superficie interior del tubo; y - formar un sello entre la superficie interior del tubo y el segundo medio de abrazadera.

Breve Descripción de las Figuras de la Invención Estos aspectos de la invención, y otros, se harán más evidentes en la siguiente descripción detallada, en la que se hace referencia a los dibujos anexos, en los que: La figura 1 es una vista en sección de una modalidad del aparato de la presente invención.

La figura 2 es una vista en perspectiva de la abrazadera del aparato de la figura 1.

La figura 3 es una sección en alzado de otra modalidad de la abrazadera de la figura 1.

Las figuras 4A, 4B, 5 y 6 son vistas en sección de otras modalidades de la presente invención.

Las figuras 7 a 9 son vistas en sección de una modalidad de la invención que tiene una abrazadera externa.

La figura 10 es una vista en perspectiva de otro aspecto de la invención mostrada en la figura 9.

La figura 11 es una vista lateral de otro aspecto de la invención mostrada en la figura 10.

La figura 12 es una vista extrema de una abrazadera mostrada en las figuras 10 y 11.

La figura 13 es un vista lateral en sección de otra modalidad del dispositivo externo de acuerdo con la invención.

La figura 14 es una vista extrema de otra modalidad mostrada en la figura 13.

La figura 15 es una vista lateral en sección de otra modalidad de la abrazadera externa de acuerdo con la invención .

Las figuras 16 y 17 son vistas frontal y lateral, en sección, del anillo de compresión mostrado en la figura 15.

Las figuras 18 y 19 son vistas frontal y lateral, en sección, del anillo de sujeción mostrado en la figura 15.

Las figuras 20, 21 y 22 son vistas frontal, lateral en sección y detallada en sección, del anillo de sujeción o agarre mostrado en la figura 15.

La figura 23 es una vista lateral en sección de una modalidad de la invención mostrada en la figura 15, donde se combina una pluralidad de abrazaderas externas.

La figura 24 es una vista lateral en sección de un aspecto de la invención que comprende una combinación de abrazadera externa y abrazadera interna.

Las figuras 25 y 26 son vistas lateral en sección y frontal de la placa de abrazadera mostrada en la figura 24.

Las figuras 27 y 28 son vistas lateral en sección y frontal del anillo de compresión externo mostrado en la figura 24.

Las figuras 29 y 30 son vistas frontal y lateral en sección del anillo de compresión interno mostrado en la figura 24.

Las figuras 31 y 32 son vistas frontal y lateral en sección de la placa de refuerzo mostrada en la figura 24.

Las figuras 33, 34 y 35 son vistas frontal, lateral en sección y detallada en sección, del anillo de agarre interno mostrado en la figura 24.

Descripción Detallada de la Invención En toda la descripción de la invención, se utilizarán los siguientes términos que tendrán los siguientes significados asociados: "Recipiente" - se entenderá que significa cualquier equipo o aparato al que está conectada una boquilla. Por lo tanto, el término "recipiente" incluirá los recipientes per se, los tubos, los tambores y cualquier otro equipo similar. Se entenderá que el término "recipiente" se usa aquí simplemente como una manera conveniente de abarcar todos esos equipos o aparatos.

"Anular" - Se usa este término para describir un cuerpo que tiene por lo menos un diámetro exterior y por lo menos un diámetro interior. Asi, un "tubo anular" se supondrá que es un tubo hueco con un diámetro interior y un diámetro exterior. Un "disco anular" se supondrá que es un objeto que tiene un diámetro exterior y una abertura central, que provee de esa manera un diámetro interno.

"Axial" - Se usará este término para describir una dirección tomada siguiendo el eje longitudinal del tubo o conducto. Asi, "fuerza axial" o "tensión axial" se entenderán como una fuerza aplicada en una dirección paralela al eje longitudinal del conducto. Similarmente, el término "que se extiende axialmente", se entenderá que significa que se extiende en una dirección paralela al eje longitudinal del tubo.

"Próximo" y "distal" - Se usarán estos términos para describir la posición de diversos componentes de la invención, una vez colocados en el tubo que tiene un extremo abierto. El término "próximo" se usará para describir una posición más cercana al extremo abierto del tubo. El término "distal" se usará para describir una posición alejada del extremo abierto del tubo.

La figura 1 ilustra un aspecto de la invención, en el que se muestra un aparato sellador interno para un tubo. De preferencia el aparato sellador 10 está dimensionado para ajustar dentro del lumen de un tubo (o una tubería) 12. El aparato 10 comprende una placa selladora 14, que tiene un diámetro ligeramente menor que el diámetro interno del tubo 12. La placa incluye una primera cara 16 y una segunda cara 18; donde la segunda cara está adyacente a una abrazadera 20. La segunda cara 18 de la placa selladora 14 está provista de un borde biselado 22 para acomodar un anillo toroidal 24 u otro medio sellador elástico de este tipo.

La abrazadera 20 comprende en general un anillo anular que tiene un diámetro exterior dimensionado para ajustar dentro del tubo 12. Se prefiere una forma anular para la abrazadera 20, para reducir al mínimo su peso. Sin embargo, la abrazadera 20 también puede comprender un cuerpo sólido. Como lo entenderán las personas con experiencia en la materia que hayan repasado la presente descripción, el diámetro exterior de la abrazadera 20 de preferencia es ligeramente menor que el diámetro interno del tubo 12, de manera que permita la colocación axial de la abrazadera 20. La abrazadera 20 está provista de uno o más rebajos o receptáculos 26, dentro de los cuales se colocan imanes 28. De preferencia, los imanes 28 comprenden electroimanes, que pueden ser accionados cuando se desee.

Los imanes 28 provistos en la abrazadera 20 están diseñados para atraer magnéticamente la pared del tubo 12 que, como se sabe comúnmente en la técnica, está formado de un metal ferroso. Los imanes 28 están diseñados para formar una fuerza de sujeción fuerte con la pared interna del tubo 12 y de esa manera, anclar la abrazadera en una posición axial fija dentro del tubo 12. En una modalidad preferida están provistos por lo menos dos o más imanes en la abrazadera 20, estando colocados los imanes circunferencialmente alrededor de la abrazadera anular 20. Dicha disposición servirá para asegurar uniformemente la abrazadera 20 dentro del tubo 12. Si bien la presente descripción de refiere a varios imanes que están provistos en la abrazadera, en otras modalidades se pueden proveer uno o más imanes formados de manera que se obtenga la fuerza de sujeción deseada.

La abrazadera 20 está asegurada desprendiblemente con la placa selladora 14. En una modalidad, la abrazadera está provista de uno o más pernos 30 y, de preferencia, una pluralidad de pernos 30, adaptados para ser insertados dentro de agujeros 31 provistos en la placa selladora. Las tuercas 32 cooperan con los pernos 30 para asegurar la placa selladora 14 a la abrazadera 20. Se entenderá que se puede proveer un medio sellador (no mostrado) entre los pernos 30 y las tuercas 32 y/o los agujeros 31 en la placa selladora 14, para proveer un sello y, de esa manera, prevenir las fugas a través de los agujeros 31.

La figura 2 ilustra una modalidad de la abrazadera 20 que ilustra la colocación circunferencial de los imanes 28 y los pernos 30. Como se mencionó antes, aunque la abrazadera 20 está mostrada en la figura 2 en forma de un anillo, puede comprender también un cuerpo sólido. En cualquier caso, a fin de reducir el peso de la abrazadera 20, se puede formar de un material liviano, tal como aluminio. También se puede formar la placa selladora 14 de aluminio. Sin embargo, se entenderá que la selección del material para la abrazadera 20 y/o la placa selladora 14 puede efectuarse de entre una variedad de otros.

Como se puede ver en la figura 1, al apretar las tuercas 32, la placa selladora 14 es forzada contra la cara opuesta de la abrazadera 20. En el curso de este proceso, el sello elástico 24 (es decir, el anillo toroidal) se deforma elásticamente. El bisel 22 provisto en la placa selladora 14 provoca que dicha deformación se expanda radialmente hacia fuera.

En uso, se inserta primero el aparato 10 dentro de un tubo. Se coloca axialmente el aparato 10 en una ubicación deseada dentro del tubo 12. Se entenderá que el aparato puede ser pre-ensamblado antes del paso de colocación. Es decir, se puede conectar flojamente la placa selladora 14 a la abrazadera 20. Alternativamente, se pueden insertar separadamente la placa selladora 14 y la abrazadera 20 dentro del tubo 12. Una vez que el aparato 10 está situado en la ubicación deseada, se conecta la placa selladora 14 con la abrazadera 20 (si no se había hecho) , insertando primero los pernos 20 a través de los agujeros 31 y uniéndole las tuercas cooperantes 32. Como se mencionó más atrás, también se puede proveer algún tipo de sello (tal como arandelas, empaques, etc.) a fin de sellar los agujeros 31. Al apretar las tuercas 32, se fuerza la placa selladora 14 contra la abrazadera 20 y, como se discute más atrás, se obtiene como resultado la deformación radial hacia fuera del sello 24. De esa manera se fuerza el sello 24 contra la pared interna del tubo 12, lo que da por resultado un sello resistente a la presión entre ellos.

Ya sea antes de apretar las tuercas 32 o después, se activan los imanes 28 provistos en la abrazadera 20, lo que da por resultado una fuerte fuerza de atracción que se forma entre los imanes 28 y la pared del tubo 12. Se entenderá que los imanes usados en la invención están seleccionados de manera que provean la fuerza de sujeción requerida para prevenir el movimiento axial de la abrazadera 20 dentro del tubo 12. Como se mencionó antes, los imanes 28 de preferencia comprenden electroimanes. En tal caso, se conectará una o más unidades de alimentación de energía (no mostradas) a los imanes 28, a fin de activarlos.

Una vez que se asegura la abrazadera 20 al tubo 12 y se asegura la placa selladora 14 y se sella contra la abrazadera 20, se puede poner a presión el lumen del tubo 12 que mira hacia la primera cara 16 de la placa selladora, con un gas o un liquido, sin que se fugue más allá de la placa selladora 14.

La figura 3 ilustra otra modalidad de la abrazadera 20 que tiene una estructura anular en la que está provista una pestaña 34 que se extiende hacia dentro, para acomodar los pernos 30. Los pernos pueden estar fijados permanentemente a la pestaña 34 (o a la cara de la abrazadera 20) por medio de soldaduras, etc., pueden estar formados integralmente con ella o pueden extenderse a través de ella y asegurarse con tuercas (no mostradas) .

Las figuras 4A y 4B ilustran el uso del aparato sellador de la invención para los propósitos dobles de sellar y probar un tubo. Como se muestra, un par de aparatos 10a y 10b se provee dentro de un tubo 12, y se colocan en lados opuestos de una soldadura 36, cuya integridad se va a probar. El aparato 10a es esencialmente idéntico al mostrado en la figura 1, y como se describió antes. Como se discute arriba, el aparato 10a incluye una placa selladora 14a, unida a una abrazadera 20a por medio de tuercas y pernos 32a y 30a, respectivamente, La abrazadera 20a incluye por lo menos un imán 28a y, de preferencia, dos o más imanes, generalmente espaciados de manera circun erencial y equidistante. Está formado un sello entre el aparato 10a y la pared interna del tubo 12, por medio de un sello elástico 24a, que puede comprender un anillo toroidal. Los imanes 28a son activados para asegurar que se fije al tubo 12 en la ubicación deseada. Como se explicó antes, dicho aseguramiento resulta cuando la fuerza de atracción de los imanes crea un acoplamiento fuerte de fricción entre el imán y la superficie del tubo 12.

El aparato 10b de la figura 4A es similar al aparato 10a descrito arriba y se identifican elementos similares con números de referencia similares, pero con la letra "b" añadida para claridad. Como se muestra, el aparato 10b está situado dentro del tubo 12 en el lado opuesto a la soldadura 36, con respecto al aparato 10a. De esta manera, los dos aparatos 10a y 10b se combinan para sellar una sección del tubo 12, de manera que se forme un espacio sellado 37. En el caso del aparato 10b, la placa selladora 14b está provista de al menos un portillo 38 para fluido, a través del cual se puede llenar el espacio sellado 37 con un fluido a presión (es decir, un líquido o un gas) . En una modalidad preferida, como se ilustra en la figura 4A, están provistos dos portillos 38, de manera que se use uno para llenar el espacio 37, por ejemplo, con agua, mientras que se usa el otro para sacar cualquier aire que haya dentro de él. Se apreciará que se puede proveer cualquier cantidad de portillos 38. Uno o más de los portillos 38 de preferencia está conectado a un manómetro de presión u otro dispositivo similar (no mostrado) para vigilar la presión creada dentro del espacio 37. Como lo sabrán las personas con experiencia en la materia, una prueba de la soldadura 36 implica aplicar una alta presión constante al interior del tubo, y vigilar dicha presión durante un periodo de tiempo. Cualquier caída de presión significa una fuga en la soldadura.

En uso, el sistema ilustrado en la figura 4A involucra primero colocar y asegurar los aparatos 10a y 10b de la manera descrita arriba. Luego se llena el espacio sellado 37 con un fluido a presión y como se describió antes, se vigila la presión.

Además de la función de prueba provista por el sistema mostrado en la figura 4A, también se entenderá otro aspecto de la invención. Específicamente, al crear un espacio 37 sellado a presión entre los aparatos 10a y 10b, se verá que la presión aplicada a la soldadura 36 también proporciona una fuerza de separación entre los dos aparatos. Sin embargo, dado que los aparatos están asegurados, o asegurados, al interior del tubo, dicha fuerza de separación también sirve para aplicar una fuerza axial contra la soldadura 36. De esta manera, el sistema mostrado en la figura 4A aplica fuerzas radiales y axiales contra la soldadura 36, simulando así con mayor precisión el "peor escenario" para llevar a cabo la prueba de la soldadura. Se entenderá que dichas tensiones simuladas proveerán resultados más precisos para la prueba.

La figura 4B ilustra una variación del ensamble mostrado en la figura 4A. En el caso de la figura 4B, el aparato 10a y el aparato 10b son esencialmente iguales a los discutidos arriba, ya que cada uno incluye por lo menos una abrazadera 20a y 20b, respectivamente, que están provistas dentro de un tubo 12. Las abrazaderas 20a y 20b incluyen imanes 28a y 28b, dispuestos de la misma manera descrita arriba. La diferencia principal entre el ensamble mostrado en la figura 4A y 4B radica en las placas selladoras 14a y 14b. En el caso de la figura 4B, las placas selladoras 14a y 14b por lo general son de forma de disco anular; donde cada una incluye una abertura generalmente central. Como lo apreciarán las personas con experiencia en la materia, esto permite que las placas 14a y 14b sean de peso mucho más reducido, lo que facilita el uso del ensamble en tubos de gran diámetro.

Además, las placas selladoras 14a y 14b de la figura 4B están unidas entre si mediante un tubo 15 que se extiende entre cada placa. El tubo 15 incluye un diámetro interno que, de preferencia, es mayor que los diámetros de las aberturas provistas en las placas 14a y 14b. Además, el diámetro exterior del tubo 15 es menor que el diámetro interior del tubo 12. Cuando el ensamble de los aparatos 10a y 10b se instala dentro del tubo 12, se forma asi un espacio anular sellado 35 entre los dos sellos 24a y 24b, la superficie exterior del tubo 15 y la superficie interior del tubo 12. El tubo 15 también está provisto, de preferencia, de uno o más portillos como se discutió antes. En la figura 4B están mostrados dos portillos 38 y 38' . Se usan los portillos para llenar y/o vaciar el espacio anular 35 de la misma manera descrita más atrás. Como se puede ver, se reduce al mínimo el volumen del espacio 35 debido a la presencia del tubo 15 y, por lo tanto, se reduce al mínimo el volumen del fluido necesario para llenar el espacio.

La figura 5 ilustra el uso de un aparato sellador de la invención, de una manera similar a la mostrada en la figura 4A. En el ejemplo ilustrado en la figura 5, se usa una soldadura 40 para asegurar una pestaña 42 al extremo de un tubo 12. Se entenderá que el tubo 12 puede ser un tubo usado para trasportar, como se describió antes, o puede ser una porción de conducto de una boquilla, provista en un recipiente, y otros similares. En este ejemplo, el aparato 10c es esencialmente igual al mostrado en la figura 1, y se usa para sellar el tubo 12 en un lado de una soldadura 40, opuesto a la pestaña 42. En la figura 5 están mostrados los elementos del aparato 10c, que son similares a los del aparato de la figura 1, con los mismos números de referencia, pero con la letra "c" añadida para claridad. El método de colocar y sellar el aparato 10c es igual al descrito antes. En este ejemplo, el extremo abierto de la pestaña 42 está sellado con una placa 44. La placa 44 está formada con una serie de agujeros para perno, espaciados circunferencialmente, que se corresponden con los agujeros para perno que normalmente están presentes en la cara de la pestaña 42. Una vez que los agujeros para perno de la placa 44 están alineados con los de la pestaña 42, se insertan los pernos 45 a través de ellos y se aseguran con tuercas 46. Como se muestra en la figura 5, pueden estar provistas tuercas en ambos extremos de los pernos 45. Se entenderá que los pernos 45 pueden tener un extremo con una cabeza de perno integral o soldada, evitando de esa manera la necesidad de tuercas en ambos extremos de ellos. Se entenderá que cualquier sello necesario, tal como un empaque y otros similares (no mostrados) pueden ser provistos en la junta de las caras de la pestaña 42 y la placa 44.

La placa 44 está provista de por lo menos un portillo 38c, de manera similar a la descrita más atrás con referencia a la figura 4A. Los portillos 38c sirven para llenar el espacio sellado 37c entre la pestaña 42 y el aparato sellador 10c. Como se muestra en la figura 5, el espacio sellado 37c incluye la soldadura 40, que asegura la pestaña 42 al extremo del tubo 12.

Al usar el sistema mostrado en la figura 5, el aparato sellador 10c es instalado primero dentro del tubo 12, de la manera descrita antes. Se instala entonces la placa 44 en la cara exterior de la pestaña 42. Se asegura la placa 44 a la pestaña 42 de manera que forme entre ellas un sello hermético a presión. Como se mencionó antes, se puede usar cualquier empaque necesario, etc., para este propósito. Una vez que se aseguran y sujetan la placa 44 y el aparato 10c, se inyecta un fluido a presión a través de uno o más de los portillos 38c, a fin de poner a presión el espacio 37c. Como se discutió más arriba con respecto a la figura 4, el aparato mostrado en la figura 5 sirve también para aplicar tanto una tensión radial cuanto también una tensión axial sobre la soldadura 40.

La figura 6 ilustra otra modalidad de la invención, en la que el aparato 10 de la figura 1 está provisto dentro de un tubo 12. Sin embargo, en este ejemplo, la superficie exterior del tubo está provista de un collarín retenedor 48, que comprende un cuerpo generalmente anular, que tiene un diámetro interno y un diámetro externo. El diámetro interno del collarín 48 está provisto de una cantidad de imanes 50 espaciados circunferencialmente, diseñados para topar con la superficie exterior del tubo 12. Los imanes 50 del collarín 48 están dispuestos de manera que traslapen los imanes 28 provistos en la abrazadera 20, cuando se coloca el collarín 48 en la misma posición axial que la abrazadera 20. Los imanes 50 del collarín 48 pueden estar provistos de una fuente de alimentación diferente, o de la misma que excitan los imanes 28 de la abrazadera 20.

Con la modalidad de la figura 6, se entenderá que la combinación de las fuerzas magnéticas de atracción de ambos juegos de imanes 28 y 50, servirá para proveer una fuerza de sujeción incrementada para el aparato. En otras palabras, el collarín 48 sirve para reforzar la abrazadera 20. En otra modalidad, se puede ajustar la polaridad de los imanes 28 y 50 de manera que formen entre ellos una fuerza de atracción magnética. De esa manera se puede usar la combinación de la abrazadera 20 y el collarín 50 con tubos no ferrosos, así como también tubos hechos de aluminio o de acero inoxidable, etc. En ese caso, se entenderá que los imanes 28 y 50 se proveerán con una superficie de contacto con el tubo, que tiene un coeficiente de fricción suficiente para prevenir que el aparato se deslice por el tubo 12. De manera similar, incluso en el caso de los tubos ferrosos, dicha superficie de fricción puede estar provista en los imanes 28 y 50.

Se entenderá que se puede usar el collarín 48 con cualquiera de las abrazaderas discutidas antes.

La figura 7 ilustra otra modalidad de la invención para sellar un extremo de un tubo. Como se muestra, un tubo 12 que tiene un extremo abierto 52 está provisto de una placa extrema 54, adaptada para cerrar el extremo abierto. La placa extrema 54 de preferencia está provista de una pista circular 56 para recibir en ella el extremo 52 del tubo 12. Como se entenderá, la anchura de la pista 56 generalmente estará dimensionada para acomodar el espesor del tubo 12. La pista 56 también está provista, de preferencia, de un miembro sellador elástico 58, a fin de formar un sello entre la placa 54 y el extremo 52 del tubo 12.

La placa 54 está provista con un diámetro mayor que el del tubo 12, de manera que forme una pestaña 60 de anclaje que se extiende radialmente. En otra modalidad, la placa 54 puede tener un diámetro más cercano al del tubo 12, pero puede estar provista de brazos que se extienden radialmente para formar un equivalente de la pestaña de anclaje 60.

La pestaña de anclaje 60 está provista de una pluralidad de cabezas de perno 62, espaciadas circunferencialmente, que son pernos 64 pasados En la cara de la placa 54 opuesta al extremo 52 del tubo, los pernos 64 están asegurados con tuercas 66. Los extremos opuestos de los pernos 64 están asegurados a un collarín de sujeción 68, que comprende un cuerpo generalmente anular, que se extiende circunferencialmente alrededor de la superficie externa del tubo 12. El collarín de sujeción 68 incluye una pestaña 70 que se extiende radialmente hacia fuera, que mira hacia la placa 54. La pestaña 70 está provista de una pluralidad de agujeros 72 para perno que corresponden a los agujeros 62 para perno de la placa 54, y están adaptados para recibir los extremos opuestos de los pernos 64. La pestaña 70 está asegurada con tuercas 74 a los pernos 64. En otra modalidad, se entenderá que los pernos 64 pueden estar soldados o formados ya sea con la placa 54 o con la pestaña 70, con lo que únicamente se necesita un juego de tuercas 66 o 74.

Está provisto el collarín de sujeción 68 de uno o más imanes 76, espaciados circunferencialmente alrededor de su diámetro interno, y dirigidos hacia la superficie exterior del tubo 12. Los imanes 76 están provistos dentro de rebajos o receptáculos 77, provistos en el cuerpo del collarín 68. Como se discutió antes, los imanes 76 de preferencia pueden comprender electroimanes, acoplados a una o más fuentes de alimentación (no mostradas) . En una modalidad preferida, está provista una pluralidad de imanes 76, generalmente equidistantes alrededor de la circunferencia del tubo 12, de manera que se distribuyan uniformemente las fuerzas de sujeción asociadas.

En otra modalidad, el collarín de sujeción 68 puede estar provisto como una o más secciones.

En operación, el collarín de sujeción 68 es montado sobre la superficie exterior del tubo 12. En ese momento se pueden activar los imanes 76 a fin de formar una fuerza de atracción magnética entre los imanes y el tubo ferroso 12. La fuerza de los imanes se seleccionará de manera que formen una fuerza de sujeción adecuada entre el collarín 68 y el tubo 12, de manera que se prevenga el movimiento axial relativo entre ellos. Como se mencionó antes, los imanes 76 pueden estar provistos de una superficie incrementadora de fricción para ayudar a prevenir el movimiento axial relativo entre el collarín 68 y el tubo 12.

Una vez que se asegura el collarín de sujeción 68 a la superficie del tubo 12, se monta la placa 54 contra el extremo abierto 52. Se monta la placa de manera que el extremo del tubo 12 sea recibido dentro de la pista 56. En ese momento se colocan los pernos 64 y se aseguran con los pernos 66 y 74. Como se entenderá, al apretar los pernos se obtiene como resultado que la placa sea forzada contra el extremo abierto 52 del tubo 12 y, de esa manera, se selle el extremo del tubo.

Una vez que se sella el extremo del tubo 12 con la placa 54, se puede poner a presión el interior del tubo para probar, por ejemplo, cualquier soldadura provista en el tubo.

En otra modalidad, que está mostrada en la figura 8, se puede proveer la placa ilustrada en la figura 7 de portillos 39 que son similares a los mostrados con los números de elemento 38c en la figura 5. Como se entenderá, el aparato mostrado en la figura 8 puede ser usado para poner a presión el interior del tubo 12, de manera que se le apliquen tensiones radiales y axiales. De esa manera se puede probar una soldadura del tubo, corriente abajo del extremo 52, con el aparato de la figura 8, sin necesidad de situar el aparato de prueba en la región de la soldadura. También se entenderá que se puede usar el aparato de la figura 8 en combinación, por ejemplo, con el aparato sellador 10 o 10c de las figuras 1 o 5, de manera que se aisle un segmento de un tubo para fines de prueba.

Otra modalidad del aparato de las figuras 7 y 8 está ilustrada en la figura 9, donde los elementos están indicados con números de referencia similares. Los elementos que son similares, pero no idénticos, están indicados con números de referencia similares, pero con la letra "d" añadida para claridad. Como se puede ver, en la modalidad de la figura 9, el collarín de sujeción 68d no incluye ningún imán para acoplarse con la pared del tubo 12. En el ejemplo de la figura 9, el collarín de sujeción 68d está provisto en dos o más secciones, que se unen entre sí por medio de pestañas 78 cooperantes, que se extienden radialmente. Cada una de las pestañas 78 está provista de agujeros 80 para perno, a través de los cuales se hacen pasar pernos (no mostrados) . Las tuercas (no mostradas) cooperan con los pernos para unir entre sí las pestañas opuestas 78, asegurando de esa manera entre si las pestañas. El collarín de sujeción 68d de la figura 9 está dimensionado de manera que al apretar las pestañas 78 entre sí, se forme un acoplamiento friccional fuerte con la superficie exterior del tubo 12.

Como se discutió anteriormente con respecto a otros aspectos de la invención, una vez que se asegura el collarín de sujeción o la abrazadera 68d a la superficie exterior del tubo, se puede asegurar la placa selladora 54 al extremo abierto del tubo 12. De la misma manera que se describió arriba, la placa selladora 54 está asegurada a la abrazadera 58d por medio de un medio forzador. En la modalidad mostrada, dicho medio forzador está provisto por una combinación de tuercas y pernos que unen la abrazadera 68d a la placa selladora. Al apretar esas tuercas se lleva la placa selladora 54 hacia la abrazadera 58d En vista del acoplamiento friccional de la abrazadera 68d con la superficie exterior del tubo 12, se prefiere el movimiento con respecto al tubo 12. En particular, se previene el movimiento axial relativo de la abrazadera 68d y el tubo 12. En el resultado, se presiona la placa selladora 54 contra el extremo abierto del tubo 12 y, de esa manera, sella dicho extremo abierto de la misma manera que se describió antes.

La figura 10 ilustra otro aspecto de la invención, en el que se provee una abrazadera en la superficie exterior de un tubo, adyacente a un exremo abierto del mismo, y se provee una placa selladora (u otro medio similar) para sellar el extremo abierto del tubo. En la modalidad mostrada en la figura 10, la abrazadera 90 es de diseño similar al mostrado en la figura 9. Sin embargo, como se ilustra, la abrazadera 90 está formada de una pluralidad de secciones 92a, 92b, 92c, etc., que están adaptadas para ser unidas entre sí para formar un collarín circunferencial (es decir, la abrazadera 90) alrededor de la superficie de un tubo 12. En la figura 10 están mostradas únicamente las secciones 92a, 92b, 92c. Sin embargo, se entenderá que la abrazadera 90 mostrada en la figura 10 incluye otras secciones que se extienden en lados opuestos del tubo mostrado aquí. También se entenderá que el número de secciones que forman la abrazadera 90 dependerá del tamaño (o sea, de la longitud) de cada sección y del diámetro exterior del tubo. Por ejemplo, para tubos de diámetro pequeño, pueden ser necesarias sólo dos secciones (como se muestra en la figura 9) . Sin embargo, para tubos de mayor diámetro, como el mostrado en la figura 10, la abrazadera 90 puede estar provistas en varias secciones.

Las secciones que forman la abrazadera 90 están provistas de un par de pestañas "conectoras" longitudinales, que se extienden radialmente, una en cada extremo de la sección de abrazadera. El término "longitudinales que se extienden radialmente" se refiere a la orientación de las pestañas cuando al abrazadera 90 está en uso en un tubo. El término "que conecta" se refiere al uso de esas pestañas en la conexión entre sí de secciones adyacentes de abrazadera. Como se muestra y se describe más adelante, las pestañas conectoras se extienden radialmente hacia fuera desde el tubo 12. Además, estas pestañas se extienden en una dirección paralela con el eje longitudinal del tubo 12. Como se muestra en la figura 10, la sección 92b de abrazadera está mostrada con las pestañas 94b y 95b en sus extremos opuestos. Cada una de las pestañas conectoras se extiende en la misma dirección, perpendicularmente respecto al cuerpo de la sección respectiva. Cuando se ensambla la abrazadera 90, como se muestra en la figura 10, las pestañas se extienden radialmente hacia fuera, en alejamiento del tubo, y se extienden en una dirección generalmente paralela al eje longitudinal del tubo 12. Como se muestra, cuando la abrazadera 90 está en el estado ensamblado sobre un tubo 12, las pestañas de cada una de las secciones adyacentes de la abrazadera se topan entre si. Por ejemplo, como se muestra en la figura 10, la pestaña 94b de la sección 92b está situada en disposición de enfrentamiento contra la pestaña 95a de la sección 92a. De manera similar, la pestaña 95b está situada en una disposición de enfrentamiento contra la pestaña 94c de la sección 92c. Las pestañas de otras secciones de la abrazadera 90 estarían dispuestas de manera similar, de modo de enfrentamiento u oposición. Las pestañas oponentes de las secciones adyacentes de abrazadera están unidas entre sí usando varios pernos 96 (o "pernos de sujeción") que se extienden a través de agujeros para perno provistos en las pestañas. Se aseguran entonces las pestañas mediante tuercas 98 que cooperan con los pernos 96. De esa manera, se aseguran entre sí las pestañas opuestas de cada sección de abrazadera, formando de esa manera la abrazadera 90. Cuando las pestañas de las secciones de abrazadera son llevadas forzadamente a juntarse, el diámetro interno de la abrazadera 90 se reduce gradualmente. Así, al dimensionar apropiadamente la abrazadera 90 con respecto al diámetro exterior del tubo 12, se puede asegurar la abrazadera 90 a la superficie exterior del tubo 12, con lo que se previene el movimiento relativo entre el tubo 12 y la abrazadera 90. Se entenderá que, a fin de que ocurre este ajuste hermético, se deberá proveer cierto espacio libre o claro entre las secciones de la abrazadera, para permitir una reducción en el diámetro interno de la abrazadera 90, una vez que se coloque sobre un tubo 12. También se entenderá que, al proveer pernos 96 de suficiente longitud, se puede usar una abrazadera 90 para un rango de diámetros externos de tubos.

También cada una de las secciones que forman la abrazadera 90 está provista de una sección de pestaña 100 "selladora", circunferencial, que se extiende radialmente, que se extiende a todo lo largo de cada sección y que se extiende entre las pestañas conectoras opuestas. El término "circunferencial, que se extiende radialmente" se refiere a la orientación de la pestaña selladora; donde, cuando la abrazadera 90 está ensamblada y en uso, cada sección de pestaña se extiende radialmente alejándose del tubo y perpendicular al eje longitudinal del tubo 12. El término "sellador" se refiere al uso de dicha sección de pestaña para asegurar una placa selladora (descrita más abajo) contra el extremo abierto del tubo 12. Como se muestra en la figura 10, las secciones 92a, 92b y 92c de la abrazadera están provistas, respectivamente, de secciones selladoras de pestaña 100a, 100b y 100c. Por conveniencia, la pestaña selladora circunferencial formada por las respectivas secciones, se identificará con el número de elemento 100. En el estado ensamblado de la abrazadera 90, las secciones de las pestañas selladoras en las secciones de abrazadera, se combinan para formar una pestaña selladora 100 que se extiende radialmente, sobre la abrazadera; donde dicha pestaña se extiende radialmente hacia fuera, alejándose del tubo 12, y transversal con respecto al eje longitudinal del tubo 12. De esta manera, cuando se ensambla la abrazadera 90 sobre un tubo, las secciones de pestaña selladora de cada sección de abrazadera se alinean sobre la circunferencia del tubo 12 para formar una pestaña generalmente unitaria 100. Las secciones de pestaña selladora de las secciones de abrazadera también están provistas de varios agujeros 102 para perno, que se discuten adicionalmente después.

A fin de sellar el extremo abierto del tubo 12, se provee una placa selladora 104. La placa selladora 104 de preferencia está dimensionada para que tenga un diámetro que sea mayor que el diámetro del tubo 12. A lo largo del borde exterior de la placa selladora se provee una cantidad de agujeros 106 para perno, que están situados para cooperar con los agujeros 102 para perno provistos en la pestaña selladora 100. Como se discutió más arriba con respecto a otras modalidades, en uso, una vez que se ha asegurado la abrazadera 90 a la superficie exterior del tubo 12, la placa selladora 104 se asegura entonces a la abrazadera 90. En este proceso, se coloca la placa selladora contra la abertura del tubo 12 y se hace pasar una pluralidad de pernos (no mostrados) a través de los agujeros para perno alineados 102 y 106, en la placa selladora 104 y la pestaña selladora 100. Estos pernos pueden denominarse aqui "pernos selladores o "pernos de sello". Como se discutió antes, la placa selladora 104 de preferencia está provista de un medio sellador para acoplarse selladoramente con el extremo abierto del tubo 12. En un aspecto, la placa selladora puede estar provista de una muesca o pista (no mostrada en la figura 10, pero mostrada, por ejemplo, en las figuras 7 a 9) y un miembro sellador apropiado para acoplarse con el extremo abierto del tubo y sellarlo. En operación, se lleva la placa selladora 104 contra el extremo abierto del tubo 12, por ejemplo, haciendo que el extremo del tubo sea recibido en la muesca provista en la placa selladora 104. Los agujeros 106 para perno de la placa selladora 104 son alineados entonces con los agujeros 102 para perno de la pestaña selladora 100. Los pernos de sello (no mostrados) son pasados entonces a través de los agujeros alineados 102 y 106 para perno, y asegurados con tuercas (no mostradas) . Como se describió antes, el apretamiento de las tuercas da por resultado que la placa selladora 104 sea llevada forzadamente hacia la abrazadera 90 y, debido a la inmovilización de la abrazadera 90 sobre el tubo 12, la placa selladora 104 es llevada asi forzadamente contra el extremo del tubo 12. Se aprietan las tuercas hasta que se provea un sello suficiente para la abertura del tubo 12. Una vez que está en este estado, se puede poner a presión el interior del tubo para llevar a cabo una prueba o para cualquier otro propósito. Se puede proveer la placa selladora de uno o más portillos 108, a los que se pueden conectar medios de presión, manómetros de presión o cualquier otro instrumento o aparato.

Como también se muestra en la figura 10, en algunos casos se puede usar un aparato de refuerzo 110 dentro del interior del tubo, a fin de resistir contra las fuerzas de compresión de la abrazadera 90. En un ejemplo, el aparato 110 de refuerzo comprende una pluralidad de brazos 112 que se extienden radialmente, conectados entre si en un cubo central 114. El cubo 114 generalmente estaría situado sobre el eje longitudinal del tubo 12. Los extremos de los brazos 112 opuestos al cubo 114, de preferencia terminan en una almohadilla 116, adaptada para cargar contra la superficie interior del tubo 12. Cada uno de los brazos está provisto de medios tensores 118, que sirven para apretar los brazos de manera que se fuercen las almohadillas 116 contra la pared del tubo 12. En un aspecto, los medios tensores 118 están formados mediante una combinación de los brazos 112 que tienen una porción roscada, y tuercas de alargamiento asociadas con esas porciones roscadas. Los medios de alargamiento de una barra son conocidos en la técnica. De manera similar, se pueden usar otros medios de alargar los brazos 112 y la invención no está limitada a ningún medio en particular para obtener dicho propósito. En ciertos casos, tal como, por ejemplo, con tubos de gran diámetro, se pueden proveer los brazos 112 del aparato de refuerzo 110 con un anillo de soporte 120 para prevenir o reducir el movimiento de los brazos 112 fuera del plano del aparato de refuerzo 110. Se entenderá que se puede proveer cualquier número de brazos 112 en el aparato de refuerzo 110.

Como se entenderá, en uso, el aparato de refuerzo 110 estaría situado dentro del tubo 12 antes de la colocación de la placa selladora 104. Además, el aparato de refuerzo 110 estaría colocado antes de establecer la fuerza de sujeción de la abrazadera 90 sobre el tubo 12. De esa manera, cuando se apriete la abrazadera 90 sobre la pared exterior del tubo 12, el aparato de refuerzo 110 sirve para prevenir cualquier deflexión o deformación del tubo 12.

En algunos casos, la superficie interior de la abrazadera 90 (o 68d) puede estar provista de un medio de agarre, tal como dientes o nervaduras, etc. Sin embargo, en una modalidad preferida, la superficie interna de la abrazadera (90, 68d) es lisa, a fin de prevenir que dañe la superficie del tubo 12.

La figura 11 ilustra otra modalidad de la invención descrita en la figura 10. En la figura 11 la abrazadera 90 está mostrada como antes, provista sobre un tubo 12 y próxima a un extremo abierto del tubo que se va a sellar. Sin embargo, como se muestra, está provista otra abrazadera circunferencial 122 adyacente a la abrazadera 90. La abrazadera 122 tiene generalmente la misma construcción que la abrazadera 90 descrita antes. Como se ilustra, la abrazadera 122 está situada en el lado de la abrazadera 90 opuesto a la abertura del tubo 12. Como se entenderá, la abrazadera adicional 122 provee una fuerza de sujeción adicional. A fin de establecer una conexión física entre las abrazaderas, la abrazadera 90 está provista de una pestaña circunferencial 124 adicional, que se extiende circunferencialmente, sobre un lado opuesto a la pestaña 100 descrita antes. La abrazadera 122 incluye por lo menos una pestaña circunferencial 126 que se extiende radialmente, en el lado adyacente a la abrazadera 90. Las pestañas 124 y 126 están provistas de una pluralidad de agujeros para perno, que son lineados durante la instalación, de manera que se permita que los pernos 128 se extiendan a través de ellos. Las tuercas 130 cooperan con los pernos 128 para conectar de manera segura las abrazaderas 122 y 90 entre sí. De preferencia, los agujeros 128 para perno están espaciados uniformemente a lo largo de la circunferencia de las pestañas 124 y 126. Como se entenderá, la conexión de las abrazaderas 122 y 90 sirve para proveer mayor fuerza de sujeción o anclaje, puesto que el área de superficie de anclaje se incrementa. En la descripción anterior, las abrazaderas 122 y 90 y las respectivas pestañas 124 y 126 han sido descritas como elementos singulares. Sin embargo, como se describe arriba, cada una consiste de dos o más secciones de abrazadera que están conectadas entre si para formar dichos elementos. Como se muestra en la figura 11, se puede proveer la abrazadera 122 de una pestaña adicional 125 circunferencial, que se extiende radialmente, a la que se puede conectar, de ser necesario, otra abrazadera. Se entenderá que se puede combinar cualquier cantidad de abrazaderas a fin de proveer cualquier nivel deseado de fuerza de anclaje.

Como se muestra también en la figura 11, la placa selladora 130 comprende un elemento en forma de campana. La placa selladora 130 funciona de la misma manera que la placa selladora 104 descrita previamente. Sin embargo, la superficie curva, o convexa hacia afuera de la placa 130, permite, por ejemplo, que se provea una cantidad de portillos 132, 133, 134 sobre su superficie. La placa selladora 130 está asegurada a la abrazadera 90 usando pernos 136 y tuercas asociadas, como se describió previamente.

La figura 12 provee una vista aislada de una abrazadera, tal como la abrazadera 90 o 122, mostradas en las figuras 10 y 11. Como se ve, la abrazadera de la figura 12 consiste de seis secciones 92 esencialmente idénticas. por conveniencia, cuando se hace referencia a las secciones de abrazadera colectivamente (o a las porciones de dichas secciones de abrazadera) , se usa el número de elemento 92, sin ningún sufijo literal. Cada sección incluye una superficie 97 interna curva, adaptada para conformarse a la superficie exterior de un tubo (no mostrado) , a la que se va a asegurar. Como se describió antes, cada sección incluye pestañas conectoras longitudinales 94 y 95, opuestas, que se extienden radialmente hacia afuera que, cuando se ensambla la abrazadera, se colocan en disposición oponente como se muestra en la figura 12. Los pernos 96 y las tuercas asociadas 98 sirven para conectar cada sección 92 entre si, de manera que formen la abrazadera 90 para ajustar circunferencialmente sobre la superficie de un tubo. Como se describió antes, de preferencia está provisto un espacio entre al menos algunas de las secciones 92 de abrazadera adyacentes, a fin de permitir suficiente claro para que las secciones se aprieten unas contra las otras y, de esa manera, se aprieten sobre la superficie exterior del tubo. Ese apretamiento sirve para proveer la fuerza de anclaje necesaria sobre la circunferencia del tubo. Cada una de las secciones 92 incluye adicionalmente una sección 100 de pestaña selladora, circunferencial, que se extiende radialmente, que está adaptada para acoplarse con la placa selladora cuando está en uso la abrazadera (como se discutió más atrás) .

Las figuras 13 y 14 ilustran otra modalidad de la invención. Como se muestra, la modalidad de las figuras 13 y 14 funciona efectivamente de la misma manera que antes. Es decir, en general, se provee un tubo 12 con una abrazadera circunferencial 150 próxima a un extremo abierto del tubo. Se aprieta la abrazadera 150 sobre la superficie exterior del tubo 12, de manera que se la asegure y se prevenga el movimiento relativo entre la abrazadera y el tubo 12. Como se muestra en la figura 13, está provista una placa selladora 252 contra el extremo abierto del tubo 12, y se asegura posteriormente a la abrazadera 150.

Como se muestra en la figura 1, la abrazadera 150 de esta modalidad es operable de manera diferente a la de las figuras previas. Específicamente, la abrazadera 150 consiste de dos o más secciones de abrazadera. En la modalidad mostrada en las figuras 13 y 14, la abrazadera 150 consiste de dos secciones, 154, y 155. Como se describió antes, la abrazadera puede ser formada usando cualquier número de secciones, dependiendo, entre otros factores, del tamaño de cada sección y del diámetro exterior del tubo en cuestión. En el caso de que se forme la abrazadera 150 de dos secciones, se entenderá que cada sección tendrá una estructura generalmente en forma de "C", como se muestra en la figura 14. En los casos en que se requiera de una pluralidad de secciones, se entenderá que la forma de las secciones variará. Las secciones 154 y 155 incluyen pestañas "conectoras" longitudinales, que se extienden radialmente. Así, para la sección 154, están mostradas las pestañas conectoras en 156 y 158. Para la sección 155, están mostradas las pestañas conectoras en 157 y 159. Cada una de las pestañas conectoras 158 a 159 está provista de agujeros para perno, situados de manera que se alineen cuando la abrazadera está en uso. En dicha posición, se insertan pernos "aseguradores" 160 y 162 a través de los agujeros para perno de las pestañas conectoras opuestas de las secciones de abrazadera adyacentes. Están provistas las tuercas 161 y 153 en los pernos aseguradores 160 y 162, respectivamente, de manera que se aseguren las pestañas conectoras una con otra.

De esa manera, como se muestra en la figura 14, los pernos 160, en combinación con las tuercas 161, sirven para asegurar las pestañas conectoras 156 y 157 entre si. De manera similar, los pernos 162 y las tuercas 163 sirven para asegurar entre sí las pestañas conectoras 158 y 159. De esa manera, se unen entre sí las secciones de la abrazadera 150 para formar una estructura de forma generalmente anular, que forma un anillo concéntrico sobre la circunferencia exterior del tubo 12.

Una vez que se han ensamblado las secciones que forman la abrazadera 150, como se discutió arriba, se asegura la abrazadera 150 a la superficie exterior del tubo 12. A fin de obtener esto, se provee en la abrazadera 150, una vez formada (conectando las respectivas secciones de abrazadera) con dos diámetros internos, di y d2, ambos de los cuales son mayores que el diámetro exterior del tubo 12. Como se muestra en la figura 13, el primer diámetro interior di es mayor que el segundo diámetro interior da. Cuando se usa la abrazadera, la sección de la abrazadera que tiene el diámetro interior da es situada próxima al extremo abierto del tubo 12. El extremo opuesto de la abrazadera (o sea, opuesto al extremo abierto del tubo 12) está provisto del diámetro interno da. La abrazadera 150 incluye además una superficie de rampa 164, que se extiende entre los dos diámetros da y da. En una modalidad preferida, está provista una zapata 166 adyacente a la sección de rampa 164. La zapata 166 sirve para extender o prolongar la superficie de rampa 164. Como lo entenderán las personas con experiencia en la materia, al revisar la presente descripción, en otras modalidades de la invención, la zapata 166 puede omitirse o reemplazarse por otros elementos de funcionamiento similar. En esta descripción, la zapata 166 se describe como una estructura unitaria provista en la abrazadera. Sin embargo, se entenderá que se puede formar la zapata 166 como secciones separadas, asociadas con cada una de las secciones que forman la abrazadera 150, o integrales con ellas.

La abrazadera 150 también está provista de un anillo de agarre 170, que está formado por al menos dos secciones que están separadas por una separación. Por conveniencia, se discutirá adicionalmente el anillo de agarre 170 como un elemento auxiliar. Como se muestra en la figura 13, el anillo de agarre 170 tiene una forma de anillo generalmente anular, de preferencia con un diámetro interno constante, capaz de deslizarse sobre la superficie circunferencial exterior del tubo 12. La superficie exterior del anillo de agarre 170 está provista de una estructura de rampa, orientada de manera opuesta a la sección de rampa 164 de la abrazadera 150. Como se muestra en la figura 13, esto da por resultado que el anillo de agarre 170 tenga un diámetro exterior variable, que es mayor en el extremo próximo, próximo al extremo abierto del tubo 12, y menor en el extremo distal, opuesto al extremo abierto del tubo 12. La superficie exterior del anillo de agarre está provista asi de una superficie de rampa 171. Como se muestra, el extremo distal del anillo de agarre 170 está adaptado para ser recibido bajo la sección de rampa 164 de la abrazadera y, cuando está presente, bajo la zapata 166. Cuando la abrazadera 150 está en su posición, el anillo de agarre 170 está colocado próximo a ella, colocando de esa manera el anillo de agarre más cerca de la abertura del tubo (como se muestra en la figura 13) . De esa manera, cuando se hace avanzar axialmente el anillo de agarre 170 en la dirección distal, sobre el tubo 12, es decir, alejándolo de la abertura del tubo y contra la abrazadera 150, se lleva forzadamente el anillo de agarre 170 hacia adentro, debido a la interacción entre las secciones de rampa opuestas 171 y 164. En este último caso, se entenderá que la superficie de rampa 164 se reflejará en la estructura de la zapata 155 y, cuando está presente dicha zapata, se provocaría una deflexión hacia adentro del anillo de agarre 170, provocada por la interacción con dicha zapata.

La abrazadera 150 incluye adicionalmente una pestaña selladora 174 circunferencial, que se extiende radialmente. Como se muestra en la figura 141, la pestaña selladora 174 consiste de secciones de pestaña 175 y 176, provistas, respectivamente, en las secciones de abrazadera 155 y 154. Por conveniencia, la pestaña 174 se describirá como una estructura unitaria, pero se entenderá que tiene dicha estructura general una vez que se ensambla la abrazadera 150.

Una pluralidad de pernos 178 "de agarre" se extiende a través de las aberturas 180 en la pestaña 174. Los pernos de agarre 178 se extienden a través de las aberturas 180, en la dirección próxima a distal (es decir, a lo largo del eje del tubo 12, cuando la abrazadera 150 está en estado ensamblado sobre él) , donde las cabezas de los pernos están próximas a la abertura del tubo 12. Los extremos terminales de los pernos de agarre 178 están adaptados para cargar contra los extremos próximos del anillo de agarre 174. Así pues en esta disposición, al apretar los pernos 178 se fuerza el anillo de agarre 170 contra la superficie interna de la abrazadera 150 y, por lo tanto, bajo la superficie de rampa 164 del mismo o la zapata 155. En cualquier caso, el anillo de agarre 170, que tiene por lo menos dos secciones, es apartado hacia adentro y orzado contra la superficie exterior del tubo 12. Con suficiente fuerza aplicada a los pernos de apriete, se presiona apretadamente el anillo de agarra 170 contra la superficie del tubo, para crear una fuerza de anclaje fuerte. Esto se continúa hasta que se obtiene una fuerza de anclaje suficiente, donde se previene el movimiento axial relativo de entre la abrazadera 150 y el tubo 12.

En un aspecto, los pernos 178 son recibidos dentro de aberturas 180 roscadas cooperantes. En otros aspectos, se puede usar un dispositivo de tuerca y barra roscada para obtener el mismo propósito. En otros aspectos, se pueden reemplazar los pernos 178 por pistones hidráulicos o barras accionadas magnéticamente, etc. Se apreciará que la invención no está limitada a ningún medio especifico para hacer avanzar el anillo de agarre 170. Los pernos 178, y las aberturas 180 correspondientemente roscadas, proveen uno de esos medios. Como se muestra en la figura 14, se provee una pluralidad de pernos 178 y generalmente están circunferencialmente espaciados de manera equidistante, sobre la abrazadera. Se prefiere dicha disposición puesto que sirve para hacer avanzar el anillo de agarre 170 igualmente sobre la circunferencia de la abrazadera 150.

También está provista la pestaña selladora 174 circunferencia, de una pluralidad de agujeros 182 para perno, generalmente espaciados de manera circunferencial. De manera similar, la placa selladora 152 también está provista de agujeros 184 para perno correspondientes. Cuando se coloca el aparato de la invención en el tubo 12, la placa selladora 152 está orientada de manera que alinee los agujeros 184 para perno con los agujeros 182 para perno, provistos en la pestaña 174. Una vez que está en esa orientación, se insertan los pernos "selladores" 186 a través de los agujeros 184 y 182 para perno y se usan las tuercas 188 para forzar la placa selladora 174 hacia la abrazadera 150. Como se discutió con referencia a otras modalidades de la invención, la placa selladora 152 de preferencia está provista de una muesca o pista 190 que tiene dimensiones suficientes para recibir el extremo abierto del tubo 12 en ella. A fin de formar un sello seguro entre la placa selladora 152 y el extremo abierto del tubo 12, de preferencia se provee un material sellador 192 dentro de la muesca 190. El material sellador puede ser un anillo toroidal, un material de empaque o cualquier otro material sellador como se describe aquí, o como será evidente para las personas con experiencia en la materia.

En operación, se utiliza el aparato ilustrado en las figuras 13 y 14 de la siguiente manera. Primero, como se describió antes, se ensambla la abrazadera 150 a partir de las dos o más piezas (descritas más arriba) sobre la superficie exterior del tubo 12, adyacente a una de sus aberturas. Se colocan las secciones del anillo de agarre 170 adyacentes a la abrazadera 150. Como se hizo notar en la figura 13, las secciones del anillo de agarre 170 están situadas de manera que alineen su sección de rampa 171 en una forma opuesta, en comparación con la sección de rampa 164 de la abrazadera 150. Así pues, la porción más delgada del anillo de agarre 170 está situada para ser recibida dentro del espacio anular creado por la pared exterior del tubo 12 y la porción de mayor diámetro interno de la abrazadera 150.

Una vez que están ensambladas la abrazadera y las secciones de anillo de agarre en la posición deseada, sobre el tubo 12, se aseguran las secciones de abrazadera entre sí por medio de los pernos de sujeción 160, 162 y las tuercas asociadas 161, 163, respectivamente. Esto da por resultado que las secciones de abrazadera sean forzadas a juntarse, con lo que también se hace que las secciones de anillo de agarre se fuercen a juntarse. Se pueden proveer opcionalmente las secciones de abrazadera con separadores 181, tal como se muestra en la figura 14. Dichos separadores sirven para limitar la cantidad de compresión ejercida por la abrazadera 150 sobre el anillo de agarre 170. De esa manera se podría controlar la fuerza de anclaje necesaria en la abrazadera, mediante los pernos de agarre 178, como se discute adicionalmente más adelante.

Una vez que se ensambla la abrazadera 150 sobre el tubo 12, como se discutió arriba, se aprietan los pernos de agarre para forzar al anillo de agarre 170 hacia la abrazadera 150 y contra la porción de rampa 164; o, cuando está presente, contra la zapata 166, que está provista de una superficie de rampa igual. En el proceso, el anillo de agarre 170 es comprimido radialmente y, de esa manera, forzado contra la pared exterior del tubo 12. El apretamiento adicional de los pernos 178 crea un ajuste apretado entre el anillo de agarre 170 y la pared del tubo 12, previniendo de esa manera el movimiento axial relativo entre la abrazadera 150 y el tubo 12. Una vez que la abrazadera 150 está anclada de esta manera a la pared del tubo 12, se coloca la placa de sello 152 y se alinea con la pestaña circunferencia 174 de la abrazadera 150. El apretamiento de las tuercas 188 sobre los pernos selladores 186, fuerza la placa selladora hacia la abrazadera 150 (que está asegurada sobre el tubo 12) y, como resultado, fuerza la placa selladora 152 y en particular su muesca o pista 190, contra el extremo abierto del tubo 12. Se aprietan las tuercas 188 hasta que se obtiene el grado deseado de sello. Con los medios selladores 192 en su lugar, se obtiene una disposición selladora entre el extremo abierto del tubo 12 y la placa de sello 152. En este punto, se puede poner a presión el interior del tubo 12, y se lo puede someter a pruebas de presión para determinar su integridad.

Las figuras 15 a 22 lustran aspectos de otra modalidad de la invención. Como se muestra en la figura 15, el aparato de la invención incluye una abrazadera 200 que está adaptada para ser asegurada a la pared exterior de un tubo 12. La abrazadera incluye un primer anillo de compresión o apriete 202, y un segundo anillo de aseguramiento 204. Los anillos primero y segundo 202 y 204 de preferencia son estructuras unitarias que tienen una forma general anular. Los anillos 202 y 204 tienen diámetros interno y externo respectivos, siendo los diámetros internos de cada uno ligeramente mayores que el diámetro exterior del tubo 12, de manera que se permita proveer los anillos deslizablemente sobre el tubo. La abrazadera 200 incluye adicionalmente un anillo de agarre generalmente anular 206, que también tiene un diámetro interno y un diámetro externo.

El diámetro interno del anillo de agarre 206 es reducible, como se describe adicionalmente después. Sin embargo, en su estado inicial, el diámetro interno del anillo de agarre 206 es mayor que el diámetro externo del tubo 12, a fin de permitir que el anillo 206 sea provisto deslizablemente sobre él. De preferencia el anillo de garre 206 está formado de dos o más secciones. Como se muestra en la figura 20, el anillo de agarre 206 está formado, de acuerdo con una modalidad de la invención, en dos secciones 206a y 206b. El propósito de dichas secciones múltiples para el anillo de agarre 206 será evidente de la descripción que sigue.

Como se muestra en la figura 15, la abrazadera 200 está formada proporcionando primero el anillo de compresión 202 sobre la superficie exterior del tubo 12. Se obtiene esto deslizando el anillo 202 sobre el tubo, adyacente a un extremo abierto del mismo. El anillo de agarre 206 es colocado entonces adyacente al anillo de compresión 202. Como se mencionó antes, el anillo de agarre 206 está provisto de preferencia en dos o más secciones. A continuación se coloca el anillo de anclaje 204 sobre el tubo, como se muestra en la figura 15. El anillo de compresión 202 y el anillo de anclaje 204 están provistos, cada uno, con una pluralidad de agujeros para perno 208 y 210, respectivamente, como se muestra en las figuras 16 y 18. Al colocar las porciones de la abrazadera 200 sobre el tubo, se alinean los agujeros 208 y 210 para perno del anillo de compresión 202 y del anillo de anclaje 204. Una vez que están en esa posición, se insertan los pernos 212 "de sujeción" en los agujeros para perno alineados, y se aprietan dichos pernos con las tuercas 214. Como lo entenderán al revisar la figura 15, cuando se aprietan las tuercas 214 se fuerzan la paca de anclaje y la placa de compresión una contra la otra, para producir la fuerza de anclaje requerida para asegurar la abrazadera 200 sobre el diámetro exterior del tubo 12.

De preferencia, el anillo de compresión 202 está provisto de un diámetro interno biselado. Asi, el diámetro interno del anillo de compresión 202 está provisto de una superficie de rampa 214 (que se muestra en las figuras 15 y 17) , de tal manera que se provea un diámetro interno menor distal del extremo abierto del tubo 12, y un diámetro interno mayor esté provisto próximo al extremo abierto citado. El anillo de agarre 206 también comprende una estructura de forma generalmente anular, pero que tiene un diámetro interno generalmente constante, que mira hacia la superficie exterior del tubo 12, cuando el aparato está en uso. El diámetro externo del anillo de agarre 20 incluye una superficie de rampa 216 (como se muestra en las figuras 15, 21 y 22) . Esto da por resultado que el anillo de agarre 206 tenga un diámetro exterior mayor próximo a la abertura del tubo 12, y un diámetro exterior menor distal respecto a la abertura del tubo. El anillo de anclaje 204 generalmente tiene forma anular y no necesariamente incluye alguna superficie biselada o de rampa. Sin embargo, el diámetro interno del anillo de anclaje 204 es menor que el diámetro exterior del anillo de anclaje 206. Esta disposición del anillo de compresión, el anillo de agarre y el anillo de anclaje, está mostrada en la figura 15.

Como se muestra, en el ensamble del aparato sobre un tubo 12, se desliza primero el anillo de compresión 202, seguido por el anillo de agarre 206 y, finalmente, el anillo de anclaje 204. Se hace notar que la porción distal, delgada, del anillo de agarre 206, está adaptada para ser insertada entre el extremo próximo del anillo de compresión 202 y la pared exterior del tubo 12. Cuando se aprietan las tuercas 214 y se hace avanzar el anillo de compresión 202 contra el anillo de anclaje 204, se fuerza el anillo de agarre 206 contra la pared exterior del tubo 12. El extremo próximo del anillo de agarre 206 es forzado contra el anillo de anclaje 204 y, por lo tanto, se previene el movimiento axial con respecto al anillo de anclaje. Como se explicó antes, el anillo de agarre 206 de preferencia está provisto en dos o más secciones, como se ilustra en la figura 20. Cuando se provee el anillo de agarre 206 en dos secciones, como se muestra en la figura 20, cada una de las secciones 206a y 206b tiene una estructura en forma generalmente de arco. Los extremos de cada sección 206a y 206b de preferencia están separados por el espacio 207. Los espacios 207 permiten que las secciones del anillo de agarre 206 se muevan radialmente hacia dentro, una hacia la otra, lo que da por resultado una reducción en el diámetro interno del anillo de agarre 206. Asi pues, cuando el anillo de agarre 206 es forzado hacia la pared del tubo 12, las secciones que forman el anillo de agarre 206 son forzadas a unirse, reduciendo de esa manear el diámetro interno del anillo de agarre anular 206, y comprimiendo el anillo de agarre 206 sobre la pared externa del tubo 12, para formar con ella un acoplamiento apretado, de anclaje. De esa manera al apretar las tuercas 24, se obtiene como resultado que se asegure la abrazadera 200 a la pared del tubo, a fin de prevenir el movimiento axial relativo entre ellos.

De regreso a la figura 15, el aparato de la invención también está provisto de una placa selladora 220, que funciona generalmente de la misma manera que se describió previamente con respecto a otras modalidades. En la modalidad de la figura 15, la placa selladora 220 incluye una porción de pestaña 222 que tiene un diámetro exterior mayor que el del tubo 12, y un diámetro interno menor que el del tubo 12. La porción de pestaña 222 está provista de una muesca o pista 224, que está adaptada para recibir el extremo abierto del tubo 12. La muesca 224 incluye un miembro sellador o membrana selladora 226, que es capaz de formar un sello entre la muesca 224 y el extremo abierto del tubo 12. La porción de pestaña 222 incluye una pluralidad de agujeros 228 para perno, para recibir los pernos "selladores" 230. Los pernos selladores 230 están adaptados para extender o prolongar la abrazadera 200 y ser conectados a ella. También están provistas tuercas 232, que cooperan con los pernos selladores 230 para hacer avanzar la placa selladora 220 hacia la abrazadera 200. En el resultado, se fuerza la placa selladora contra el extremo abierto del tubo 12 y la abertura del tubo se sella dentro de la muesca 224. Esta acción selladora es similar a la descrita antes con respecto a otras modalidades de la invención. En otra modalidad, que se ilustra en la figura 15, los pernos selladores 230 y los pernos de aseguramiento 212 pueden comprender la misma entidad. Así, el perno único sirve para unir la abrazadera y los anillos de compresión entre sí, y también para forzar la placa selladora 220 hacia la abrazadera 200. En tal caso, los pernos 217 están alargados y son capaces de extenderse a través de los agujeros 228 para perno, en la porción de pestaña 222 de la placa selladora 220. Así pues, las dos series de tuercas 214 y 232 se acoplarían con el mismo perno, pero servirían para proveer, respectivamente, la fuerza de anclaje y la fuerza selladora requerida. Se entenderá que el uso de un solo juego de pernos puede ser ventajoso en términos de reducir el número de elementos del aparato. Sin embargo, se entenderá que el aparato de la invención funciona igualmente con pernos separados de sello y de aseguramiento. En dicho caso, se proveerán dos juegos de agujeros para perno, espaciados circunferencialmente, en la placa de aseguramiento 204. Una serie se usará para recibir los pernos de anclaje 212 y la otra serie se usará para recibir los pernos selladores 230.

La placa selladora 220 también incluye una porción de cuerpo 234 que, de preferencia, es integral con la porción de pestaña 222. La porción de cuerpo 234 de la placa selladora 220 puede comprender una estructura generalmente plana, parecida a placa, que se describió previamente. Sin embargo, en la modalidad mostrada en la figura 15, la porción de cuerpo 234 tiene una forma convexa, que sobresale más allá de la abertura del tubo 12. La porción de cuerpo 234 puede proveerse entonces de un número de portillos 236, a los que se pueden conectar medios de presión (tales como una manguera para suministrar un fluido a presión a la porción interior del tubo 12), medios de evacuación (tales como una manguera para drenar el fluido a presión del tubo 12), manómetros de presión, medidores de temperatura, válvulas de alivio, etc. Otros diversos dispositivos para conectarlos a los portillos 236 serán aparentes para las personas con experiencia en la materia .

La figura 23 ilustra una variación en el aparato mostrado en la figura 15, e ilustra otra modalidad de la abrazadera, mostrada generalmente en 250. En la figura 23, la placa selladora 220 es esencialmente igual a la discutida previamente. Adicionalmente, el anillo 204 de aseguramiento de la abrazadera 250 también es como se describió antes. Sin embargo, como se muestra, la abrazadera 250 de la figura 23 está provista de una pluralidad de anillos de compresión 202 y anillos de agarre 206. Como se entenderá, al proveer una pluralidad de anillos de compresión y anillos de agarre 202 y 206, se incrementa la cantidad de fuerza de anclaje ofrecida por la abrazadera 250. En el resultado, la abrazadera de la figura 23 será capaz de resistir mayores presiones de tubo que la abrazadera de la figura 15. El número de anillos de compresión y anillos de anclaje adicionales variará, con base en la fuerza de anclaje deseada, necesaria, y se entenderá que se puede proveer cualquier cantidad de tales anillos en cualquier abrazadera dada.

A fin de asegurar que cada anillo de compresión 202 actúe sobre un anillo de agarre respectivo 206, cada uno de los anillos de compresión está separado por un anillo de separación 252. Como se entenderá, los anillos de separación 252 sirven para prevenir la unión entre cada uno de los anillos de compresión, y para garantizar que cada anillo de compresión actúe sobre los respectivos anillos de agarre 206. Los anillos de separación 252 pueden comprender, por ejemplo, anillos toroidales.

Se entenderá que, en situaciones en las que se va a probar un tramo dado de un tubo, ambos extremos del tubo pueden ser sellados usando cualquiera de los aparatos selladores descritos antes. En tal caso, los extremos del tubo se proveerán, cada uno, con el mismo aparato de la invención o con diferentes aparatos. Cada extremo del tubo, de esta manera, será sellado y se puede poner a presión el interior del tubo para llevar a cabo una prueba de integridad.

Como se describió arriba, en algunas modalidades de la invención la abrazadera incluye una placa de agarre (formada en dos o más secciones) que está provista de una superficie de rampa adaptada para acoplarse con una superficie de rampa opuesta, en otra porción de la abrazadera. En cada caso, dicha superficie de rampa opuesta está provista en el cuerpo de la abrazadera o en un anillo de compresión o "apriete", como se describió antes. Se notará en las modalidades descritas que la placa de agarre está situada de manera que la porción más delgada de la placa de agarre esté orientada en alejamiento de la abertura del tubo. Como se ve, por ejemplo, en las figuras 13 y 15, y como lo entenderán las personas con experiencia en la materia, esa orientación sería la preferida. Específicamente, una vez que se aprieta la abrazadera contra la superficie exterior del tubo, la abrazadera se acoplaría de manera segura y luego se conectaría la placa selladora a ella, a fin de sellar el extremo abierto del tubo. A continuación, cuando se pone a presión el interior del tubo (tal como en los casos en que se efectúa una prueba de presión del tubo) , se entenderá que dicha presión actuará para forzar la placa selladora del aparato alejándola de la abertura del tubo, en dirección axial. Sin embargo, puesto que la placa selladora está asegurada a la abrazadera por medio de los pernos selladores (es decir, los pernos que conectan la placa selladora con la abrazadera) , el movimiento axial de la placa selladora también ejercería una fuerza axial sobre la abrazadera. Como resultado, el cuerpo de la abrazadera o el anillo de compresión serían forzados a desplazarse sobre el anillo de agarre debido a la superficie de rampa opuesta. Como se entenderá, dicho movimiento haría que el anillo de agarre se comprimiera adicionalmente contra la superficie externa del tubo y, de esa manera, da por resultado el refuerzo de la fuerza de agarre entre el anillo de agarre y el exterior del tubo. Así pues, aun en la situación en que una alta presión aplica una fuerza axial sobre la abrazadera, se obtiene como resultado un incremento correspondiente en la fuerza de anclaje. La orientación mencionada arriba del anillo de agarre y los demás componentes de abrazadera comprenden una disposición preferida del aparato de la invención, de manera que permita una fuerza de anclaje incrementada cuando se aplica una fuerza axial (tal como la debida a la puesta a presión del tubo) . Sin embargo, se entenderá que la orientación del anillo de agarre y el cuerpo de la abrazadera o el anillo de compresión, se puede invertir al mismo tiempo que se provee una fuerza de anclaje adecuada sobre el tubo. Por ejemplo, se puede usar esa orientación invertida en casos en los que el tubo no es puesto a presión, o donde es mínima la puesta a presión requerida.

En la descripción anterior se hace referencia al uso de pernos para asegurar las secciones de la abrazadera entre sí y para asegurar la placa selladora a la abrazadera. Esos pernos están descritos extendiéndose a través de agujeros para perno provistos en las respectivas pestañas.

Sin embargo, si bien se prefiere dicha disposición, se apreciará que se pueden usar otros medios para obtener el propósito deseado. Por ejemplo, se puede forzar la pestaña respectiva a unirse usando mordazas de compresión, etc. También se pueden usar medios magnéticos para forzar los elementos respectivos unos hacia los otros. Además, la descripción anterior se ha referido al uso de pernos roscados que tienen tuercas provistas en cada extremo. Sin embardo, en otra modalidad, los pernos pueden incluir cabeza, con lo que únicamente se requiere una sola tuerca para obténer el apretamiento requerido. Por esa razón, los pernos anteriormente mencionados y los elementos equivalentes que sirven para una función de conexión (es decir, que conectan dos o más elementos entre si) se pueden denominar en general "elementos conectores".

Como se ilustra en las figuras 7 a 23, y como se describió antes, la abrazadera circunferencial que está asegurada a la superficie externa de un tubo, de preferencia está situada distal del extremo abierto del tubo, al menos por una corta distancia Como se entenderá, esa colocación provee un grado de separación entre la abrazadera y a placa selladora, con lo que se permite que la placa selladora sea sellada lo suficiente contra el extremo del tubo, sin impedimento por la propia abrazadera. Además, se entenderá que colocar una abrazadera circunferencial cerca de un extremo del tubo y someter el tubo a una fuerza de compresión radial fuerte, puede dañar el extremo del tubo y prevenir que se pueda conectar con otros tubos o con otro aparato (tal como recipientes, pestañas, etc.). Se entenderá que el refuerzo interno descrito antes (tal como el mostrado en 110 de la figura 10) puede ser usado en combinación con cualquiera de las abrazaderas descritas aquí. Además, el tener la capacidad de colocar axialmente la abrazadera en cualquier ubicación a todo lo largo del tubo, permite una cantidad deseada de claros en caso de que una soldadura esté localizada cerca del extremo abierto del tubo.

Se entenderá que la abrazadera externa y la placa selladora de la invención también se pueden usar en tubos que incluyen un codo. Por ejemplo, en un tubo que comprende un codo, la abrazadera puede ser colocada en un lado del codo, con la placa selladora cubriendo la abertura el tubo en un lado opuesto del codo. En ese caso, los elementos conectores entre la abrazadera y la placa selladora pueden estar adaptados u orientados para proveer la misma fuerza selladora que se describió antes. Por ejemplo, se puede proveer a la abrazadera una extensión para cooperar con los elementos conectores para acoplarse con la placa selladora. También son posibles otras varias modificaciones a la invención.

Las personas con experiencia en la materia entenderán que se puede usar cualquier número de modalidades y tipos de ellas de la abrazadera de la invención, en combinación. Dicho uso combinado dependería del uso específico que se está contemplando; y la combinación específica será evidente para las personas con experiencia en la materia. Por ejemplo, se puede combinar la modalidad de la figura 11 con la modalidad de la figura 23, etc. En este ejemplo, la modalidad de la figura 23 puede formar un "ancla" corriente abajo, mientras que se usa la modalidad de la figura 11 corriente arriba.

Como se discutió antes, de preferencia se usa el aparato de la invención para sellar un extremo de un tubo, de manera que se pueda poner a presión el interior del tubo, tal como para probar la integridad del tubo. En un ejemplo, se usa la prueba de integridad para probar una soldadura que puede estar presente en el tubo. Dicha soldadura puede servir para conectar dos segmentos de tubo o para conectar el tubo a otro aparato.

Se entenderá que la discusión anterior ha usado términos geométricos, tales como: anular, disco, circunferencia, etc., para facilitar la referencia. Sin embargo, esos términos no deben considerarse como una limitación de la invención a ninguna forma específica de boquilla o tubo, y serán evidentes varias modificaciones del aparato para las personas expertas en la materia y para adaptarlas a cualquier forma o diseño.

Otra modalidad de la invención está ilustrada en las figuras 24 a 35. En esta modalidad, la invención comprende una abrazadera interna y externa combinadas, mostrada generalmente en 500. Como se muestra en la figura 24, la abrazadera de combinación 500 incluye una abrazadera externa 300, que está adaptada para ser asegurada a la superficie exterior de un tubo 12, y una abrazadera interna 400, que es asegurada a la superficie interna del tubo 12. La abrazadera externa 300 funciona de manera similar a la abrazadera 200 discutida arriba. Por esa razón, los elementos de la abrazadera 300 que son similares a la abrazadera 200 descrita antes, serán identificados con números de referencia similares, pero partiendo con "3". Como se muestra, la abrazadera externa 300 comprende un primer anillo 302 de apriete o de compresión, y un segunda placa 304 de anclaje o sello. Como se discutió antes, el anillo de compresión 302 y la placa de anclaje 304 de preferencia tienen cada una, una estructura unitaria. Tal como se discutió más arriba, el anillo de compresión 302 tiene un diámetro interno y un diámetro externo. El diámetro interno del anillo de compresión 302 de preferencia está dimensionado para sea ligeramente mayor que el diámetro exterior del tubo 12, de manera que el anillo de compresión 302 pueda proveerse deslizablemente sobre el tubo 12. Al contrario que la placa de anclaje 204 descrita previamente, la placa de anclaje 304 está diseñada para ser colocada contra el extremo abierto del tubo 12 y, por lo tanto, está dimensionada para tener un diámetro, o por lo menos una porción de él, que sobrepasa el diámetro del tubo 12. Como se muestra en la figura 24, la disposición sirve para permitir que la placa de anclaje 304 cubra la ceja exterior de la abertura del tubo 12. La placa de anclaje 304 puede proveerse con un diámetro interno, como se muestra en las figuras 24 a 26, de modo que asuma una forma de disco anular, como se muestra en la figura 24. En otras modalidades, tal como cuando el tubo 12 tiene un diámetro pequeño, la placa de anclaje 304 puede comprender simplemente una placa sólida. Como también se describe antes, con respecto a otras modalidades, se puede proveer la placa de anclaje con una muesca o similares, para recibir el extremo abierto del tubo 12. Dicha muesca puede estar provista similarmente con un miembro sellador para formar un sello con el extremo del tubo 12, como se describió antes.

La abrazadera 300 incluye también un anillo de agarre externo 306. Como se describió antes, el anillo de agarre extremo 306 es generalmente de forma anular y tiene un diámetro interno que está dimensionado para ser provisto sobre la circunferencia exterior del tubo 12, cuando el anillo de agarre 306 está en su estado inicial. El diámetro interno del anillo de agarre externo 306 es reducible cuando se aplica una fuerza adecuada, tal como se discute adicionalmente después. Aunque se usa el término "anillo" para el anillo de agarre externo 306, dicho anillo de preferencia está formado de dos o más secciones que, cuando se combinan, forman un anillo sobre el tubo 12. También se debe notar que, como se discutió antes, las secciones que forman el anillo de agarre externo 306 de preferencia están espaciadas, a fin de permitir la compresión radial de su diámetro interno; es decir, cuando las secciones se juntan sobre la superficie del tubo 12.

Como se discutió antes, el anillo de compresión 302 y el anillo de agarre externo 306 tienen superficies de rampa dirigidas opuestamente, que cooperan para obtener la fuerza de anclaje deseada sobre la superficie exterior del tubo 12. Como se muestra, el anillo de compresión 302 incluye una superficie de rampa 314, definida sobre su diámetro interno. Como se muestra en la figura 24, la superficie de rampa está dispuesta de manera que provea el anillo de compresión 302 con un diámetro interno ligeramente mayor en el lado del anillo 302 que mira a la abertura del tubo 12. De manera similar, el anillo de agarre externo 306 está provisto de una superficie de rampa 316 que es similar a la mostrada en las figuras 20 a 22. Es decir, la superficie de rampa 316 del anillo de agarre externo 306 está provista sobre el diámetro exterior del anillo 306 de agarre externo y está dispuesto opuestamente a la superficie de rampa 314 del anillo de compresión 302. Cuando está en uso la abrazadera 300, el anillo de agarre 306 está dispuesto de manera que permita que una porción de la superficie 316 de rampa se acople con la superficie de rampa 314 del anillo de compresión 302, estando dirigidas opuestamente las superficies de rampa 316 y 314, como se muestra en la figura 24.

La abrazadera externa 300 incluye varios pernos de sujeción 312 y las tuercas cooperantes 314, que sirven para el mismo propósito descrito con anterioridad. Específicamente, las tuercas 314 y los pernos 312 se combinan para forzar el anillo de compresión 302 y la placa de anclaje 304 a juntarse, con lo que se provoca que el anillo de compresión 302 cargue contra las secciones del anillo de agarre externo 306; comprimiendo de esa manera este último contra la superficie exterior del tubo. Como se muestra en la figura 26, la placa de anclaje 304 está provista de una pluralidad de agujeros 310 para perno, a través de los cuales pasan los pernos 312. De manera similar, como se muestra en la figura 28, el anillo de compresión 302 también está provisto de una pluralidad de agujeros 308 para perno, a través de los cuales pasan los pernos 312.

La figura 24 ilustra también una abrazadera interna 400 que forma parte también del aparato de esta modalidad. Como lo entenderán las personas con experiencia en la materia, la abrazadera interna 400 funciona de manera similar a la abrazadera externa 300 que se acaba de escribir. Como se muestra, la abrazadera interna 400 incluye una placa de refuerzo 401 que tiene un diámetro externo que tiene una dimensión que permite que la placa de respaldo 401 sea insertada dentro del tubo 12. También se provee un anillo de compresión interno 402, adyacente a la placa de respaldo 401, cuando está en uso el aparato. Como se muestra, el anillo de compresión interno 402 también está dimensionado para ser insertado dentro del tubo 12. Un miembro sellador elástico, tal como un anillo toroidal 403, está provisto entre la placa de respaldo 401 y el anillo de compresión interno 402. El propósito del sello 403 se hará evidente en la descripción siguiente .

El anillo de compresión interno 402 de preferencia tiene forma anular, a fin de que dé por resultado un diámetro interno y un diámetro externo. Como se mencionó antes, el diámetro externo del anillo de compresión interno 402 está dimensionado a modo de ser provisto dentro del tubo 12. El diámetro exterior del anillo de compresión interno 402 está provisto de una superficie de rampa 414, que se muestra en las figuras 24 y 30. La superficie de rampa 414 sirve para proveer el anillo de compresión interno 402 con un diámetro exterior menor en el lado que mira a la abertura del tubo 12.

La abrazadera 400 también incluye un anillo de agarre interno 406, que también está provisto de preferencia, en dos o más secciones, tales como las secciones 406a y 406b, mostradas en las figuras 33 y 34. El número real de secciones dependerá del diámetro del anillo 406. El anillo de agarre interno 416 comprende una superficie de diámetro exterior generalmente plana, mientras que el diámetro interior está provisto de una superficie de rampa 416, que está diseñada para cooperar con la superficie de cuña 414 del anillo de compresión interno 402. Como se muestra en la figura 24, las superficies de rampa 414 y 416 están orientadas opuestamente, con lo que la superficie de rampa 416 del anillo 406 de agarre interno está adaptada para deslizarse sobre la superficie de rampa 414 del anillo 402 de compresión interno, cuando se fuerzan las secciones de abrazadera a juntarse, provocando de esa manera que el anillo de agarre interno 406 cargue contra la superficie interna del tubo 12.

El anillo de compresión interno 402 está provisto de una pluralidad de agujeros 408 para perno, como se muestra en la figura 39. Está provisto un juego similar de agujeros 409 para perno en la placa de anclaje 304, como se muestra en la figura 26. Está provista una pluralidad de pernos 412 a través de los agujeros 408 y 409 para pernos y, en una modalidad de la invención, se extienden dentro de aberturas 4111 roscadas cooperantes, provistas en la placa de respaldo 401. Asi pues, cuando se usa la abrazadera interna, la placa de respaldo 401 es insertada primero en el tubo 12, seguida por el miembro sellador 403, el anillo 402 de compresión interno y luego el anillo 406 de agarre interno. A continuación se insertan los pernos 412 a través de los agujeros 408 y 409 para pernos, y se enroscan los extremos de dichos pernos 412 en las aberturas 411. Una vez que se aprietan los pernos 412 dentro de las aberturas 411, se proveen las roscas 414 en los pernos 412, que se aprietan para llevar a juntarse los diversos elementos de la abrazadera interna 400. Asi pues, como se entenderá, cuando se aprieta la abrazadera interna 400, el miembro elástico 403 es presionado entre la placa de respaldo 401 y el anillo 402 de compresión interno, con lo que se fuerza el miembro elástico contra la superficie interna del tubo 12, formando de esa manera un sello con ella. Para facilitar la formación del sello se puede proveer uno o ambos de los siguientes: la placa de respaldo 401 o el anillo de compresión interno, con un borde biselado para dirigir el miembro sellador 403 radialmente hacia fuera para formar el sello con la superficie interna del tubo 12.

En la descripción anterior se describe la placa de respaldo o de refuerzo 401 teniendo aberturas roscadas 411 para recibir los pernos 412. Sin embargo, se entenderá que se pueden emplear variaciones de estos medios conectores en la invención, sin afectar el método de operación. Por ejemplo, los pernos 412 pueden estar conectados fijamente a la placa de respaldo 401. Alternativamente, los pernos 412 pueden extenderse a través de la placa de respaldo 401 y asegurarse a ella con tuercas (no mostradas) . En este último caso, se entenderá también que los pernos 412 necesitarían ser asegurados a la placa de respaldo 401 antes de insertarla en el tubo 12.

Simultáneamente con la formación del sello mencionado arriba, el anillo 406 de agarre interno es forzado hacia fuera debido a la placa de compresión interna que avanza y a las superficies 414 y 416 de rampa cooperantes. Como resultado, las secciones que forman el anillo 406 de agarre interno son presionadas contra la superficie interna del tubo 12, para formar una fuerza de anclaje con ella. Como se muestra en la figura 35, el anillo 406 de agarre interno puede proveer una superficie de diámetro exterior con textura 413, a fin de incrementar este acoplamiento friccional del anillo 406 con agarre interno, contra la superficie interna del tubo 12.

En operación, será aparente para las personas expertas en la materia que la abrazadera externa 300 puede proveerse en un tubo primero, y luego viene el acoplamiento de la abrazadera interna 400. Con las dos abrazaderas 300 y 400 en su lugar, se entenderá que la pared del tubo 12 queda esencialmente "pinzada" desde el exterior y desde el interior, asegurando de esa manera el incremento del anclaje externo e interno combinados .

Una vez que está en su lugar la abrazadera de combinación 500, que comprende la abrazadera externa 300 y al abrazadera interna 400, se puede poner a presión el interior del tubo, como se describió antes. Como se describe, la abrazadera de combinación 500 sirve también para sellar el extremo del tubo 12. Para ayudar a la puesta a presión, se puede proveer la placa de respaldo 401 con uno o más tubos 420, a través de los cuales se puede llenar el interior del tubo 12 con el fluido a presión requerido. La placa de respaldo 401 está provista, de preferencia, de una abertura 422 para recibir el tubo 420. Se entenderá que también se pueden usar con la abrazadera de combinación 500 varios medidores, monitores, etc.

Aunque se ha descrito la invención con referencia a ciertas modalidades específicas, serán aparentes para quienes tengan experiencia en la materia varias modificaciones de ellas, sin salirse del propósito ni del alcance de la invención, como se delinean en las reivindicaciones que vienen a continuación. Cualquier ejemplo provisto aquí está incluido únicamente con el propósito de ilustrar la invención, y no está destinado a limitar la invención de ninguna manera. Cualquier dibujos provisto aquí tiene únicamente el propósito de ilustrar varios aspectos de la invención, y no está destinado a ser dibujo a escala ni a limitar de manera alguna la invención. Las descripciones de todo el arte anterior mencionado aquí, quedan incorporadas aquí en su totalidad mediante su referencia.

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Un aparato para sellar un extremo abierto de un tubo, que comprende: - una placa selladora, dimensionada para cubrir el extremo abierto del tubo; - un ensamble de primer anillo de compresión y primer anillo de agarre, dimensionados para ser provistos sobre la superficie exterior del tubo; - un primer medio para conectar el primer anillo de compresión a la placa selladora y para forzar el primer anillo de compresión hacia la placa selladora; - estando provistos el primer anillo de compresión y el primer anillo de agarre en una disposición cooperante, donde el forzamiento del primer anillo de compresión hacia la placa de sello fuerza el primer anillo de agarre contra la superficie exterior del tubo; - un ensamble de segundo anillo de compresión y segundo anillo de agarre, dimensionados para ser provistos dentro del diámetro del tubo; - un segundo medio para conectar el segundo anillo de compresión a la placa selladora y para forzar el primer anillo de compresión hacia la placa selladora; - estando provistos el segundo anillo de compresión y el segundo anillo de agarre en una disposición cooperante; donde el forzamiento del segundo anillo de compresión hacia la placa de sello fuerza el primer anillo de agarre contra la superficie interna del tubo; y - una placa de respaldo dimensionada para ser provista dentro del tubo; estando conectada la placa de respaldo a la placa selladora, y estando provista en un lado del segundo anillo de compresión, opuesto a la placa selladora.

2. - El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el primer anillo de compresión y el primer anillo de agarre tienen superficies de rampa cooperantes; donde la superficie de rampa del primer anillo de agarre es forzado entre el primer anillo de compresión y la superficie exterior del tubo, cuando se lleva forzadamente el primer anillo de compresión hacia la placa selladora.

3. - El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segundo anillo de compresión y el segundo anillo de agarre tienen superficies de rampa cooperantes, donde la superficie de rampa del segundo anillo de agarre es llevada forzadamente entre el segundo anillo de compresión y la superficie interna del tubo cuando se lleva forzadamente el segundo anillo de compresión hacia la placa selladora.

4. - El aparato de la reivindicación 1, que comprende además un miembro sellador elástico provisto entre la placa de respaldo y la segunda placa de compresión.

5. - El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los medios primero y segundo para conectar comprenden combinaciones de tuercas y pernos .

6. - El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la placa de respaldo incluye por lo menos un portillo para conexión a un medio de puesta a presión; un medio de vigilancia o una combinación de ellos, para poner a presión, aliviar o monitorear el interior del tubo.

7. - El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la placa selladora incluye por lo menos un portillo para la conexión a un medio de puesta a presión, un medio de monitoreo o una combinación de ellos, para poner a presión, aliviar o monitorear el interior del tubo.

8. - El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la placa selladora incluye una muesca para recibir el extremo abierto del tubo.

9. - El aparato de la reivindicación 8, en el que la muesca incluye un medio sellador para formar un sello entre la muesca y el extremo abierto del tubo.

10. - El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que los anillos de agarre primero y segundo están formados de dos o más secciones.

11. - Un método para sellar una sección de un tubo que tiene un extremo abierto, comprendiendo el método: proveer un aparato que tenga un primer medio de abrazadera, para acoplarse funcionalmente con la superficie exterior del tubo, y un segundo medio de abrazadera para acoplarse funcionalmente con la superficie interna del tubo; y - formar un sello entre la superficie interna del tubo y el segundo medio de abrazadera.

12. - El método de la reivindicación 11, que comprende además poner a presión el interior del tubo. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Un aparato para sellar el extremo abierto de un tubo, incluye una abrazadera externa para ser asegurada friccionalmente a la superficie exterior del tubo, y una abrazadera interna para ser asegurada fraccionalmente a la superficie interior del tubo. El aparato incluye además medios para poner a presión el interior del tubo.