BR102015018175B1

BR102015018175B1 - Aparelho para o uso com um duto, e, método para fabricar um aparelho

Info

Publication number: BR102015018175B1
Application number: BR102015018175-2A
Authority: BR
Inventors: Mark A. Negley; John Ralph Hull; Michael Strasik; Breat A. Voss; William J. Sweet; Kevin R. Housen; Jason S. Damazo; Michael D. Gonzales; Michael Howard-Edward Ware; Lee Charles Firth
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2022-08-16
Also published as: US9789747B2; CN105318135A; CA2897232A1; FR3024525B1; CN105318135B; BR102015018175A2; FR3024525A1; JP2017015380A; JP6516611B2; CA2897232C; US20160332501A1

Abstract

APARELHO PARA O USO COM UM DUTO, SISTEMA DE PROTEÇÃO DE DUTO PARA UM VEÍCULO, E, MÉTODO PARA FABRICAR UM APARELHO Métodos e sistemas para a proteção de duto de um veículo são providos. Os métodos e sistemas providos incluem um aparelho para a contenção de um fluxo de fluido descarregado a partir de uma fratura em um duto. O aparelho inclui uma camada de contenção balística e uma bainha de isolamento acoplada com a camada de contenção balística. A bainha de isolamento inclui uma primeira camada de contenção de ar, uma camada de isolamento, e uma segunda camada de contenção de ar.

Description

FUNDAMENTOS

[001] O campo da descrição se refere em geral à proteção de duto, e mais especificamente, a métodos e sistemas para a proteção de duto dentro de um veículo.

[002] Pelo menos alguns veículos conhecidos incluem dutos para canalizar um fluxo de ar quente, gases, ou fluidos através do veículo. Geralmente tais dutos são posicionados próximos de estruturas que podem ser sensíveis ao calor e/ou umidade. Desta forma, se uma ruptura ou estouro em um duto ocorre próximo de tal estrutura, fluidos que escapam a partir de um duto fraturado, e/ou detritos que escapam do duto, podem fazer com que a estrutura funcione mal e/ou impacto indesejado para o veículo associado. Em alguns veículos conhecidos, um sistema de blindagem estrutural é usado para criar uma barreira física para separar e proteger estruturas sensíveis a partir dos dutos. No entanto, um sistema de blindagem estrutural pode ser difícil ou trabalhoso de instalar, pode ser fisicamente pesado, e/ou caro de fabricar ou manter.

BREVE DESCRIÇÃO

[003] Em um aspecto, um aparelho para o uso com um duto é provido. O aparelho inclui uma camada de contenção balística e uma bainha de isolamento acoplada com a camada de contenção balística. A bainha de isolamento inclui uma primeira camada de contenção de ar e uma segunda camada de contenção de ar. A bainha de isolamento também inclui uma camada de isolamento posicionada entre a primeira e a segunda camadas de contenção de ar.

[004] Em outro aspecto, um método para fabricar um aparelho para a contenção de um fluxo de fluido descarregado a partir de uma fratura em um duto é provido. O método inclui formar uma camada de contenção balística e formar uma bainha de isolamento. Formar a bainha de isolamento inclui formar uma primeira camada de contenção de ar e formar uma segunda camada de contenção de ar. Formar a bainha de isolamento inclui adicionalmente formar uma camada de isolamento posicionada entre a primeira e a segunda camadas de contenção de ar. O método de fabricação inclui adicionalmente acoplar a camada de contenção balística com a bainha de isolamento.

[005] Em mais um aspecto, um sistema de proteção de duto para um veículo é provido. O sistema de proteção de duto inclui um duto e um aparelho de ruptura de duto. O aparelho de ruptura de duto inclui uma camada de contenção balística e uma bainha de isolamento acoplada à camada de contenção balística. A bainha de isolamento inclui uma primeira camada de contenção de ar e uma segunda camada de contenção de ar. A bainha de isolamento também inclui uma camada de isolamento posicionada entre a primeira e a segunda camadas de contenção de ar

[006] As funcionalidades, funções, e vantagens que foram discutidas podem ser alcançadas de maneira independente em vários exemplos ou podem ser combinadas em mais outros exemplos, detalhes adicionais dos quais podem ser observados com referência à seguinte descrição e aos desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHO

[007] A FIG. 1 é uma vista de perspectiva de um sistema de duto de exemplo que pode ser usado em um veículo.

[008] A FIG. 2 é uma vista recortada de um aparelho de ruptura de duto de exemplo que pode ser usado com o sistema de duto mostrado na FIG. 1.

[009] A FIG. 3 é uma vista de seção transversal de um aparelho de ruptura de duto que pode ser usado com o sistema de duto mostrado na FIG. 1.

[0010] A FIG. 4 é uma vista plana do aparelho de ruptura de duto mostrado na FIG. 2.

[0011] A FIG. 5 é um fluxograma de um método de exemplo para fabricar o aparelho mostrado na FIG. 2.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0012] Os sistemas e métodos descritos aqui permitem a proteção de duto de um veículo. Como usado aqui, o termo “veículo” se refere a qualquer máquina móvel capaz de transportar passageiros, carga e/ou equipamento. Por exemplo, um veículo pode estar incluído, mas não está limitado apenas a ser um automóvel (por exemplo, carro, ônibus e caminhão), uma embarcação, um veleiro, uma aeronave, e/ou uma espaçonave.

[0013] A FIG. 1 é uma vista de perspectiva de um sistema de duto de exemplo 100 que pode ser usado com um veículo (não mostrado). No exemplo de sistema de duto de exemplo 100 é usado com uma aeronave, que pode incluir, mas não está limitada a apenas incluir, aviões, veículos aéreos não tripulados (UAVs), planadores, helicópteros, e/ou qualquer outro veículo que viaja através do espaço aéreo. O sistema de duto 100 inclui um duto 102 acoplada com uma estrutura de suporte 104 dentro da aeronave. No exemplo de exemplo, o duto 102 é posicionado adjacente aos tanques de combustível 106.

[0014] No exemplo exemplar, o duto 102 é um duto de ar de unidade de energia auxiliar (APU) usado para canalizar ar de purga a partir da APU. Alternativamente, o duto 102 pode ser qualquer duto capaz de canalizar ar, gás, e/ou líquido através de uma estrutura. O duto 102 pode ser de qualquer tamanho, e pode ser formado a partir de qualquer material (por exemplo, titânio, aço inoxidável, ou liga de níquel) que é capaz de canalizar ar, gás, e/ou líquido através de um veículo. Em alguns exemplos, os canais de duto 102 pelo menos um de um fluxo de alta pressão, um fluxo de baixa pressão, um fluxo de alta temperatura, e um fluxo de baixa temperatura através do mesmo.

[0015] A FIG. 2 é uma vista recortada de um aparelho de ruptura de duto de exemplo 200 que pode ser usado com sistema de duto 100 (mostrado na FIG. 1), a FIG. 3 é uma vista de seção transversal do aparelho de ruptura de duto 200, e a FIG. 4 é uma vista plana do aparelho de ruptura de duto 200. No exemplo de exemplo, aparelho de ruptura de duto 200 substancialmente circunscreve o duto 102, para facilitar apanhar detritos e canalizar o fluxo de fluido 108 para proteger estruturas vizinhas de um estouro resultante dentro do duto 102. O aparelho de ruptura de duto 200 também é orientado para canalizar um fluxo de fluido 108 descarregado a partir de uma fratura 110 criado no duto 102 durante um estouro de duto para um ambiente externo e/ou de um modo preferencialmente direcionado.

[0016] No exemplo exemplar, aparelho de ruptura de duto 200 inclui uma camada de contenção balística 202 e uma bainha de isolamento 204 que substancialmente circunscreve camada de contenção balística 202. A bainha de isolamento 204 inclui, uma camada de contenção de ar interna 206, uma camada de isolamento 208, e uma camada de contenção de ar externa 210 em que a camada 208 está entre as camadas 206 e 210 para proteger a camada 208 a partir do contato com o fluido com alta pressão que escapa a partir do duto 102 durante um evento de ruptura de duto. No exemplo de exemplo, a camada de contenção balística 202 substancialmente corresponde contra o duto 102 e bainha de isolamento 204 substancialmente circunscreve camada de contenção balística 202. Como a camada de contenção balística 202 se estende em torno do duto 102, a camada 202 facilita impedir a abertura de uma fratura de duto 110, e então facilita evitar que uma peça de duto 102 se rompa a partir do duto 102 para proteger as estruturas que cercam o duto 102. Adicionalmente, através da interceptação dos detritos antes de ter a chance de ser acelerado pelo fluxo de fluido 108 a partir do duto 102, a camada de contenção balística 202 facilita “apanhar” os detritos antes de serem acelerados para uma velocidade suficiente para penetrar a camada de contenção balística 202. Além disso, a bainha de isolamento 204 pode ser a camada mais interna e duto de contato 102, e a camada de contenção balística 202 pode circunscrever a bainha de isolamento 204. Em outro exemplo, a bainha de isolamento 204 é formada de maneira integral com a camada de contenção balística 202. Em alguns exemplos, tanto a camada de contenção balística 202 e/ou camadas de contenção de ar 206 e 210 funcionam como uma camada de isolamento 208.

[0017] No exemplo exemplar, o aparelho de ruptura de duto 200 inclui uma camada de contenção balística externa 212 que substancialmente circunscreve bainha de isolamento 204 tal que a camada de contenção balística externa 212 é a camada mais externa de aparelho de ruptura de duto 200. Alternativamente, aparelho de ruptura de duto pode não incluir a camada de contenção balística externa 212, e em tais exemplos, a bainha de isolamento 204 é a camada mais externa do aparelho de ruptura de duto 200.

[0018] No exemplo exemplar, a camada de contenção balística 202 é formada a partir de um material fibroso de para-aramida capaz de absorver detritos e impactos gerados a partir de uma explosão ou estouro dentro do duto 102. Em geral, a camada de contenção balística 202 é formada a partir de qualquer material incluindo, mas não limitado a, um material cerâmico, uma fibra trançada e/ou tecida de material de grafite, um material de vidro, ou fibra de carbono tecida tendo qualquer espessura que facilite absorver detritos e um impacto gerado a partir de uma explosão ou estouro dentro do duto 102. A camada de contenção balística 202 é formada com uma espessura na faixa de cerca de 0,1656 centímetros a cerca de 0,3175 centímetros. No exemplo de implementação, a camada de contenção balística 202 é formada a partir de um tecido de fibras de vidro S que possui uma alta resistência tênsil selecionada para facilitar evitar que detritos a partir de um estouro de duto penetrem. A camada de contenção balística 202 também pode ser formada a partir de um tecido de fibras de vidro E. Em um exemplo, a camada de contenção balística 202 é fabricada a partir de um tecido de fibra de vidro tendo uma densidade de espaçamento de fibra dentro de uma faixa entre cerca de 0,155 kg/m (5,0 onças por jarda (oz./yd.)) até aproximadamente cerca de 0,62 kg/m (20,0 oz./yd.). Mais especificamente, em um exemplo, a camada de contenção balística 202 é fabricada a partir de um tecido de fibra de vidro tendo uma densidade de espaçamento de fibra dentro de uma faixa entre cerca de 0,31 kg/m (10,0 onças por jarda (oz./yd.)) até aproximadamente cerca de 0,465 kg/m (15,0 oz./yd.) Adicionalmente, no exemplo de exemplo, a camada de contenção balística 202 é fabricada a partir de um tecido de fibra de vidro em que as mechas de fibra de vidro estão dentro de uma faixa de entre 1,0 pega por polegada (1,0 pega por 2,5400 cm). até aproximadamente 20,0 pegas por polegada (20,0 pegas por 2,5400 cm). Mais especificamente, a camada de contenção balística 202 é fabricada a partir de um tecido de fibra de vidro em que as mechas de fibra de vidro são 5 pegas por polegada (5,0 pegas por 2,5400 cm). Tais características de material permitem que a camada de contenção balística 202 possua um rendimento apropriado que permite que absorva o impacto a partir de um evento de ruptura de duto. No entanto, é entendido que um perito na técnica pode reconhecer outras alternativas adequadas.

[0019] A camada de contenção balística 202 é enrolada em torno do duto 102 tal que a camada 202 intercepta detritos de qualquer tamanho, enquanto ainda é capaz de esticar para absorver a energia de impacto dos detritos. Desta forma, é desejável que cada filamento de tecido de fibra de vidro seja puxado através da estrutura tecida por uma quantidade que estende o estiramento além da parte do filamento imediatamente adjacente à fratura de duto 110. Adicionalmente, a camada de contenção balística 202 é formada a partir de qualquer material que pode suportar as altas temperaturas dentro do duto 102, sem degradação significativa de propriedades de resistência ou elasticidade. Mais especificamente, em um exemplo, a camada de contenção balística 202 é formada a partir de um material que é capaz de suportar temperaturas dentro de uma faixa de aproximadamente 148,8°C (300°F) até aproximadamente 315,5°C (600°F).

[0020] Em exemplos onde a camada de contenção balística 202 é formada a partir de um tecido de fibra de vidro, uma camada fina de dimensionamento (não mostrado) é aplicada ao tecido durante a fabricação para facilitar a blindagem da fibra de vidro a partir da exposição ao ambiente, por exemplo, à umidade. Tipicamente, o dimensionamento é formado a partir de um material de polímero de silício que possui uma resistência à baixa temperatura, e, que quando exposto às temperaturas dentro da faixa especificada acima, degrada quimicamente em um resíduo aderente que evita substancialmente que as fibras de vidro se movam dentro do tecido tal que detritos de duto são presos. De maneira apropriada, para evitar tal degradação, no exemplo de exemplo, o dimensionamento é removido a partir do tecido de fibra de vidro antes da instalação no duto 102. Alternativamente, o tecido de fibra de vidro pode ser formado sem o dimensionamento, ou o dimensionamento pode ser formado a partir de um material tendo uma resistência à alta temperatura, caso em que o dimensionamento não necessita de remoção.

[0021] No exemplo exemplar, camadas de contenção de ar interna e externa 206 e 210 substancialmente encapsulam a camada de isolamento 208 entre elas tal que camada de isolamento 208 é isolada substancialmente a partir de fluxo de fluido 108 a partir de qualquer fratura 110. Mais especificamente, no exemplo de exemplo, as camadas de contenção de ar interna e externa 206 e 210 são formadas a partir de um material impermeável resistente à temperatura, tal como, mas não limitado a borracha de silicone, tal que as camadas de contenção de ar interna e externa 206 e 210 facilitam a blindagem da camada de isolamento 208 a partir da exposição para o fluxo de fluido de alta temperatura e alta pressão 108. Tradicionalmente, o tipo de isolamento usado em um dispositivo de proteção de duto foi limitado a aqueles materiais tendo suficiente peso e densidade para ser capaz de suportar a exposição ao fluxo de fluido a partir da fratura de duto sem degradação. No entanto, como a camada de isolamento 208 não é exposta ao fluxo de fluido 108 ou a qualquer outro fluido, uma maior faixa de materiais de isolamento, tal como aquela tendo melhores propriedades de isolamento e/ou aquelas tendo uma menor densidade e peso mais leve, podem ser usadas para formar a camada 208. Por exemplo, no exemplo de exemplo, a camada de isolamento 208 é formada a partir de material de feltro cerâmico de fibra de vidro e possui uma espessura entre 0,3175 centímetros a 1,27 centímetros tal que a camada de isolamento 208 facilita o isolamento de equipamento sensível, tal como tanques de combustível 106 (mostrado na FIG. 1), a partir do duto 102 tendo uma temperatura dentro de uma faixa de aproximadamente 300 graus até aproximadamente 600 graus. Alternativamente, a camada de isolamento 208 pode ser formada a partir de qualquer material tendo qualquer espessura que facilita o isolamento de tanques de combustível 106 a partir de qualquer duto de temperatura 102.

[0022] Adicionalmente, variações na altitude da aeronave podem fazer com que o ar dentro do aparelho 200 se expanda e aumente a pressão dentro do aparelho 200. Além disso, variações na altitude podem causar a condensação para se formar entre qualquer uma das camadas 202, 206, 208, 210 dentro do aparelho 200. Desta forma, o aparelho 200 pode incluir uma porta de liberação (não mostrada) que é operável para aliviar qualquer acúmulo de pressão no aparelho 200. A porta de liberação preferivelmente é posicionada em um lado de fundo do aparelho 200 tal que no evento de formação de condensado, a gravidade vai forçar o condensado para se coletar no fundo do aparelho 200, onde pode ser respirado através da porta de liberação.

[0023] Como descrito acima, camadas de contenção de ar interna e externa 206 e 210 são formadas a partir de um material impermeável resistente à temperatura. Mais especificamente, cada uma das camadas de contenção de ar interna e externa 206 e 210 é formada a partir de um material não poroso de peso leve capaz de vedar e/ou reter ar, gás ou líquidos. Em alguns exemplos, as camadas de contenção de ar interna e externa 206 e 210 são formadas tanto de um material de revestimento de vidro revestido por silicone e/ou um tecido revestido por polímero substancialmente flexível, e é formado com uma espessura na faixa de 0,3175 centímetros a 0,0794 centímetros. Alternativamente, camadas de contenção de ar interna e externa 206 e 210 são formadas a partir de qualquer material tendo qualquer espessura que facilita substancialmente a contenção e/ou a vedação do fluxo do duto 102. No exemplo de exemplo, camadas de contenção de ar interna e externa 206 e 210 são formadas a partir do mesmo material. Alternativamente, a camada de contenção interna 206 é formada a partir de um material que é mais resistente ao calor do que a camada de contenção externa 210.

[0024] No exemplo exemplar, o aparelho de ruptura de duto 200 também inclui a camada de contenção balística externa 212 como a sua camada mais externa. No exemplo de exemplo, a camada de contenção balística externa 212 é acoplada em torno da camada de contenção de ar externa 210 da bainha de isolamento 204. Como a camada de contenção balística externa 212 circunscreve bainha de isolamento 204, a camada de contenção balística externa 212 é exposta apenas à temperatura ambiente. Desta forma, a camada de contenção balística externa 212 não precisa ser formada a partir de um material tendo resistência a alta temperatura tão alta quanto a camada de contenção balística 202, mas em vez disso pode ser formada a partir de um material que substancialmente evita a penetração de detritos em temperatura ambiente, desta forma, mas não limitado a, materiais compostos de fibra.

[0025] Um respiradouro orientado de maneira radial 214 é formado em cada camada 206, 208, e 210. O respiradouro 214 está configurado para direcionar o fluxo de fluido 108 descarregado a partir de fratura 110 sustentada no duto 102 para um ambiente externo para longe do equipamento sensível, tal como tanques de combustível 106 (mostrado na FIG. 1). O respiradouro 214 é formado no aparelho 200 e pelo menos dentro das camadas 206, 208, e 210 para fazer com que o fluxo de fluido 108 (por exemplo, ar, gás ou líquido) seja canalizado através de todo o aparelho 200 e uma cavidade formada entre o aparelho 200 e o duto 102. O fluxo de fluido 108 é descarregado a partir do respiradouro 214 em uma localização predeterminada que facilita a proteção das estruturas, tal como tanques 106 e estrutura de suporte 108 (ambos mostrados na FIG. 1) do fluxo 108 que sai da fratura 110. No exemplo de exemplo, os respiradouros 214 são fabricados a partir do mesmo material que as camadas de contenção de ar 206 e 210. Alternativamente, os respiradouros 214 podem ser fabricados a partir de qualquer material que é impermeável ao fluxo de fluido 108. Em cada exemplo, a camada de isolamento 208 é isolada a partir, e não é exposta ao fluxo 108. Apesar de FIG. 4 ilustrar o aparelho 200 incluindo três respiradouros 214, qualquer número de respiradouros 214 de qualquer tamanho pode ser usado através do aparelho 200.

[0026] No exemplo exemplar, uma cobertura de respiradouro 216 está presa sobre cada respiradouro 214 para evitar que objetos acessem e potencialmente danifiquem a camada de contenção balística 202 a partir do exterior do aparelho 200 através do respiradouro 214. A cobertura de respiradouro 216 é fabricada a partir do mesmo material usado para fabricar a camada de contenção de ar externa 210. Alternativamente, cobertura de respiradouro 216 pode ser fabricada a partir de qualquer outro material ou combinação de materiais. A cobertura de respiradouro 216 é acoplada com camada de contenção de ar externa 210 através de uma primeira porção de preensão 218 e uma segunda porção de preensão 220. No exemplo de exemplo, primeira porção de preensão 218 acopla de maneira fixa a cobertura de respiradouro 216 com a camada de contenção de ar externa 210 através de costura. Alternativamente, a porção 218 pode ser acoplada com a camada 210 usando qualquer maneira de acoplamento que prende de maneira fixa a cobertura de respiradouro 216 à camada 210 desta forma, mas não limitado a, soldagem ultrassônica e/ou fixadores mecânicos. No exemplo de exemplo, a segunda porção de preensão (por exemplo, fixador liberável) 220 acopla de maneira liberável a cobertura de respiradouro 216 com a camada de contenção de ar externa 210 através de fixadores de gancho e malha. Alternativamente, a porção 218 pode ser acoplada com a camada 204 usando qualquer meio de acoplamento que acopla de maneira liberável a cobertura de respiradouro 216 com a camada 210.

[0027] Em alguns exemplos, um sensor 222 é posicionado adjacente ao respiradouro 214. Mais especificamente, no exemplo de exemplo, o sensor 222 está dentro da cobertura de respiradouro 216. No exemplo exemplar, o sensor 222 é um sensor térmico. Alternativamente, o sensor 222 pode ser qualquer sensor usado para detectar características de fluxo ou calor tais como, mas não limitado a, um sensor químico, um sensor de fluxo, e/ou medidor de tensão. Em alguns exemplos, o sensor 222 está acoplado com uma unidade de exibição (não mostrado) para permitir que dados coletados pelo sensor 222 sejam observados rapidamente. Alternativamente, o sensor 222 é acoplado com um dispositivo de computação remoto (não mostrado) que armazena, analisa, apresenta, e/ou transmite dados coletados pelo sensor 222. Deve ser notado que o sensor 222 pode ser acoplado com uma unidade de exibição e/ou um dispositivo de computação remoto através de um sinal com fios ou sem fios. No exemplo de exemplo, o aparelho 200 direciona o fluxo 108 descarregado a partir da fratura 110 para o sensor 222 tal que características de fluxo do fluxo 108 podem ser apresentadas para um usuário.

[0028] O aparelho 200 também inclui uma funcionalidade anti- rotação 224 que substancialmente evita que o aparelho 200 gire em torno do duto 102 já que o fluxo 108 é descarregado a partir da fratura 110. A funcionalidade 224 é formada dentro das camadas 202, 206, 208, 210, e 212 e é dimensionada para receber uma aba 226 que se estende a partir do duto 102. Deve ser notado que a funcionalidade 224 pode ser qualquer funcionalidade que substancialmente evita a rotação do aparelho 200 com relação ao duto 102 incluindo, mas não limitado a prendedores de mangueira.

[0029] No exemplo exemplar, o aparelho 200 inclui um sistema fixador longitudinal 230 e um sistema fixador transversal 240. Como usados aqui, ambos os sistemas fixadores 230 e/ou 240 podem ser um fixador de autossuporte. No exemplo exemplar, o sistema fixador longitudinal 230 inclui um primeiro fixador longitudinal 232 acoplado com um lado externo 250 da camada mais externa (por exemplo, camada de contenção de ar externa 210 ou camada de contenção balística externa 212) do aparelho 200 e um segundo fixador longitudinal 234 acoplado com um lado interno 252 da camada mais externa (por exemplo, camada de contenção de ar externa 210 ou camada de contenção balística externa 212) do aparelho 200. Como o aparelho 200 é posicionado em torno do duto 102, o primeiro fixador 232 corresponde com o segundo fixador 234 para prender o aparelho 200 ao duto 102 e para substancialmente vedar o fluxo 108 dentro do aparelho 200. De maneira similar, o sistema fixador transversal 240 inclui pelo menos um primeiro fixador transversal 242 e um segundo fixador transversal 244 acoplado com o lado externo 250 do aparelho 200. O primeiro fixador 242 corresponde com o segundo fixador 244. O primeiro fixador 242 e o segundo fixador 244 são acoplados com o lado externo 250 adjacentes às bordas transversais opostas 246 e 248 do aparelho 200 para vedar substancialmente o fluxo 108 dentro do aparelho 200. No exemplo de exemplo, cada um dos sistemas de fixador 230 e 240 inclui um fixador de autossuporte tal como, mas não limitado a um zíper de pressão. Alternativamente, os sistemas de fixador 230 e 240 podem incluir um fixador de gancho e malha ou qualquer fixador que facilita a operação do aparelho como descrito aqui. Os sistemas de fixador 230 e 240 e são cada acoplados de maneira liberável com o duto 102 para permitir que o aparelho 200 e/ou o duto 102 sejam inspecionados.

[0030] No exemplo exemplar, extremidades opostas 254 e 256 da camada de contenção balística 202 são acopladas através de um fixador 258, tal como, mas não limitado a um fixador de gancho e malha de aço inoxidável que permite que extremidades opostas 254 e 256 sejam acopladas de maneira liberável. Em operação durante um evento de ruptura de duto, fixador 258 deve suportar temperaturas e pressões elevadas sem cair. Desta forma, o fixador 258 pode ser qualquer tipo de fixador compreendido de qualquer material capaz de suportar tal ambiente. De maneira similar, extremidades opostas 260 e 262 da camada de contenção balística externa 212 são acopladas através de um fixador 264, desta forma, mas não limitado a um fixador de gancho e malha de aço inoxidável. A camada de isolamento 208 é acoplada com pelo menos uma das camadas de contenção de ar interna e externa 206 e 210 através de costura e/ou ligação de adesão. Alternativamente, as camadas de contenção de ar interna e/ou externa 206 e 210 podem ser acopladas com a camada de isolamento 208 usando qualquer meio que permite a operação do aparelho 200 como descrito aqui. O acoplamento da camada de isolamento 208 com as camadas de contenção de ar 206 e/ou 208 facilita a retenção da camada de isolamento 208 no lugar para evitar o movimento da camada de isolamento 208 entre camadas de contenção de ar interna e externa 206 e 210.

[0031] Adicionalmente, no exemplo de exemplo, camada de contenção de ar externa 210 inclui uma primeira extremidade 266 e uma segunda extremidade oposta 268. De maneira similar, a camada de contenção interna 206 inclui uma primeira extremidade 270 e uma segunda extremidade oposta 272. Ainda, a camada de isolamento 208 inclui uma primeira extremidade 274 e uma segunda extremidade oposta 276. No exemplo de exemplo, as primeiras extremidades 266 e 270 se estendem por uma distância a partir da primeira extremidade 274 da camada de isolamento 208 tal que as extremidades 266 e 270 das camadas 206 e 210 podem ser fixadas por costura, ou de qualquer outra maneira. De maneira similar, as segundas extremidades 268 e 272 se estendem uma distância a partir da segunda extremidade 276 da camada de isolamento 208 tal que as segundas extremidades 268 e 272 das camadas 206 e 210 podem ser fixadas. Desta forma, as camadas de contenção de ar 206 e 210 encapsulam camada de isolamento 208 para evitar substancialmente a exposição da camada de isolamento 208 ao fluxo de fluido 108. O aparelho de ruptura de duto 200 também inclui um fixador de zíper balístico 278 posicionado em pelo menos uma das camadas 206, 208, 210 da bainha de isolamento 204. Similar aos sistemas de fixador 230 e 240, os fixadores 258, 264, e 278 são acoplados de maneira liberável com o duto 102 tal que o aparelho 200 pode ser removido a partir do duto 102 para a inspeção do duto 102 e/ou aparelho 200.

[0032] Em alguns exemplos, aparelho 200 inclui uma pluralidade de dispositivos de preensão 280 que substancialmente evita a separação de uma costura longitudinal dos primeiros fixadores 232 e 234 no aparelho 200. No exemplo de exemplo, uma pluralidade de cavidades 282 definida no aparelho 200 é dimensionada para receber aparelho 200 para permitir que o aparelho 200 seja substancialmente preso em torno do duto 102 como laços de roupa de fibra de vidro posicionados através das cavidades 282. Em um exemplo, uma pluralidade de ilhós 284 é posicionada dentro de uma respectiva cavidade 282 para substancialmente evitar o despedaçamento do aparelho 200 por laços de roupa de fibra de vidro. Alternativamente, uma pluralidade de preensão pode ser qualquer maneira que evita a separação de uma costura longitudinal de primeiros fixadores 232 e 234 incluindo, mas não limitado a fixadores mecânicos, laços de fio, cabrestantes, zíperes, ou uma combinação dos mesmos.

[0033] No evento de um estouro de duto que causa fratura 110 no duto 102, a camada de contenção balística 202 é configurada para se deformar para evitar a penetração de detritos do duto 102 através da mesma. Mais especificamente, a camada de contenção balística é enrolada em torno do duto 102 tal que intercepta detritos de qualquer tamanho significativo, mas, ao mesmo tempo, é desejável que camada de contenção balística 202 inclui alguma folga em torno do duto 102 para ser capaz de estirar para absorver a energia de impacto dos detritos. Como uma porção de duto 102 a partir da fratura 110 se move de maneira radial para fora, como faz a porção da camada de contenção balística 202 imediatamente adjacente a mesma. Desta forma, é desejável que cada filamento do tecido de fibra de vidro da camada de contenção balística 202 seja capaz de ser empurrado de maneira axial e de maneira circunferencial através da estrutura tecida por uma pequena quantidade de maneira a estender o estiramento além da parte do filamento imediatamente adjacente à fratura de duto 110 tal que o restante da circunferência da camada de contenção balística 202 é puxada tensa para o duto 102. É importante que a camada de contenção balística 202 possua o rendimento necessário para ser capaz de apanhar um fragmento de duto e estirar para absorver a força, mas a camada de contenção balística 202, e portanto o aparelho 200, também deve ser enrolado em torno do duto com força compressiva suficiente para manter a posição do aparelho 200 no duto 102.

[0034] Adicionalmente, a camada de contenção balística 202 está configurada para ser permeável ao fluxo de fluido de alta temperatura e alta pressão 108 para passar através da mesma. No entanto, a camada de contenção de ar interna 206 é impermeável ao fluxo de fluido 110 tal que o fluxo 108 é divergido de maneira circunferencial e/ou de maneira axial dentro do aparelho 200 entre a camada de contenção balística 202 e a camada de contenção de ar interna 206 até que o fluxo 108 alcance um dos respiradouros 214. Como descrito acima, os respiradouros 214 são formados pelo menos nas camadas 206, 208, e 210 e são configurados para canalizar o fluxo de fluido 108 através das mesmas. As camadas de contenção de ar 206 e 210 e os respiradouros 214 são configuradas para isolar a camada de isolamento 208 do fluxo de fluido de alta pressão e de alta temperatura 108 para evitar que o fluxo de fluido 108 degenere a camada de isolamento e faça com que as peças de isolamento obstruam ou entupam os respiradouros 214. Se o fluxo de fluido 108 deve encontrar uma camada de isolamento desprotegida 208, o fluxo 108 pode romper a camada 208 e fazer com que as peças de camada 208 obstruam os respiradouros 214, evitando, portanto, a liberação do fluxo 108 para a atmosfera. Desta forma, a camada de contenção de ar interna impermeável 206 direciona o fluxo de fluido 108 através de pelo menos um respiradouro impermeável 214 para proteger a camada de isolamento 208. No exemplo de exemplo, camada de contenção de ar externa 210 também é impermeável ao fluxo de fluido 108 para evitar a exposição da camada de isolamento 208 ao fluxo de fluido 108 uma vez que o fluxo sai do aparelho 200. Em exemplos onde aparelho 200 inclui a camada de contenção balística externa 212, também tendo um respiradouro 214, a camada de contenção de ar externa 210 pode não ser impermeável.

[0035] O fluxo de fluido 108 que sai da fratura 110 é canalizado através do aparelho 200 e cria pressão na cobertura de respiradouro 216 até a pressão ser forte o suficiente para liberar a porção 220 da camada 210 ou 212 para permitir que o fluxo 108 saia do respiradouro 214. Desta forma, a primeira porção de preensão 218 é substancialmente flexível para permitir que a segunda porção de preensão 220 se libere da camada 210 ou 212, enquanto a primeira porção de preensão 218 permanece acoplada com a camada 210 ou 212. Adicionalmente, a segunda porção de preensão 220 pode ser configurada para acoplar com a camada 210 ou 212 tal que uma pressão predeterminada é necessária de liberar a porção 220. Por exemplo, a cobertura 216 pode ser acoplada de maneira liberável com a camada 210 ou 212 tal que 1172 KPa (170 libras por polegada quadrada (psi)) são necessárias para liberar a porção 220. Alternativamente, a cobertura 216 pode ser configurada para acoplar de maneira liberável com a camada 210 ou 212 por qualquer pressão.

[0036] A FIG. 5 é um fluxograma de um método de exemplo 300 para fabricar o aparelho 200. O método 300 inclui formar 302 a camada de contenção balística 202 e formar 304 a bainha de isolamento 204 que substancialmente circunscreve a camada de contenção balística 202. Formar 304 a bainha de isolamento 204 compreende formar 306 a camada de contenção de ar interna 206, formar 308 a camada de isolamento 208, e formar 310 a camada de contenção de ar externa 210. No exemplo de exemplo, a camada de contenção balística 202 é formada 302 no aparelho 200 tal que a camada 202 é configurada para corresponder substancialmente com o duto 102. Além disso, a camada de contenção balística 202 é formada 302 a partir de um tecido de fibra de vidro resistente à temperatura de fibras de vidro S que é permeável para permitir que o fluxo de fluido 108 passe através da mesma. Adicionalmente, as camadas de contenção de ar interna e externa 206 e 210 são formadas 306 e 310 a partir de um material resistente à temperatura, tais como, mas não limitado a borracha de silicone ou fibra de vidro revestida por silicone que é impermeável para evitar que o fluxo de fluido 108 passe através. O método 300 também inclui o acoplamento 312 da camada de contenção balística 202 com a bainha de isolamento 204.

[0037] Os exemplos descritos aqui permitem que estruturas de um veículo sejam protegidas de explosões, fragmentos, e/ou estouros que podem ocorrer dentro dos dutos do veículo. Os exemplos descritos aqui também proveem um sistema com bom custo-benefício para proteger um veículo de mal irreparável através da eliminação da necessidade para uma blindagem estrutural de sistemas que pode ser trabalhosa, pesada, e custosa de fabricar e manter. Adicionalmente, os exemplos descritos aqui isolam a camada de isolamento do fluxo de fluido de alta pressão que pode resultar a partir do estouro do duto. Desta forma, os exemplos descritos aqui evitam a exposição da camada de isolamento ao fluxo de fluido e, portanto, evitam a degradação da camada de isolamento e a obstrução dos respiradouros. Apesar de os exemplos descritos acima serem descritos com relação a um veículo, os exemplos podem ser implementados em aplicações estacionárias tais como edificações tendo estruturas sensíveis ao calor.

[0038] Adicionalmente, a descrição compreende aspectos de acordo com as seguintes cláusulas: Cláusula 1. Um aparelho para o uso com um duto, o dito aparelho compreendendo: uma camada de contenção balística; e uma bainha de isolamento acoplada com a dita camada de contenção balística, a dita bainha de isolamento compreendendo: uma primeira camada de contenção de ar; uma segunda camada de contenção de ar; e uma camada de isolamento posicionada entre a dita primeira e a segunda camadas de contenção de ar. Cláusula 2. O aparelho compreendendo adicionalmente um respiradouro definido na dita bainha de isolamento. Cláusula 3. O aparelho em que a dita camada de contenção balística substancialmente corresponde contra o duto. Cláusula 4. O aparelho em que a dita bainha de isolamento substancialmente circunscreve a dita camada de contenção balística. Cláusula 5. O aparelho compreendendo adicionalmente uma camada de contenção balística externa substancialmente circunscreve a dita bainha de isolamento. Cláusula 6. O aparelho em que a dita camada balística compreende um tecido de fibra de vidro de fibras de vidro S. Cláusula 7. O aparelho em que a dita primeira e a dita segunda camadas de contenção de ar encapsulam a dita camada de isolamento para isolar substancialmente a dita camada de isolamento a partir do fluxo de fluido a partir do duto através de uma fratura. Cláusula 8. O aparelho em que a dita primeira e a dita segunda camadas de contenção de ar são formadas a partir de um material resistente à temperatura que é substancialmente impermeável a fluxo de fluido a partir do duto através de uma fratura. Cláusula 9. O aparelho compreendendo adicionalmente um fixador liberável acoplado com a dita segunda camada de contenção de ar. Cláusula 10. Um sistema de proteção de duto para um veículo, o dito sistema compreendendo: um duto 102; e o aparelho de ruptura de duto de qualquer uma das cláusulas. Cláusula 11. Um método para fabricar um aparelho para a contenção de um fluxo de fluido descarregado a partir de uma fratura em um duto, o dito método compreendendo: formar uma camada de contenção balística; formar uma bainha de isolamento, em que formar a bainha de isolamento compreende: formar uma primeira camada de contenção de ar; formar uma segunda camada de contenção de ar; e formar uma camada de isolamento posicionada entre a primeira e a segunda camadas de contenção de ar; e acoplar a camada de contenção balística com a bainha de isolamento. Cláusula 12. O método em que formar uma camada de contenção balística compreende formar uma camada de contenção balística a partir de um material resistente à temperatura que é permeável para permitir que o fluido flua através delas. Cláusula 13. O método em que formar uma camada de contenção balística compreende formar uma camada de contenção balística a partir de um tecido de fibra de vidro de fibras de vidro S. Cláusula 14. O método em que formar a primeira e a segunda camadas de contenção de ar compreende formar a primeira e a segunda camadas de contenção de ar a partir de um material resistente à temperatura que é substancialmente impermeável para evitar que o fluido flua através delas. Cláusula 15. O método em que formar a primeira e a segunda camadas de contenção de ar compreende formar a primeira e a segunda camadas de contenção de ar a partir de um de borracha de silicone ou fibra de vidro revestida por silicone. Cláusula 16. O método em que formar a bainha de isolamento compreende encapsular a camada de isolamento entre a primeira e a segunda camadas de contenção de ar para isolar substancialmente a camada de isolamento a partir do fluxo de fluido a partir do duto através da fratura. Cláusula 17. Um sistema de proteção de duto para um veículo, o dito sistema compreendendo: um duto; e um aparelho de ruptura de duto compreendendo: uma camada de contenção balística; e uma bainha de isolamento acoplada com a dita camada de contenção balística, a dita bainha de isolamento compreendendo: uma primeira camada de contenção de ar; uma segunda camada de contenção de ar; e uma camada de isolamento posicionada entre a dita primeira e a segunda camadas de contenção de ar. Cláusula 18. O sistema de proteção de duto em que a dita camada de contenção balística substancialmente corresponde contra um duto, e em que a dita bainha de isolamento substancialmente circunscreve a dita camada de contenção balística. Cláusula 19. O sistema de proteção de duto em que a dita camada de contenção balística é permeável para permitir que o fluxo de fluido passe através da mesma. Cláusula 20. O sistema de proteção de duto em que a dita primeira e a dita segunda camadas de contenção de ar são formadas a partir de um material resistente à temperatura que é impermeável ao fluxo de fluido a partir da fratura, em que a dita primeira e a dita segunda camadas de contenção de ar substancialmente encapsulam a dita camada de isolamento para evitar a exposição da dita camada de isolamento para o fluxo de fluido a partir do dito duto através da fratura. Cláusula 21. O sistema de proteção de duto compreendendo adicionalmente um respiradouro definido na dita bainha de isolamento.

[0039] Apesar de funcionalidades específicas de vários exemplos da invenção poderem ser mostradas em alguns desenhos e não em outros, isto ocorre apenas por conveniência. De acordo com os princípios da invenção, qualquer funcionalidade de um desenho pode ser referenciada e/ou reivindicada em combinação com qualquer funcionalidade de qualquer outro desenho.

[0040] Esta descrição escrita usa os exemplos para divulgar vários exemplos, que incluem o melhor modo, para permitir que qualquer perito na técnica pratique estes exemplos, incluindo fazer e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável é definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorrem para o perito na técnica. Tais outros exemplos são intencionados de estar dentro do escopo das reivindicações se elas possuem elementos estruturais que não diferem de linguagem literal das reivindicações, ou se elas incluem elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais a partir das linguagens literais das reivindicações.

Claims

1. Aparelho (200) para o uso com um duto que canaliza um fluido através do mesmo, o aparelho (200) caracterizado pelo fato de que compreende: uma camada de contenção balística (202) configurada para ser exposta para o fluido, em que a camada de contenção balística (202) corresponde contra o duto; e uma bainha de isolamento (204) acoplada com a camada de contenção balística (202) de modo que a bainha de isolamento (204) circunscreve a camada de contenção balística (202), em que a bainha de isolamento (204) é configurada para restringir transferência de calor a partir do interior do duto, a bainha de isolamento (204) compreendendo: uma primeira camada de contenção de ar (206); uma segunda camada de contenção de ar (210); e, uma camada de isolamento (208) posicionada entre a dita primeira e a segunda camadas de contenção de ar (206, 210); e, um respiradouro (214) definido através da primeira camada de contenção de ar (206), da segunda camada de contenção de ar (210), e da camada de isolamento (208).

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma camada de contenção balística externa (202) substancialmente circunscreve a bainha de isolamento (204).

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada balística compreende (202) um tecido de fibra de vidro de fibras de vidro S.

4. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira e a segunda camadas de contenção de ar (206, 210) encapsulam a camada de isolamento (208) para isolar substancialmente a camada de isolamento (208) a partir do fluxo de fluido a partir do duto através de uma fratura.

5. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira e a segunda camadas de contenção de ar (206, 210) são formadas a partir de um material resistente à temperatura que é substancialmente impermeável a fluxo de fluido a partir do duto através de uma fratura.

6. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um fixador liberável (220) acoplado com a dita segunda camada de contenção de ar (210).

7. Método para fabricar um aparelho para a contenção de um fluxo de fluido descarregado a partir de uma fratura em um duto, o método caracterizado pelo fato de que compreende: formar uma camada de contenção balística (202) configurada para ser exposta para o fluido, em que a camada de contenção balística (202) corresponde contra o duto; formar uma bainha de isolamento (204), em que a bainha de isolamento (204) é configurada para restringir transferência de calor a partir do interior do duto, em que formar a bainha de isolamento (204) compreende: formar uma primeira camada de contenção de ar (206); formar uma segunda camada de contenção de ar (210); e formar uma camada de isolamento (208) posicionada entre a primeira e a segunda camadas de contenção de ar (206, 210); formar um respiradouro (214) através da primeira camada de contenção de ar (206), da segunda camada de contenção de ar (210), e da camada de isolamento (208); e, acoplar a camada de contenção balística (212) com a bainha de isolamento (204) de modo que a bainha de isolamento (204) circunscreve a camada de contenção balística (202).

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que formar uma camada de contenção balística (202) compreende formar uma camada de contenção balística (212) a partir de um material resistente à temperatura que é permeável para permitir que o fluido flua através delas.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que formar uma camada de contenção balística (202) compreende formar uma camada de contenção balística a partir de um tecido de fibra de vidro de fibras de vidro S.

10. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que formar a primeira e a segunda camadas de contenção de ar (206, 210) compreende formar a primeira e a segunda camadas de contenção de ar (206, 210) a partir de um material resistente à temperatura que é substancialmente impermeável para evitar que o fluido flua através delas.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que formar a primeira e a segunda camadas de contenção de ar (206, 210) compreende formar a primeira e a segunda camadas de contenção de ar (206, 210) a partir de um de borracha de silicone ou fibra de vidro revestida por silicone.

12. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que formar a bainha de isolamento (204) compreende encapsular a camada de isolamento (208) entre a primeira e a segunda camadas de contenção de ar (206, 210) para isolar substancialmente a camada de isolamento (208) a partir do fluxo de fluido a partir do duto através da fratura.