BR112013026514B1 - método de prover uma vedação de fluido, método de terminar o corpo de tubo flexível, tubo flexível para transportar fluido, tubo ascendente, linha de fluxo ou ponte e elemento de anel de vedação - Google Patents

Abstract

VEDAÇÃO DE FLUIDO. Um elemento de vedação impermeável, montagem de vedação impermeável, um método de fornecer uma vedação impermeável, e um método de terminar o corpo de tubo flexível em um encaixe terminal, são descritos. O elemento de vedação impermeável tem uma parte de corpo anular localizada entre um corpo de encaixe terminal e um elemento de colar interno de um encaixe terminal, e uma parte afunilada se estendendo substancialmente perpendicular à parte de corpo anular em uma região radialmente interna don mesmo. O método inclui impelir uma camada de retenção de fluido de um tubo flexível radialmente para fora contra uma superfície de contato do elemento de colar interno do encaixe terminal.

Description

[001] A presente invenção se refere a uma vedação de fluido, montagem de vedação de fluido, um método de fornecer uma vedação de fluido, e um método de terminar o corpo de tubo flexível em um encaixe terminal. Em particular, mas não exclusivamente, a presente invenção se refere a vedações de fluido para uso em encaixes terminais de tubos flexíveis.

[002] Tradicionalmente, o tubo flexível é utilizado para transportar fluidos de produção, tal como óleo e/ou gás e/ou água, de uma localização para outra. O tubo flexível é particularmente útil em conectar uma localização submarina (que pode ser águas profundas) em uma localização ao nível do mar. O tubo flexível é em geral formado como uma montagem de uma parte de corpo de tubo flexível e um ou mais encaixes terminais. O corpo de tubo é tipicamente formado como uma combinação de materiais em camadas que formam um conduto contendo pressão. Um corpo de tubo flexível típico é mostrado na Figura 1, que será ainda descrito abaixo. A estrutura de tubo permite grandes deflexões sem causar tensões de curvatura que conferem funcionalidade do tubo sobre a vida útil. O corpo de tubo é em geral construído como uma estrutura composta incluindo camadas metálicas e de polímero.

[003] Os encaixes terminais de um tubo flexível podem ser usados para conectar segmentos de corpo de tubo flexível juntos ou para conectá-los ao equipamento terminal tal como estruturas submarinas rígidas ou instalações flutuantes. Como tal, entre outros usos variados, o tubo flexível pode ser usado para fornecer uma montagem de tubo ascendente para transportar fluidos de uma linha de fluxo submarino em uma estrutura flutuante. Em tal montagem de tubo ascendente, um primeiro segmento de tubo flexível pode ser conectado a um ou mais segmentos adicionais de tubo flexível. Cada segmento de tubo flexível inclui pelo menos um encaixe terminal. A Figura 2 ilustra uma montagem de tubo ascendente 200 adequada para transportar fluido de produção tal como óleo e/ou gás e/ou água de uma localização submarina 201 para uma instalação flutuante 202.

[004] Uma seção transversal de uma montagem de encaixe terminal conhecida 300 é mostrada na Figura 3. O encaixe terminal 300 inclui um corpo de encaixe terminal 301, que inclui um furo interno 302 se deslocando ao longo de seu comprimento. O corpo de encaixe terminal é feito de aço ou outro material rígido. Em uma primeira extremidade do corpo de encaixe terminal 301 é definida uma região de bocal aberto 303 em que uma extremidade de um segmento de um corpo de tubo flexível 100 é localizada e então terminada. Em uma extremidade adicional do corpo de encaixe terminal 301 é um conector 304. O conector pode ser conectado diretamente em um conector correspondente de um corpo de encaixe terminal adicional de um segmento adjacente de corpo de tubo flexível. Isto pode ser feito usando parafusos ou alguma outra forma de mecanismo de fixação. Em tal configuração, os encaixes terminais estariam localizados em uma configuração de costas com costas. Alternativamente, o conector 304 pode ser conectado a uma estrutura flutuante ou estacionária tal como um navio, plataforma ou outra estrutura. Várias camadas de corpo de tubo flexível são introduzidas na montagem de encaixe terminal, cortadas em comprimento apropriado, e engatadas de modo vedante com uma parte particular do encaixe terminal.

[005] É bem conhecido que existem muitos problemas variados associados com a provisão de encaixes terminais para extremidades do corpo de tubo flexível. Os encaixes terminais devem assegurar boa fixação e boa vedação. Existe uma necessidade de vedar o furo do corpo de tubo flexível com o furo do encaixe terminal. Problemas particulares ocorrem quando as várias camadas específicas do corpo de tubo flexível de múltiplas camadas são terminadas. O corpo de tubo flexível pode incluir camadas tendo características de material muito diferentes, tais como camadas de polímero únicas e/ou camadas metálicas travadas. O término de cada uma destas camadas em um encaixe terminal traz com ele problemas característicos. Por exemplo, o corpo de tubo flexível tipicamente inclui uma camada de retenção de fluido (conhecida como uma camada de barreira ou revestimento) formada em geral como uma bainha de polímero ou bainha de pressão. Tal camada opera como uma camada de retenção de fluido primária. Para impedir a ruptura de tal camada causada pela pressão do fluido transportado, uma camada de fio travado (conhecida como uma camada de armadura de pressão) é frequentemente localizada radialmente para fora da camada de retenção de fluido. Se uma camada de armadura de pressão é frequentemente localizada radialmente para fora da camada de retenção de fluido. Se uma camada de armadura de pressão não é suportada ao longo de seu comprimento,é possível para partes da camada de retenção de fluido ou outra tal camada subjacente para rebentar através de subpressão e causar a falha da estrutura de terminação.

[006] Tradicionalmente quando o corpo de tubo flexível é terminado em um encaixe terminal, um anel de vedação de metal 600 é inserido sobre o topo da camada de barreira 102 (que é feito de polímero), e no corpo de um encaixe terminal (feito de metal), como mostrado na Figura 3, por exemplo. Wo2007/144552 descreve um encaixe terminal incluindo um anel de vedação.

[007] A Figura 4 mostra uma vista aumentada de um anel de vedação conhecido 402. Em uso, o anel está localizado sobre uma camada de barreira 404 (ou revestimento quando não existe carcaça 406), e entre uma parte do corpo de encaixe terminal 401 e um colar interno 408. A Figura 4 também mostra uma camada de armadura de pressão 410 e um elemento de colar adicional 412 para o contexto. O anel de vedação 4023 pode ser de metal ou um composto de partes metálicas e elastoméricas. O anel é uma peça substancialmente em formato de anel tendo um corpo substancialmente retangular para contatar o colar interno 408. O anel também inclui uma seção do tipo cunha disposta para engatar com uma superfície do corpo de encaixe terminal. Quando o corpo de encaixe terminal é arrastado para o elemento de colar, o corpo de encaixe terminal engata com o anel de vedação. Isto tende a impelir o anel de vedação para a direita na Figura 4 até que o anel encontre o colar interno. Movimento adicional do corpo de encaixe terminal deforma a parte do tipo cunha do anel de vedação de modo a impelir o anel em uma configuração de vedação próxima com a camada de barreira. Uma vedação é formada por uma ação de estampagem, que causa deformação do anel de vedação e compressão da camada de polímero abaixo. Uma quantidade de compressão predeterminada no polímero e uma alta pré-carga são exigidos para obter uma vedação justa com a camada de barreira de polímero e corpo de encaixe terminal de metal.

[008] Algumas disposições conhecidas têm certos inconvenientes, tal como uma tendência a vazar quando submetidas a pressões muito altas (tais como aquelas experimentadas em águas profundas). Por exemplo, a configuração de anel de vedação da Figura 4 pode ser aberta para desmontagem causada por pressão e fluido interno atuando na disposição. Como mostrado na Figura 5, a pressão P do fluido (tal como óleo ou gás) no furo de tubo 414 atua radialmente para fora no tubo flexível. O fluido de furo, em alta pressão, também buscará uma passagem para entrar em quaisquer pontos fracos da montagem de corpo de tubo flexível/encaixe terminal. Pode ser possível, portanto a certas pressões que o fluido pode se deslocar entre a extremidade cortada da camada de barreira 404 e o corpo de encaixe terminal 401 e então ao longo dos lados da seção do tipo cunha da vedação, como mostrado pelas setas na Figura 5, separando a vedação da camada de barreira. Isto atua contra a tarefa do anel de vedação de impedir o fluido de passar dentro do encaixe terminal e o corpo de tubo flexível.

[009] Além do mais, o anel de vedação deve vedar contra a camada de barreira de polímero e o colar interno de metal. O anel de vedação deve ser bastante duro para vedar contra a camada de barreira e mole o suficiente para deformar contra o colar interno durante a estampagem, que dá origem a um compromisso técnico no material selecionado para o anel de vedação. O que é mais, o anel de vedação de metal pode ser exigido vedar em 3 direções, isto é, entre o colar interno de metal, o corpo de encaixe terminal de metal e a camada de barreira de polímero, e as vedações são de metal com metal e metal com polímero. Novamente, existirá sempre o compromisso na seleção de materiais para o elemento de vedação. Isto é, o material ótimo de uma vedação de anel contra metal pode ser diferente do material ótimo para a vedação de anel contra um polímero.

[010] Este é um objetivo da presente invenção para mitigar pelo menos par- cialmente os problemas acima mencionados.

[011] É um objetivo de modalidades da presente invenção fornecer um elemento de anel de vedação aperfeiçoado e métodos para vedar camadas de corpo de tubo flexível.

[012] É um objetivo das modalidades da presente invenção fornecer um elemento de anel de vedação que tem propriedades de vedação melhoradas, particularmente quando usadas em aplicações de alta pressão.

[013] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um método de prover uma vedação de fluido entre a camada de retenção de fluido de um tubo flexível e um encaixe terminal, o método compreendendo:impelir uma camada de retenção de fluido de um tubo flexível radialmente para fora contra uma superfície de contato de um elemento de colar interno de um encaixe terminal.

[014] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção é fornecido um método de terminar o corpo de tubo flexível em um encaixe terminal, compreendendo:cortar uma extremidade de uma camada de retenção de fluido do corpo de tubo;localizar uma parte afunilada de um elemento de anel de vedação sob uma região terminal da camada de retenção de fluido; eprender um elemento de colar interno em um corpo de encaixe terminal onde uma parte de corpo do elemento de anel de vedação está localizado entre o elemento de colar interno e o corpo de encaixe terminal, a parte afunilada do elemento de anel de vedação é impelida sob a região terminal da camada de retenção de fluido desse modo impelindo a camada de retenção de fluido radialmente para fora contra uma superfície de contato do elemento de colar interno, e um elemento de vedação localizado entre a parte de corpo do elemento de anel de vedação e o corpo de encaixe terminal é energizado.

[015] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção é fornecido um tubo flexível compreendendo um encaixe terminal e um corpo de tubo flexível, o corpo de tubo flexível incluindo uma camada de retenção de fluido, em que um elemento de anel de vedação é fornecido tal que uma parte de corpo do elemento de anel de vedação está localizado entre um corpo do encaixe terminal e um elemento de colar interno, e uma parte afunilada do elemento de anel de vedação está localizada radialmente para dentro de uma região terminal da camada de retenção de fluido tal que a camada de retenção de fluido é impelida radialmente para fora contra uma superfície de contato do elemento de colar interno.

[016] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, é fornecido um elemento de anel de vedação para fornecer uma vedação de fluido entre uma camada de retenção de fluido de um tubo flexível e um encaixe terminal, compreendendo: uma parte de corpo anular localizável entre um corpo de encaixe terminal e um elemento de colar interno do encaixe terminal; e uma parte afunilada se estendendo substancialmente perpendicular à parte de corpo anular em uma região radialmente interna do mesmo; em que a parte de corpo anular ainda compreende um assento de vedação em uma primeira parede lateral da parte de corpo anular, a dita parede lateral voltado para longe da direção em que a parte afunilada se estende.

[017] Certas modalidades da presente invenção fornecem elementos de vedação aperfeiçoados, montagens e métodos de vedação de fluido. Em certas modalidades, a pressão do fluido em um furo de tubo flexível atua com o anel de vedação para fornecer uma vedação mais justa entre o anel de vedação, uma camada de polímero e um elemento de colar interno. Em disposições conhecidas, a pressão de fluido funciona contra o anel de vedação. Certas modalidades da presente invenção fornecem a vantagem que o material do anel de vedação pode ser especificamente escolhido para aperfeiçoar a vedação entre o anel de vedação em si mesmo e a camada de barreira de polímero. Certas modalidades podem incluir um mecanismo de vedação adicional para vedar entre o anel de vedação e um elemento de colar interno adjacente e/ou corpo de encaixe terminal.

[018] Modalidades da presente invenção serão agora descritos depois aqui, por meio de exemplo somente, com referência aos desenhos anexos em que: a Figura 1 ilustra um corpo de tubo flexível; a Figura 2 ilustra uma montagem de tubo ascendente; a Figura 3 ilustra uma vista de um encaixe terminal de um tubo flexível com uma disposição de anel de vedação conhecida; a Figura 4 ilustra uma vista adicional de uma disposição de anel de vedação conhecida; a Figura 5 ilustra uma vista expandida da disposição de anel de vedação da Figura 4; a Figura 6 ilustra uma disposição de anel de vedação; a Figura 7a ilustra o anel de vedação da Figura 6 em mais detalhe; a Figura 7b mostra uma vista adicional do anel de vedação da Figura 7a; a Figura 8 ilustra outra disposição de anel de vedação; a Figura 9 ilustra o anel de vedação da Figura 8 em mais detalhe; e a Figura 10 ilustra outro anel de vedação.

[019] Por toda esta descrição, será feita referência a um tubo flexível. Será entendido que um tubo flexível é uma montagem de uma parte de um corpo de tubo e um ou mais encaixes terminais em cada um dos quais uma extremidade respectiva do corpo de tubo é terminada. A Figura 1 ilustra como o tubo de tubo 100 é formado de acordo com a presente descrição de uma combinação de materiais em camadas que formam um conduto contendo pressão. Embora um número de camadas particulares seja ilustrado na Figura 1, deve ser entendido que a presente invenção é amplamente aplicável às estruturas de corpo de tubo coaxial incluindo duas ou mais camadas fabricadas a partir de uma variedade de materiais possíveis, deve ser ainda notado que as espessuras de camada são mostradas para propósitos ilustrativos somente.

[020] Como ilustrado na Figura 1, um corpo de tubo 100 inclui uma camada de carcaça mais interna opcional 101. A carcaça fornece uma construção travada que pode ser usada como uma camada mais interna para impedir, total ou parcialmente, o colapso de uma bainha de pressão interna 102 devido à descompressão do tubo, pressão interna, e pressão de armadura de tração e cargas de compressão mecânica. Será apreciado que certas modalidades da presente invenção são aplicáveis em operações de “furo liso” (isto é, sem uma carcaça) bem como tais aplicações de “furo áspero” (com uma carcaça).

[021] A bainha de pressão interna 102 atua como uma camada de retenção de fluido e compreende uma camada de polímero que assegura a integridade de fluido interno. Deve ser entendido que esta camada pode em si mesma compreender um número de subcamadas. Será apreciado que quando a camada de carcaça opcional é utilizada, a bainha de pressão interna é frequentemente referida por aqueles versados na técnica como uma camada de barreira. Em operação sem tal carcaça (assim chamada de operação de furo liso) a bainha de pressão interna pode ser referida como um revestimento.

[022] A camada de armadura de pressão opcional 103 é uma camada estrutural com um ângulo de assentamento perto de 90° que aumenta a resistência do tubo flexível em pressão interna e externa e cargas de compressão mecânicas. A camada também suporta estruturalmente a bainha de pressão interna, e tipicamente consiste em uma construção travada.

[023] O corpo de tubo flexível também inclui uma primeira camada de armadura de tração 105 e segunda camada de armadura de tração opcional 106. Cada camada de armadura de tração é uma camada estrutural com um ângulo de assentamento tipicamente entre 10° e 55°. Cada camada é usada para sustentar as cargas de tração e pressão interna. As camadas de armadura de tração são frequentemente contra-enroladas em pares.

[024] O corpo de tubo flexível mostrado também inclui camadas opcionais de fita 104 que ajudam a conter as camadas subjacentes e até certo ponto impedem abrasão entre camadas adjacentes.

[025] O corpo de tubo flexível também inclui tipicamente camadas opcionais de isolamento 107 e uma bainha externa 108, que compreende uma camada de polímero usada para proteger o tubo contra penetração de água do mar e outros ambi- entes externos, corrosão, abrasão e dano mecânico.

[026] Cada tubo flexível compreende pelo menos uma parte, algumas vezes referida como um segmento ou seção do corpo de tubo 100 junto com um encaixe terminal localizado em pelo menos uma extremidade do tubo flexível. Um encaixe terminal fornece um dispositivo mecânico que forma a transição entre o corpo de tubo flexível e um conector. As camadas de tubo diferentes como mostradas, por exemplo, na Figura 1 são terminadas no encaixe terminal de modo a transferir a carga entre o tubo flexível e o conector.

[027] A Figura 2 ilustra uma montagem de tubo ascendente 200 adequado para transportar fluido de produção tal como óleo e/ou gás e/ou água de uma localização submarina 201 para uma instalação flutuante 202. Por exemplo, na Figura 2, a localização submarina 201 inclui uma linha de fluxo submarina. A linha de fluxo flexível 205 compreende um tubo flexível, completa ou em parte, assentando no fundo do mar 204 ou enterrada abaixo do fundo do mar e usada em uma aplicação estática. A instalação flutuante pode ser fornecida por uma plataforma e/ou uma bóia ou, como ilustrado na Figura 2, um navio. A montagem de tubo ascendente 200 é fornecida como um tubo ascendente flexível, isto quer dizer um tubo flexível 203 de uma ou mais seções de corpo de tubo, conectando o navio com a instalação de fundo do mar. O tubo flexível pode estar em segmentos de corpo de tubo flexível com encaixes terminais de conexão.

[028] Será apreciado que existem diferentes tipos de tubo ascendente, como é bem conhecido daqueles versados na técnica. Modalidades da presente invenção podem ser usadas com qualquer tipo de tubo ascendente, tal como um livremente suspenso (tubo ascendente quaternário, livre), um tubo ascendente restrito até certo ponto (bóias, correntes), tubo ascendente restringido totalmente ou encerrado em um tubo (tubos I ou J).

[029] A Figura 2 também ilustra como partes do tubo flexível podem ser utilizadas como uma linha de fluxo 205 ou ponte de conexão 206.

[030] A Figura 6 ilustra um exemplo de uma disposição de anel de vedação de acordo com a presente invenção. O anel de vedação 602 é usado para formar uma vedação entre uma extremidade de uma camada de barreira 604 e um colar interno 608.

[031] O anel de vedação 602 é ainda ilustrado na Figura 7a e 7b. O anel 602 pode ser uma estrutura de uma peça formada de metal, por exemplo. Alternativamente, o anel pode consistir em dois ou mais componentes que são feitos separadamente e unidos para formar uma estrutura unitária. O anel 602 é uma peça substancialmente anular (quando vista de uma extremidade como mostrado na Figura 7b) tendo um corpo com seção transversal substancialmente retangular (quando vista a partir do lado como mostrado na Figura 7a). Um gargalo 618 se estende de uma borda do corpo 616 como uma seção do tipo cunha, afunilando para longe do corpo. O gargalo 618 se estende a partir do corpo tal que uma superfície radialmente mais interna, plana do corpo é contínua, para fornecer uma superfície para localizar contra uma superfície externa de uma camada de carcaça 606. O gargalo é fornecido tendo um comprimento l tal que um comprimento suficiente da camada de barreira é comprimido para cima na direção do colar interno. Convenientemente, o comprimento do gargalo pode ser 2 vezes a espessura da camada de barreira, ou mais. O anel de vedação 602 tem uma abertura 603 para permitir um elemento de fixação tal como um parafuso para passar através da parte de corpo para prender o colar interno no corpo de encaixe terminal. O gargalo (parte afunilada) inclui uma superfície interna cilíndrica se estendendo substancialmente perpendicular as primeira e segunda paredes laterais espaçadas e substancialmente paralelas da parte de corpo anular, e uma superfície de contato de camada de barreira se estende radialmente para dentro da segunda parede lateral para a superfície interna da parte afunilada. Convenientemente um ângulo entre a superfície de contato de camada de barreira e a superfície interna está entre 5° e 30°.

[032] O anel de vedação 602 está localizado em uma região entre um corpo de encaixe terminal 601 e um colar interno 608. O anel 602 é posicionado para se voltar para longe do corpo de encaixe terminal 601 e se estende radialmente para fora da carcaça 606. O gargalo 618 tem uma superfície de contato 620 que é impelida sob a camada de barreira 604 e contra uma superfície radialmente interna da camada de barreira 604. a camada de barreira e o anel de vedação são colocados juntos até que a extremidade da camada de barreira contata o corpo 616 do anel de vedação. Desta maneira, a região terminal da camada de barreira 604 é impelida pelo anel de vedação, radialmente para fora, para impelir a camada de barreira 604 contra uma superfície de contato 622 do colar interno 608. O gargalo 618 forma uma configuração de vedação estreita com a camada de barreira.

[033] É claro, a ordem em que os componentes são colocados no lugar não precisa ser como descrito acima. Os componentes podem ser montados em qualquer ordem de modo que a camada de barreira é impelida contra o colar interno, tal como mostrado na Figura 6.

[034] Com a disposição acima descrita, a camada de barreira 603 é vedada contra o colar interno 608 para formar uma vedação à prova de fluido na terminação de camada de barreira que pode suportar altas pressões exercidas pelo fluido de furo interno.

[035] Em uso, quando o fluido está presente no furo de tubo 614, o fluido criará uma pressão radialmente para fora contra o lado de baixo do anel de vedação 602. Esta pressão ainda ajudará a impelir a camada de barreira 604 radialmente para fora contra a superfície de contato 622 do colar interno 608. A pressão aumentada do furo ainda ajudará a formar uma vedação hermética. Assim, os limites de pressão nos quais o sistema pode operar podem ser estendidos.

[036] Além do mais, a disposição estará menos inclinada à desmontagem causada por vazamento de fluido dentro e entre as superfícies adjacentes da montagem, na medida em que o anel de vedação cria uma barreira física dimensionável para fluido, com suas faces mais amplas mais perto de qualquer ponto de vazamento.

[037] O ângulo do afunilamento e comprimento do gargalo 618 pode ser predeterminado de modo a fornecer a camada de barreira 604 com um levantamento suave (um raio de curvatura adequado) para longe da carcaça 606. Como tal, o gargalo afunilado pode não ter uma borda reta em seção transversal (como a Figura 7a) e pode ter uma borda curvada em seção transversal.

[038] Em adição, ao projetar um anel de vedação adequado para deformar uma camada de barreira de polímero em uma quantidade ótima, a deformação do anel de vedação, e a compressão da camada de barreira de polímero pode ser cuidadosamente considerada de modo a formar uma vedação hermética. Em geral, uma vedação de metal com polímero forma uma boa vedação, com o polímero deformando uma quantidade maior que o metal. Assim, a compressão da camada de barreira de polímero deve ser razoavelmente alta de modo a permitir uma boa vedação, sem fraturar a camada de barreira. O suporte para a camada de barreira, tal como aquela da carcaça adjacente, bem como a pressão do fluido de furo, influenciarão o encaixe do anel de vedação e da camada de barreira. Como tal, o metal é um material adequado para o anel de vedação. O metal pode ser um aço de alta resistência, liga ou ligas de inconel, por exemplo. Alternativamente, o anel de vedação pode ser uma estrutura composta de partes metálicas e elastoméricas, por exemplo. De preferência, o material resiste à rachadura e é compatível com os fluidos de furo. Um método conhecido envolve recozer o anel de vedação de metal de modo a amolecer o metal, para aperfeiçoar a capacidade de vedação entre o anel de vedação e a camada de barreira. No entanto, com a presente invenção, tal trabalho a frio do anel de vedação não é necessário e de preferência não usado.

[039] Outra modalidade da presente invenção é mostrada nas Figuras 8 e 9. O anel de vedação 802 é uma configuração similar ao anel de vedação 602. No entanto, a disposição de vedação desta modalidade inclui alguns aspectos adicionais como discutidos abaixo.

[040] O anel de vedação 802 inclui um elemento de vedação 803, que neste exemplo é um anel de vedação Grayloc®. O elemento de vedação 803 é fornecido entre o corpo de encaixe terminal e o corpo de anel de vedação, nas ranhuras (partes recortadas) do corpo de encaixe terminal e o anel de vedação em um ponto ao longo da superfície do anel de vedação unindo o corpo de encaixe terminal. Consequentemente, o elemento de vedação é fornecido a meio caminho ao longo de tal superfície. O elemento de vedação 803 é de metal e forma uma vedação de metal com metal com o corpo de encaixe terminal 801 e o anel de vedação 802.

[041] O elemento de vedação 803 tem uma seção transversal em formato de T em geral invertida (como mostrado na Figura 9). Os dois braços das vedações de borda em forma de ‘T’ que criam uma superfície de vedação que pode ser defletida contra as superfícies de vedação do corpo de encaixe terminal e anel de vedação. Como a pressão do fluido de furo é direcionada para o elemento de vedação 803, o elemento de vedação se torna energizado sob pressão e cria uma vedação de fluido mais forte. Quando submetida a pressões maiores, a configuração sensível à pressão cria uma compressão maior (aperto) na camada de barreira 804. Isto é, o fluido de furo em uma pressão particular pode entrar na área de vedação. Isto energiza o elemento de vedação e cria uma força de tração no elemento de vedação para impedir o fluido de mover além do elemento de vedação. A pressão é então direcionada para o anel de vedação 802. a trajetória de fluido é mostrada por setas na Figura 9.

[042] Adicionalmente, o anel de vedação 802 desta modalidade tem um furo de sondagem 805 formando uma abertura para permitir que um parafuso ou outro elemento de fixação passe através. O parafuso 807 prende o colar interno 808 no encaixe terminal 801.

[043] A montagem de tubo flexível pode ser fornecida cortando as extremidades da camada de carcaça 806 e a camada de barreira 804 em um comprimento adequado, localizando a parte afunilada do anel de vedação 802 entre a camada de carcaça e a camada de barreira, posicionando o elemento de vedação 803 em uma ranhura do anel de vedação 802, colocando o corpo de encaixe terminal para o anel de vedação 802 e prendendo o colar interno 808 no corpo de encaixe terminal 801 com o parafuso 807.

[044] Devido às dimensões do elemento de vedação 803, não pode ser possível colocar o anel de vedação 802 diretamente adjacente no corpo de encaixe terminal 801. Em tal caso, um anel isolante ou outro tipo de arruela de elemento pode ser fornecido para preencher o espaço entre o anel de vedação 802 e o corpo de encaixe terminal 801.

[045] Com a modalidade acima, a camada de barreira é impelida radialmente para fora no colar interno, fornecendo assim uma vedação efetiva contra o fluido de furo. O anel de vedação e o elemento de vedação estão vedando contra uma parte especifica da montagem e são desenhados em dimensões e materiais particulares para realizar esta tarefa específica. Como tal, um compromisso em seleção de material não é necessário.

[046] Em uma modalidade adicional, o anel de vedação 1002 é fornecido com projeções do tipo dentes 1003 na superfície do gargalo contatando com a camada de barreira 1004. Os dentes também ajudam a prender a camada de barreira no lugar e impedir o movimento axial da camada de barreira, por exemplo, quando o corpo de tubo flexível sobre um movimento de curvatura. É também possível para fornecer projeções do tipo dentes na superfície do colar interno contatando com a camada de barreira pela mesma razão.

[047] Várias modificações para a configuração detalhada como descrita acimasão possíveis. Por exemplo, embora o anel de vedação tenha sido descrito em conjunto com uma camada de carcaça, em algumas modalidades a carcaça pode estar ausente e o anel de vedação localizado entre o furo de tubo e a camada de barreira para impelir o revestimento contra o colar interno.

[048] Embora nas modalidades acima, a região de gargalo se estende da base do corpo dando uma superfície plana ao anel de vedação, o gargalo poderia ser fornecido em outras formações (particularmente quando não usado com uma carcaça). Por exemplo, o gargalo poderia ser fornecido com dois afunilamentos, formando um formato de triângulo isósceles com o ângulo mais agudo sendo o ponto de contato que é primeiro impelido sob a camada de barreira/revestimento.

[049] Embora as modalidades acima tenham sido descritas com um parafuso se estendendo do colar interno, através do anel de vedação e dentro do corpo de encaixe terminal, outras disposições são possíveis para fixar a posição dos elementos. Por exemplo, em uma disposição em que o colar interno e o corpo de encaixe terminal se projetam mais alto (radialmente mais afastado) que o anel de vedação, o colar interno poderia ser preso diretamente no corpo de encaixe terminal sem entrar no anel de vedação. Alternativamente, o colar interno poderia ser preso diretamente no anel de vedação sem ser fixado no corpo de encaixe terminal. Isto é, é útil para o colar interno ser fixado em outro elemento porque a camada de barreira será forçada contra o colar interno em uso. É claro, porque todos estes elementos são substancialmente anulares em seção transversal a partir de uma extremidade, o movimento das peças individuais será limitado depois da montagem.

[050] Embora um colar interno tenha sido descrito, qualquer bloco ou outro elemento que funcione como um elemento estável para comprimir a camada de barreira contra pode ser usado.

[051] Embora uma vedação Grayloc® tenha sido descrita em relação às Figuras 8 e 9, qualquer gaxeta poderia ser usada para vedar entre o anel de vedação e o corpo de encaixe terminal.

[052] Será claro para uma pessoa versada na técnica que aspectos descritos em relação a qualquer uma das modalidades descritas acima podem ser aplicados de modo intercambiável entre as modalidades diferentes. As modalidades descritas acima são exemplos para ilustrar os vários aspectos da invenção.

[053] Por toda a descrição e reivindicações deste relatório, as palavras “compreender” e “conter” e variações delas significam “incluindo, mas não limitado a”, e não são destinadas a (e não) excluir outras porções, aditivos, componentes, inteiros ou etapas. Por toda a descrição e reivindicações deste relatório, o singular abrange o plural a menos que o contexto exige de outro modo.

[054] Aspectos, inteiros, características, compostos, porções químicas ou grupos descritos em conjunto com um aspecto particular, modalidade ou exemplo da invenção devem ser entendidos para serem aplicáveis em qualquer outro aspecto, modalidade ou exemplo descrito aqui a menos que incompatível com o mesmo. Todos os aspectos descritos neste relatório (incluindo quaisquer reivindicações anexas, resumo e desenhos), e/ou todas as etapas de qualquer método ou processo assim descritas, podem ser combinados em qualquer combinação, exceto combinações onde pelo menos alguns dos aspectos e/ou etapas são mutuamente exclusivos. A invenção não é restrita aos detalhes de quaisquer modalidades precedentes. A invenção se estende para qualquer aspecto novo, ou qualquer combinação dos aspectos descritos neste relatório (incluindo quaisquer reivindicações anexas, resumo, desenhos) ou qualquer uma nova, ou qualquer combinação nova, das etapas de qualquermétodo ou processo assim descrito.

[055] A atenção do leitor é direcionada a todos os papéis e documentos que são apresentados ao mesmo tempo em que, ou antes, deste relatório em conexão com esta aplicação e que são abertos à inspeção pública com este relatório, e todos os conteúdos de todos os papeis e documentos são incorporados aqui por referência.

Claims (18)

1. Método de prover uma vedação de fluido entre uma bainha de pressão interna (604, 804, 1004) de um corpo de tubo flexível para transportar fluido de uma localização submarina e um encaixe terminal, o método compreendendo: impelir uma bainha de pressão interna de um tubo flexível radialmente para fora contra uma superfície de contato (622) de um elemento de colar interno (608, 808) de um encaixe terminal; impelir a bainha de pressão interna localizando uma parte afunilada de um elemento de anel de vedação (602, 802, 1002) abaixo de uma região terminal da bainha de pressão interna e impelindo a parte afunilada sob a região terminal; CARACTERIZADO por localizar uma parte de corpo anular do elemento de anel de vedação entre um corpo de encaixe terminal (601, 801) do encaixe terminal e o elemento de colar interno quando o elemento de colar interno é preso no encaixe terminal.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o método ainda compreende: fornecer um elemento de vedação entre a parte de corpo do elemento de anel de vedação e uma superfície de contato do corpo de encaixe terminal.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende ainda: energizar o elemento de anel de vedação quando o elemento de colar interno é preso no encaixe terminal.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o método ainda compreende: fornecer a vedação de fluido com um contato de metal-polímero entre a bainha de pressão interna e o elemento de colar interno.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende ainda: fornecer a vedação de fluido sem o contato de metal-polímero entre o ele- mento de anel de vedação e o corpo de encaixe terminal.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a bainha de pressão interna compreende uma camada de barreira, e o método ainda compreende: localizar a parte afunilada do elemento de anel de vedação entre uma superfície radialmente interna da região terminal da camada de barreira e uma superfície radialmente externa de uma camada de carcaça do tubo flexível.

7. Método de terminar o corpo de tubo flexível para transportar fluido de uma localização submarina em um encaixe terminal usando o método conforme definido na reivindicação 1, compreendendo: cortar uma extremidade de uma camada de retenção de fluido (604, 804, 1004) do corpo de tubo; localizar uma parte afunilada de um elemento de anel de vedação (602, 802, 1002) sob uma região terminal da camada de retenção de fluido; e prender um elemento de colar interno (608, 808) em um corpo de encaixe terminal onde uma parte de corpo do elemento de anel de vedação está localizado entre o elemento de colar interno e o corpo de encaixe terminal, a parte afunilada do elemento de anel de vedação é impelida sob a região terminal da camada de retenção de fluido, desse modo impelindo a camada de retenção de fluido radialmente para fora contra uma superfície de contato (622) do elemento de colar interno, CARACTERIZADO pelo fato de que: um elemento de vedação (803) localizado entre a parte de corpo do elemento de anel de vedação e o corpo de encaixe terminal (601, 801) é energizado.

8. Tubo flexível produzido pelo método conforme definido na reivindicação 1, o corpo de tubo flexível incluindo uma bainha de pressão interna (604, 804, 1004), CARACTERIZADO pelo fato de que: um elemento de anel de vedação (602, 802, 1002) é fornecido tal que uma parte de corpo do elemento de anel de vedação está localizada entre um corpo (601, 801) do encaixe terminal e um elemento de colar interno (608, 808), e uma parte afunilada do elemento de anel de vedação está localizada radialmente para dentro de uma região terminal da bainha de pressão interna tal que a bainha de pressão interna é impelida radialmente para fora contra uma superfície de contato (622) do elemento de colar interno.

9. Tubo flexível, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a parte de corpo do elemento de anel de vedação é anular e a parte afunilada do elemento de anel de vedação se estende substancialmente perpendicular à parte de corpo anular em uma região radialmente interna do mesmo.

10. Tubo flexível, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo de tubo flexível ainda compreende uma camada de carcaça localizada radialmente para dentro da bainha de pressão interna, e a parte afunilada do elemento de anel de vedação é localizada entre a região terminal da bainha de pressão interna e uma região terminal da camada de carcaça.

11. Tubo flexível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de colar interno é preso no corpo do encaixe terminal.

12. Tubo flexível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o tubo flexível ainda compreende um elemento de vedação (803) em um assento de vedação do elemento de anel de vedação, o assento de vedação fornecido em uma parede lateral da parte de corpo anular, a parede lateral voltada para longe da direção na qual a parte afunilada se estende.

13. Tubo ascendente, linha de fluxo ou ponte, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende o tubo flexível, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 8 a 12.

14. Elemento de anel de vedação para uso no método conforme definido na reivindicação 1, o elemento de anel de vedação compreendendo: uma parte de corpo anular tendo uma superfície interna substancialmente radialmente cilíndrica e localizável entre um corpo de encaixe terminal (601, 801) e um elemento de colar interno (608, 808) do encaixe terminal; e uma parte do corpo afunilada se estendendo substancialmente perpendicular à parte de corpo anular em uma região radialmente interna do mesmo; em que a parte de corpo anular ainda compreende um assento de vedação em uma primeira parede lateral da parte de corpo anular, a dita parede lateral voltada para longe da direção em que a parte afunilada se estende, CARACTERIZADO pelo fato de que a parede lateral se estende radialmente para fora da superfície radialmente interna da parte de corpo anular.

15. Elemento de anel de vedação, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de anel de vedação ainda compreende: um elemento de vedação (803) localizado no assento de vedação.

16. Elemento de anel de vedação, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de anel de vedação ainda compreende: a parte afunilada compreende uma superfície interna cilíndrica se estendendo substancialmente perpendicular às primeira e segunda paredes laterais espaçadas e substancialmente paralelas da parte de corpo anular e uma superfície de contato de camada de retenção de fluido se estendendo radialmente para dentro a partir da segunda parede lateral para a superfície interna da parte afunilada.

17. Elemento de anel de vedação, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de anel de vedação ainda compreende: um ângulo entre a superfície de contato da camada de retenção de fluido e a superfície interna está entre 5 e 30°.

18. Elemento de anel de vedação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 17, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita parte de corpo anular compreende uma ou mais aberturas para permitir que os elementos de fixação passematravés da parte de corpo quando o elemento de colar interno está preso no corpo de encaixe terminal.

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