BR102015026842B1

BR102015026842B1 - máquina para pulverizar uma seção de tubulação e processo para pulverizar uma seção de tubulação

Info

Publication number: BR102015026842B1
Application number: BR102015026842-4A
Authority: BR
Inventors: Kristian Foat; Michael George
Original assignee: Pipeline Induction Heat Limited
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2021-01-12
Also published as: GB201418785D0; GB2531560A; BR102015026842A2; US20160114362A1; NO3012030T3; US20210229138A1; EP3012030B1; EP3012030A1

Abstract

Refere-se a uma máquina (100) para pulverizar uma seção de tubulação (2, 4), a máquina compreendendo: um invólucro (102) configurado para circundar uma seção de tubulação; uma estrutura (124, 138) rotativa sobre a seção da tubulação no invólucro; meios rotativos (122, 128) operáveis para girar a estrutura; um mecanismo de fornecimento de água (134a, 134b, 134c, 140a, 140b, 140c) montado na estrutura e rotativo nela para pulverizar água em torno de uma seção de tubulação no invólucro; e um mecanismo de fornecimento de ar (136a, 136b, 136c) montado na estrutura e rotativo nela para pulverizar ar em torno de uma seção de tubulação no invólucro. Refere-se ainda a um processo para pulverizar uma seção de tubulação.

Description

MÁQUINA PARA PULVERIZAR UMA SEÇÃO DE TUBULAÇÃO e PROCESSO PARA PULVERIZAR UMA SEÇÃO DE TUBULAÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a uma máquina de pulverização de uma seção de tubulação de ar e de água e um processo para a pulverização de uma seção de tubulação de ar e de água.

[002] Petróleo, gás e outras tubulações são tipicamente formadas a partir de vários comprimentos de seções de tubos de aço individuais que são soldadas entre si extremidade-a-extremidade conforme eles estão sendo colocados. Tal como aqui utilizado, uma seção de tubulação é qualquer comprimento de uma construção da tubulação, enquanto uma seção de tubo é que é soldada em conjunto para formar a construção de tubulação. Para prevenir a corrosão ou outros danos nas seções de tubo que ocorrem tanto a partir do ambiente e durante o transporte, e para reduzir a perda de calor de fluidos transportados, através de tubulações, as seções de tubo são revestidas com uma ou mais camadas de proteção e/ou isolamento. As seções de tubo são normalmente revestidas externamente em uma remota fábrica a partir do local em que se encontram para serem colocados. Isso é muitas vezes referido como revestimento aplicado na fábrica e geralmente é mais rentável do que o revestimento de seções de tubo no local onde eles são colocados. Na fábrica, o revestimento é aplicado no exterior das seções de tubo depois do que um comprimento curto de, aproximadamente, 150 milímetros de 250 milímetros é deixado sem revestimento em cada extremidade da seção de tubo.

[003] Uma fábrica de revestimento pode tomar várias formas diferentes dependendo do aplicador do revestimento em particular. Um revestimento convencional compreenderá, tipicamente, pelo menos, um primeiro, ou "iniciador", camada, tal como um material de fusão de epóxi ligado (FBE) ou de polipropi-leno, que é aplicado na forma líquida ou em pó para a superfície externa da seção de tubo de aço, enquanto está sendo aquecida. Para garantir uma boa ligação entre a seção de tubo de aço e a camada de iniciador, a seção de tubo é tipicamente limpa por explosão e resfriada bruscamente com um padrão de ancoragem apropriado. A seção de tubo é aquecida, antes da camada de iniciador ser aplicada, o que é normalmente a temperatura de cura do material iniciador em pó ou líquido. Sob contato com a superfície de seção de tubo aquecido o material iniciador coalesce e cura para formar uma camada contínua. A camada de iniciador protege principalmente contra a corrosão. A camada de iniciador pode ser utilizada como a única camada de um revestimento, ou pode ser complementada com uma segunda camada para proporcionar propriedades de isolamento térmico e de proteção mecânica adicional.

[004] Polipropileno, polietileno, e material de poliuretano têm boas propriedades de isolamento térmico e proteção mecânica e eles são comumente utilizados para revestir oleodutos que transportam fluidos de até 140 graus Celsius. Polipropileno, polietileno e poliuretano são amplamente utilizados no revestimento aplicado na fábrica para seções de tubo. Enquanto a cura da camada de iniciador está acontecendo, e de modo a permitir que as camadas se liguem, uma segunda camada de revestimento de polipropileno, polietileno ou de poliuretano é aplicada geralmente por uma técnica de moldagem por injeção, enquanto a seção de tubo de aço é aquecida por aquecimento por indução, por exemplo. Todas menos as extremidades da seção de tubo são fechadas por um molde pesado que define uma cavidade em torno da seção de tubo não revestido, que é subsequentemente cheio com material de polipropileno, polietileno ou de poliuretano fundido a quente, a partir de uma máquina de moldagem por injeção na fábrica. Uma vez que a segunda camada parcialmente resfriou e é pelo menos parcialmente solidificada, o molde é removido para deixar o revestimento aplicado na fábrica no lugar na seção de tubo.

[005] Opcionalmente, se o polipropileno é utilizado como a segunda camada de revestimento, uma camada adicional de material de polipropileno modificado quimicamente (CMPP) que atua como um adesivo pode ser aplicado entre a primeira camada e a segunda camada, durante o tempo de cura (isto é, tempo necessário para endurecer ou juntar) da camada de iniciador. Da mesma forma, se o polietileno é utilizado como a segunda camada no revestimento, uma camada adicional de material de polietileno, que atua como um adesivo pode ser aplicada entre a primeira camada e a segunda camada, durante o tempo de cura da camada de iniciador.

[006] Opcionalmente, a segunda camada pode compreender material de polipropileno ou de polietileno na forma de uma fita enrolada em hélice sobre uma primeira camada de iniciadores durante o tempo de cura do iniciador. Opcionalmente, a segunda camada pode compreender uma manga de encolhimento por calor de material de polipropileno aquecida a cerca de 150 graus Celsius e deixada resfriar e encolher em torno da primeira camada de iniciador, durante o tempo de cura do iniciador.

[007] As extremidades não revestidas são necessárias para permitir que as seções de tubo a serem soldadas em conjunto formem uma tubulação no campo. Uma seção de tubulação onde as extremidades das seções de tubo adjacentes estão unidas por meio de soldagem é conhecida como uma junta de campo. Após a soldagem, as extremidades expostas das seções de tubo de aço em ambos os lados da solda (isto é, a junta de campo) deve ser revestida. Revestimentos de juntas de campo podem ser aplicados usando técnicas semelhantes, ou equivalentes, para as técnicas de revestimento aplicado na fábrica. Revestimentos de juntas de campo podem ser aplicados usando uma folha flexível de materiais como, por exemplo, um material de polietileno ou de polipropileno formado em uma manga cilíndrica cobrindo as extremidades ex-postas das seções de tubo de aço. Um material de polipropileno, de poliuretano ou de epóxi ligado por fusão de elevada densidade podem ser injetados dentro de um espaço anular entre a junta de campo e a manga de cobertura cilíndrica. Os materiais injetados reagem a uma temperatura em qualquer lugar entre cerca de 80 a 250 graus Celsius, para formar um enchimento de alta densidade. A manga de cobertura fornece resistência à perfuração e alguma resistência à abrasão. Assim, a manga de cobertura e material de enchimento formam um sistema composto que proporciona isolamento térmico e resistência ao impacto para a junta de campo.

[008] As juntas de campo e revestimentos de junta de campo devem ter, na medida do possível, as mesmas propriedades mecânicas e térmicas que o resto da tubulação. Assim, uma seção de junta de campo da tubulação deve ser devidamente preparada antes do revestimento. Preparação de uma seção de junta de campo da tubulação pode envolver a limpeza da junta de campo após a soldagem de modo que seja, tanto quanto é possível, tão limpo como quando era originalmente limpo por golpe de ar e resfriada bruscamente na fábrica. Um revestimento de junta de campo deve ser feito por um processo de revestimento que utiliza materiais plásticos termoendurecíveis que são compatíveis com os revestimentos aplicados na fábrica adjacentes. Compatibilidade dos revestimentos de junta de campo e aplicados de fábrica permite que a fusão ocorra entre os revestimentos de junta de campo e aplicados na fábrica, dando assim uma maior integridade dos revestimentos na seção de junta de campo de tubulação.

[009] Tubulações podem ser construídas em uma instalação específica onde a tubulação é puxada através da instalação em incrementos iguais ao comprimento de uma seção de tubo, como é típico para tubulações submarinas fora da costa. Com este processo de construção de cada soldagem, a prepara-ção e/ou operação de revestimento é realizada em um local fixo com as seções de junta de campo de tubulação movendo para a posição em que as operações serão executadas. Com este processo de construção, nem sempre é necessário levantar o maquinário de junta de campo à entrada ou saída da tubulação.

[010] Tubulações podem ser construídas in situ, em que a soldagem, a preparação e/ou operação de revestimento de cada seção de junta de campo de tubulação ocorre na, ou muito perto da, posição em que a tubulação irá ser enterrada, como é típico para tubulações na costa pelo país. Com este processo de construção de maquinaria de junção de campo deve ser transportada para cada junta de campo individual, a fim de efetuar uma soldagem, a preparação e / ou a operação de revestimento, para a seção de tubulação. A maquinaria de junção de campo é continuamente levantada dentro e fora da tubulação, a fim de executar as operações sequencialmente ao longo da cadeia de seções de junta de campo da tubulação.

[011] Além das diferenças causadas pela necessidade de elevar continuamente o maquinário de junção de campo dentro e fora da tubulação, soldagem, preparação e / ou características de revestimento são semelhantes à maquinaria de junção de campo para uso em uma instalação dedicada.

[012] Sabe-se para preparar uma seção de junta de campo da tubulação para o revestimento limpando manualmente por operadores que utilizam unidades de mão de lavagem a jato de água. Este processo é demorado, intenso de trabalho e incapaz de conter todo o excesso de pulverização de jatos de água. Mais uma vez, excesso de pulverização tem o potencial para criar uma área de trabalho perigosa durante o processo de limpeza e os operadores podem precisar usar equipamento de proteção pessoal pesado. Além disso, a limpeza não limpa manualmente com confiabilidade toda a área da superfície da junta de campo. Isto é importante porque qualquer resíduo remanescente sobre a junta de campo pode afetar adversamente o processo de revestimento subsequente e degradar as propriedades mecânicas e térmicas do revestimento da junta de campo.

[013] Uma variedade de máquinas está disponível para revestir seções de junta de campo de tubulação, em grande parte destinadas a reduzir o tempo necessário para realizar um processo de revestimento e economia de material de revestimento, mas também para ajudar a garantir uma aplicação coerente do material de revestimento. Deitar uma tubulação tipicamente envolve revestir vários milhares de juntas de campo, assim, mesmo uma pequena economia no tempo, ou uma pequena redução na quantidade de material de revestimento, necessário para revestir cada junta de campo pode levar a economias significativas de custos globais.

[014] Sabe-se que para resfriar bruscamente um revestimento de junta de campo com água vertida sobre o topo do conjunto de campo. Isto endurece a superfície do revestimento mais rapidamente da junta de campo que de outra forma caso fossem deixadas a resfriar e curar à temperatura ambiente. Isso permite que os operadores e suas máquinas passem para a próxima junta de campo e comecem a trabalhar de forma mais rápida que economiza tempo. O processo de resfriamento brusco proporciona mais estabilidade ao conjunto de revestimento em relação ao campo de força gravitacional sobre a folha e o revestimento, conforme o revestimento de rolos de suporte passa sobre uma tubulação. O processo de resfriamento brusco de revestimento endurece a folha contra o ambiente externo. Além disso, um revestimento de junta de campo, uma vez resfriado bruscamente, pode ser submetido a um teste de integridade a sua alta voltagem que deve ser feito apenas uma vez que o revestimento tenha resfriado e curado. No entanto, o processo de resfriamento brusco pode causar uma distribuição desigual de resfriamento em torno da circunferência do conjunto de revestimento porque o topo está exposto à água mais fria. Alguns métodos alternativos conhecidos envolvem uma série de bocais em torno do revestimento da junta de campo. No entanto, permanece uma dificuldade em alcançar uma distribuição uniforme e taxa de resfriamento. Quando os revestimentos da junta de campo são resfriados a taxas irregulares, pode afetar a estrutura cristalina do material de revestimento. Por exemplo, um desequilíbrio pode fazer com que o material de revestimento de junta de campo seja em grande parte uma estrutura amorfa, de um lado e uma estrutura parcialmente cristalina, por outro lado, dependendo de que lado experimentou a taxa mais rápida de resfriamento. Uma estrutura cristalina transporta uma densidade mais elevada e encolhimento maior que uma estrutura amorfa, o que pode causar a tensão a desenvolver através do corpo do revestimento de junta de campo. Além disso, o excesso de tinta dos bocais pode criar uma área de trabalho perigoso durante o processo de resfriamento brusco.

[015] Em um aspecto da presente invenção, é fornecida uma máquina para a pulverização de uma seção da tubulação, o equipamento compreendendo: um invólucro configurado para envolver uma seção da tubulação; uma estrutura rotativa em torno de uma seção da tubulação no invólucro; meio rotativo operável para girar a estrutura; um mecanismo de fornecimento de água montado sobre a estrutura e, com isso rotativo para pulverizar água em torno de uma seção de tubulação no invólucro; e um mecanismo de fornecimento de ar montado sobre a estrutura e com ela girar para pulverizar ar em torno de uma seção de tubulação no invólucro. O mecanismo de fornecimento de água pode ser usado para pulverizar água a qualquer uma junta de campo limpa de detritos antes do seu revestimento ou resfriamento brusco de um novo revestimento de junta de campo para resfriar a sua superfície e melhorar as suas propriedades mecânicas. No caso do resfriamento brusco de uma junta de campo re-cém-revestida, o mecanismo de fornecimento de ar pode proporcionar uma explosão inicial de ar comprimido que pode formar, por efeito Coanda assistido, um cobertor de ar em torno da seção de tubulação. O cobertor de ar esfria levemente o revestimento de junta de campo para injetar ele contra choque térmico posterior de resfriamento brusco em água. Um processo de resfriamento brusco mais gradual resulta em uma estrutura cristalina mais uniforme e acabamento superficial no material de revestimento. Opcionalmente, o mecanismo de fornecimento de ar pode ser usado para ajudar a secar o revestimento de campo após o processo de resfriamento brusco ser terminado. No caso da limpeza, especialmente após a limpeza por jato de água com o mecanismo de fornecimento de água, por pulverização de ar do mecanismo de fornecimento de ar livra a seção de tubulação de excesso de água, ajuda no processo de secagem e ajuda a remover quaisquer detritos remanescentes até à seção da tubulação deixar a máquina. Essas vantagens contribuem para processo de fabricação de junta de campo mais rápido mais eficaz que economiza tempo e, ao longo de várias mil juntas de campo, pode levar a economias significativas de custos globais. A máquina pode ter uma construção modular, de modo que ela pode ser modificado para resfriar bruscamente ou limpar seções de tubulação com diferentes comprimentos e / ou diâmetros axiais.

[016] De preferência, o mecanismo de fornecimento de ar é deslocado rotativamente em torno do eixo de rotação da estrutura do mecanismo de fornecimento de água. Isso pode ajudar a evitar a confusão da estrutura e pode ajudar a prevenir a interferência entre as pulverizações de ar e água.

[017] De preferência, o mecanismo de fornecimento de água compreendem uma pluralidade de coletores de fornecimento de água a cada tubo distribuidor de fornecimento de água a ser montado a intervalos equiangulares em torno do eixo. Isto pode ajudar a espalhar os pulverizadores de água de forma mais uniforme sobre a circunferência da seção de junta de campo de tubulação no invólucro e melhorar o resfriamento brusco ou a eficiência de limpeza conforme a estrutura gira em torno da seção de tubulação.

[018] De preferência, o mecanismo de fornecimento de água é capaz de pulverizar água a entre 50 e 150 bar de pressão, de preferência a 100 bar de pressão. Pulverização de água a alta pressão pode ajudar a desalojar os detritos da superfície metálica de uma junta de campo.

[019] Alternativamente, o mecanismo de fornecimento de água é capaz de pulverizar água a entre 2 e 6 bar de pressão, de preferência a 4 bar de pressão. Baixa pressão de pulverização de água pode resfriar bruscamente o revestimento da junta de campo, sem causar danos ou a abrasão da superfície de um revestimento de junta de campo ainda não completamente curado.

[020] Preferencialmente, a máquina compreende um arranjo aquecedor montado na estrutura e com isso pode rodar para aquecer uma seção de tubulação no invólucro. O aquecedor pode acelerar a secagem da superfície metálica de uma junta de campo para que um processo de revestimento subsequente possa ocorrer mais cedo e economizar tempo. De preferência, o arranjo aquecedor compreende um arranjo aquecedor por indução. Isso pode facilitar o aquecimento do metal acima da junta de campo para os revestimentos aplicados na fábrica.

[021] Preferencialmente, o arranjo aquecedor compreende uma pluralidade de aquecedores de cada aquecedor sendo montado em intervalos angulares em torno do eixo. Isto pode ajudar a espalhar calor uniformemente em torno da circunferência da seção de junta de campo da tubulação no invólucro e melhorar a eficiência de aquecimento.

[022] Preferencialmente, o mecanismo de fornecimento de água está ligado hidraulicamente a uma fonte de água resfriada abaixo de dez graus Cel-sius. Isto pode acelerar o processo de resfriamento.

[023] Preferencialmente, o mecanismo de fornecimento de ar é capaz de pulverizar ar a entre 4 e 8 bar de pressão, de preferência a 6 bar de pressão. Isto pode ajudar a desalojar os detritos da superfície metálica de uma junta de campo ou desloca a água e seca a superfície de um revestimento de junta de campo.

[024] Preferencialmente, o mecanismo de fornecimento de ar compreende uma pluralidade de coletores de fornecimento de ar a cada coletor de fornecimento de ar sendo montado a intervalos equiangulares em torno do eixo. Isto pode ajudar a espalhar os pulverizadores de ar uniformemente em torno da circunferência da seção de junta de campo da tubulação no invólucro e melhorar a eficiência de resfriamento ou de resfriamento brusco.

[025] Preferencialmente, a máquina compreende um funil de coleta de matéria no interior do invólucro. O invólucro ajuda a prevenir o excesso de pulverização de jatos de ar e água que, juntamente com quaisquer detritos limpos a partir da superfície da seção da tubulação, está totalmente contido dentro do invólucro, recolhido e evacuado. Isso pode melhorar o ambiente de trabalho, evitando poças de água e coleta de detritos em vez de permitir a coleta em torno da máquina.

[026] Em um segundo aspecto da presente invenção, é proporcionado um processo para a pulverização de uma seção de tubulação, o processo compreendendo: o fornecimento de uma máquina de pulverização de uma seção da tubulação, a máquina tendo um invólucro, uma estrutura rotativa, meios rotativos operáveis para rodar a estrutura e um mecanismo de fornecimento de água e um mecanismo de fornecimento de ar montados sobre a estrutura e com ela pode rodar; dispor a estrutura sobre a seção da tubulação; em torno de uma seção da tubulação sendo pulverizada com o invólucro; operando meios de rotação para rodar a estrutura; direcionando um dos mecanismos de fornecimento de ar para pulverizar ar ao redor da seção da tubulação ou o mecanismo de fornecimento de água para pulverizar água ao redor da seção da tubulação; e, em seguida, direcionar o outro do mecanismo de fornecimento de ar para pulverizar ar em torno da seção de tubulação ou o mecanismo de fornecimento de água para aspergir água em torno da seção de tubulação. O segundo aspecto da presente invenção tem as vantagens como o primeiro aspecto da invenção.

[027] Preferencialmente, o processo compreende: direcionar o mecanismo de fornecimento de ar para pulverizar ar em torno da seção de tubulação por um minuto; em seguida, direcionar o mecanismo de fornecimento de água para pulverizar água ao redor da seção da tubulação por praticamente três minutos; e opcionalmente, em seguida, direcionar o mecanismo de fornecimento de ar para pulverizar ar em torno da seção de tubulação até um minuto. Isso pode fornecer um processo de resfriamento brusco de dois estágios melhorado onde o ar suavemente inicialmente resfria o revestimento da junta de campo para prepará-lo contra choques térmicos da subsequente fase de resfriamento em água mais rápida. Um processo de resfriamento brusco mais gradual resulta em uma estrutura cristalina mais uniforme e acabamento superficial no material de revestimento. A opção de uma explosão final do ar a partir do mecanismo de fornecimento de ar pode ser usada para ajudar a secar o revestimento de campo após o processo de resfriamento brusco ser terminado.

[028] De preferência, o mecanismo de fornecimento de ar é direcionado para pulverizar ar a entre 4 e 8 bar de pressão e o mecanismo de fornecimento de água é direcionado para pulverizar água a entre 2 e 6 bar de pressão.

[029] Alternativamente, o processo compreende: direcionar o mecanismo de fornecimento de água para aspergir água em torno da seção de tubu-lação por trinta segundos; em seguida, dirigir o mecanismo de fornecimento de ar para pulverizar ar ao redor da seção da tubulação para um minuto; e opcionalmente, em seguida, direcionar um arranjo de aquecedor montado sobre a estrutura rotativa e, com isso aquecer metais em torno da circunferência da seção de tubulação, de um modo preferido a uma temperatura de entre 90 e 130 graus Celsius. Isto pode proporcionar um processo de limpeza de duas fases de limpeza melhorada iniciada por jato de água pelo mecanismo de fornecimento de água. Isto é seguido pelo jato de ar de limpeza pelo mecanismo de fornecimento de ar que libera a seção de tubulação de quaisquer detritos remanescentes ou o excesso de água e ajuda no processo de secagem. Opcionalmente, o processo de secagem pode ser acelerado pelo mecanismo de aquecimento que atua sobre o metal da seção de tubulação de junta de campo entre os revestimentos aplicados na fábrica.

[030] Preferencialmente, o mecanismo de fornecimento de água é direcionado para pulverizar água a entre 50 e 150 bar de pressão e o mecanismo de fornecimento de ar é direcionado para pulverizar ar a entre 4 e 8 bar de pressão.

[031] Na descrição que se segue é feita referência à construção da tubulação a uma instalação específica, onde as tubulações se movem para a posição em que as operações de soldagem, de inibição, de resfriamento e/ou de revestimento são realizadas. No entanto, uma máquina de pulverização de uma seção de tubulação com água e ar com uma estrutura cilíndrica articulada adaptada para ser levantada continuamente dentro e fora da tubulação e transportada a partir de um seção de junta de campo de tubulação para a outra também é referenciada. Em qualquer dos casos, a estrutura pode ser rotativa com ou sem o invólucro em torno da seção de tubulação.

[032] A presente invenção irá agora ser explicada, por meio de apenas exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

[033] A Figura 1 mostra uma vista em corte transversal de duas seções de tubo unidas;

[034] A Figura 2 mostra uma vista em perspectiva de uma primeira modalidade ou uma segunda modalidade de uma máquina de acordo com a presente invenção;

[035] A Figura 3 mostra uma vista em elevação lateral da máquina da Figura 2 e indica a posição da seção IV-IV e VI-VI;

[036] A Figura 4 mostra uma vista de seção transversal IV-IV da primeira modalidade da máquina;

[037] A Figura 5 mostra uma vista em perspectiva de uma estrutura cilíndrica da primeira modalidade da máquina;

[038] A Figura 6 mostra uma vista em seção transversal VI-VI da segunda modalidade da máquina;

[039] A Figura 7 mostra uma vista em perspectiva de uma estrutura cilíndrica da segunda modalidade da máquina;

[040] A Figura 8 mostra uma vista em elevação lateral de um tubo distribuidor de fornecimento de ar;

[041] A Figura 9 mostra uma vista em elevação lateral de um tubo distribuidor de fornecimento de água a baixa pressão;

[042] A Figura 10 mostra uma vista em elevação lateral de água que está sendo pulverizada do tubo distribuidor de fornecimento de água a baixa pressão sob um revestimento de junta de campo de uma seção de tubulação;

[043] A Figura 11 mostra uma vista de extremidade de água que está sendo pulverizada a partir de três tubos distribuidores de fornecimento de água de baixa pressão em cima de um revestimento de junta de campo de uma seção da tubulação;

[044] A Figura 12 mostra uma vista em elevação lateral de um tubo distribuidor de fornecimento de água a alta pressão;

[045] A Figura 13 mostra uma vista em elevação lateral de uma placa de aquecimento por indução; e

[046] A Figura 14 mostra um diagrama esquemático de um circuito de refrigeração de água.

[047] Como mencionado acima, várias seções de tubo de aço cilíndrico oco são soldadas em conjunto para construir um tubulação. Os comprimentos individuais de seções de tubo são, antes de serem soldadas em uma tubulação, normalmente revestidas a uma fábrica remota de onde a tubulação é assentada.

[048] Fazendo referência à Figura 1, são mostradas duas seções de tubo de aço 2, 4 unidas entre si em relação de ponta a ponta, por meio de uma junta soldada 6 para formar o que é uma seção de uma tubulação que pode estender-se ao longo de muitos quilômetros. As seções de tubo 2, 4 têm o mesmo eixo central longitudinal AA. Aproximadamente, mas não limitado a, 150 milímetros para 250 milímetros de aço nu nas extremidades 8, 10 das seções de tubo 2, 4 permite a soldadura de junta soldada 6. As extremidades 8, 10 das seções de tubo 2, 4 e da junta soldada 6 são referidas como a junta do campo. O restante das seções de tubo 2, 4 são revestidas com um revestimento aplicado na fábrica 12, 14 de material, como, por exemplo, polipropileno, polietileno ou de material de poliuretano. As porções cilíndricas 16, 18 do, 14 são progressivamente cortadas como porções cônicas chanfradas 20, 22 na abordagem ao aço nu termina 8, 10 das seções de tubo 2, o revestimento 12 aplicado na fábrica 4. A localização de onde um revestimento de junta de campo 24 iria preencher a lacuna entre os dois revestimentos aplicados de fábrica 12, 14 é mostrada em linhas secundárias.

[049] Fazendo referência à Figura 2 e 3, mostra-se uma máquina 100 para pulverizar uma seção de tubulação com água e ar de acordo com a presente invenção. A máquina 100 compreende um cuboide geralmente em forma de invólucro 102. O invólucro 102 tem a cavidade interna através do qual pode passar uma sequência de seções de tubos soldados juntos em juntas de campo para formar uma tubulação. O invólucro 102 tem um par de furos mutuamente alinhados de tubulações circulares 104a, 104b, através de cada uma extremidade oposta do corpo e coaxial com um eixo longitudinal AA através do centro da máquina 100. Os orifícios de tubulações 104a, 104b são suficientemente grandes para acomodar a passagem de dutos com vários diâmetros de qualquer lugar entre 0,05 metros a 1,5 metros.

[050] O invólucro 100 tem uma porta articulada trancável 106a, 106b de cada lado oposto para fornecer um operador o acesso ao interior do invólucro 102. Cada porta106a, 106b tem uma respectiva janela 108a, 108b proporcionando um operador com visibilidade de dentro do invólucro 102.

[051] A parte inferior do invólucro 102 tem a forma de um funil de coleta 110 para recolher água, detritos e qualquer outro material que cai para o funil de coleta 110, por ação da gravidade, e dirigi-la para um tubo de extração de água 112 em um ponto mais baixo do funil de coleta 110. A mangueira da água de extração 112 fornece a água, quer por gravidade ou por bombeio, para um banho 300 que se encontra fora do invólucro 102. Umm mangueira de fornecimento de água 114 fornece água fresca, ou água reciclada a partir do banho 300, para um orifício de fornecimento de água 116 localizado na parte superior do invólucro 102, como é descrito em mais detalhe abaixo.

[052] A máquina 100 compreende uma interface homem / máquina 118 para permitir o controle da máquina 100 por um operador. A interface 118 apresenta um operador com um menu para iniciar ou parar a máquina 100 e / ou selecionar um processo. Outros aspectos do processo podem ser controlados automaticamente pela interface 118 uma vez que o operador iniciou a máquina 100.

[053] O invólucro 102 é apoiado no chão por uma placa de base 120. A máquina 100 compreende um motor eléctrico 122 fixo ao invólucro 102. A fonte de energia eléctrica para o motor 122 é controlada pela interface 118.

[054] Com referência às Figuras 4 e 5, é mostrado o interior de uma primeira modalidade da máquina 100, que compreende uma primeira estrutura 124 que circunscreve uma forma cilíndrica coaxial geralmente oca com o eixo AA dos furos de tubulações 104a, 104b e uma tubulação no invólucro 102. A primeira estrutura 124 é feita de alumínio, aço inoxidável ou outro material rígido. A primeira estrutura 124 é suportada para rotação em torno do eixo AA por um par de mancais 126a, 126b, um em cada extremidade axial oposta do invólucro 102 adjacente a um respectivo orifício 104a da tubulação, 104b. O motor 122 é acoplado à primeira estrutura 124 através de uma transmissão (não mostrada) protegida por uma cobertura 128. A transmissão pode ser qualquer mecanismo capaz de transmitir da saída de rotação do motor para a rotação da primeira estrutura, como, por exemplo, uma corrente ou correia sem fim ou um eixo de acionamento. A primeira estrutura 124 é girada pelo motor 122 em ambas as direções de duas pontas de seta B através do arco de 120 graus (+/-cinco graus para ajudar a facilitar a cobertura total de pulverização). A fonte de alimentação eléctrica e o funcionamento do motor 122 são controlados pela interface 118.

[055] A primeira estrutura 124 compreende um arranjo de três tubos distribuidores de fornecimento de água de baixa pressão (LP) 134a, 134b, 134C fixados ao perímetro da primeira estrutura 124 em intervalos equiangula-res de 120 graus sobre o eixo AA. O tubos distribuidores de fornecimento de água LP 134a, 134b, 134C estão dispostos de modo que eles podem pulverizar água sobre toda a circunferência de um revestimento de junta de campo 24 que cobre as extremidades 8, 10 de seções de tubo 2, 4 (ou seja, uma junta de campo 6, 8, 10 ) no invólucro 102, como é descrito em seguida. Abastecimento de água e operação dos tubos distribuidores de fornecimento de água LP 134a, 134b, 134C são controlados pela interface 118.

[056] A primeira estrutura 124 compreende e arranjo de três tubos distribuidores de fornecimento de ar 136a, 136b, 136c fixos ao perímetro da primeira estrutura 124 em intervalos equiangulares de 120 graus em torno do eixo AA. O tubo distribuidor de fornecimento de ar 136a está localizado aproximadamente equidistante entre os tubos distribuidores de fornecimento de água LP 134a, 134b, o tubo distribuidor de fornecimento de ar 136b está localizado aproximadamente equidistante entre os tubos distribuidores de fornecimento de água LP 134b, 134C e os tubos distribuidores de fornecimento de ar 136c estão localizados aproximadamente equidistante entre os tubos distribuidores de fornecimento de água LP 134C, 134a. Os tubos distribuidores de fornecimento de ar 136a, 136b, 136c estão dispostos de modo que eles podem soprar um fluxo de jato de ar comprimido em uma linha, ou uma lâmina, abrangendo um domínio comum de revestimento 24 no invólucro 102, como é descrito em seguida. Fornecimento de ar de ar e funcionamento os tubos distribuidores de fornecimento de ar 136a, 136b e 136c é controlado pela interface 118.

[057] Referindo às Figuras 6 e 7, é mostrada uma segunda modalidade da máquina 100, que compreende uma segunda estrutura 138 que circunscreve uma forma geralmente cilíndrica coaxial com o eixo AA dos furos de tubulações 104a, 104b e uma tubulação no invólucro 102. A segunda estrutura é feita de alumínio, de aço inoxidável ou de outro material rígido não-magnético. A segunda estrutura 138 é suportada para rotação em torno do eixo AA pelo par de mancais 126a, 126b. O motor 122 está acoplado à segunda estrutura 138 através de uma transmissão (não mostrada) protegido pela cobertura 128. A transmissão pode ser qualquer mecanismo capaz de transmitir da saída de rotação do motor para a rotação da segunda estrutura, como, por exemplo, um corrente ou correia sem fim ou um eixo de acionamento. A segunda estrutura 138 é rotativa pelo motor 122 em ambas as direções de duas pontas da seta B através do arco de 180 graus (+/- 5 graus para ajudar a facilitar a cobertura total de pulverização).

[058] A segunda estrutura 138 compreende um arranjo de três tubos distribuidores de fornecimento de água a alta pressão (HP) 140a, 140b, 140c fixos para o perímetro da segunda estrutura 138 em intervalos equiangulares de 120 graus sobre o eixo AA. Os tubos distribuidores de fornecimento de água HP 140a, 140b estão dispostos de modo que eles podem pulverizar um jato de água que abrange um domínio comum 6, 8, 10, no invólucro 102, como é descrito em seguida. Abastecimento de água e operação dos tubos distribuidores de fornecimento de água HP 140a, 140b, 140c é controlado pela interface 118.

[059] A segunda estrutura 138 compreende um arranjo de três tubos distribuidores de fornecimento de ar 136a, 136b, 136c fixados ao perímetro da segunda estrutura 138 em intervalos equiangulares de 120 graus sobre o eixo AA. O tubo distribuidor de fornecimento de ar 136a está localizado a cerca de quarenta graus sobre o eixo AA no sentido anti-horário (quando visto na Figura 6) a partir do tubo distribuidor de fornecimento de água HP 140a. O tubo distribuidor de fornecimento de ar 136b está localizado a cerca de quarenta graus sobre o eixo AA no sentido anti-horário a partir do O tubo distribuidor de fornecimento de água HP 140b. O tubo distribuidor de fornecimento de ar 136c está localizado a cerca de quarenta graus sobre o eixo AA no sentido anti-horário a partir do tubo distribuidor de fornecimento de água HP 140c. Os tubos distribui-dores de fornecimento de ar 136a, 136b, 136c estão dispostos de modo que eles podem soprar um jato de ar, em uma linha, ou uma lâmina, abrangendo um domínio comum 6, 8, 10, no invólucro 102, como é descrito em seguida. O fornecimento de ar e a operação dos tubos distribuidores de fornecimento de ar 136a, 136b é controlada pela interface 118.

[060] A segunda estrutura 138 compreende um arranjo de duas placas de aquecedor por indução 142, 144 fixado ao perímetro da segunda estrutura 138. As placas do aquecedor por indução 142, 144 são uma vantajosa, embora opcional, característica que pode ser omitida da segunda estrutura 138 para economizar espaço, peso ou custo. A placa de aquecimento por indução 142 está localizada a aproximadamente equidistante entre o tubo distribuidor de fornecimento de água HP 140c e o tubo distribuidor de fornecimento de ar 136a. A placa de aquecimento por indução 144 está localizada aproximadamente equidistante entre o tubo distribuidor de fornecimento de água HP 140b e tubo distribuidor de fornecimento de ar 136c. Cada placa de aquecedor por indução 142, 144 tem um lado inferior parcialmente cilíndrico 142a, 144a voltado para uma junta de campo 6, 8, 10 no invólucro 102. As partes inferiores parcialmente cilíndricas 142a, 144a são alongadas em uma direção paralela ao eixo AA de modo que abrange todo o comprimento da junta de campo 6, 8, 10, entre os chanfros cônicos 20, 22 sobre os revestimentos aplicados na fábrica 12 e 14. Os eixos longitudinais das partes inferiores 142a, 144a cilíndricos estão orientados paralelamente ao eixo AA e combinam, na medida do possível, a forma externa cilíndrica da junta de campo 6, 8, 10. Isto ajuda as chapas de aquecedor por indução 142, 144 a direcionar e concentrar o efeito de aquecimento por indução para a junta de campo 6, 8, 10. A fonte de energia eléctrica comum e operação das placas do aquecedor por indução 142, 144 é controlado pela interface 118.

[061] Referindo às figuras 8, é mostrado o tubo distribuidor de fornecimento de ar 136a em mais detalhe, sendo compreendido que os tubos distribuidores de fornecimento de ar 136b, 136c tem a mesma construção básica. O tubo distribuidor de fornecimento de ar 136a tem um perfil geralmente alongado quando visto de um lado. O tubo distribuidor de fornecimento de ar 136a compreende um tubo de fornecimento de ar comprimido 150 acoplado a um compressor de ar (não mostrado) a montante do tubo de fornecimento de ar 150. O compressor de ar é capaz de comprimir ar a cerca de 6 Bar e fornecer um fluxo de ar volumétrico de aproximadamente entre 80 litros / segundo (cerca de 170 CFM) e cerca de 21 litros / segundo (cerca de 45 CFM), dividido igualmente entre os tubos distribuidores de fornecimento de ar 136a, 136b, 136c. O compressor de ar é controlado por um equipamento padrão da interface 118 que não é descrito em qualquer maior detalhe. Os tubos de fornecimento de ar comprimido 150 dividem em uma junção em T 152 para cada um de um par de lâmina de entradas de ar comprimido 154a, 154b. O tubo distribuidor de fornecimento de ar 136a compreende uma saída da lâmina de ar 156 na parte inferior de um suporte de lâminas de ar 158. A lâmina de saída de ar 156 tem uma fenda alongada que está disposta de modo a enfrentar um campo comum de revestimento 24, ou um campo de articulação 6, 8, 10 , no invólucro 102 e a qual está disposta paralela ao eixo AA. Uma lâmina de ar de entrada de ar comprimido proporciona ar comprimido 154a à saída da lâmina de ar 156 a cerca de um quarto do comprimento da saída da lâmina de ar 156 a partir de uma extremidade. A outra lâmina de ar 154b da entrada de ar comprimido proporciona ar comprimido para a saída da lâmina de ar 156 a cerca de um quarto do comprimento da saída da lâmina de ar 156 a partir da outra extremidade. Em utilização, a saída da lâmina de ar 156 emite um plano de pulverização de ar 160 (isto é, uma lâmina de ar) de ar comprimido ventilando para fora a partir da saída da lâmina de ar 156 e aproximando-se do revestimento de junta de campo 24, ou a junta de campo 6, 8, 10, em uma direção em linha com o eixo AA. A lâmina de ar 160 tem um perfil geralmente em forma de leque truncado quando vista de um lado, como é mostrado em particular pela figura 8. O tubo distribuidor de fornecimento de ar 136a compreende um par de placas de ajuste 162, 164, uma placa de ajuste acoplada a cada uma das extremidades do suporte de lâminas de ar 158. As placas de ajuste 162, 164 são fixadas à segunda estrutura 138, parte da qual é mostrada na Figura 8. As placas de ajuste 162, 164 podem ser ajustadas por um operador para variar uma distância D1 entre a lâmina de saída do ar 156 e as seções de tubo 2, 4 (medido a partir do metal do campo articulação 6, 8, 10) no invólucro 102 e / ou acomodar seções de tubo 2, 4 ou diferentes diâmetros. A lâmina de saída de ar 156 continua sendo paralela ao eixo AA apesar de uma alteração na distância D1.

[062] Fazendo referência às figuras 9 a 11, é mostrado o tubo distribuidor de fornecimento de água LP 134a em mais detalhe, sendo compreendido que os outros tubos distribuidores de fornecimento de água de LP 134b, 134C tem a mesma construção básica. O tubo distribuidor de fornecimento de água LP 134a é um cilindro geralmente alongado quando visto de um lado e que é disposto paralelo ao eixo AA. O tubo distribuidor de fornecimento de água LP 134a compreende uma entrada de baixa pressão de água 166 ligada hidraulicamente a uma bomba de água de baixa pressão (LP) (não representado) a montante da entrada de água de baixa pressão 166. A bomba de água LP é capaz de bombear um fluxo volumétrico de água de cerca de 40 litros / minuto de água, resfriada a cerca de cinco graus Celsius, a cada um dos tubos distribuidores de fornecimento de água LP 134a, 134b, 134C ou seja, um fluxo volumétrico de água total de aproximadamente 120 litros / minuto de água. A bomba de água LP é o equipamento padrão controlado pela interface 118 que não é descrito em qualquer maior detalhe. O tubo distribuidor de fornecimento de água LP 134a divide o fluxo de água uniformemente entre quatro saídas de água de baixa pressão 168a, 168b, 168c, 168L a jusante da entrada de água LP 166. Cada saída de água LP é um bocal de LP 168a, 168b, 168c, 168D que pulveriza água a partir do lado inferior do tubo distribuidor de fornecimento de água LP 134a na direção de um revestimento de junta de campo 24 no invólucro 102. Em utilização, cada bocal LP 168a, 168b, 168c, 168D emite um cone de pulverização de água 170 que ventila para o exterior de modo a toda circunferência do revestimento da junta de campo 24 se encontrar coberta de água, ao mesmo tempo, quando visto de um lado, como se mostra em particular na figura 10, e quando visto na direção do eixo AA, como se mostra em particular na figura 11. O tubo distribuidor de fornecimento de água LP 134a compreende um par de placas de ajuste 172, 174, uma placa de ajuste acoplada a cada uma das extremidades do suporte de lâminas de ar 158. As placas de ajuste 172, 174 estão fixas à segunda estrutura 138, parte da qual é mostrada na Figura 9. As placas de ajuste 172, 174 podem ser ajustadas por um operador para variar uma distância D2 entre os bocais LP 168a, 168b, 168c, 168D e as seções de tubo 2, 4 (medidas a partir do revestimento de junta de campo 24) e / ou acomodar seções de tubo 2, 4 ou diâmetros diferentes. O tubo distribuidor de fornecimento de água LP 134a permanece paralelo ao eixo AA apesar de uma alteração na distância D2.

[063] Fazendo referência à figura 12, nela está representado o distribuidor de fornecimento de água HP 140a em mais detalhe, sendo compreendido que o outro 140b tubo distribuidor de fornecimento de água HP tem a mesma construção básica. O tubo distribuidor de fornecimento de água HP 140a compreende uma entrada de água de alta pressão 176 ligada hidraulicamente a uma bomba de água de alta pressão (HP) (não representada) a montante da entrada de água HP 176. Entre a bomba de água e o tubo distribuidor de fornecimento de água HP 140a tem um filtro (não mostrado) para filtração de água de limpeza e destinada ao tubo distribuidor de fornecimento de água HP 140a. A bomba de água HP é capaz de bombear um fluxo volumétrico de água de aproximadamente 50 litros / minuto de água a uma pressão de cerca de 100 bar a cada um dos tubo distribuidor de fornecimento de água HP 140a, 140b ou seja, um fluxo volumétrico de água total de aproximadamente 100 litros / minuto de água. A bomba de água HP é o equipamento padrão controlado pela interface 118 que não é descrito em qualquer maior detalhe. O tubo distribuidor de fornecimento de água HP 140a compreende três junções-T 178a, 178B, 178C. O tubo distribuidor de fornecimento de água HP 140a HP e suas três junções-T 178a, 178b, 178c dividem o fluxo de água a partir da entrada de água HP 176 uniformemente entre três saídas de água de alta pressão 180a, 180b, 180c, cada uma a jusante de um respectivo entroncamento, e uma quarta saída de água HP 180d acoplada à extremidade do tubo distribuidor de fornecimento de água HP 140a. Cada saída de água HP é um bocal HP 180a, 180b, 180c, 180d fixado no lado inferior de uma estrutura de tubo distribuidor de fornecimento de água HP 182. Cada bocal HP 180a, 180b, 180c, 180d pulveriza um respectivo jato de água a partir do lado de baixo da estrutura de tubo distribuidor de fornecimento de água HP 182 na direção de uma junta de campo 6, 8, 10 no invólucro 102. Em utilização, cada bocal HP 180a, 180b, 180c, 180d pulveriza um jato de água HP 184 com um plano de pulverização desdobrando-se em cerca de 40 graus. As arestas de jatos de água HP 184 adjacentes fundem-se em uma banda que mede a junta de campo 6, 8, 10 no invólucro 102. O tubo distribuidor de fornecimento de água HP 140a compreende um par de placas de ajuste 186, 188, uma placa de ajuste acoplada a cada extremidade da estrutura de lâmina de ar 158. As placas de ajuste 186, 188 são fixadas à segunda estrutura 138, parte da qual é mostrada na Figura 12. As placas de ajuste 186, 188 podem ser ajustadas por um operador para variar uma distância D3 entre os bocais HP 180a, 180b, 180c, 180d e as seções de tubo 2, 4 (medidas a partir do metal da junta de campo 6, 8, 10) e / ou acomodar seções de tubo 2, 4 ou diâmetros diferentes. O tubo distribuidor de fornecimento de água HP 140a permanece paralelo ao eixo AA apesar de uma alteração na distância D3.

[064] Fazendo referência à Figura 13, mostra-se a placa de aquecimento por indução 142 em mais detalhe, sendo compreendido que a outra placa de aquecimento por indução 144 tem a mesma construção básica. A placa de aquecimento por indução 142 tem um perfil exterior genericamente retangular, quando vista de cima. A placa de aquecimento por indução 142 é acoplada eletricamente por um cabo eléctrico 146 a uma fonte de alimentação alternada (não mostrada) tendo, e apenas para fins de exemplo, uma variável de saída de até 110 kW e uma frequência de entre 10 e 25 KHz para produzir um efeito de aquecimento por indução na indução de placas do aquecedor 142. Alterna-dores de fornecimento de energia elétrica para aquecedores de indução são partes padrão bem conhecidas neste campo da tecnologia. Operação de alternar a alimentação eléctrica para as placas de aquecedor por indução 142, 144 é controlada pela interface 118.

[065] A placa de aquecimento por indução 142 é fixada no lado inferior de uma estrutura do aquecedor por indução 190, que está acoplada à segunda estrutura 138 através de um par de mecanismos de acoplamento do aquecedor por indução 192, 194. Também fixos ao lado inferior da estrutura do aquecedor por indução 190 estão um par de rolos 196, 198, um em cada extremidade axial oposta da estrutura 190. Um mecanismo de acoplamento de aquecedor por indução 192, 194 está localizado em cada extremidade axial da estrutura do aquecedor por indução 190. Os mecanismos de acoplamento do aquecedor por indução 192, 194 podem ser ajustados por um operador para variar uma distância entre a placa de aquecimento por indução 142 e um campo de articulação 6, 8, 10, na caixa 102 e/ou acomodar seções de tubo 2, 4 ou diferentes diâmetros. Os rolos 196, 198 podem rodar em torno de um eixo paralelo ao eixo AA. Os mecanismos de acoplamento de aquecedor por indução 192, 194 de modo resiliente impelem a estrutura do aquecedor por indução 190 a uma distância radial curta para o eixo AA para levar cada um dos rolos 196, 198 em contato com um respectivo revestimento aplicado de fábrica 12, 14 das seções de tubo 2, 4 no invólucro 102. Os mecanismos de acoplamento de aquecedor por indução 192, 194 agem independentemente uns do outros para manter o aquecedor por indução inferior 142a paralelo à forma cilíndrica externa da junta de campo 6, 8, 10, no invólucro 102 o qual, em circunstâncias normais, é também paralelo ao eixo AA. Em utilização, os rolos 196, 198 seguem a forma das seções de tubo 2, 4 e, em combinação com os mecanismos de acoplamento de aquecedor por indução 192, 194, movem o aquecedor por indução inferior 142a de uma forma que compensa por diferentes diâmetros das seções de tubo 2 , 4 e / ou desvia de uma forma externa puramente cilíndrica. Esta tolerância assegura que a placa de aquecimento por indução 142 é mantida mais ou menos na altura certa (cerca de 10 mm a 20 mm) acima da junta de campo 6, 8, 10 para aquecimento por indução ótima e / ou para evitar a junção soldada 6, que pode estar 5 milímetros fogosa dessa seção da tubulação.

[066] É importante que as placas de aquecedor por indução 142, 144 encontram-se eletricamente isoladas da segunda estrutura 138 e estruturas circundantes montadas sobre as mesmas. As placas do aquecedor por indução 142, 144 são revestidas ou embrulhadas com um material isolante.

[067] As placas do aquecedor por indução 142, 144 são dimensionadas e posicionadas de modo que elas podem aquecer um comprimento padrão de seção de junta de campo 6, 8, 10 da tubulação (isto é, tendo um comprimento axial de cerca de 300 milímetros, no exemplo mostrado, mas que pode ser de até um comprimento de 725 milímetros ou mais) até, mas não incluindo, as porções chanfradas 20, 22 dos revestimentos aplicados de fábrica 12, 14.

[068] Cada estrutura de aquecedor por indução 190 compreende um pi-rômetro 200 para medir a temperatura da superfície da junta de campo 6, 8, 10 da seção de tubulação na sua vizinhança. Estas temperaturas são comunicadas para a interface 118 em tempo real. A interface 118 exibe estas temperaturas para o operador.

[069] Fazendo referência à Figura 14, é mostrado um circuito de circulação de água para a água de e para a máquina 100. O circuito de água compreende a máquina 100, a mangueira de extração de água 112, o banho 300 e a mangueira de distribuição de água 114. O funil de coleta 110 recolhe água de dentro do invólucro 102 e entrega para a mangueira de extração de água 112, através da qual é fluxada, seja por gravidade ou por bombeamento, para o banho 300 onde a água é coletada. Submersa no banho de água tem uma bomba submersível 302 ligada hidraulicamente ao tubo de alimentação de água 114. A bomba submersível 302 é alimentada por uma caixa de controle 304 operada pela interface 118. A água bombeada pela bomba submersível 302 flui a partir do banho 300, através da mangueira de distribuição de água 114 e ao orifício de distribuição de água 116 na parte superior do invólucro 102. Uma vez no interior do invólucro 102, a água da mangueira de distribuição 114 flui através dos tubos internos quer para a bomba de água de LP, no caso da primeira modalidade da máquina 100, ou para a bomba de água HP, no caso da segunda modalidade da máquina 100.

[070] Água entregue à primeira modalidade da máquina de 100 deve ser resfriada a cerca de cinco graus Celsius para resfriar bruscamente um revestimento de campo 24 no invólucro 102. Para este fim, o banho 300 tem um circuito de refrigerante 306 que compreende uma unidade de refrigeração 308 para o fornecimento de refrigerante resfriado, e recuperação de refrigerante aquecido a partir de, um trocador de calor 310 submersível no banho de água. A unidade de refrigeração 308 pode ser alimentada por uma fonte na costa. A unidade de refrigeração 308 e a sua temperatura de resfriamento podem ser controladas pela interface 118 ou, alternativamente, podem ser definidas de forma independente pelo operador para resfriar o banho de água a uma temperatura particular. Em utilização, o trocador de calor 310 está submerso na água recuperada a partir do invólucro 102 e o resfria, ao mesmo tempo no banho 300, a cerca de cinco graus Celsius pronto para reutilização. O banho de água resfriada é bombeado pela bomba submersível 302 ao invólucro 102. A bomba submersível 302 tem, na sua entrada, um filtro para assegurar que todo o material sólido, tal como detritos recuperados pelo funil de coleta 110 e entregues ao banho 300, não passe.

[071] Água entregue para a segunda modalidade da máquina 100 não precisa ser resfriada para a finalidade de jato de lavagem uma seção de junta de campo soldada 6, 8, 10 de tubulação no invólucro 102. O circuito de refrigerante 306 não é necessário e pode ser descartado ou inoperante. Opcionalmente, o banho 300 não pode estar presente se a mangueira de distribuição de água 114 estiver ligada a uma torneira e o tubo de extração de água 112 estiver ligado a um dreno, por exemplo. No entanto, se o banho 300 está presente, é útil para a contenção de água e coleta de detritos recuperados pelo funil de coleta 110 e que permite que ambas as modalidades da máquina 100 sejam usadas em torneiras e drenos que não estão prontamente disponíveis.

[072] A operação das primeira e segunda modalidades da máquina 100 será agora descrita, com referência às Figuras 1 a 14. A primeira modalidade da máquina 100 é configurada para os processos de resfriamento brusco de água a baixa pressão de água para endurecer e estabilizar um revestimento de junta de campo e opcionalmente prepará-lo para o teste de integridade. A segunda modalidade da máquina 100 é configurada para processos de lavagem por jato de água de alta pressão para preparar uma seção de junta de campo soldada 6, 8, 10 da tubulação para um revestimento de junta de campo mais tarde no processo de fabricação.

[073] Referindo-se à primeira modalidade da máquina 100, como é mostrado em particular nas figuras 4 e 5, um novo revestimento de junta de campo 24, que é ainda relativamente quente, é alimentado através dos orifícios de tubulações 104a, 104b da máquina 100 para o meio da primeira estrutura 124. Isto pode ser verificado visualmente por um operador à procura através das janelas 108a, 108b. O peso das seções de tubo 2, 4 é suportado em cada lado do invólucro 102 por meio de suportes externos (não mostrados). O invólucro 102 envolve o revestimento de junta de campo 24 em torno da seção da junta de campo 6, 8, 10 da tubulação sem executar uma função de apoio. Um operador veda o invólucro 102 com vedações de borracha estacionárias fixas em torno dos furos de tubulações 104a, 104b.

[074] O operador seleciona um processo de resfriamento brusco a partir do menu apresentado pela interface homem / máquina 118 e inicia a máquina 100.

[075] Os três tubos distribuidores de fornecimento de ar 136a, 136b, 136c são ativados para soprar lâminas de ar 160 de ar comprimido no revestimento de junta de campo 24. Ao mesmo tempo, o motor elétrico 122 é ativado para rodar a primeira estrutura cilíndrica 124, e todos os componentes montados para o efeito, sobre o eixo oscilante AA em varreduras de 120 graus (para expor todo o campo de revestimento articulação 24 para o ar comprimido das lâminas de ar 160) em ambas as direções de duas pontas de seta B. Isto forma, assistido por efeito Coanda, um cobertor de ar ao redor do revestimento de junta de campo 24. As lâminas de ar de resfriamento 160 começarão o revestimento de junta de campo 24.

[076] Após cerca de 60 segundo, os três tubos distribuidores de fornecimento de ar 136a, 136b, 136c se encontram desativados e os três tubos distribuidores de fornecimento de água LP 134a, 134b, 134C são ativados. Os quatro bocais LP 168a, 168b, 168c, 168D em cada um dos tubos distribuidores de fornecimento de água LP 134a, 134b, 134C asseguram que toda a superfície do revestimento da junta de campo 24 é coberta por pulverização de água resfriada a cerca de cinco graus Celsius pelo circuito de resfriador 306. Cada bocal LP fornece taxa de fluxo volumétrico de 10 litros / minuto em cerca de 4 bar de pressão.

[077] Após cerca de três minutos de pulverização de água, os três tubos distribuidores de fornecimento de água LP 134a, 134b, 134C são desativados. Opcionalmente, durante um período de entre 40 e 60 segundos, os três tubos distribuidores de fornecimento de ar 136a, 136b, 136c pode ser reativados para soprar o restante da operação de resfriamento brusco do revestimento de junta de campo 24 e contribuir para secar o revestimento de junta de campo 24 antes dele deixar o invólucro 102.

[078] Durante todo o processo de resfriamento brusco, a água usada para resfriar bruscamente o revestimento da junta de campo 24 cai, por gravidade, para dentro do funil de coleta 110, onde flui para o tubo de extração de água de 112 a ser entregue ao banho 300 fora do invólucro 102 para o resfriamento e reutilização. Depois de cerca de quarenta a sessenta segundos, os três tubos distribuidores de fornecimento de ar 136a, 136b, 136c são desativa-dos. O operador remove as vedações de borracha estacionárias de todos os furos da tubulação 104a, 104b. O revestimento de junta de campo resfriado bruscamente 24 é alimentado pelo meio da primeira estrutura 124 e para fora dos orifícios de tubulações 104a, 104b da máquina 100. Mais uma vez, isto pode ser verificado visualmente pelo operador que olha através das janelas 108a, 108b. O invólucro 102 está agora pronto para receber outro revestimento de junta de campo 24 em torno de uma seção de junta de campo 6, 8, 10 da tubulação.

[079] Referindo-se à segunda modalidade da máquina 100, como é mostrado em particular nas figuras 6 e 7, uma junta soldada 6 de duas seções de tubo revestidos de fábrica 2, 4 é alimentada através dos orifícios de tubulações 104a, 104b da máquina 100 para o meio da segunda estrutura 138. Isto pode ser verificado visualmente por um operador à procura através das janelas 108a, 108b. O peso das seções de tubo 2, 4 é suportado em cada lado do invólucro 102 por meio de suportes externos (não mostrados). O invólucro 102 circunda a seção da junta de campo 6, 8, 10 da tubulação sem executar uma função de apoio. Um operador veda o invólucro 102 com vedações de borracha estacionárias fixas em torno dos furos de tubulações 104a, 104b.

[080] O operador seleciona um processo de lavagem a partir do menu apresentado pela interface homem / máquina 118 e inicia a máquina 100.

[081] Os três tubos distribuidores de fornecimento de água HP 140a, 140b, 140c são ativados para pulverizar os jatos de água HP 184 na junta de campo 6, 8, 10, cada bocal HP 180a, 180b, 180c, 180d fornecendo taxa de fluxo volumétrico de 12,5 litros / minutos a 100 bar de pressão. Ao mesmo tempo, o motor eléctrico 122 é ativado para rodar a segunda estrutura cilíndrica 138, e todos os componentes montados no mesmo, sobre o eixo AA em varreduras oscilantes de aproximadamente 120 graus (para expor todo a junta de campo 6, 8, 10 para o jatos de água HP 184 e as lâminas de ar 160) em ambas as direções de duas pontas de seta B. O jatos de água HP 184 removem detritos e lavam para fora da junta de campo 6, 8, 10.

[082] Depois de trinta segundos, os três tubos distribuidores de fornecimento de água HP 140a, 140b, 140c se encontram desativados e três tubos distribuidores de fornecimento de ar 136a, 136b, 136c são ativados. Os três tubos distribuidores de fornecimento de ar 136a, 136b, 136c sopram lâminas de ar 160 de ar comprimido na junta de campo 6, 8, 10. A lâmina de ar 160 ajuda a remoção dos escombros desalojado e qualquer excesso de água e ajuda a secar a junta de campo 6, 8 , 10, antes de sair do invólucro 102. Depois de um período de cerca de sessenta segundos, o fornecimento de três tubos distribuidores de fornecimento de ar 136a, 136b, 136c são desativados. Água e os detritos lavados a partir da junta de campo 6, 8, 10 caem, por gravidade, para dentro do funil de coleta 110, onde flui para o tubo de extração de água de 112 a ser entregue ao banho 300 fora do invólucro 102 para reutilização, eliminação ou reciclagem.

[083] Opcionalmente, a segunda modalidade da máquina 100 pode ser equipada com as placas de aquecedor por indução 142, 144. Se assim for, uma vez que os três tubos distribuidores de fornecimento de ar 136a, 136b, 136c são desativados e o processo de lavagem está completo, as placas do aquecedor por indução 142, 144 são ativadas. Os rolos 196, 198 contactam os revestimentos aplicados de fábrica 12, 14 das seções de tubo 2, 4. O aquecimento é automaticamente sintonizado pelo fornecimento de energia elétrica alternada de acordo com a distância entre as placas do aquecedor por indução 142, 144 e a junta de campo de aço nu 6 , 8, 10. As placas do aquecedor por indução 142, 144 são configuradas para aquecer a seção da junta de campo 6, 8, 10 da tubulação entre as porções chanfradas 20, 22 dos revestimentos apli-cados de fábrica 12, 14. As placas do aquecedor por indução 138, 142 necessitam apenas de aquecer a superfície da junta de campo 6, 8, 10 a uma profundidade (isto é, cerca de 0,3 mm) à temperatura de cerca de 110 graus Celsius. Os pirômetros 200 são ativados para monitorar a temperatura da superfície da junta de campo 6, 8, 10 da seção de tubulação. Uma vez que a junta de campo 6, 8, 10 é suficientemente seca e quente, tal como determinado pela interface 118, as placas de aquecedor por indução 142, 144 são desativados. A junta de campo 6, 8, 10 agora está pronta para um revestimento de junta de campo 24.

[084] Uma vez que os três tubos distribuidores de fornecimento de água HP 140a, 140b, 140c os três tubos distribuidores de fornecimento de ar 136a, 136b, 136c e, opcionalmente, as placas do aquecedor por indução 142, 144 são desativados, o operador remove as vedações de borracha estacionárias em torno dos furos de tubulações 104a, 104b. A seção de junta de campo lavada 6, 8, 10 da tubulação é alimentada através do meio da segunda estrutura 138 e os orifícios de tubulações 104a, 104b da máquina 100. Mais uma vez, isto pode ser verificado visualmente pelo operador que olha pelas janelas 108a, 108b. O invólucro 102 está agora pronto para receber outra seção de junta de campo 6, 8, 10 da tubulação.

Claims

Máquina (100) para pulverizar uma seção de tubulação (2, 4), a máquina compreendendo:
um invólucro (102) configurado para circundar uma seção de tubulação;
uma estrutura (124, 138) rotativa sobre a seção da tubulação no invólucro;
meios rotativos (122, 128) operáveis para girar a estrutura;
um mecanismo de fornecimento de água (134a, 134b, 134c, 140a, 140b, 140c) montado na estrutura e rotativo nela para pulverizar água em torno de uma seção de tubulação no invólucro;
CARACTERIZADA por
um mecanismo de fornecimento de ar (136a, 136b, 136c) montado na estrutura e rotativo nela para pulverizar ar em torno de uma seção de tubulação no invólucro.
Máquina (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o mecanismo de fornecimento de ar (136a, 136b, 136c) é rotativamente deslocado sobre o eixo de rotação (A-A) da estrutura do mecanismo de fornecimento de água.
Máquina (100), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que o mecanismo de fornecimento de água compreende uma pluralidade de tubos distribuidores de dispensação de água (134a, 134b, 134c, 140a, 140b, 140c), cada tubo distribuidor de dispensação de água sendo montado em intervalos equiangulares sobre o eixo (A-A).
Máquina (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que o mecanismo de fornecimento de água (140a, 140b, 140c) é capaz de pulverizar água a pressão entre 50 e 150 Bar, preferencialmente a 100 Bar de pressão.
Máquina (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que o mecanismo de fornecimento de água (134a, 134b, 134c) é capaz de pulverizar água entre 2 e 6 Bar de pressão, preferencialmente a 4 Bar de pressão.
Máquina (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que a máquina compreende um arranjo de aquecedor (142, 144) montado na estrutura (138) e rotativo nela para aquecer uma seção de tubulação no invólucro, e preferencialmente em que o arranjo de aquecedor compreende um arranjo de aquecedor (142, 144) por indução.
Máquina (100), de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADA pelo fato de que o arranjo de aquecedor (142, 144) compreende uma pluralidade de aquecedores cada aquecedor sendo montado em intervalos angulares sobre o eixo.
Máquina (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3 ou reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que o mecanismo de fornecimento de água (134a, 134b, 134c) é fluidamente acoplado a uma fonte de água (300) resfriada abaixo de dez graus Celsius.
Máquina (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que o mecanismo de fornecimento de ar (136a, 136b, 136c) é capaz de pulverizar ar entre 4 e 8 Bar de pressão, preferencialmente a 6 Bar de pressão.
Máquina (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que o mecanismo de fornecimento de ar compreende uma pluralidade de tubos distribuidores de dispensação de ar (136a, 136b, 136c), cada tubo distribuidor de ar sendo montado em intervalos equiangulares sobre o eixo (A-A).
Máquina (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que a máquina compreende um funil (110) de coleta para coletar material do invólucro (102).
Processo para pulverizar uma seção de tubulação (2, 4), o processo compreendendo:
fornecer uma máquina (100) para pulverizar uma seção de tubulação, a máquina tendo um invólucro (102), uma estrutura rotativa (124, 138), meios rotativos (122, 128) operáveis para girar a estrutura e um mecanismo de fornecimento de água (134a, 134b, 134c) e um mecanismo de fornecimento de ar (136a, 136b, 136c) montado na estrutura e rotativo nela;
dispor a estrutura sobre a seção de tubulação;
circundar uma seção de tubulação para ser pulverizada com o invólucro;
operar meios de rotação para girar a estrutura;
direcionar um dentre o mecanismo de fornecimento de ar para pulverizar ar em torno da seção de tubulação ou o mecanismo de fornecimento de água para pulverizar água em torno da seção de tubulação;
CARACTERIZADO por ainda compreender a etapa de:
direcionar o outro dentre mecanismo de fornecimento de ar para pulverizar ar em torno da seção de tubulação ou o mecanismo de fornecimento de água para pulverizar água em torno da seção de tubulação.
Processo, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o processo compreende:
direcionar o mecanismo de fornecimento de ar (136a, 136b, 136c) para pulverizar ar em torno da seção de tubulação por um minuto;
direcionar o mecanismo de fornecimento de água (134a, 134b, 134c, 140a, 140b, 140c) para pulverizar água em torno da seção de tubulação por três minutos; e opcionalmente
direcionar o mecanismo de fornecimento de ar para pulverizar ar em torno da seção de tubulação por até um minuto.
Processo, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o mecanismo de fornecimento de ar (136a, 136b, 136c) é direcionado para pulverizar ar a entre 4 e 8 Bar de pressão e o mecanismo de fornecimento de água (134a, 134b, 134c) é direcionado para pulverizar água a entre 2 e 6 Bar de pressão.
Processo, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o processo compreende:
direcionar o mecanismo de fornecimento de água (140a, 140b, 140c) para pulverizar água em torno da seção de tubulação por trinta segundos;
direcionar o mecanismo de fornecimento de ar (136a, 136b, 136c) para pulverizar ar em torno da seção de tubulação por um minuto; e opcionalmente
direcionar um arranjo de aquecedor (142, 144) montado na estrutura (138) e rotativo nela para aquecer a seção de tubulação, preferencialmente a uma temperatura de entre 90 e 130 graus Celsius.
Processo, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o mecanismo de fornecimento de água é direcionado para pulverizar água a entre 50 e 150 Bar de pressão e o mecanismo de fornecimento de ar é direcionado para pulverizar ar entre 4 e 8 Bar de pressão.
Máquina para pulverizar uma seção de tubulação, CARACTERIZADA pelo fato de ser como aqui antes descrito com referência às Figuras 1 a 5, 8 a 11 e 14 dos desenhos.
Máquina para pulverizar uma seção de tubulação, CARACTERIZADA pelo fato de ser como aqui antes descrito com referência às Figuras 1 a 3, 6 a 8 e 12 a 14 dos desenhos.
Processo para pulverizar uma seção de tubulação, CARACTERIZADO pelo fato de ser como aqui antes descrito com referência às Figuras 1 a 5, 8 a 11 e 14 dos desenhos.
Processo para pulverizar uma seção de tubulação, CARACTERIZADO pelo fato de ser como aqui antes descrito com referência às Figuras 1 a 3, 6 a 8 e 12 a 14 dos desenhos.