BR112015010429B1

BR112015010429B1 - cano flexível para transportar um fluido criogênico, método para produção de um cano flexível e instalação para transferência de fluido criogênico

Info

Publication number: BR112015010429B1
Application number: BR112015010429-0A
Authority: BR
Inventors: Philippe Espinasse
Original assignee: Technip France
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2020-11-03
Also published as: FR2997747A1; WO2014072222A1; BR112015010429B8; US9945508B2; AU2013343763B2; EP2917628B1; FR2997747B1; BR112015010429A2; AU2013343763A1; EP2917628A1; US20150276118A1; MY171732A

Abstract

CANO FLEXÍVEL PARA TRANSPORTAR UM FLUIDO CRIOGÊNICO, MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE UM CANO FLEXÍVEL E INSTALAÇÃO PARA TRANSFERÊNCIA DE FLUIDO CRIOGÊNICO. Trata-se de um cano (18) que compreende um conjunto de confinamento de fluido interno (30) que compreende um tubo interno corrugado (40) que tem um eixo geométrico (A-A‘), uma armadura de tração (42) disposta ao redor do tubo interno (40) e um conjunto de isolamento térmico (44) disposto ao redor de uma armadura de tração (42). O cano compreende um conjunto de lastro (32) montado ao redor do conjunto interno (30). O conjunto de lastro (32) compreende uma pluralidade de colares (70A) montados externamente no conjunto interno (30) para formar uma camada de apoio (70), pelo menos uma armadura externa (72) e pelo menos um anel de lastro (74A) engatado ao redor da armadura externa (72).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um cano flexível para transportar fluido criogênico que compreende: - um tubo interno corrugado que tem um eixo geométrico, em que o tubo corrugado define uma passagem vedada para circulação de fluido criogênico; - uma armadura de tração, disposta ao redor do tubo interno; - um conjunto de isolamento térmico disposto ao redor da armadura de tração, em que o cano compreende um conjunto de lastro ao redor do conjunto interno.

[002] O dito cano se destina a transportar um fluido criogênico derivado de, por exemplo, um processo de liquefação de gás. O fluido transportado é gás natural liquefeito que tem em particular um ponto de ebulição inferior a -163 °C.

[003] Mais genericamente, um fluido criogênico transportado por um cano tem um ponto de ebulição abaixo de 0 °C.

[004] O gás natural extraído da terra é uma fonte maior de combustível que pode ser recuperada.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[005] Para transportar gás natural em forma gasosa de seu local de produção para um local de recebimento é conhecido o uso de tubulações. No entanto, em vários casos, em particular quando o local de produção está localizado em um corpo hídrico, é mais simples e mais econômico transferir o gás natural na forma líquida para reduzir o volume do mesmo durante o transporte e facilitar o armazenamento e manuseio.

[006] Entretanto, o manuseio de fluidos criogênicos e, em particular, a descarga do fluido criogênico de uma usina flutuante de liquefação para uma embarcação de transporte, ou de uma embarcação flutuante para instalação de armazenagem em terra, devem ser realizados nas imediações da costa, frequentemente por meio de braços articulados conectando a embarcação à usina ou à instalação de armazenagem.

[007] Os ditos braços articulados não são adaptados para casos nos quais as operações de carga e descarga são realizadas a uma distância da costa em áreas que são escassamente protegidas, em particular quando as unidades de liquefação estão posicionadas em instalações flutuantes do tipo “FLNG”.

[008] Nesse caso, a descarga de gás liquefeito pode ser realizada somente quando as condições do tempo estão calmas, o que pode tornar a operação da usina difícil.

[009] Além disso, os canos flexíveis dos tipos aderente ou não aderente conhecidas pelo descarregamento de fluidos de hidrocarboneto a uma temperatura ambiente não são próprias para transportar fluidos criogênicos a temperaturas abaixo de -40 °C/-50 °C considerando as baixas temperaturas dos fluidos criogênicos e suas propriedades especiais.

[010] Para solucionar esse problema, o pedido WO 2011/092440 do Requerente propõe um cano flexível que é particularmente adaptado para o transporte de fluido através de um volume de ar. Por causa das camadas de isolamento térmico dispostas nesse cano, esse é um cano flutuante.

[011] Portanto, esse cano não é adaptado como tal para a transferência subaquática de fluido criogênico.

[012] A esse respeito, o documento US 7.543.613 revela uma instalação para transferência de fluido entre duas embarcações, que compreende um conduto de catenária flexível sob a superfície da água para limitar o impacto das condições do tempo no sistema de transferência de fluido e melhorar a segurança das operações.

[013] Para obter tal configuração catenária, é adicionado peso ao conduto com um conjunto de lastro. No entanto, esse documento não fornece nenhuma indicação com relação à estrutura desse conjunto. Em particular, o conjunto de lastro deve ter a capacidade de adicionar peso ao conduto sem danificar o isolamento térmico e as propriedades mecânicas do mesmo.

[014] Portanto, um objetivo da invenção consiste em obter um cano para transportar um fluido criogênico através de um corpo hídrico, que pode ter peso adicionado localmente de maneira confiável sem danificar as propriedades mecânicas dos mesmos ou a integridade de sua estrutura.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[015] Para esse propósito, o objetivo da invenção consiste em um cano do tipo supracitado distinguido pelo fato de que o conjunto de lastro compreende: - uma pluralidade de colares montados externamente no conjunto interno para formar uma camada de apoio; - pelo menos uma armadura externa; - pelo menos um anel de lastro engatado ao redor da armadura externa.

[016] O cano da invenção pode compreender uma ou mais das características a seguir tomadas isoladamente ou em alguma combinação tecnicamente possível: - o conjunto de lastro compreende um revestimento externo em material de polímero inserido entre a armadura externa e a camada de apoio; - o conjunto interno compreende um revestimento intermediário disposto ao redor do conjunto de isolamento térmico, em que a camada de apoio se apoia sobre o revestimento intermediário; - cada colar compreende pelo menos duas porções de colar circunferenciais fixada uma à outra; - as porções circunferenciais são presas uma à outra por soldagem por pontos; - cada anel de lastro é formado a partir de uma pluralidade de segmentos montados uns nos outros; - cada segmento compreende uma região de acoplamento em um segmento adjacente, em que a região de acoplamento apresenta vantajosamente uma forma de T, em que o anel de lastro compreende um mecanismo de fixação inserido através das regiões de atracação adjacentes; - pelo menos uma seção do cano flexível é dotada de anéis de lastro, em que pelo menos uma segunda seção do cano é desprovida de anel de lastro; - o conjunto de isolamento térmico compreende pelo menos uma camada de isolamento térmico formada por um aerogel.

[017] O objetivo adicional da invenção consiste em uma instalação para transferência de fluido criogênico que compreende: - uma primeira unidade vantajosamente flutuante para receber o fluido; - uma segunda unidade vantajosamente flutuante para receber o fluido; - um cano flexível conforme descrito acima disposto entre a primeira unidade e a segunda unidade, em que uma primeira extremidade do cano flexível é montada na primeira unidade, em que uma segunda extremidade do cano flexível é montada na segunda unidade.

[018] A instalação da invenção pode compreender uma ou mais das seguintes características tomadas isoladamente ou em alguma combinação técnica possível: - o cano flexível compreende uma seção central desprovida de anel de lastro, em que duas seções adjacentes circundam uma seção central, em que cada uma das seções adjacentes é dotada de pelo menos um anel de lastro, em que o cano assume uma configuração em formato de W quando imerso em um corpo hídrico.

[019] O objetivo adicional da invenção consiste em um método para produzir um cano flexível tal como descrito acima, distinguido pelo fato de que compreende as seguintes etapas: - fornecer um tubo interno corrugado de eixo geométrico longitudinal que define uma passagem vedada para circulação de fluido criogênico; - dispor uma armadura de tração interna ao redor do tubo corrugado; - colocar um conjunto de isolamento térmico ao redor da armadura de tração; - montar um elemento de lastro no conjunto; distinguido pelo fato de que a montagem do elemento de lastro compreende as seguintes fases: - montar uma pluralidade de colares externamente no conjunto interno para formar uma camada de apoio; - dispor uma armadura externa ao redor da camada de apoio; - montar pelo menos um anel de lastro ao redor da armadura externa.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[020] A invenção será mais bem compreendida mediante a leitura da descrição a seguir dada somente como um exemplo e com referência aos desenhos anexos, nos quais: - A Figura 1 é uma vista esquemática parcial em corte transversal da primeira instalação para transferência do fluido criogênico que compreende um primeiro cano flexível de acordo com a invenção; - A Figura 2 é uma vista esquemática em corte transversal ao longo de um plano de eixo geométrico mediano das camadas principais do primeiro cano flexível de acordo com a invenção; - A Figura 3 é uma vista esquemática em corte transversal ao longo de um plano transverso do cano flexível na Figura 2; - A Figura 4 é uma vista em perspectiva frontal três quartos de uma variante do anel de lastro destinado ao cano na Figura 2; - A Figura 5 é uma vista geral do anel na Figura 4; - A Figura 6 é uma vista lateral do anel na Figura 4; - A Figura 7 é uma vista similar à Figura 2 de um segundo cano de acordo com a invenção; e - A Figura 8 é uma vista em perspectiva parcialmente explodida do cano na Figura 7.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[021] Na parte restante do presente documento, os termos “a montante” e “a jusante” são direcionados geralmente em relação à direção normal da circulação de um fluido através de um elemento. Os termos “interior” e “exterior” são direcionados geralmente em relação a um eixo geométrico central de um elemento.

[022] A Figura 1 ilustra esquematicamente uma primeira instalação 10 para transferir fluido criogênico através de um corpo hídrico 12.

[023] A instalação 10 compreende uma primeira unidade a montante 14 para receber fluido criogênico, uma segunda unidade a jusante 16 para receber fluido criogênico e um primeiro cano 18 para transferir fluido criogênico através de um corpo hídrico 12.

[024] O fluido criogênico se destina a ser transportado através do cano 18 entre a unidade a montante 14 e a unidade a jusante 16. O dito fluido é um hidrocarboneto, por exemplo, em forma líquida, tal como gás natural liquefeito. O fluido criogênico tem, então, um ponto de ebulição abaixo de -163 °C.

[025] De modo geral, um fluido criogênico transportado através do cano 18 tem um ponto de ebulição abaixo de 0 °C.

[026] O corpo hídrico 12 é, por exemplo, um lago, um mar ou um oceano. A profundidade do corpo hídrico 12 acima da instalação 10 é entre 15 metros e 4.000 metros, por exemplo.

[027] A unidade a montante 14 é uma estrutura flutuante, por exemplo, no corpo hídrico, tal como um apoio de superfície naval, uma plataforma semissubmersível, uma coluna vertical flutuante ou uma embarcação.

[028] Como uma variante, a unidade 14 é uma estrutura rígida fixa do tipo “jaqueta” ou uma estrutura oscilante ancorada no fundo do mar.

[029] A unidade a montante 14 compreende um tanque a montante 20 para receber fluido criogênico. O tanque a montante 20 é conectado a uma extremidade a jusante do cano flexível 18 por meio de um sistema de conexão (não ilustrado).

[030] Em uma variante vantajosa, a unidade a montante 14 compreende uma unidade de gás liquefeito para produzir fluido criogênico. Então, a unidade a montante 14 pode ser uma unidade flutuante para produção, armazenagem e descarga de hidrocarbonetos designados pelo acrônimo “FPSO”. Como uma variante, a unidade a montante 14 é uma unidade flutuante para armazenagem e regaseificação designada pelo acrônimo “FSRU”.

[031] Nesse exemplo, a unidade a jusante 16 é também uma estrutura flutuante.

[032] Essa unidade a jusante 16 é uma embarcação, por exemplo, ou barcaça, plataforma flutuante, que é destinada à conexão com a unidade de armazenagem a montante 14 para coletar fluido criogênico derivado da unidade a montante 14.

[033] A unidade a jusante compreende um tanque a jusante 22 para fluido criogênico conectado a uma extremidade a jusante do cano flexível por meio de um sistema de conexão (não ilustrado).

[034] O cano flexível 18 que se estende vantajosamente a uma profundidade de mais de 30 metros e, em particular, se estende entre 50 metros e 300 metros. Isso delimita uma passagem central 28, ao longo de um eixo geométrico local A-A’ na Figura 2, para circulação de fluido criogênico.

[035] O cano flexível 18 tem um raio curvo mínimo relativamente pequeno (MBR), por exemplo, de poucos metros. Isso faz com que a mesma se ajuste para que seja enrolada e desenrolada sem deformação plástica significativa em uma bobina ou berço a bordo de uma embarcação.

[036] O cano flexível 18 é vantajosamente não ligado. As camadas constituintes não são ligadas juntas por um material de ligação tal como um adesivo, mas são livres para deslizar localmente uma em relação à outra, em particular durante a inclinação.

[037] Conforme ilustrado nas Figuras 2 e 3, o cano flexível 18 compreende um conjunto interno 30 para confinar o fluido criogênico e um conjunto de lastro externo 32 disposto ao redor do conjunto de confinamento 30 sobre pelo menos uma porção da profundidade do cano flexível 18.

[038] Conforme ilustrado na Figura 2, o conjunto interno 30 compreende um tubo interno corrugado 40, pelo menos uma armadura de tração interna 42 e pelo menos um conjunto de isolamento térmico 44 disposto ao redor de uma armadura interna 42.

[039] O conjunto interno 30 compreende, além disso, um revestimento intermediário 46 disposto ao redor do conjunto de isolamento térmico 44.

[040] O cano 18, no exemplo da Figura 2, compreende opcionalmente um forro interno 48 para guiar o fluido dentro do tubo corrugado 44 e a camada espiralada 50 disposta entre a camada de armadura 42 e as camadas de isolamento 44.

[041] O tubo corrugado 40 é feito de metal. Para assegurar uma boa resistência à temperatura para a circulação da temperatura do fluido criogênico, esse tubo é feito de aço em 304I ou 3161, por exemplo.

[042] O tubo 40 tem vantajosamente um diâmetro principal mais largo que 30 centímetros, por exemplo, entre 30 centímetros e 60 centímetros.

[043] Em uma direção axial paralela a um eixo geométrico A-A’ tem uma pluralidade de corrugações 52 em que a inclinação das tais é pelo menos dez vezes menor que o diâmetro principal do tubo.

[044] As corrugações 52 do tubo 40 são formadas por uma série de buracos 54 e saliências que delimitam as cavidades na linha do eixo geométrico 54.

[045] As cavidades 54 abrem radialmente dentro do eixo geométrico A-A’. A profundidade radial máxima das cavidades 54 tomada perpendicularmente em relação ao eixo geométrico A-A’ entre o topo de uma saliência 56 e o fundo da cavidade 54 é vinte vezes menor que o diâmetro principal do tubo 40.

[046] No exemplo ilustrado na Figura 1, as cavidades 54 formam uma série de ranhuras anulares separadas paralelamente umas das outras. Como uma variante, as cavidades 54 são formadas por uma ranhura helicoidal contínua que tem uma inclinação de mesmo tamanho que a inclinação da corrugação 52.

[047] O tubo 40 é formado, por exemplo, por um conjunto de extremidade a extremidade de uma pluralidade de seções de tubo corrugado, em que cada seção é formada, por exemplo, por estampagem. Cada seção de tubo compreende uma pluralidade de corrugações, por exemplo, mais de dez corrugações 52. Cada seção de tubo corrugado define uma superfície interna que é impermeável sobre todo seu comprimento e toda periferia.

[048] Uma vez montadas em conjunto, por exemplo, por soldagem, as seções do tubo corrugado 40, por um conduto vedado contínuo sobre todo seu comprimento.

[049] Como uma variante, o tubo 40 é formado por um enrolamento, uma tira dobrada ao longo de pelo menos uma margem e grampeada sobre uma margem adjacente da tira.

[050] Portanto, o tubo 40 oferece resistência à pressão interna enquanto garante certa quantidade de flexibilidade devido à deformação revelada pelas corrugações 52 do tubo 40, em particular, em baixas temperaturas de uso.

[051] A armadura de tração 42 é formada por pelo menos uma camada 42A, 42B da armadura de tração enrolada de maneira helicoidal ao redor do eixo geométrico A-A’. Cada camada de armadura 42A, 42B compreende elementos alongados, tais como fitas e/ou fios, por exemplo, em material sintético, tal como poliéster, em material compósito ou em metal.

[052] Uma primeira camada de armadura 42A é enrolada de maneira helicoidal, por exemplo, ao redor de um eixo geométrico AA’ em um ângulo helicoidal +α entre 20° e 45° em relação ao eixo geométrico A-A’. Uma segunda camada de armadura que é enrolada, por exemplo, em um ângulo helicoidal -α do lado de fora da primeira camada 42A em contato com essa camada 42B.

[053] A armadura de tração interna 42 tem vantajosamente uma espessura entre 1 mm e 4 mm. A armadura de tração 42 não é ligada ao tubo corrugado 40.

[054] A camada opcional espiralada 50 é enrolada ao redor da armadura interna 42, em um ângulo de enrolamento menor que o das camadas da armadura 42A, 42B. O ângulo de enrolamento da camada 50 é entre 2o e 5o, por exemplo.

[055] A camada espiralada 50 é feita em um elemento muito fino, por exemplo, em fibras ou material plástico como fibra de poliéster.

[056] A camada espiralada 50 garante o reforço das camadas de armaduras 42 e impede que a estrutura dessas camadas 42 se tome desorganizada quando o cano 18 é usado ou quando é arqueado.

[057] A camada espiralada 50 não é ligada à camada de armadura 42.

[058] Nesse exemplo, o conjunto de isolamento 44 compreende pelo menos uma camada de isolamento térmico 44A, 44B. A mesma tem vantajosamente pelo menos duas camadas de isolamento similares 44A, 44B separadas por uma camada de vedação intermediária 58.

[059] Cada camada de isolamento térmico 44A, 44B é formada a partir de um material de isolamento térmico sólido que tem condutividade térmica menor que pelo menos 300 vezes a condutividade térmica do tubo interno 40.

[060] Cada camada 44A, 44B é formada a partir de espuma, por exemplo, vantajosamente espuma ou um aerogel.

[061] No exemplo ilustrado na Figura 1, a camada de isolamento térmico 44A, 44B é formada, por exemplo, por uma ou mais tiras de espuma de polietileno enrolada ao redor de um eixo geométrico A-A’.

[062] A camada de vedação intermediária é vantajosamente formada a partir de uma tira adesiva de vedante de borracha. Isso garante uma vedação adicional para o gás natural se o tubo interno 40 não mais garante esta vedação.

[063] O conjunto de isolamento térmico 44 formado pela ou por cada camada de isolamento térmico 44A, 44B e pela camada intermediária 50, se fornecida, tem uma espessura maior que as espessuras do tubo interno 40, por exemplo, entre 3 cm e 15 cm.

[064] Seu coeficiente de isolamento térmico global garante que a temperatura interna da passagem 28 seja mantida a um valor que seja mais baixo ou substancialmente igual ao ponto de ebulição do fluido criogênico, enquanto impede a formação de gelo na parte de fora do cano 18.

[065] As camadas de isolamento térmico 44A, 44B não são ligadas à camada espiralada 50 ou ao revestimento intermediário 46 ou à armadura interna 42.

[066] O revestimento intermediário 46 se destina a garantir uma vedação total entre a parte de fora do cano 18 e a parte de dentro do cano 18, para impedir a entrada de água no conjunto interno 30. Por exemplo, a mesma é formada a partir de tiras espiraladas de borracha PVC ou aram ida, por exemplo, KEVLAR ou revestimento termoplástico extraído ou vaporizado.

[067] Vantajosamente, o revestimento intermediário 46 compreende ainda uma subcamada adicional de isolamento térmico; O revestimento intermediário 46 não é ligado às camadas isolamento 44A, 44B.

[068] O forro interno 48, se fornecido, é formado, por exemplo, por uma série de segmentos cilíndricos 60 engatados axialmente um no outro dentro do tubo corrugado 40. O mesmo é em metal, por exemplo.

[069] O forro interno 48 tem um comprimento total substancialmente igual ao total do comprimento do tubo corrugado 16.

[070] Cada segmento 60 tem, em geral, forma cilíndrica. O mesmo compreende vantajosamente um corpo cilíndrico 62 de um eixo geométrico A-A’ que é radialmente expansivo e uma sustentação externa 64 para limite axial no tubo corrugado 16.

[071] A estrutura do revestimento interno 48 é similar, por exemplo, à estrutura descrita no pedido francês n^ WO 2011/092440 do Requerente e não será descrito em mais detalhes.

[072] Conforme ilustrado nas Figuras 2 e 3, o conjunto de lastro 32 compreende uma camada de apoio 70 destinada a se apoiar sobre o conjunto interno 30, uma armadura externa 72 enrolada ao redor da camada de apoio 70 e uma camada externa 74 de anéis de lastro adjacentes 74A.

[073] O conjunto de lastro 32 compreende vantajosamente um revestimento externo 76 em material polimérico entre a armadura externa 72 e a camada externa 74.

[074] A camada de apoio 70 é formada a partir de uma pluralidade de colares adjacentes 70A montada ao redor do revestimento intermediário 46.

[075] Os colares 70A são montados longitudinalmente lado a lado ao redor do revestimento intermediário 46.

[076] Um espaço intermediário 78 separa colares 70A de cada par de colares adjacentes 70A. Consequentemente, sucessivos colares 70A são soltos e não são diretamente conectados um ao outro.

[077] Vantajosamente, o comprimento dos colares 70A é entre 100 mm e 200 mm, em que o mesmo é vantajosamente de 150 mm. Os colares 70A são dispostos em uma inclinação entre 200 mm e 300 mm, em particular, de cerca de 250 mm.

[078] Os colares 70A são todos engatados ao redor do revestimento intermediário 46 sem serem ligados ao revestimento 46. Isso impede a danificação do revestimento 46 ou da camada de isolamento 44A, 44B.

[079] Vantajosamente, conforme ilustrado na Figura 3, cada colar 70A é formado a partir de uma pluralidade de partes de colares circunferenciais 80A, 80B, cada parte circunferencial 80A, 80B estendida em um setor angular de 180° ou menos ao redor do eixo geométrico A-A’.

[080] No exemplo ilustrado na Figura 2, cada colar 70A é formado a partir de dois semicolares montados em conjunto através de soldagem por pontos.

[081] Portanto, cada parte circunferencial 80A, 80B tem uma forma de uma porção cilíndrica. Quando as partes circunferenciais 80A, 80B são montadas uma sobre a outra, as mesmas formam, consequentemente, um cilindro contínuo 70A ao redor do eixo geométrico A-A’.

[082] Cada colar 70A é feito de metal, por exemplo, aço. Cada um tem vantajosamente uma espessura entre 2 mm e 10 mm, em particular entre 4 mm e 5 mm.

[083] A armadura externa 72 compreende pelo menos um estrato de armadura externa 72A, 72B e tem vantajosamente dois estratos de armaduras externas cruzadas 72A, 72B.

[084] Cada estrato de armadura externa 72A, 72B é vantajosamente formado por um enrolamento helicoidal de um elemento alongado tal como uma tira em material compósito, por exemplo, Kevlar.

[085] Um primeiro estrato de armaduras 72A é enrolado de maneira helicoidal, por exemplo, ao redor de um eixo geométrico A-A’ em um ângulo helicoidal +β entre 5o e 50° em relação ao eixo geométrico A-A’. Um segundo estrato de armadura 72B é enrolado em um ângulo helicoidal -β, por exemplo, na parte de fora do primeiro estrato de armaduras 72A, em contato com esse estrato de armaduras 72A.

[086] O número de estratos de armaduras 72A, 72B é geralmente entre 1 e 4.

[087] Cada estrato de armadura 72A, 72B se destina a transmitir os estresses, relacionados ao peso adicionado pelos anéis de lastro 74A, para as partes de extremidade do cano 18.

[088] O revestimento externo 76 é formado, por exemplo, de uma camada de material polimérico, tal como uma poliamida, em particular, PA11, ou uma poliolefina, como, por exemplo, polietileno. Como uma variante, o revestimento externo 76 é formado a partir de um polímero fluorado, tal como polivinilideno fluorado.

[089] A mesma é disposta na parte de fora da camada de armadura 72A, 72B.

[090] A camada de apoio 70, a armadura externa 72 e o revestimento externo 76 se estendem continuamente sobre o cano 18 vantajosamente sobre o comprimento total do cano 18, ou pelo menos entre as duas partes de extremidade de cada seção de cano.

[091] Conforme ilustrado na Figura 3, os anéis de lastro 74A da camada externa 74 são montados ao redor do revestimento externo 76. Os mesmos são vantajosamente formados a partir de metal para fornecer o peso necessário para ajuste local da flutuabilidade do cano 18.

[092] Vantajosamente, cada anel de lastro 74A é formado a partir de uma pluralidade de segmentos 90A, 90B distribuídos em um ângulo na periferia do cano 18 em relação ao eixo geométrico A-A’.

[093] No exemplo ilustrado na Figura 3, o anel 74A compreende dois segmentos 90A, 90B conectados juntos por meio de um mecanismo de segurança 92. Na variante mostrada nas Figuras 4 a 6, o anel 74A compreende dois segmentos, em que vantajosamente três segmentos 90A, 90B, 90C são conectados juntos por meio de um mecanismo de segurança 92.

[094] O anel 74A tem uma densidade maior que 1 para reduzir a flutuabilidade local do cano 18 no corpo hídrico 12.

[095] O peso linear da camada externa 74 nas seções do cano 18 dotadas de anéis 74A tem entre 100 kg/m e 500 kg/m, por exemplo, para alcançar urn peso típico de 50 toneladas, por exemplo, superior a 200 m.

[096] Os segmentos 90A, 90B se estendem circunferencialmente ao redor do eixo geométrico A-A’. Os mesmos têm uma superfície interna 92A no formato de uma seção cilíndrica que se destina a ser aplicada sobre o revestimento externo 76, e uma superfície externa 92B vantajosamente na forma de uma seção de cilindro.

[097] A espessura do anel 74A, entre a superfície interna 92A e a superfície externa 92B é vantajosamente mais uma espessa que a espessura de cada colar 70A na direção radial em relação ao eixo geométrico A-A’.

[098] Cada segmento 90A tem uma primeira região de acoplamento 94A em um segmento adjacente 90B e uma segunda região de acoplamento 94B em um segmento adjacente 90B.

[099] As regiões de acoplamento 94A, 94B são vantajosamente formadas em bordas circunferenciais de cada segmento 90A, 90B, substancialmente em um plano radial em relação ao eixo geométrico A-A’. Cada região de acoplamento 94A de um primeiro segmento 90A se destina a ser aplicada a uma região de acoplamento 94B de um segundo segmento 90B.

[0100] O mecanismo de segurança 92 é posicionado entre cada primeiro segmento 90A e cada segundo segmento adjacente 90B. O mesmo é capaz de manter em posição cada superfície de acoplamento 94A de um primeiro segmento 90A em relação à superfície de acoplamento 94B de um segundo segmento 90B.

[0101] Em um exemplo vantajoso, o mecanismo de segurança 92 é formado por pelo menos um sistema de parafuso/porca engatado através de cada par de segmentos 90A, 90B.

[0102] Os anéis 74A podem, então, ser facilmente montados e desmontados ao redor do revestimento externo 76. Tal montagem pode ser realizada ao instalar o cano 18 no corpo hídrico após a produção da mesma para ajustar a configuração e a flutuabilidade do cano 18.

[0103] Na variante ilustrada nas Figuras 4 e 5, cada região de acoplamento 94A, 94B tem substancialmente uma forma em T. Cada segmento, nas imediações da região de acoplamento, delimita ranhuras longitudinais 96 abertas dentro de uma borda a montante 98 e de uma borda a jusante 100, respectivamente, do anel 74A.

[0104] Os membros de segurança 92 se projetam através das extremidades livres das regiões de acoplamento 94A, 94B localizadas de frente para as ranhuras 96, o que permite uma fácil inserção, montagem e desmontagem do mecanismo de segurança.

[0105] Em uma configuração vantajosa ilustrada na Figura 1, o cano 18 compreende pelo menos uma seção central 110 desprovida de anéis de lastros 74A, e duas seções adjacentes 112A, 112B posicionadas em um dos lados da seção central 110 dotada de anéis de lastros 74A.

[0106] Consequentemente, quando o cano 18 é imerso no corpo hídrico, a seção central 110 flutua na superfície do corpo hídrico 12 e permanece próximo ao mesmo enquanto que as seções adjacentes 112A, 112B têm menos flutuabilidade que a seção central 110 e são, então, imersas sob a superfície de um corpo hídrico 12 abaixo da seção central 110.

[0107] O cano 18, portanto, tem uma configuração em formato de W quando o mesmo é imerso no corpo hídrico 12.

[0108] Um método para produção do cano flexível 10 da invenção será descrito agora. Inicialmente, é fornecido o tubo corrugado interno 40.

[0109] Se o tubo corrugado 40 for formado por uma pluralidade de seções, as diferentes seções de tubo são montadas juntas.

[0110] Vantajosamente se um forro interno 48 for fornecido dentro do tubo 40, esse forro interno 48 é montado dentro do tubo 40.

[0111] As armaduras internas 42 são, então, enroladas ao redor do tubo interno 40. Se o fornecimento for feito para uma camada espiralada 50, a mesma é enrolada em espiral ao redor da camada de armadura 42.

[0112] Depois, a primeira camada de isolamento 44A, camada intermediária 58 se fornecida, a segunda camada de isolamento 44B são dispostas ao redor da armadura 42. Finalmente, a camada de vedação externa é colocada ao redor do conjunto de isolamento 44.

[0113] Uma vez que o conjunto interno 30 tenha sido montado, os colares 70A são montados ao redor do revestimento intermediário 46. Uma camada de apoio 70 compreende partes de colar 70A é assim formada ao redor do revestimento intermediário 48 e é mantida em posição ao redor desse revestimento.

[0114] As diferentes partes circunferenciais de cada colar 70A são montadas umas sobre as outras vantajosamente por soldagem por pontos.

[0115] As camadas da armadura externa 72A, 72B são, então, enroladas ao redor dos colares 70 por uma maneira conhecida per se. A camada externa 76 é disposta ao redor da armadura externa 72 assim formadas.

[0116] Em uma primeira variante, o cano 18 desprovido completamente de anéis 74A é enrolado de um carretel ou berço a bordo de uma estrutura de instalação.

[0117] No momento da instalação do cano 18, os anéis de lastro 74A são montados ao redor do revestimento externo 76.

[0118] Para tanto, os diferentes segmentos 90A, 90B, 90C são montados em conjunto com o uso de um mecanismo de segurança 92 nas seções 112A, 112B os quais se destinam a serem dotados de anéis de lastro 74A. 0 cano 18 é, então, revelado gradualmente e conectado à unidade a montante 14 e à unidade a jusante 16.

[0119] Como uma variante, os anéis de lastro 74A são montados no cano 18, antes de serem carregados na estrutura de instalação.

[0120] Com a invenção que acaba de ser descrita, é possível ter disponível um cano flexível 18 para transportar um fluido criogênico, que pode ser imerso em um corpo hídrico 12 enquanto garante a integridade mecânica do cano 18 e, em particular, das camadas de isolamento térmico 44A, 44B.

[0121] O cano 18 da invenção tem uma estrutura particularmente simples. A presença dos anéis de lastro 74 montados em diferentes seções 112A, 112B do cano 18 permite o ajuste local da flutuabilidade dos mesmos para obter configurações de instalações diferentes.

[0122] Em uma variante, pelo menos uma unidade dentre a unidade a montante 14 e a unidade a jusante 16 é imersa no corpo hídrico.

[0123] Um segundo cano 118, de acordo com a invenção, é ilustrado nas Figuras 7 e 8. Diferente do cano 18, esse cano 118 é desprovido de um revestimento interno 48 e de uma camada espiralada 50. Além disso, cada segmento 90A, 90B tem uma borda a montante 98 e uma borda a jusante 100 desprovida de ranhuras.

[0124] Furos de poços 120 são inseridos em cada segmento para permitir a inserção do mecanismo de bloqueio 92.

Claims

1. CANO FLEXÍVEL (18; 118) PARA TRANSPORTAR UM FLUIDO CRIOGÊNICO, que tem um conjunto de confinamento de fluido interno compreendendo: - um tubo interno corrugado (40) que tem um eixo geométrico (A- A’), em que o tubo corrugado (40) define uma passagem vedada (28) para circulação do fluido criogênico; - uma armadura de tração (42) disposta ao redor do tubo interno (40); - um conjunto de isolamento térmico (44) disposto ao redor da armadura de tração (42), o cano (18; 118) compreendendo um conjunto de lastro (32) montado ao redor de um conjunto interno (30); caracterizado por o conjunto de lastro (32) compreender: - uma pluralidade de colares (70A) montados externamente no conjunto interno (30) para formar uma camada de apoio (70); - pelo menos uma armadura externa (72); - pelo menos um anel de lastro (74A) engatado ao redor da armadura externa (72).

2. CANO (18; 118), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o conjunto de lastro (32) compreender um revestimento externo (76) em material de polímero inserido entre a armadura externa (72) e a camada de apoio (70).

3. CANO (18; 118), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado por o conjunto interno (30) compreender um revestimento intermediário (46) disposto ao redor do conjunto de isolamento térmico (44), em que a camada de apoio (70) se apoia sobre o revestimento intermediário (46).

4. CANO (18; 118), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por cada colar (70A) compreender pelo menos duas partes de colar circunferenciais (80A, 80B) presas uma à outra.

5. CANO (18; 118), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por as partes circunferenciais (80A, 80B) estarem presas uma à outra por soldadura por pontos.

6. CANO (18; 118), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por cada anel de lastro (70A) ser formado a partir de uma pluralidade de segmentos (90A, 90B) montados em conjunto.

7. CANO (18; 118), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por cada segmento (90A, 90B) compreender uma região de acoplamento (94A, 94B) em um segmento adjacente (90B, 90A), em que a região de acoplamento (94A, 94B) tem um formato de T e o anel de lastro (74A) compreende um mecanismo de segurança (92) inserido através das regiões de acoplamento adjacentes (94A, 94B).

8. CANO (18; 118), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por pelo menos uma seção (112A, 112B) do cano flexível ser dotada de anéis de lastro (74A), em que pelo menos uma segunda seção (110) do cano (18) é desprovida de um anel de lastro (74A).

9. CANO (18; 118), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o conjunto de isolamento térmico (44) compreender pelo menos uma camada de isolamento térmico (44A) formada por um aerogel.

10. INSTALAÇÃO (10) PARA TRANSFERÊNCIA DE FLUIDO CRIOGÊNICO, caracterizada por compreender: - uma primeira unidade flutuante (14) para receber o fluido; - uma segunda unidade flutuante (16) para receber o fluido; - um cano flexível (18; 118), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, disposto entre a primeira unidade (14) e a segunda unidade (16), em que uma primeira extremidade do cano (18) é montada na primeira unidade (14) e uma segunda extremidade do cano flexível (18) é montada na segunda unidade (16).

11. INSTALAÇÃO (10), de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por o cano flexível (18; 118) compreender uma seção central (110) que é desprovida de um anel de lastro (74A), e duas seções adjacentes (112A, 112B) que circundam a seção central (110), em que cada seção adjacente (112A, 112B) é dotada de pelo menos um anel de lastro (74A) e o cano assume uma configuração em formato de W quando imerso no corpo hídrico (12).

12. MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE UM CANO FLEXÍVEL (18; 118), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por compreende as seguintes etapas: - fornecer um tubo interno corrugado (40) de eixo geométrico longitudinal (A-A’) que define uma passagem vedada (28) para circulação de fluido criogênico; - dispor uma armadura de tração interna (42) ao redor do tubo corrugado (40); - colocar um conjunto de isolamento térmico (44) ao redor da armadura de tração (42); - montar um elemento de lastro (30) no conjunto; em que a montagem do elemento de lastro (30) compreende as seguintes fases: - montar uma pluralidade de colares (70A) externamente sobre o conjunto interno (30) para formar uma camada de apoio (70); - dispor uma armadura externa (72) ao redor da camada de apoio (70); - montar pelo menos um anel de lastro (74A) ao redor da armadura externa (72).