BRPI0411204B1 - Dispositivo de componente tubular e conector e método para soldar um componente tubular e um conector - Google Patents

Description

"DISPOSITIVO DE COMPONENTE TUBULAR E CONECTOR E MÉTODO PARA SOLDAR UM COMPONENTE TUBULAR E UM CONECTOR" Campo Técnico [001] A presente invenção se relaciona ao campo de estruturas tubulares, e mais particularmente a um novo projeto de junta entre um componente tubular e um conector e a um método de soldar os mesmos.

Histórico da Invenção [002] Na indústria petrolífera, muitas extensões de tubo são acopladas para criar, em alguns casos, uma estrutura tubular muito longa. Tais estruturas podem ser usadas em uma variedade de aplicações, por exemplo, transporte de óleo e gás, revestimento de poços, etc.. Tipicamente, cada seção de tubo é provida com pino roscado (conector macho) em uma extremidade e conector de caixa roscada (conector fêmea) na outra extremidade. As seções de tubo são acopladas umas às outras por engate roscado do pino conector com uma tubulação com um conector de caixa em outra tubulação. Este processo continua até completar o comprimento desejado da estrutura. [003] Em alguns casos, uma seção de tubo é provida e conectores de caixa são soldados nas extremidades opostas do tubo. O diâmetro do tubo varia dependendo da particular aplicação, por exemplo pode ser 20", 26", 30", etc.. A espessura da parede também varia dependendo da particular aplicação, i.e. a espessura da parede varia entre aproximadamente 0,438 e 2,0 polegadas. [004] Como mostrado na figura 1, em alguns casos, a junta 10 entre o tubo 12 e o conector 14 era uma única junta chanfrada na qual um chanfro padrão de tubo com cerca de 30 graus foi provido em ambos componentes. A linha de centro longitudinal 13 do tubo 12 está esquematicamente representada na figura 1, assim como superfícies externas 18 e internas 20 do tubo 12 e conector 14. Também na figura 1, é mostrada uma região vertical 15 formada em ambos, tubo 12 e conector 14. Tipicamente, a junta 10 foi preenchida com um ou mais passes de solda pelo lado de fora da junta. [005] A execução da junta tubo 12 e conector 14 usando a configuração de junta 10 representada na figura 1 apresentou diversos problemas. Por exemplo, especialmente para uma tubulação de grande diâmetro obter o alinhamento axial entre tubo 12 e conector 14 é um processo difícil e demorado por várias razões, por exemplo, tubo e/ou conector tendo concentricidade fora de especificação, peso e rigidez de tubo 12 e conector 14, ondulação no tubo 12, etc.. Tipicamente, uma prática de técnica anterior para alinhar axialmente tubo 12 e conector 14 compreende soldar vários clipes e manipular tubo 12 e/ou conector 14 até conseguir um alinhamento axial apropriado. Tal manipulação dos componentes, no entanto, é muito difícil devido entre outras coisas, ao tamanho físico e peso do tubo 12 e conector 14. Além disso, processos de solda de técnica anterior freqüentemente compreendem executar solda a ponto na junta 10 em diversos pontos no perímetro da junta 10 seguido de um processo de solda MIG para aplicar um cordão de solda relativamente fino na junta 10 na raiz 19. A seguir, a junta 10 foi completada realizando um de uma variedade de processos de solda conhecidos para preencher completamente a junta 10. Devido ao volume da junta 10, tipicamente é necessária aplicação de diversos passes, i.e. precisam ser aplicados múltiplos cordões de solda para completar a junta 10. [006] A presente invenção se relaciona a um dispositivo e a vários métodos para resolver ou pelo menos reduzir todos ou alguns dos problemas mencionados.

Sumário da Invenção [007] Em uma configuração ilustrativa, a presente invenção se relaciona a seção de tubo e conector adaptados para serem soldados um ao outro, onde a montagem tubo/ conector tem superfícies interna e externa chanfradas, e as juntas compreendem uma região angular. Em uma configuração, uma superfície chanfrada externa no tubo e uma superfície chanfrada interna no conector cooperam para definir região de alinhamento angular. Em outra configuração ilustrativa, a superfície chanfrada interna do conector e a superfície chanfrada externa do tubo têm um ângulo de chanfro de aproximadamente 30 graus, enquanto a superfície chanfrada externa do conector e a superfície chanfrada interna do tubo tem um ângulo chanfrado de aproximadamente 45 graus. Em outra configuração ilustrativa, a invenção se relaciona a um método para soldar tubo e conector, onde a junta pode ser completamente soldada realizando um único passe de solda na parte interna da junta de solda e com um único passe de solda na parte externa da junta. Em alguns casos, por exemplo um tubo com espessura de parede maior que 1 polegada, a porção externa da junta de solda pode ser preenchida com múltiplos passes de solda. Em outra configuração ilustrativa, a presente invenção se relaciona a um produto formado por um método de solda unindo a extremidade de um tubo a um conector, como descrito acima.

Descrição Resumida dos Desenhos [008] A presente invenção deve ser apreciada com referência à descrição que se segue em conexão com os desenhos anexos, nos quais os mesmos números de referência identificam elementos similares, e nos quais: [009] A figura 1 é uma vista em corte transversal de uma junta de solda de técnica anterior entre tubo e conector; [0010] A figura 2 é uma vista esquemática de um componente tubular ilustrativo tendo conectores anexados ao mesmo, de acordo com uma configuração ilustrativa da presente invenção; [0011] As figuras 3A a 3D são vistas em corte transversal representando vários detalhes de uma junta de solda entre tubo e conector, de acordo com configuração ilustrativa da presente invenção; [0012] As figuras 4A a 4C representam configurações ilustrativas de processo de solda que podem ser empregadas de acordo com a presente invenção para preencher juntas de solda; [0013] As figuras 5A a 5B representam uma técnica ilustrativa para formar superfície chanfrada interna do tubo, de acordo com um aspecto da presente invenção. [0014] Embora a presente invenção seja suscetível a várias modificações e formas alternativas, configurações específicas da mesma são mostradas nos desenhos e estão descritas aqui em detalhes. Deve ser entendido, no entanto, que a descrição de configurações específicas desta especificação não limitam a presente invenção a estas particulares formas descritas, aqui se pretende cobrir todas modificações, equivalentes, e alternativas que caiam dentro do espírito e escopo da presente invenção, definidos pelas reivindicações anexas. Melhor Modo de Executar a Invenção [0015] Configurações ilustrativas da presente invenção serão descritas a seguir. Com propósito de um melhor entendimento, nem todos componentes de uma implementação efetiva serão descritos nesta especificação. Deve ser apreciado, com certeza, que no desenvolvimento de quaisquer de tais configurações, numerosas decisões especificas de implementação deverão ser feitas para atingir metas especificas do desenvolvedor, de acordo com particularidades de cada sistema e relacionados a negócios, que variam de uma implementação para outra. Ademais, deve ser apreciado que tal esforço de desenvolvimento pode ser complexo e demorado, mas não obstante se trata de um procedimento rotineiro para aqueles habilitados na técnica, à luz da presente especificação. [0016] A presente invenção será agora descrita com referência aos desenhos anexos que estão incluidos para descrever e explicar exemplos ilustrativos da presente invenção. As palavras e frases usadas nesta especificação devem ser entendidas e interpretadas como tendo um significado consistente com o entendimento destas palavras e frases por aqueles habilitados na técnica. Se não for feita nenhuma definição especial de um termo ou frase, i.e. uma definição diferente do significado comumente entendido por aqueles habilitados na técnica, entende-se que seu significado é consistente com a utilização usual da palavra ou frase. Na extensão em que uma palavra ou frase tenha um significado especial, i.e. um significado diferente daquele usualmente entendido por aqueles habilitados na técnica, tal definição especial será expressamente definida na especificação, de uma maneira que direta e inequivocamente provenha uma definição especial da respectiva palavra ou frase. [0017] Como pode ser visto na seção "Histórico da Invenção" da presente invenção, os componentes tubulares 22 são providos de conectores, de modo que possam ser acoplados a outros componentes tubulares. A figura 2 representa uma seção de tubo 20 representando comprimento de tubo 22, um conector fêmea 24 tendo conexão de caixa internamente roscada 25, e um conector macho tendo conexão de pino externamente roscado 27. Os conectores 24 e 26 são acoplados ao tubo 22 usando juntas de solda 30, de acordo com a presente invenção. As seções de tubo 20 podem ser acopladas uma à outra através de engate das conexões roscadas das seções de tubo adjacentes 20. [0018] Como deve ser entendido por aqueles habilitados na técnica após leitura desta especificação, a presente invenção não se limita ao uso com qualquer tipo particular de componente tubular ou conector 24, 26. Por exemplo, a presente invenção pode ser empregada usando tubulação API definida na Especificação API 5L (42° edição de Janeiro de 2000) incorporada nesta por referência em sua totalidade. Os conectores 24, 26 podem empregar qualquer tipo ou tamanho de rosca. Assim, exemplos ilustrativos representados nesta especificação não devem não considerados limitantes para a presente invenção, a menos que as limitações sejam expressamente declaradas nas reivindicações anexas. [0019] Detalhes e geometria associada das juntas de solda 30, de acordo com as configurações ilustrativas da presente invenção serão agora descritas com referência às figuras 3A a 3D, onde um tubo ilustrativo 22 é adaptado para ser soldado a um conector genérico 40, que pode ser roscado ou não. Nas figuras 3A a 3D, um eixo geométrico longitudinal ou linha de centro 75 do tubo 22 é representado pelas porções inferiores das figuras 3A a 3D, o tubo 22 e conector 40 são representados em relacionamento axialmente separado, onde a porções superiores das figuras 3A a 3D, tubo 22 e conector 40 estão representados em posição engatada ilustrativa. Como definido acima, o tubo 22 deve ser entendido como sendo qualquer tipo de tubo e o conector 40 deve ser entendido como sendo qualquer tipo de conector. Em geral, os detalhes da junta de solda 30, i.e. geometria e dimensões variam dependendo da espessura de parede 32 do tubo 22. O tubo 22 tem superfície interna 221 e superfície externa 220. Similarmente, o conector 40 tem superfície interna 401 e superfície externa 400. Na configuração ilustrada, o tubo 22 tem superfície chanfrada externa 31 e superfície chanfrada interna 33. O conector 40 tem superfície chanfrada externa 41 e superfície chanfrada interna 43. Nas juntas, a espessura de parede 32 é maior que 1,373 polegadas, o conector 30 pode ter uma superfície chanfrada externa secundária 42 (ver figura 3B) . [0020] Nas configurações ilustrativas representadas nas figuras 3A a 3D, a superfície chanfrada externa de tubo 31 e superfície chanfrada interna de conector 43 são chanfradas em um ângulo 42 de cerca de 30 ± 5 graus com respeito à linha 50 que é normal à linha de centro longitudinal 75 do tubo 22. No entanto, o desalinhamento angular das superfícies de encaixe 31, 43 geralmente deve ser pequena, tipicamente menor que cerca de 2 graus. Por conseguinte, em uma configuração preferida, o ângulo 42 é aproximadamente 30 graus ± 1 grau. A superfície chanfrada interna de tubo 33 e a superfície chanfrada externa de conector 41 são chanfradas em um ângulo 44 de aproximadamente 45 ± 5 graus com respeito à linha 50. Na configuração ilustrada, as superfícies 31 e 43 têm o mesmo ângulo de chanfro e as superfícies 33 e 41 tem o mesmo ângulo, embora isto não seja requerido para todas as configurações da invenção. Para as configurações onde a espessura de parede 32 é maior que 1,375 polegadas, a superfície chanfrada externa secundária 45 é chanfrada em um ângulo 46 de aproximadamente 15+5 graus com respeito à linha normal 50. A superfície chanfrada secundária 45 é provida para, entre outras coisas, reduzir o volume da junta de solda 30. Por conseguinte, a superfície chanfrada secundária 45 não precisa ser requerida em todas as configurações da presente invenção. [0021] Nas configurações ilustrativas representadas nas figuras 3A a 3D, a superfície chanfrada interna de tubo 33 tem uma dimensão radial 51 de cerca de 0,25 polegada e a superfície chanfrada interna de conector 43 dimensão radial 53 de cerca de 0,50 polegada. Se empregada, a superfície chanfrada externa secundária 41 começa com dimensão radial 55 de cerca de 1,25 polegada a partir da superfície interna 401 do conector 10. Com certeza, estas dimensões variam dependendo da aplicação. [0022] Como representada na figuras 3A A 3D em uma configuração ilustrativa, a junta de solda 30 da presente invenção tem região de alinhamento angular 60 com espessura radial ilustrativa 61 de cerca de 0,25 polegada. A espessura radial 61 da superfície de alinhamento angular 60 varia entre cerca de 0,25 e 0,375 polegada, dependendo da aplicação. Ou seja, a região de alinhamento angular 60 é posicionada em um ângulo relativo à linha, que varia, por exemplo entre cerca de 25 e 50 graus em qualquer lado da linha 50. Em geral, à medida que o ângulo 42 fica maior (em relação à linha 50), a capacidade de auto-alinhamento da junta 30 tende a aumentar, mas em alguns pontos a capacidade de conseguir uma penetração de solda completa da junta 30 também fica mais dificil. Assim, esta questão deve ser resolvida para cada aplicação. [0023] Em uma configuração ilustrativa, para tubos 22 com espessura de parede 32 de 0,75 polegada ou mais, a junta 30 é configurada de modo que a região de alinhamento angular 60 começa em uma localização radial 65 a cerca de 0,25 polegada da superfície interna 221 do tubo 22. No entanto, dependendo da aplicação, a localização radial 65 varia por exemplo para tubos 22 com espessura de parede 32 de cerca de 0,50 polegada, a localização radial 65 pode estar a cerca de 0,125 polegada da superfície interna 221 do tubo 22. [0024] Para tubos 22 com espessura de parede 32 menor que 1,0 polegada, a região de alinhamento angular 60 também é provida e também pode ter espessura radial 61 de aproximadamente 0,25 polegada. Para tal tubo de parede relativamente fina 22, a superfície de alinhamento angular 60 pode ser posicionada a cerca de meia espessura do tubo 22. Por exemplo, para uma espessura de tubo 32 de 0,50 polegada, a dimensão radial 51 (ver figura 3A) da superfície chanfrada interna de tubo 33 pode ser 0,125 polegada, daí deixando um adicional de 0,25 polegada de espessura além da altura 61 da região de alinhamento angular 60 (0,125" de altura de chanfro interna + 0,25" de espessura de região de alinhamento angular + 0,125" de altura de chanfro externo = 0,50" espessura de parede de tubo total). Os valores precisos variam com certeza dependendo da aplicação. No entanto, deve ser apreciado que pelo menos em algumas configurações a região de alinhamento angular 60 usualmente teria uma espessura radial 61 variando entre aproximadamente 0,25 e 0,375 polegada. Também deve ser entendido que em tubos de paredes relativamente finas 22, a posição da região de alinhamento angular 60 dentro da parede do tubo pode variar, i.e. não precisa ser posicionada a meia espessura do tubo 22 em todas as situações. [0025] A região de alinhamento angular 60 provê muitas vantagens com relação ao alinhamento tubo 22 e conector 40. Por exemplo, na presente configuração, por causa da interação entre superfície chanfrada externa de tubo 31 e superfície chanfrada interna de conector 43 do conector 40, o tubo 22 e o conector 40 tendem a se auto-alinharem (na direção axial) quando pressionadas uma contra a outra com força suficiente. Tal força pode ser aplicada por meio de uma variedade de técnicas. [0026] Uma vez a junta de solda 30 apropriadamente alinhada nas direções axial e circunferencial, a junta 30 pode ser soldada usando uma variedade de técnicas, tal como arco submerso (SAW) e arco metálico a gás (GMAW) ou combinação destas técnicas. A junta 30 pode ser soldada usando as práticas e procedimentos descritos na especificação API "Welding Conectors to Pipe" (API Recommended Practice 5C6, Ia edição, Dezembro 1996) incorporada nesta por referência em sua totalidade. [0027] Para tubos 22 com espessura de parede 32 menor ou igual a 1,0 polegada, o desenho da junta 30 é feito de uma forma em que as juntas podem ser soldadas usando um processo de solda onde um único passe de solda é feito dentro da junta 30, e a seguir um único passe de solda é feito fora da junta 30. Ou seja, a junta 30 em algumas configurações da presente invenção pode ser completada realizando somente dois passes de solda, um passe por dentro, e outro passe por fora. Para tubos 22 com espessura de parede 32 maior que 1,0 polegada, a porção interna da junta 30 pode ser preenchida com um único passe de solda, como descrito acima. No entanto, a porção externa da junta de solda 30 pode requerer múltiplos passes de solda para preencher completamente a porção externa da junta 30 devido a seu maior volume. [0028] Um processo de solda ilustrativo empregado para soldar a junta 30 será descrito com mais detalhes com referência às figuras 4A e 4B. A figura 4A representa uma junta ilustrativa 30, onde a espessura 32 do tubo 22 é menor ou igual a 1,0 polegada. A intersecção entre a superfície chanfrada externa 41 do conector 40 e a superfície chanfrada externa 31 do tubo 22 define a raiz externa 65 da junta 30. A intersecção da superfície chanfrada 33 do tubo 22 e a superfície chanfrada interna 43 do conector 40 define a raiz interna 67 da junta 30. [0029] Como indicado anteriormente em configuração ilustrativa da presente invenção, um único filete de solda interna 70 pode ser usado para preencher a porção interna da junta 30 usando processo SAW. O eixo geométrico longitudinal do tubo 22 é indicado pela linha 75. O filete 70 pode ser formado com uma solda de aproximadamente 37 0 graus em torno da parte interna da junta 30. Os 10 graus além dos 360 graus são providos como sobreposição do ponto de início do filete de solda 70. A amperagem para produzir o filete de solda 70 pode ser reduzida na área de sobreposição de modo que não resulte em ponto localizado de reforço excessivo. 0 filete de solda inicial 7 0 deve ser formado usando um processo que provenha energia suficiente de modo que a penetração do filete de solda 70, indicado pela linha tracejada 71, se aproxima, mas não queima a raiz externa 65 da junta 30 a um ponto em que a junta de solda 30 fique defeituosa. Em alguns casos, o filete de solda 70 é obtido penetrando 50% da espessura de parede 32 do tubo 22. [0030] O processo a seguir desta configuração ilustrativa da presente invenção compreende formar um filete de solda externo 72 na porção externa da junta 30, como mostrado na figura 4B. O filete de solda 72 pode ser formado usando processo de solda, por exemplo processo SAW em um único passe de aproximadamente 370 graus ao redor da circunferência externa da junta 30. A penetração do filete de solda 72 ilustrativo está esquematicamente representada pela linha tracejada 73. Devido à presença do filete de solda 70, o processo usado para formar o filete de solda 72 pode ser feito com um nivel de energia relativamente alto para garantir penetração completa da junta acabada 30. [0031] Em uma configuração ilustrativa, a junta 30 pode ser completada usando os seguintes procedimentos ilustrativos de solda SAW. Os procedimentos de solda ilustrativos estão descritos para junta 30 entre tubo 22 (API 5LX56) com diâmetro de 20 polegadas e espessura de parede de 0,812 polegada e conector 40 (ASTM A694 F70). A junta 30 é provida com região de alinhamento angular 60 com espessura radial 61 de aproximadamente 0,25 polegada e ângulos chanfrados 42 e 44 (ver figuras 3A e 3D) de aproximadamente 30 e 45 graus. [0032] Neste exemplo ilustrativo, particularmente a junta 30 pode ser completada com um único passe de solda SAW na parte interna da junta e realizando um único passe de solda SAW na parte externa da junta 30. O processo SAW realizado para preencher a parte interna da junta 30 pode ser realizado com uma corrente entre cerca de 480-510 A, tensão entre cerca de 36 e 38 V e velocidade entre aproximadamente 14 e 15 polegadas por minuto. Em uma configuração particularmente preferida, o primeiro passe pode ser realizado na parte externa da junta com aproximadamente 480 A e cerca de 37 V e velocidade de aproximadamente 14 polegadas por minuto. O processo SAW realizado para preencher a porção externa da junta pode ser realizado com corrente entre cerca de 675 e 700 A tensão entre cerca de 36 e 39 V e velocidade entre cerca de 16,5 e 17,5 polegadas por minuto. Em uma configuração muito particular, o processo SAW para preencher a porção externa da junta 30 pode ser realizado com corrente de cerca de 67 5 A e tensão de aproximadamente 37 V e velocidade de cerca de 16,5 polegadas por minuto. A solda é realizada na horizontal com a peça girando. Não sendo provido nenhum pré-aquecimento ou tratamento térmico posterior nesta particular aplicação, embora o tratamento térmico possa ser requerido em outras aplicações. A temperatura entre passes de solda é cerca de 450°F. Em uma configuração particular, a junta 30 pode ser soldada usando arame Lincoln L-56 de 3/32" de diâmetro e fluxo 880 M, onde tipicamente a ponta do eletrodo tem cerca de 1,125 polegadas. Usando processo SAW para preencher a porção externa da junta 30, o eletrodo pode ser deslocado da linha de centro da junta de cerca de 1,0 polegada. No entanto, deve ser entendido que os detalhes acima com respeito aos procedimentos de solda SAW são de natureza ilustrativa. Assim, a presente invenção não se limita a estes detalhes, a menos que especificamente estabelecidos nas reivindicações anexas. [0033] Embora tenha sido descrito um processo onde a junta 30 representada na figura 4A é completada com um único passe de solda por fora e por dentro da junta 30, a presente invenção não se limita a este processo. Ou seja, a nova configuração da junta 30, definida pela geometria detalhada das superfícies de tubo 31 e 33, e superfícies de conector 41 e 43 podem ser soldadas usando outros processos e técnicas de solda. Por exemplo, a porção interna da junta 30 pode ser preenchida com dois ou mais filetes, diferentemente do único filete de solda 70 representado na figura 4A. [0034] A figura 4C representa junta ilustrativa 30, onde a espessura 32 do tubo 22 é maior que 1,0 polegada. Em uma configuração ilustrativa, a porção interna da junta 30 representada na figura 4C pode ser preenchida com um único filete de solda 70 usando um processo de solda como descrito acima com referência à figura 4A. Devido ao volume relativamente grande, a porção externa da junta 30 na figura 4C pode ser preenchida com múltiplos filetes de solda com múltiplos passes de solda ou usando múltiplas ferramentas de solda. Por exemplo, a porção externa da junta 30 pode ser preenchida usando 4 filetes de solda 81, 82, 83, 84 seqüencialmente depositados usando qualquer uma de uma variedade das técnicas de solda. Durante a formação do primeiro filete de solda 81, a energia do processo de solda pode ser aumentada para garantir uma penetração completa da junta 30. Na verdade, o primeiro filete de solda 81 pode ser aplicado com um nível de energia relativamente alto, devido à presença do filete de solda 70 previamente formado na porção interna da junta 30. [0035] As várias superfícies chanfradas 31, 33, 41, 43 no tubo 22 e no conector 4 0 podem ser formadas por meio de uma variedade de técnicas (usinagem, corte). O acabamento superficial das superfícies chanfradas 31, 33, 41, 43 pode ser cerca de 250 RMS. Nesta configuração em particular, como indicado na figura 5A, o tubo 22 pode ser comprado com chanfro padrão de 30 graus e região vertical 87. Por conseguinte, a superfície chanfrada interna 33 (em linhas tracejadas 88 na figura 5A) pode ser formada removendo a região vertical 87 e material adjacente 89, como indicado nas figuras 5A-5B. Ou seja, um chanfro interno pode ser formado em um tubo padrão API para definir a superfície chanfrada interna 33. Como estabelecido acima, qualquer técnica poderá ser empregada para remover a região 87 e material adjacente 89, desta forma definindo a superfície chanfrada interna 33. Ademais, deve ser entendido por aqueles habilitados na técnica com a presente especificação, que as superfícies chanfradas no tubo 22 e conector 40 poderíam ser revertidas, ou seja, as superfícies chanfradas 41, 43 no conector poderíam ser formadas no tubo 22, e as superfícies chanfradas 31, 33 no tubo 22 poderíam ser formadas no conector 40. Ademais, a presente invenção também podería ser empregada em situações com a junta 30 invertida, i.e. a localização radial de início da região de alinhamento angular 60 pode ser posicionada a cerca de 0,25 a 0,375 polegada da superfície externa 220 do tubo 22. Assim, a presente invenção não deve ser considerada limitante para as configurações ilustrativas, a menos que expressamente declarado nas reivindicações anexas. [0036] A presente invenção se relaciona geralmente a uma nova junta de solda que pode ser usada para unir componentes tubulares como, por exemplo, conector e tubo, e a vários novos métodos de solda de tais componentes. Em uma configuração ilustrativa, a presente invenção se relaciona a um dispositivo que compreende tubo e conector adaptados para serem soldados ao tubo e junta de solda, onde tubo e conector, cada um deles, têm uma superfície chanfrada interna e uma superfície chanfrada externa, e onde a junta de solda tem uma região de alinhamento angular. Em uma outra configuração ilustrativa a presente invenção se relaciona a um método que compreende posicionar um conector adjacente a uma extremidade de tubo adaptada para ser soldada na junta de solda, onde tubo e conector têm, cada um deles, uma superfície chanfrada interna e uma superfície chanfrada externa, e onde a junta de solda tem uma região de alinhamento angular e realiza pelo menos um processo de solda para soldar o conector ao tubo na junta de solda. Em uma outra configuração ilustrativa, a presente invenção se relaciona a um método onde a junta de solda é completada realizando pelo menos um passe de solda para preencher uma porção interna da junta de solda, e realizar pelo menos um passe de solda para preencher uma porção externa da junta de solda. Em ainda uma outra configuração ilustrativa, a presente invenção se relaciona a um método, onde a solda é completada realizando um primeiro passe de solda para preencher uma porção interna da junta de solda, e realizando um único segundo passe de solda para preencher uma porção externa da junta de solda. Em ainda uma configuração adicional, a presente invenção se relaciona a um método que compreende realizar um único primeiro passe de solda para preencher uma porção interna da junta de solda, e realizar uma pluralidade de passes de solda para preencher uma porção externa da junta de solda. [0037] As configurações particulares descritas acima têm um propósito meramente ilustrativo, à medida que a presente invenção pode ser modificada e praticada de muitas maneiras diferentes, porém equivalentes, que deve ser aparente àqueles habilitados na técnica com os beneficios dos ensinamentos contidos na presente especificação. Por exemplo, as etapas de processo estabelecidas acima podem ser realizadas em diferentes seqüências. Ademais, nenhuma limitação será dada pelos detalhes de construção ou desenhos aqui mostrados, além daquelas estabelecidas nas reivindicações anexas. Portanto, fica evidente que as configurações particulares descritas acima podem ser alteradas ou modificadas, e que todas tais modificações e variações introduzidas estarão contidas dentro do escopo e espirito da invenção. Por conseguinte, a proteção pretendida aqui será estabelecida somente pelas reivindicações que se seguem.

Claims (21)

1- Dispositivo de componente tubular e conector, caracterizado pelo fato de compreender: um tubo (22); e um conector (24, 40) adaptado para ser soldado ao citado tubo (22) em uma junta de solda (30), sendo que o citado tubo (22) e o citado conector (24, 40) têm cada um deles, apenas uma superfície chanfrada interna (33, 43) e apenas uma superfície chanfrada externa (31, 41), e sendo que as superfícies chanfradas interna e externa (31, 33, 41, 43) do tubo (22) e do conector (24, 40) são adaptadas para serem contatadas ao longo de apenas uma única superfície de encaixe afunilada para formar uma região de auto-alinhamento angular (60) sobre dita junta de solda (30) ao longo de uma única superfície de encaixe afunilada.

2- Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o citado conector (24, 40) compreender uma caixa roscada internamente (25).

3- Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o citado conector (24, 40) compreender um pino roscado externamente (27).

4- Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a citada região de auto- alinhamento (60) angular ter uma espessura radial variando de 6,4 - 9,5 mm (0,25 a 0,375 polegada).

5- Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a citada região de auto- alinhamento (60) angular começar em um ponto que é radialmente deslocado em 3,2 a 6,4 mm (0,125 a 0,25 polegada) de uma superfície cilíndrica interna (221) do referido tubo (22) .

6- Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a citada região de auto-alinhamento (60) angular começar em um ponto que é radialmente deslocado em 3,2 a 6,4 mm (0,125 a 0,25 polegada) de uma superfície cilíndrica externa (220) do referido tubo (22) .

7- Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a citada região de auto-alinhamento (60) angular ser formada em um ângulo variando de 25 e 50 graus em ambos os lados de uma linha normal para uma linha de centro longitudinal do citado tubo (22).

8- Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a região de auto-alinhamento (60) angular ser definida por um engate entre a citada superfície chanfrada externa (31) do citado tubo (22) e a citada superfície chanfrada interna (43) do referido conector (24, 40) .

9- Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a citada região de auto-alinhamento (60) angular ser definida por um engate entre a citada superfície chanfrada externa (41) do citado conector (24, 40) e a referida superfície chanfrada interna (33) do citado tubo (22).

10- Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a citada superfície chanfrada interna (33) do referido tubo (22) e a referida superfície chanfrada externa (41) do citado conector (24) terem um primeiro ângulo de chanfro similar, e a referida superfície chanfrada externa (31) do citado tubo (22) e a citada superfície chanfrada interna (43) do referido conector (24, 40) terem um segundo ângulo de chanfro similar, sendo o primeiro e o segundo ângulo de chanfro diferentes um do outro.

11- Dispositivo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o primeiro ângulo de chanfro ser de 45+5 graus, e de o citado segundo ângulo de chanfro ser de aproximadamente 30+5 graus.

12- Método para soldar um componente tubular e um conector, juntos em um ponto de solda caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: formar apenas uma superfície chanfrada interna (33) e apenas uma superfície chanfrada externa (31) na extremidade do tubo (22); formar apenas uma superfície chanfrada externa (41) e apenas uma superfície chanfrada interna (43) na extremidade do conector (24, 40); posicionar apenas a superfície chanfrada externa (31) do tubo (22) à superfície chanfrada externa (41) do conector (24, 40) de modo que a superfície chanfrada externa (31) do tubo (22) e a superfície chanfrada interna (43) do conector (24, 40) sejam superfície contatadas ao longo de apenas uma única superfície de encaixe afunilada, para formar uma região de auto-alinhamento angular (60) entre as porções internas e externas da junta de solda (30) e entre o tubo (22) e o conector (24, 40), a junta 30 apresentando uma raiz externa (65) e uma raiz interna (67) respectivamente definidas pela intersecção entre a superfície chanfrada externa (41) do conector (40) e a superfície chanfrada externa (31) do tubo (22) e pela intersecção entre a superfície chanfrada interna (33) do tubo (22) e a superfície chanfrada interna (43) do conector (40); e realizar pelo menos um passe de solda (70) na parte interna da junta de solda (30) para preencher uma porção interna com o material de solda, sem alcançar a raiz externa (65) da junta (30); realizar pelo menos um passe de solda (72) na parte externa da junta de solda (30) para preencher uma porção externa com o material de solda, sem alcançar a raiz interna (67) da junta (30), soldando, o tubo (22) ao conector (24, 40) .

13- Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o citado pelo menos um passe de solda (70) ser pelo menos um dentre os processos de solda SAW e solda GMAW.

14- Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de a etapa de realizar pelo menos um processo de solda compreender: realizar um único primeiro passe de solda (70) para preencher uma porção interna da citada junta de solda (30); e realizar uma pluralidade de passes de solda (81, 82, 83, 84) para preencher uma porção externa da citada junta de solda (30).

15- Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de realizar pelo menos um processo de solda compreender: realizar um passe de solda (70) SAW em uma porção interna da citada junta de solda (30), o citado passe realizado com amperagem variando entre aproximadamente 480 e 510 A e voltagem entre aproximadamente 36 e 38 V; e realizar um passe de solda (72) SAW em uma porção externa da citada junta de solda (30), o citado passe sendo realizado com amperagem variando entre aproximadamente 675 e 700 A e voltagem entre aproximadamente 36 e 38 V.

16- Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de realizar pelo menos um processo de solda compreender: realizar um único passe de solda (70) SAW em uma porção interna da citada junta de solda (30) para preencher a citada porção interna, o citado passe sendo realizado com amperagem variando entre aproximadamente 480 e 510 A e voltagem entre aproximadamente 36 e 38 V; e realizar um único passe de solda (72) SAW em uma porção externa da citada junta de solda (30) para preencher a citada porção externa da citada junta, o citado passe sendo realizado com amperagem variando entre aproximadamente 675 e 700 A e voltagem entre aproximadamente 36 e 38 V.

17- Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o citado conector (24, 40) ser compreendido de uma caixa roscada internamente (25).

18- Método para soldar um componente tubular e um conector, caracterizado pelo fato de compreender: posicionar um conector (24, 40) adjacente a uma extremidade de um tubo (22) , o citado conector (24, 40) e o citado tubo (22) adaptados para serem soldados um ao outro na junta de solda (30), onde o citado tubo (22) e o citado conector (24, 40) têm cada um deles, uma superfície chanfrada interna (33, 43) e uma superfície chanfrada externa (31, 41), sendo que a citada junta de solda (30) tem uma região de auto-alinhamento (60) angular, a junta de solda (30) apresentando uma raiz externa (65) e uma raiz interna (67) respectivamente definidas pela intersecção entre a superfície chanfrada externa (41) do conector (40) e a superfície chanfrada externa (31) do tubo (22) e pela intersecção entre a superfície chanfrada interna (33) do tubo (22) e a superfície chanfrada interna (43) do conector (40); realizar um único passe de solda (70) SAW para preencher uma porção interna da junta de solda (30), sem alcançar sua raiz externa (65); e realizar um único passe de solda (72) SAW para preencher uma porção externa da junta de solda (30) , sem alcançar sua raiz interna (67).

19- Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de o citado passe de solda (70) realizado para preencher a citada porção interna da citada junta de solda (30) ser realizado com amperagem variando entre aproximadamente 480 e 510 A e voltagem variando entre aproximadamente 36 e 38 V.

20- Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de o citado único passe de solda (72) SAW realizado para preencher a citada porção externa da citada junta de solda (30) ser realizado com amperagem variando entre aproximadamente 675 e 700 A e voltagem variando entre aproximadamente 36 e 38 V.

21- Método para soldar um componente tubular e um conector, caracterizado pelo fato de compreender: posicionar um conector (24, 40) adjacente a uma extremidade de um tubo (22), o citado conector (24, 40) e o citado tubo (22) sendo adaptados para serem soldados um ao outro em uma junta de solda (30), onde o citado tubo (22) e o citado conector (24, 40) têm uma superficie chanfrada interna (33, 43) e uma superfície chanfrada externa (31, 41), e sendo que a citada junta de solda (30) tem uma região de auto-alinhamento (60) angular, a junta de solda (30) apresentando uma raiz externa (65) e uma raiz interna (67) definidas, respectivamente, pela intersecção entre a superfície chanfrada externa (41) do conector (40) e a superfície chanfrada externa (31) do tubo (22) e pela intersecção entre a superfície chanfrada interna (33) do tubo (22) e a superfície chanfrada interna (43) do conector (40); realizar um único passe de solda (70) SAW para preencher uma porção interna da junta de solda (30) sem alcançar sua raiz externa (65); e realizar uma pluralidade de passes de solda (81, 82, 83, 84) SAW para pelo menos preencher parcialmente uma porção externa da junta de solda (30), sem alcançar sua raiz externa (65) .