BR112015011703B1 - Tubo forrado mecanicamente enrolável e método de fabricação eenrolamento de tal tubo - Google Patents

Tubo forrado mecanicamente enrolável e método de fabricação eenrolamento de tal tubo Download PDF

Info

Publication number
BR112015011703B1
BR112015011703B1 BR112015011703-1A BR112015011703A BR112015011703B1 BR 112015011703 B1 BR112015011703 B1 BR 112015011703B1 BR 112015011703 A BR112015011703 A BR 112015011703A BR 112015011703 B1 BR112015011703 B1 BR 112015011703B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
mlp
tube
pipe
liner
winding
Prior art date
Application number
BR112015011703-1A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112015011703A2 (pt
Inventor
Aurélien Pepin
Tomasz Tkaczyk
Original Assignee
Technip France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=47560482&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BR112015011703(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Technip France filed Critical Technip France
Publication of BR112015011703A2 publication Critical patent/BR112015011703A2/pt
Publication of BR112015011703B1 publication Critical patent/BR112015011703B1/pt

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
    • F16L58/02Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
    • F16L58/04Coatings characterised by the materials used
    • F16L58/08Coatings characterised by the materials used by metal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/22Pipes composed of a plurality of segments
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/20Accessories therefor, e.g. floats, weights
    • F16L1/202Accessories therefor, e.g. floats, weights fixed on or to vessels
    • F16L1/203Accessories therefor, e.g. floats, weights fixed on or to vessels the pipes being wound spirally prior to laying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
    • F16L13/02Welded joints
    • F16L13/0254Welded joints the pipes having an internal or external coating
    • F16L13/0263Welded joints the pipes having an internal or external coating having an internal coating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
    • F16L13/02Welded joints
    • F16L13/04Welded joints with arrangements for preventing overstressing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/14Compound tubes, i.e. made of materials not wholly covered by any one of the preceding groups
    • F16L9/147Compound tubes, i.e. made of materials not wholly covered by any one of the preceding groups comprising only layers of metal and plastics with or without reinforcement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

“TUBO MECANICAMENTE FORRADO” Trata-se de um tubo forrado mecanicamente enrolável (MLP) (30) que compreende pelo menos um forro (32) e um tubo externo (34), sendo que o tubo externo tem um diâmetro externo, DH, em que o MLP é formado a partir de uma pluralidade de juntas de tubo que tem soldas periféricas convergentes (36), em que as extremidades de cada junta de tubo são terminadas com soldas de cobertura de revestimento (40) que tem um comprimento na faixa de Lmín = 100 mm e Lmáx = 4DH, e, em que a espessura de forro, t, é igual ou menor do que um valor calculado pela fórmula I, conforme definido.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um tubo mecanicamente forrado (MLP), particularmente, contudo não exclusivamente, para fornecer um duto submarino, o qual pode ser enrolado a uma pressão atmosférica sem risco de empenamento/enrugamento, mesmo no caso de um momento plástico não combinado significante entre juntas de tubo consecutivas; e a um método de fabricação de tal MLP. Refere-se a MLPs que são projetados, especificamente, para serem usados em métodos de assentamento enrolado, incluindo aqueles descritos no Padrão API 5L/ISO 3183:2007 para tubos de aço soldados.
[0002] Dutos resistentes à corrosão para a transferência ou o transporte submarino ou, de outro modo, subaquático de fluidos corrosivos, tal como gás ou óleo cru, podem ser fornecidos por tubos que têm um forro metálico interno. Um tubo de paredes duplas ou bimetálico é composto, geralmente, por duas camadas metálicas. A camada externa fornece resistência contra empenamento na bobina ou no fundo do mar e fornece uma força geral ao tubo, de forma que resista à pressão interna e hidrostática, enquanto a camada interna protege a camada externa de danos (corrosão) devida à composição química do fluido que é transmitido e também pode fornecer força (por exemplo, para uma contenção de pressão). A camada interna também é denominada, algumas vezes, de “forro” (liner). Visto que o propósito principal é proteger a camada externa de corrosão, uma liga resistente à corrosão (CRA) é escolhida comumente como o forro.
[0003] Uma forma de tubo bimetálico pode ser denominada tubo mecanicamente forrado (MLP), em que um forro é fixado à camada externa (tal como aço-carbono) sem ligação metalúrgica. Um método econômico para formar um tubo forrado usa uma expansão hidráulica e/ou mecânica, em que o forro é inserido no interior da camada externa e, então, ambas as partes são expandidas. Durante a expansão, o tubo interno é submetido a uma deformação plástica enquanto a camada externa é submetida também a uma deformação plástica ou elástica, dependendo do processo de fabricação.
[0004] Um exemplo disso compreende inserir um forro de liga 316L no interior de um tubo hospedeiro de aço-carbono e que expande o forro radialmente, de modo que o mesmo entre em contato com o tubo hospedeiro. Dessa forma, o diâmetro externo do tubo hospedeiro também se expandirá juntamente com o forro até um nível de tensão predeterminado, de modo que, após um relaxamento da pressão interna, um estresse de contato de interferência entre o forro e o tubo hospedeiro permaneça.
[0005] O forro nas extremidades de cada seção de tubo do MLP é vedado para evitar que água e/ou umidade ingressem entre o tubo externo e o forro. Isso pode ser alcançado por uma “solda de sobreposição por cladeamento” (clad overlay weld) na extremidade de cada primeiro comprimento de tubo ou “junta de tubo”. De acordo com uma prática comum, as soldas de sobreposição por cladeamento têm 50 mm de comprimento para possibilitar uma inspeção e, se necessário, um reparo das soldas periféricas dos dutos que une as juntas de tubo.
[0006] Há dois métodos comuns para um assentamento dos dutos submarinos ou subaquáticos. O assim chamado “método de chaminé de fogão” envolve uma junção de hastes de tubo em uma embarcação de assentamento de tubo soldando- se cada uma à medida que o assentamento progride. No assim chamado “método de assentamento enrolado”, o duto é montado onshore e é bobinado em uma bobina grande, algumas vezes também denominada como bobina ou tambor de armazenamento. Uma vez offshore, o duto é desbobinado a partir da bobina, alinhado, retificado e, finalmente, assentado no fundo do mar. Nesse método, nenhuma solda é exigida durante a operação offshore, economizando tempo para a operação de embarcação.
[0007] O método de assentamento enrolado é mais rápido e mais econômico do que o método de chaminé de fogão, de modo que seja preferencial, quando possível. Entretanto, o processo de enrolamento gera, obviamente, múltiplas tensões de curvatura significantes no duto, o que faz com que um forro convencional de 2,5 a 3,0 mm em um tubo forrado convencional seja enrugado, e considera-se atualmente que as rugas são prejudiciais a um MLP. Dessa forma, todos os métodos atuais desenvolvidos para carregar um MLP em uma bobina foram baseados na ideia de que a formação de quaisquer rugas deveria ser evitada a todo custo durante os processos de bobinagem.
[0008] O documento WO 2008/072970 A1 revela um método para assentar um duto que tem um forro metálico à prova de corrosão interna que é retido no interior de um material de tubo externo por estresses de interferência. Nesse método, uma seção do duto é enrolada em um tambor de assentamento de tubo, embora uma sobrepressão seja mantida no interior da seção por meios de um fluido pressurizado. Quando o duto está imóvel, a sobrepressão é aliviada, e uma seção de duto adicional é juntada à primeira seção. Uma nova sobrepressão é aplicada, então, no interior das seções, e a seção adicional é enrolada no tambor de assentamento de tubo. Isso exige que as etapas de sobrepressão e de alívio de pressão todas incrementem quando as duas seções de tubo estão juntas. O tambor de assentamento de tubo é descrito no documento WO 2008/072970 A1, conforme tipicamente foi instalado em “muitas” seções pré-fabricadas que criam uma repetição significante das etapas de sobrepressão e de alívio de pressão exigidas.
[0009] O documento W02011/048430A descreve um método de bobina de assentamento de um tubo mecanicamente forrado (MLP) que compreende uma bobinagem do MLP em uma bobina na ausência substancial ou completa da pressão interna acima da pressão ambiente no MLP, em que o MLP tem uma espessura de forro definida, para fornecer, portanto, um MLP desbobinado que tem rugas de menos do que 4 mm, em que podem ser removidas, então, pressurizando-se o tubo durante pré-comissionamento do MLP.
[0010] Entretanto, devido ao fato de que há variações inerentes no diâmetro, na espessura de parede e no limite de escoamento entre as juntas MLP, há uma possibilidade que durante uma bobinagem, o momento de curvatura exigido para forçar um comprimento de tubo de MLP ou uma junta de tubo para curvar na bobina pode ser significantemente maior do que a exigida para curvar uma junta de tubo de MLP adjacente (isto é, a capacidade de momento de curvatura da primeira junta é significantemente mais alta do que a da junta adjacente). Em tal exemplo, uma alta tensão compreensiva é localizada na junta com uma capacidade de momento de curvatura mais baixa (isto é, a “junta mais fraca”), geralmente próxima à solda periférica que junta as duas juntas de tubo. Como resultado, a junta mais fraca pode sofrer de uma alta ovalização local, e o forro pode ser enrugado nesse local que é claramente indesejável.
[0011] A diferença nas capacidades de momento de curvatura entre as juntas de tubo sucessivas é denominada, na técnica, “incompatibilidade de momento de curvatura” ou apenas mesmo “incompatibilidade”. A incompatibilidade é descrita em mais detalhes no artigo ASME n° OMAE 2011-49389, apresentado na conferência OMAE na Holanda, em 2011. Esse documento é incorporado a título de referência no presente documento. O Resumo do Artigo confirma que a variação natural das espessuras de parede e os limites de escoamento determina as diferenças de potencial na rigidez da curvatura. Essas más combinações fazem com que um pico localizado na tensão e pode acionar uma deformação bruta do tubo, em que pode resultar em um empenamento, se não endereçado ao estágio de engenharia. O nível de incompatibilidade (MM) entre dois tubos é determinado a partir de:
Figure img0001
em que:
[0012] Mp_s é a capacidade de momento de curvatura de uma junta de tubo forte, e
[0013] Mp_w é \a capacidade de momento de curvatura de uma junta de tubo fraca.
[0014] Mp_s e Mp_w são determinadas a partir de
Figure img0002
em que:
[0015] δy_s/w é o limite de escoamento de um tubo forte (ou fraco)
[0016] ODs/w é o diâmetro externo de um tubo forte (ou fraco), e
[0017] IDs/w é o diâmetro interno de um tubo forte (ou fraco).
[0018] Para neutralizar o efeito da incompatibilidade, a espessura do tubo externo e/ou a espessura do forro poderiam ser aumentados, contudo, ambas opções também aumentam significantemente o custo geral do MLP.
[0019] Um objetivo da presente invenção é fornecer um MLP enrolável que acomoda o efeito da incompatibilidade, sem custo adicional significante ou uma reprojeção de tubo.
[0020] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um tubo forrado mecanicamente enrolável (MLP) formado a partir de uma pluralidade de juntas de tubo que tem soldas periféricas convergentes e compreende pelo menos um forro e um tubo externo, sendo que o tubo externo tem um diâmetro externo DH, e, em que a espessura de forro t, é igual ou menor do que valor calculado pela fórmula I:
Figure img0003
em que: t está em mm, aij são constantes definidas pela tabela 1:
Figure img0004
Tabela 1: Constantes em Fórmula de Expessura de Forro ε é a tensão de enrolamento máxima, g é o vão de inserção radial em mm, e D = DH - 2tH é o diâmetro externo do forro em mm, em que DH é definido acima e tH é a espessura de parede do tubo externo do MLP em mm; caracterizado pelo fato de que as extremidades de cada junta de tubo são terminadas com soldas de sobreposição com um comprimento na faixa de Lmín = 100 mm e Lmáx = 4DH.
[0021] Para confirmar adicionalmente, E é a tensão de enrolamento máxima que pode ser calculada conforme a seguir:
Figure img0005
em que DH é o diâmetro externo do tubo hospedeiro e R é o menor raio do tubo e é curvado durante o processo de enrolamento. Tipicamente, o menor raio de curvatura é igual ao raio do cubo da bobina, contudo, algumas vezes, pode ser igual ao raio alinhador.
[0022] Com o uso da notação de índice, a fórmula I pode ser escrita;
Figure img0006
[0023] Ao longo dessa disposição da presente invenção, a tensão durante o enrolamento do MLP causado por qualquer incompatibilidade de momento de curvatura é concentrada nas soldas de sobreposição não afeta ou reduz consideravelmente o efeito no forro.
[0024] A fórmula I acima fornece a espessura de forro exigida para permitir que o MLP seja bobinado e desbobinado de modo seguro, conforme definido no presente documento. O efeito da incompatibilidade de momento de curvatura é contrabalanceado pelo aumento do comprimento da solda de sobreposição por cladeamento. Portanto, um MLP pode ser projetado e fabricado, então, para ter a espessura de forro como a fórmula I, mesmo no caso de alta incompatibilidade de momento de curvatura, e consequentemente, ser menos dispendioso.
[0025] Os tubos mecanicamente forrados (MLP) podem ser formados com qualquer diversas camadas, forros, revestimento, etc., conhecidos na técnica, contudo, inclui pelo menos uma “camada externa” ou um “tubo externo” ou um “tubo hospedeiro”, tal como um tubo externo de aço-carbono, fixado a pelo menos uma “camada interna” ou um “forro”, tal forro é formado preferencialmente a partir de uma liga resistente à corrosão (CRA), por exemplo, um forro, tal como uma liga 316L, 825, 625, 904L, dúplex com 22% Cr ou superdúplex com 25% Cr, sem ligação metalúrgica.
[0026] De acordo com a presente invenção, o MLP é pré-montado a partir de diversas seções de tubo menores e em que cada seção de tubo é formada a partir de diversos comprimentos de tubo ou de juntas de tubo. As seções de tubo podem se estender a partir de muitos metros de comprimento até aproximadamente 1km de comprimento ou ser maior do que 1km de comprimento. As juntas de tubo têm poucos metros, tipicamente, tal como 12m ou 24m, contudo não são limitadas no mesmo. Geralmente, a convergência das juntas de tubo compreende uma solda circunferencial ou periférica, e diversas juntas de tubo convergidas formam uma seção de tubo. As seções de tubo podem ser convergidas de maneira similar para formar o tubo ou o duto finais. Tipicamente, um duto enrolado para um assentamento subsequente através do método de assentamento enrolado pode ter muitas seções de tubo de comprimento, e muitos quilômetros de comprimento.
[0027] Em uma definição alternativa, é fornecido um tubo forrado mecanicamente enrolável (MLP) formado a partir de uma pluralidade de juntas de tubo, uma pluralidade de soldas periféricas que convergem as juntas de tubo, sendo que o MLP compreende um forro e um tubo externo, em que o tubo externo tem um diâmetro externo denominado a seguir “DH”, em que o forro tem uma espessura (t) que é igual ou menor do que o valor calculado pela fórmula I, conforme definido acima, e as soldas de sobreposição têm um comprimento na faixa de Lmín = 100 mm a Lmáx = 4DH nas extremidades de cada junta de tubo.
[0028] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é fornecido um método de fabricação de um tubo forrado mecanicamente enrolável (MLP), conforme definido no presente documento que compreende pelo menos as etapas de: (a) fornecer uma pluralidade de juntas de tubo que tem um forro e um tubo externo, conforme definido no presente documento; (b) terminar as extremidades de cada junta de tubo com soldas de sobreposição por cladeamento em que comprimento está na faixa de Lmín = 100 mm e Lmáx. = 4DH; (c) soldar perifericamente as juntas de tubo para fornecer seções de tubo; e. (d) soldar perifericamente as seções de tubo para fornecer o MLP.
[0029] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é fornecido um método de enrolar um tubo forrado mecanicamente enrolável (MLP) em uma bobina, conforme definido no presente documento que compreende pelo menos as etapas de: (a) fornecer um tubo forrado mecanicamente enrolável (MLP), conforme definido no presente documento; e (b) enrolar o MLP na bobina na ausência substancial ou completa de pressão interna acima da pressão ambiente no MLP.
[0030] A presente invenção abrange todas as combinações de diversas modalidades ou aspectos da invenção descrita no presente documento. Entende-se que quaisquer e todas as modalidades da presente invenção podem ser tomadas em conjunto com qualquer outra modalidade, a fim de descrever as modalidades adicionais da presente invenção. Adicionalmente, quaisquer elementos de uma modalidade podem ser combinados com quaisquer e todos os outros elementos a partir de qualquer uma das modalidades, a fim de descrever as modalidades adicionais.
[0031] Uma modalidade da presente invenção será descrita agora com propósitos exemplificativos apenas, e com referência aos desenhos anexos em que;
[0032] A Figura 1 é uma vista em corte transversal esquemática de um MLP;
[0033] A Figura 2 é uma vista diagramática de um método de bobinagem de um MLP em uma bobina;
[0034] A Figura 3 é uma ilustração do efeito de uma alta incompatibilidade durante um enrolamento em uma técnica anterior do MLP; e
[0035] A Figura 4 é uma vista longitudinal em corte transversal por meio de uma porção de um MLP enrolável, de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0036] Referindo-se aos desenhos, a Figura 1 mostra uma vista em corte transversal esquemática de partes de um tubo mecanicamente forrado (MLP) 2. O MLP 2 compreende geralmente diversas camadas (incluindo um revestimento), sendo que apenas duas das mesmas são mostradas na Figura 1 com propósitos de clareza, compreendem uma camada externa 4 que pode ser um tubo de aço- carbono e uma camada interna ou um forro 6 que é formado a partir de uma liga resistente à corrosão (CRA), tal como uma liga 316L. As dimensões relativas mostradas na Figura 1 não estão em escala e são fornecidas para maior clareza da representação.
[0037] Na fabricação convencional de um MLP, uma camada interna é fornecida, geralmente em uma camada externa e expandida, então, para fornecer um estresse de contato de interferência entre as duas camadas. Entretanto, uma curvatura de um tubo formado a partir de tais camadas, tais como bobinagem ou desbobinagem da bobina e, especialmente de qualquer empenamento do tubo, assume-se a criação de rugas que não podem ser removidas após a desbobinagem, e que são consideradas, portanto, prejudiciais suficiente ao duto assentado que empena e a formação de quaisquer rugas deveria ser evitado a todo o custo.
[0038] Dessa forma, para tais métodos de assentamento, um alto estresse de contato de interferência é desejado entre as camadas internas e externas para evitar um enrugamento do forro interno. O estresse de contato de interferência pode ser perdido durante o procedimento de revestimento e será perdido, certamente, durante uma deformação plástica que ocorre durante a curvatura. Entretanto, de o estresse de interferência é perdida durante o 1° ou o 2° evento de tensão, então, as rugas aparecerão geralmente no 3° ou 4° evento de tensão. Pode ser difícil também controlar o grau de estresse de contato de interferência intencionado durante a fabricação de tais tubos, e um alto grau de variação de estresse de interferência ocorre na prática.
[0039] O empenamento durante um enrolamento também deveria ser evitado, preferencialmente sem ter que aumentar também a espessura da camada externa 4 ou da camada interna ou do forro 6.
[0040] A Figura 2 mostra uma bobina diagramática 10 que tem um menor raio de curvatura “R”, e um tubo mecanicamente forrado (MLP) 12 que tem um diâmetro de tubo externo “DH”. O MLP 12 é formado ao longo dos comprimentos das seções de tubo (ou de “hastes” de tubo) juntados para formar um único duto. As hastes têm normalmente 1km de comprimento, contudo, podem ser maiores ou menores, conforme exigido. A Figura 2 mostra uma bobinagem do MLP 12 na bobina 10.
[0041] Com propósitos exemplificativos apenas, a bobina 10 poderia ter um raio de curvatura R de 8,23m, e o MLP 12 poderia ter um diâmetro DH de 12,75 polegadas (323.9 mm) e uma espessura total de parede de 18,9 mm.
[0042] A Figura 3 mostra uma porção do MLP 12 que compreende as extremidades de uma primeira e uma segunda juntas de tubo 14, 16 convergidas por uma solda periférica 18. Embora seja preferida e intencionada que cada junta de tubo seja exatamente a mesma, variações da mesma, conforme discutido acima, podem conduzir que algumas juntas de tubo sejam “mais fortes” do que outras juntas de tubo. Por exemplo, a primeira junta de tubo 14 é uma junta de tubo mais forte 14 do que a segunda ou a junta de tubo “mais fraca” 16. Conforme a porção do MLP 12 mostrada na Figura 3 é curvada na bobina 10 de raio R da Figura 2, uma ovalização e uma tensão são localizadas na junta mais fraca 16, próximo à solda periférica 18, devido ao fato de que a capacidade de momento de curvatura da junta mais fraca 16 é significantemente menor do que a junta mais forte 14. Isso conduz, eventualmente, a um empenamento 20 no interior da junta de tubo mais fraca 16 e do enrugamento do forro 6 no interior da mesma.
[0043] A Figura 4 mostra um MLP enrolável 30, de acordo com uma modalidade da presente invenção. O MLP enrolável compreende um forro 32 e um tubo externo 34. O tubo externo 34 tem um diâmetro externo DH. O MLP enrolável 30 é formado de uma pluralidade de seções de tubo. A Figura 4 mostra três juntas de tubo parciais ou completas classificadas de A, B e C de uma dada seção de tubo. As juntas de tubo são convergidas com o uso de soldas periféricas 36 conhecidas na técnica.
[0044] Convencionalmente, o tubo em ambos os lados da solda periférica 36 tem soldas de sobreposição por cladeamento soldadas internamente adicionadas ao mesmo, e tem tipicamente 50 mm de comprimento, seguido pelo forro 32. Esse comprimento de solda de sobreposição por cladeamento é atualmente suficiente para possibilitar uma inspeção e qualquer reparo de solda periférica, se necessário, e é suficiente para parar a água que ingressa entre os forros 32 o os tubos externos 34. Até o presente momento, as soldas de sobreposição por cladeamento não atenderam nenhum outro propósito significante, desse modo, as mesmas são consideradas convencionalmente apenas como uma exigência do comprimento suficiente para esses propósitos. Na Figura 4, um comprimento convencional da solda de sobreposição por cladeamento é classificado de L1.
[0045] Entretanto, a presente invenção determinou que as soldas de sobreposição por cladeamento poderiam acomodar a tensão localizada que é causada por qualquer incompatibilidade entre as juntas de tubo adjacentes. As soluções convencionais para acomodar os altos níveis de incompatibilidades durante um enrolamento sem um enrugamento de forro significante foram apenas para aumentar a espessura do tubo de aço-carbono e/ou a espessura do forro, tanto que causa um aumento na despesa. A presente invenção revelou que o aumento do comprimento das soldas de sobreposição por cladeamento permite acomodar as altas tensões devido às incompatibilidades sem a necessidade de aumentar a espessura do tubo externo ou do forro.
[0046] Dessa forma, conforme mostrado na Figura 4, a presente invenção envolve um aumento do comprimento das soldas de sobreposição a partir de L1 (como um comprimento de solda “padrão”, por exemplo 50 mm) até L2. L2 está entre L2mín = 100 mm e L2,máx = 4DH em que DH é o diâmetro externo do tubo hospedeiro. De modo claro, na Figura 4, L2> L1.
[0047] L2 depende dos lados e dos graus do tubo hospedeiro e do forro e da magnitude da incompatibilidade, e será calculada, geralmente, em uma base tubo-a- tubo.
[0048] Várias modificações e variações para a modalidade descrita da invenção serão aparentes àqueles versados na técnica sem que haja desvio do escopo da invenção, conforme definido nas reivindicações anexas. Embora a invenção tenha sido descrita em conjunto com uma modalidade preferida específica, deve-se entender que a invenção, conforme reivindicada, não deveria ser limitada indevidamente a tal modalidade específica.

Claims (8)

1. Tubo forrado mecanicamente enrolável (MLP) (30) capaz de ser enrolado em uma bobina (10) possuindo um raio R, e formado a partir de uma pluralidade de juntas de tubo (A, B, C) que tem soldas periféricas convergentes (36), e que compreende pelo menos um forro (32) e um tubo externo (34), sendo que o tubo externo tem um diâmetro externo, DH, e uma espessura de parede, tH, o MLP tendo um vão de inserção radial g, e em que a espessura do forro, t,é menor ou igual a um valor calculado pela fórmula I:
Figure img0007
em que: t está em mm: a00, a01, são constantes, em que a00 é 2,39846, a01 é -0,239488, a10 é -5,48161, a11 é 2,35153, a20 é 6,50598 e a21 é -1,37840, ε = (DH/2) / [(DH/2) +R] é a tensão de enrolamento máxima, g está em mm, e D = DH —2tH, em que DH e tH estão em mm; caracterizado pelo fato de que as extremidades de cada junta de tubo são terminadas com soldas de sobreposição de um comprimento na faixa de Lmín = 100 mm e Lmáx = 4DH.
2. MLP enrolável (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo externo (34) compreende um tubo externo de aço-carbono.
3. MLP enrolável (30), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o forro (32) compreende um forro de Liga Resistente à Corrosão (CRA).
4. MLP enrolável (30), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o forro (32) é uma liga 316L, 825, 625, 904L, dúplex com 22% Cr ou superdúplex com 25% Cr.
5. MLP enrolável (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o MLP enrolável é bobinado em uma bobina (10) na ausência completa ou substancial de pressão interna acima da pressão ambiente no MLP durante uma bobinagem.
6. MLP enrolável (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos duas juntas de tubo do MLP têm diferentes espessuras de tubo externo ou diferentes diâmetros externos ou ambos.
7. Método de fabricação de um tubo forrado mecanicamente enrolável (MLP) (30), como definido em qualquer umas das reivindicações 1 a 6, e capaz de ser enrolado em uma bobina (10) possuindo um raio R, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos as etapas de: (a) fornecer uma pluralidade de juntas de tubo (A, B, C), cada uma tendo um forro (32) e um tubo externo (34) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6; (b) terminar as extremidades de cada junta de tubo com soldas de sobreposição por cladeamento, em que o comprimento está na faixa de Lmín = 100 mm e Lmáx = 4DH; (c) soldar perifericamente as juntas de tubo para fornecer seções de tubo; e (d) soldar perifericamente as seções de tubo para fornecer o MLP.
8. Método de enrolamento em uma bobina (10) possuindo um raio R de um tubo forrado mecanicamente enrolável (MLP) (30), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos as etapas de: (a) fornecer um tubo forrado mecanicamente enrolável (MLP), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6; e (b) enrolar o MLP na bobina na ausência completa ou substancial de pressão interna acima da pressão ambiente no MLP.
BR112015011703-1A 2012-11-22 2013-11-13 Tubo forrado mecanicamente enrolável e método de fabricação eenrolamento de tal tubo BR112015011703B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1221008.4A GB2508175B (en) 2012-11-22 2012-11-22 Mechanically lined pipe
GB1221008.4 2012-11-22
PCT/IB2013/002894 WO2014080281A2 (en) 2012-11-22 2013-11-13 Mechanically lined pipe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112015011703A2 BR112015011703A2 (pt) 2017-07-11
BR112015011703B1 true BR112015011703B1 (pt) 2021-02-23

Family

ID=47560482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112015011703-1A BR112015011703B1 (pt) 2012-11-22 2013-11-13 Tubo forrado mecanicamente enrolável e método de fabricação eenrolamento de tal tubo

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9885431B2 (pt)
EP (1) EP2923127B1 (pt)
BR (1) BR112015011703B1 (pt)
GB (1) GB2508175B (pt)
WO (1) WO2014080281A2 (pt)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2461954B (en) * 2008-07-24 2010-08-04 Technip France Sa Method of spooling a bi-metallic pipe
GB2527509B (en) * 2014-06-23 2017-01-25 Technip France Improvements relating to a mechanically lined pipe
GB2553319B (en) * 2016-09-01 2018-12-26 Technip France Mechanically lined pipe having an inner polymer liner
GB2569790B (en) * 2017-12-21 2020-10-21 Technip France Method of Preparing a Pipe-Section
JP6662505B1 (ja) * 2018-09-28 2020-03-11 Jfeスチール株式会社 リール工法用長尺鋼管及びその製造方法
GB2586170B (en) 2019-08-09 2022-05-18 Acergy France SAS Manufacturing bimetallic lined pipes
CA3161596A1 (en) 2019-11-15 2021-05-20 J. Ray Mcdermott, S.A. Hybrid mechanically lined pipe methods and apparatus
GB2601800B (en) 2020-12-11 2023-05-17 Technip N Power Pipeline junction coating

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2736090A (en) * 1956-02-28 Cold pressure welding
US3068562A (en) * 1960-04-15 1962-12-18 Struthers Wells Corp Method of making pressure vessels
GB9605231D0 (en) 1996-03-12 1996-05-15 Coflexip Stena Offshore Ltd Improvements in or relating to bi-metal lined pipe
DE19638228A1 (de) * 1996-08-22 1998-02-26 Castolin Sa Verfahren zum Herstellen einer korrosionsbeständigen Verbindung von Rohren
US20070241558A1 (en) * 2006-04-17 2007-10-18 3M Innovative Properties Company Protective cover system and method for girth-welds
NO325936B1 (no) 2006-12-11 2008-08-18 Statoil Asa Fremgangsmate for utlegging av en rorledning med en innvendig korrosjonsbestandig kledning
CN101462193B (zh) 2009-01-09 2010-09-15 中国石油天然气集团公司 薄层铁镍基合金碳钢复合管焊接方法
GB0903232D0 (en) * 2009-02-25 2009-04-08 Saipem Spa A method for testing pipeline welds
US8955554B2 (en) * 2009-05-27 2015-02-17 Jfe Steel Corporation Submerged arc welding method for steel plate
GB0918589D0 (en) * 2009-10-23 2009-12-09 Technip France Methods of reel-laying a mechanically lined pipe
GB2479379B (en) * 2010-04-07 2015-11-25 Subsea 7 Ltd Reeling and unreeling an internally clad metal pipeline
CN102666898A (zh) * 2009-11-25 2012-09-12 杰富意钢铁株式会社 高压缩强度优异的管线管用焊接钢管及其制造方法
GB2476457B (en) * 2009-12-22 2011-11-09 Technip France Method of manufacturing a mechanically lined pipe

Also Published As

Publication number Publication date
GB2508175B (en) 2015-06-24
US9885431B2 (en) 2018-02-06
EP2923127B1 (en) 2019-09-18
WO2014080281A2 (en) 2014-05-30
GB201221008D0 (en) 2013-01-09
WO2014080281A3 (en) 2014-07-24
GB2508175A (en) 2014-05-28
EP2923127A2 (en) 2015-09-30
BR112015011703A2 (pt) 2017-07-11
US20150337995A1 (en) 2015-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112015011703B1 (pt) Tubo forrado mecanicamente enrolável e método de fabricação eenrolamento de tal tubo
US8864417B2 (en) Methods of reel-laying a mechanically lined pipe
US8905675B2 (en) Method of manufacturing a mechanically lined pipe
BR112019003669B1 (pt) Tubo mecanicamente revestido possuindo um revestimento interno de polímero, método de enrolamento de um tubo mecanicamente revestido, método de colocação de um tubo mecanicamente revestido e método de fabricação de um tubo mecanicamente revestido
US8226327B2 (en) Method for laying a pipeline having an inner corrosion proof cladding
JP2012520978A (ja) 改良された複合ホース及びこのようなホースを製造する為の方法
CN206539789U (zh) 一种海底液体运输用软管
RU2743093C2 (ru) Гибкая труба
BR112017012082B1 (pt) método para produzir tubo rígido revestido mecanicamente e junta de tubo rígido de tubo revestido mecanicamente
BR112016030069B1 (pt) Duto revestido mecanicamente, método de fabricação do mesmo e método enrolamentoassentamento na bobina e teste hidrostático do mesmo
WO2018063090A1 (en) Corrugated liner for mechanically lined pipe installable by the reel-laying method
KR20220098212A (ko) 하이브리드 기계적으로 라이닝된 파이프 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 13/11/2013, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: TECHNIP N-POWER (FR)