BR112015018135B1

BR112015018135B1 - Tubo blindado flexível não ligado para transporte de fluidos

Info

Publication number: BR112015018135B1
Application number: BR112015018135-0A
Authority: BR
Inventors: Christian Ditlev Cappeln; Christian Emil Skaaning
Original assignee: National Oilwell Varco Denmark I/S
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2014-01-30
Publication date: 2020-09-29
Also published as: US9580972B2; EP2951479A1; BR112015018135A2; WO2014117780A1; EP2951479A4; US20150368982A1

Abstract

tubo blindado flexível não ligado para transporte de fluidos é descrito um tubo blindado flexível não ligado para transporte de fluidos. o tubo tem um eixo geométrico central e um comprimento e compreende uma carcaça (6, 16) e uma bainha de vedação mais interna (5) com uma superfície interna envolvendo a carcaça. a carcaça compreende pelo menos um elemento de blindagem alongado enrolado de forma a envolver o eixo geométrico central com um ângulo de enrolamento com o eixo geométrico central definindo uma direção de enrolamento e uma superfície de suporte voltada para a superfície interna da bainha de vedação mais interna e com um raio da superfície de suporte sr. a superfície de suporte (36) compreende uma área superficial primária (211a, 36a, 46a, 56a,66a), e uma pluralidade de regiões de restrição (21''a, 2pi), 21''c, 36b, 46b, 56b, 66b), na forma de orifícios em e/ou protuberâncias e/ou endentações na área superficial primária, em que as regiões de restrição têm cada qual um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado que é até cerca de sr vezes (pi). um tubo blindado flexível não ligado para transporte de fluidos. o tubo tem um eixo geométrico central e um comprimento e compreende uma carcaça (6, 16) e uma bainha de vedação mais interna (5) com uma superfície interna envolvendo a carcaça. a carcaça compreende pelo menos um elemento de blindagem alongado enrolado de forma a envolver o eixo geométrico central com um ângulo de enrolamento com o eixo geométrico central definindo uma direção de enrolamento e uma superfície de suporte voltada para a superfície interna da bainha de vedação mais interna e com um raio da superfície de suporte sr. a superfície de suporte (36) compreende uma área superficial primária (21'a, 36a, 46a, 56a, 66a), e uma pluralidade de regiões de restrição (21''a, 2 pi), 21''c, 36b, 46b, 56b, 66b), na forma de orifícios e/ou protuberâncias e/ou endentações na área superficial primária, em que as regiões de restrição têm cada qual um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado que é até cerca de sr vezes (pi).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção refere-se a um tubo blindado flexível não ligado para uso como um tubo ascendente em aplicações fora da costa, em particular para transporte de fluidos contendo hidrocarboneto tais como CO2, óleo bruto e/ou fluidos gasosos.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

[002] Tubos flexíveis do presente tipo para transporte de fluidos fora da costa são bem conhecidos na técnica e são, por exemplo, descritos em "Recommended Practice for Flexible Tube", API 17 B, segunda edição, 1998, que fornece uma norma para tais tubos. Tais tubos normalmente compreendem uma bainha de vedação mais interna também frequentemente denominada uma bainha de vedação interna, uma bainha interna ou um revestimento interno, que forma uma barreira contra a saída do fluido que é transferido através do tubo, e um ou mais camadas de blindagem no lado externo da bainha de vedação interna (camada(s) blindada(s) extema(s)). Uma bainha de vedação externa pode ser provida com 0 objetivo de formar uma barreira contra a entrada de fluidos dos entomos do tubo para as camadas de blindagem. A bainha de vedação mais interna define um furo do tubo flexível não ligado no qual um fluido pode ser transportado.

[003] Tubos não ligados flexíveis típicos são, por exemplo, descritos em WO0161232A1, US 6123114, US 6085799 e em Recommended Practice for Flexible Tube, API, 17B, Quarta edição, julho de 2008, e na Specification for Flexible unbonded tube, API, 17J, terceira edição, julho de 2008.

[004] A expressão "não ligado" significa neste contexto que pelo menos duas das camadas incluindo as camadas de blindagem e camadas de polímero não são ligadas entre si. Na prática, 0 tubo conhecido normalmente compreende pelo menos duas camadas de blindagem localizadas fora da bainha de vedação interna. Essas camadas de blindagem não são ligadas entre si direta ou indiretamente por meio de outras camadas ao longo do tubo. Por meio disto, o tubo torna-se dobrável e suficientemente flexível para ser enrolado para transporte.

[005] A fim de ter resistência suficiente, em particular para impedir o colapso da bainha de vedação interna, o tubo flexível frequentemente compreende uma camada de blindagem localizada no espaço definido pela bainha de vedação interna. Tal camada de blindagem interna ou camadas são normalmente referidas como uma carcaça e são principal mente providas a fim de reduzir o risco de colapso do tubo quando usado sob alta pressão hidrostática. Um tubo flexível não ligado com uma carcaça é normalmente referido como um tubo do furo bruto. As carcaças da técnica anterior são normalmente feitas de tiras de metal helicoidalmente enroladas e intertravadas, tal como, por exemplo, descrito em US 6.904.939 e US 6.145.546. Entretanto, o uso de elementos alongados perfilados em uma carcaça também foi sugerido em EP 1 475 560 e WO 2008/077409 pelo requerente.

[006] A bainha de vedação mais interna é normalmente extrusada diretamente na carcaça opcionalmente com uma fita fina, por exemplo, fita fibrosa, entre as camadas. Uma vez que o material da bainha de vedação mais interna no estágio de extrusão é relativamente macio e plástico e tem uma tendência mover gradualmente para dentro dos interstícios helicoidalmente modelados providos pelas tiras de metal helicoidalmente enroladas e intertravadas da carcaça. Este movimento gradual para dentro dos interstícios helicoidalmente modelados pode ser muito danoso para a bainha de vedação mais interna e frequentemente resulta na formação de entalhe na bainha de vedação mais interna, que confere fraqueza à bainha de vedação mais interna. Em certas situações, em particular quando a pressão interna ou externa é relativamente alta, tal movimento gradual pode resultar na formação de um entalhe crescente que resulta em reduzida durabilidade e mesmo estouro do tubo. A fim de evitar o dito movimento gradual, soluções da técnica anterior foram providas, onde uma camada de sacrifício ou uma haste foi aplicada entre a carcaça e a bainha de vedação mais interna a fim de proteger a bainha de vedação mais interna contra danos. Tais soluções são, por exemplo, descritas emUS 6.843.278 e US 6.145.546.

[007] Uma outra maneira de solucionar o problema de movimento gradual da bainha de vedação mais interna é prover a carcaça com interstício ou interstícios helicoidalmente muito reduzidos, por exemplo, usando perfis modelados, em vez de tiras exclusivamente dobradas, por exemplo, como descrito em EP 1 475 560, DK PA2011 00037 e DK PA 2011 00099. Pela provisão da carcaça de perfis, por exemplo, agrupados usando tiras, a superfície da carcaça voltada para a bainha de vedação mais interna pode ser formada como uma superfície de suporte com interstícios muito pequenos entre enrolamentos de maneira tal que a bainha de vedação mais interna praticamente does não movimento gradual em tais interstícios. Observou-se, entretanto, que esta solução tem um outro inconveniente onde o tubo flexível é destinado ao uso como um tubo ascendente. Observou-se que, no pior dos casos, a carcaça pode deslizar pelo seu próprio peso resultando em maiores interstícios na parte mais superior da parte flexível e perda de flexibilidade na parte inferior do tubo flexível e finalmente tal deslizamento pode resultar em dano total da parte flexível.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[008] Um objetivo da presente invenção é prover um tubo flexível não ligado adequado para uso com um tubo de tubo ascendente fora da costa e compreendendo uma carcaça e uma bainha de vedação mais interna, cujo tubo flexível não ligado é adequado para uso em águas profundas e tem um baixo risco de formação de entalhe na bainha de vedação mais interna.

[009] Um objetivo adicional da presente invenção é prover um tubo flexível não ligado adequado para uso como um tubo de tubo ascendente fora da costa e compreendendo uma carcaça e uma bainha de vedação mais interna, e onde o risco de deslizamento entre a carcaça e a bainha de vedação mais interna é relativamente baixo, simultaneamente com um baixo risco de formação de entalhe na bainha de vedação mais interna.

[0010] Esses e outros objetivos foram alcançados pela invenção da maneira definida nas reivindicações e da maneira descrita a seguir.

[0011] Observou-se que a invenção e modalidades da mesma têm inúmeras vantagens adicionais que ficarão claras aos versados na técnica pela descrição seguinte.

[0012] O termo "substancialmente" deve ser aqui considerado significando que variações e tolerâncias de produto ordinárias são compreendidas.

[0013] A expressão "distância radial" é usada aqui significando a distância ao eixo geométrico do tubo determinada perpendicular ao eixo geométrico quando o tubo é substancialmente reto.

[0014] A expressão "na direção radial" significa uma direção a partir do eixo geométrico do tubo e radialmente para fora.

[0015] As expressões "dentro" e "fora" de uma camada do tubo são usadas para designar a distância relativa ao eixo geométrico do tubo, de maneira tal que, dentro de uma camada significa a área envolta pela camada, isto é, com uma menor distância radial do que a camada, e "fora de uma camada" significa a área não envolta pela camada e não contida pela camada, isto é, com uma maior distância radial do que a camada.

[0016] A expressão "lado interno" de uma camada é o lado da camada voltado para o eixo geométrico do tubo. A expressão "lado externo" de uma camada é o lado da camada voltado para for a do eixo geométrico do tubo.

[0017] O tubo flexível não ligado da invenção é preferivelmente um tubo de tubo ascendente ou constitui uma seção de um tubo de tubo ascendente

[0018] A expressão "tubo ascendente" é aqui usada para designar uma linha de transporte com uma orientação no geral vertical adequada para transporte de fluido, por exemplo, de um recurso submarino para uma instalação arranjada acima do recurso submarino, ou vice-versa.

[0019] As expressões "mais de cima" e "mais de baixo" quando usadas com relação ao tubo e partes deste devem ser interpretadas significando em relação à distância ao longo do tubo onde "mais de cima" significa com a máxima distância ao longo do tubo até o recurso submarino e "mais de baixo" significa com a menor distância ao longo da linha de transporte até o recurso submarino

[0020] Deve-se enfatizar que o termo "compreende/compreendendo" quando usado aqui é deve ser interpretado como um termo aberto, isto é, deve ser considerado para especificar a presença de recurso(s) especificamente declarado(s), tal(s) como elemento(s), unidade(s), parte(s) inteira(s), etapa(s) componente(s) e combinação(ões) dos mesmos, mas não elimina a presença ou adição de um ou mais outros recursos declarados.

[0021] O termo "leito oceânico" é no geral usado para denotar o piso submarino.

[0022] O termo "acima" significa aqui mais distante do leito oceânico. O termo "abaixo" significa aqui mais próximo do leito oceânico.

[0023] A expressão "para baixo" significa em direção ao leito oceânico.

[0024] Todos recursos da invenção incluindo faixas e faixas preferidas podem ser combinados de várias maneiras dentro do escopo da invenção, a menos que haja motivos específicos para não combinar tais recursos.

[0025] Na descrição seguinte a expressão "elemento de blindagem alongado" quando usada no singular deve ser interpretada de forma a também incluir o significado no plural da expressão, a menos que seja especifícamente declarado que significa um único elemento de blindagem alongado.

[0026] O tubo blindado flexível não ligado da invenção para transporte de fluidos tem um eixo geométrico central e um comprimento ao longo de seu eixo geométrico central. O eixo geométrico central do tubo define a direção longitudinal do tubo. O tubo flexível não ligado compreende uma carcaça e uma bainha de vedação mais interna com uma superfície interna envolvendo a carcaça. A carcaça e a bainha de vedação mais interna não são interfacialmente ligadas uma na outra. A carcaça compreende pelo menos um elemento de blindagem alongado enrolado de forma a envolver o eixo geométrico central com um ângulo de enrolamento com o eixo geométrico central definindo uma direção de enrolamento e uma superfície de suporte voltada para a superfície interna da bainha de vedação mais interna. A superfície de suporte de pelo menos um elemento de blindagem alongado tem um raio da superfície de suporte Sr que é determinado como a distância radial da superfície de suporte até o eixo geométrico central do tubo, ignorando a região de restrição. Em outras palavras, o Sr é determinado como a distância radial da área superficial primária até o eixo geométrico.

[0027] A superfície de suporte da carcaça formada pelo(s) elemento(s) de blindagem alongado(s) compreende uma área superficial primária e uma pluralidade de regiões de restrição. Cada qual das regiões de restrição tem um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado que é até cerca de Sr vezes π. Com a provisão da região de restrição com um comprimento de maneira tal que ela estende-se até cerca da metade da circunferência do tubo, observou-se que as regiões de restrição podem ser providas com uma boa pega em direção à bainha de vedação mais interna, ainda simultaneamente provendo um risco de formação de entalhe muito baixo. Onde as regiões de restrição são ainda menores no comprimento, determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado, o risco de formação de entalhe pode ser reduzido ainda mais, como será explicado adicionalmente a seguir.

[0028] A invenção por meio disto fornece uma contribuição substancial e valiosa para a técnica que não pôde ser prevista pelos versados na técnica.

[0029] Para assegurar alta flexibilidade, o tubo blindado flexível não ligado vantajosamente compreende uma camada de blindagem de elementos de blindagem alongados helicoidalmente enrolados na dita bainha de vedação mais interna e em contato direto com a bainha de vedação mais interna ou com uma fita enrolada intermediária, em que a dita camada de blindagem alongada não é ligada ou mecanicamente travada na dita bainha de vedação mais interna.

[0030] Como mencionado, a bainha de vedação mais interna e a carcaça não são ligadas uma na outra, mas as regiões de restrição fornecem uma maior resistência friccionai entre a bainha de vedação mais interna e a carcaça sem travamento das camadas uma na outra. Vantajosamente, a região de restrição é modelada de maneira tal a permitir movimentos relativos entre a bainha de vedação mais interna e a carcaça, mas com uma maior resistência friccionai entre as camadas do que se as regiões de restrição não existissem.

[0031] As expressões atrito e resistência friccionai são usadas indiferentemente para significar a força que resiste ao movimento relativo entre a carcaça e a bainha de vedação mais interna.

[0032] Em uma modalidade preferida, as regiões de restrição não são mecanicamente travadas na bainha de vedação, permitindo que a bainha de vedação deslize em relação à carcaça.

[0033] O atrito inclui em uma modalidade tanto atrito estático quanto dinâmico. Em uma modalidade, o atrito é principalmente atrito estático.

[0034] E em geral preferido que as regiões de restrição não impeçam ou travem os movimentos da bainha de vedação em relação à carcaça na direção circunferencial, uma vez que tal travamento firme pode causar maior risco de formação de entalhe.

[0035] As regiões de restrição são na forma de orifícios e/ou protuberâncias e/ou endentações na área superficial primária. Em uma modalidade preferida, as regiões de restrição são na forma de protuberâncias e/ou endentações na área superficial primária. Como indicado acima, é desejável que as regiões de restrição sejam modeladas de maneira tal que elas não travem os movimentos da bainha de vedação em relação à carcaça na direção circunferencial. Em uma modalidade, as regiões de restrição são modeladas de maneira tal que elas não travem os movimentos da bainha de vedação em relação à carcaça tanto na direção circunferencial quanto na direção longitudinal (isto é, a direção do eixo geométrico central do tubo). As regiões de restrição por meio disto aumentam a resistência friccionai entre a bainha de vedação mais interna e a carcaça sem travar completamente essas camadas uma na outra em qualquer direção.

[0036] A carcaça pode ser na forma de um único elemento de blindagem alongado enrolado ou pode compreender uma pluralidade de elementos de blindagem alongados.

[0037] Em uma modalidade, um ou mais elementos de blindagem alongados enrolados são helicoidalmente enrolados. O ângulo de enrolamento helicoidal relativamente ao eixo geométrico do tubo é vantajosamente relativamente alto, tal como cerca de 75 graus ou mais, tal como cerca de 80 graus ou mais. O alto grau de enrolamento assegura uma alta resistência contra colapso do tubo.

[0038] Em uma modalidade, a carcaça é da maneira descrita em "Recommended Practice for Flexible Tube", ANSI/API 17 B, quarta edição, Julho de 2008, ou na norma "Specification for Unbonded Flexible Tube", ANSI/API 17J, Terceira edição, Julho de 2008, com a modificação de que os elementos de blindagem anulares compreendem cada qual uma superfície de suporte voltada para a bainha de vedação mais interna e com um raio da superfície de suporte Sr, em que a superfície de suporte compreende uma área superficial primária e uma pluralidade de regiões de restrição na forma de protuberâncias e/ou endentações na área superficial primária, em que as regiões de restrição têm cada qual um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado que é até cerca de Sr vezes π.

[0039] Em uma modalidade, a carcaça é como descrito em WO 2012/097817 com a modificação de que os elementos de blindagem anulares compreendem cada qual uma superfície de suporte voltada para a bainha de vedação mais interna e com um raio da superfície de suporte Sr, em que a superfície de suporte compreende uma área superficial primária e uma pluralidade de regiões de restrição na forma de protuberâncias e/ou endentações na área superficial primária, em que as regiões de restrição têm cada qual um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado que é até cerca de Sr vezes π. Nesta modalidade, a carcaça é a camada do tubo mais interna e compreende pelo menos um elemento alongado perfilado, helicoidalmente enrolado para prover enrolamentos de elementos alongados ao longo do comprimento do tubo, o perfil de pelo menos um elemento alongado é de maneira tal que os enrolamentos de elementos alongados engatam enrolamentos de elementos alongados adjacentes direta e/ou indiretamente, o(s) elemento(s) alongado(s) sendo helicoidalmente enrolados com um ângulo de enrolamento com o eixo geométrico central de pelo menos cerca de 80 graus, por meio disto provendo uma parede do furo interna quase permeável a fluido com descontinuidades entre sucessivas voltas do(s) elemento(s) alongado(s) enrolado(s), em que as descontinuidades têm uma largura média na direção axial do tubo que é cerca de 3 mm ou menos, preferivelmente cerca de 2 mm ou menos quando o tubo está em um condição descarregada e não dobrada, e onde o número de descontinuidades é suficiente para permitir que o tubo dobre com um mínimo raio de dobramento de cerca de 10 m ou menos, quando o tubo está em uma condição descarregada.

[0040] Em uma modalidade, a carcaça é como descrito em WO 2012/097823 com a modificação de que os elementos de blindagem anulares compreendem cada qual uma superfície de suporte voltada para a bainha de vedação mais interna e com um raio da superfície de suporte Sr, em que a superfície de suporte compreende uma área superficial primária e uma pluralidade de regiões de restrição na forma de protuberâncias e/ou endentações na área superficial primária, em que as regiões de restrição têm cada qual um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado que é até cerca de Sr vezes π. Nesta modalidade, a carcaça é na forma de uma camada de blindagem de deslocamento reduzido compreendendo uma pluralidade de elementos alongados compreendendo pelo menos um elemento alongado tipo fêmea com um primeiro perfil seccional transversal e um elemento alongado tipo macho com um segundo perfil seccional transversal, cada qual dos elementos alongados tipo fêmea e tipo macho são substancialmente simétrico em uma linha de simetria substancialmente normal à bainha de vedação interna quando o tubo está em um estado não dobrado, os elementos alongados são helicoidal mente enrolados para prover enrolamentos de elementos alongados alternadamente um enrolamento de elemento alongado tipo fêmea e um enrolamento de elemento alongado tipo macho ao longo do comprimento do tubo, os enrolamentos de elementos alongados tipo fêmea têm um primeiro e um segundo lados opostos voltados para enrolamentos tipo macho de elemento alongado adjacentes e compreendendo cada qual um rebaixo, o enrolamentos de elementos alongados tipo macho têm um primeiro e um segundo lados opostos voltados para enrolamentos de elementos alongados tipo fêmea adjacentes e compreendendo cada qual uma lingueta projetada, em que as linguetas projetadas dos enrolamentos de elementos alongados tipo macho são lateral mente engatadas nos rebaixos de enrolamentos de elementos alongados tipo fêmea adjacentes.

[0041] Em uma modalidade, a carcaça compreende uma pluralidade de elementos de blindagem alongados, cada qual enrolado para formar um elemento de blindagem anular tais como elementos de blindagem anulares em forma de anel. A carcaça compreende ou consiste em elementos de blindagem anulares pode, por exemplo, ser como descrito em WO 2011/050810 com a modificação de que os elementos de blindagem anulares compreendem cada qual uma superfície de suporte voltada para a bainha de vedação mais interna e com um raio da superfície de suporte Sr, em que a superfície de suporte compreende uma área superficial primária e uma pluralidade de regiões de restrição na forma de protuberâncias e/ou endentações na área superficial primária, em que as respectivas regiões de restrição têm um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado que é até cerca de Sr vezes π.

[0042] Vantajosamente, a área superficial primária da superfície de suporte tem uma curvatura correspondente à curvatura da superfície interna de a bainha de vedação mais interna voltada para a área superficial primária. Por meio disto, qualquer risco de deslizamento entre a carcaça e a bainha de vedação mais interna é adicionalmente reduzido.

[0043] A carcaça tem uma área da superfície de suporte total que é a área da superfície de suporte total de um ou mais elementos de blindagem alongados da carcaça.

[0044] A superfície interna da bainha de vedação mais interna tem uma área superficial interna. O tamanho da área da superfície de suporte relativa para a área superficial interna, por exemplo, determinada para uma seção de comprimento do tubo, tal como cerca de 5 metros, é vantajosamente relativamente alta, embora ainda abaixo de 100% a fim de assegurar uma flexibilidade desejada, ainda tendo simultaneamente um baixo risco de movimento gradual da bainha de vedação mais interna para os interstícios entre enrolamentos do elemento de blindagem alongado(s). Em uma modalidade, a área da superfície de suporte total é pelo menos cerca de 90% em relação à área superficial interna, tal como pelo menos cerca de 95% em relação à área superficial interna, tal como pelo menos cerca de 97% em relação à área superficial interna, tal como pelo menos cerca de 98% em relação à área superficial interna, tal como pelo menos cerca de 99% em relação à área superficial interna. Em uma modalidade área da superfície de suporte total é de cerca de 95% a cerca de 98% em relação à área superficial interna.

[0045] A carcaça tem uma área superficial primária total que é uma fração da área superficial de suporte total, tal como de cerca de 3% a cerca de 20% da área superficial de suporte total. Em uma modalidade, a área superficial primária total é pelo menos cerca de 80% em relação à área superficial interna, tal como pelo menos cerca de 85% em relação à área superficial interna, tal como pelo menos cerca de 88% em relação à área superficial interna, tal como pelo menos cerca de 90% em relação à área superficial interna, tal como pelo menos cerca de 95% em relação à área superficial interna.

[0046] Pelo menos um elemento de blindagem alongado é vantajosamente enrolado para prover uma pluralidade de enrolamentos de elementos alongados ao longo do comprimento do tubo. Para assegurar que os respectivos enrolamentos são mantidos em correlação desejada um com o outro, a pluralidade de enrolamentos de elementos alongados é vantajosamente intertravada.

[0047] O termo "intertravado" usado a respeito dos enrolamentos de elementos alongados significa aqui que os enrolamentos de elementos alongados intertravados são intertravados um em relação ao outro para limitar o deslocamento na direção longitudinal do tubo (ao longo da direção do eixo geométrico central). O máximo deslocamento na direção longitudinal do tubo é em geral referido como a folga entre os enrolamentos de elementos alongados.

[0048] Em uma modalidade, enrolamentos intertravados são pelo menos radialmente engatados. Em uma modalidade, enrolamentos travados são tanto radialmente engatados quanto lateralmente engatados.

[0049] A expressão "lateralmente engatados" significa um engate de enrolamentos de elementos alongados adjacentes em uma direção que é substancialmente perpendicular ao ângulo de enrolamento dos elementos alongados em relação ao eixo geométrico do tubo.

[0050] A expressão "radialmente engatada" significa um engate de enrolamentos de elementos alongados adjacentes substancialmente na direção radial. Um engate radial de enrolamentos de elementos alongados adjacentes restringe os movimentos dos enrolamentos de elementos alongados adjacentes de maneira tal que a formação de interstícios é limitada a um valor selecionado também denominado "folga".

[0051] Em uma modalidade, a carcaça compreende uma pluralidade de enrolamentos de elementos alongados ao longo do comprimento do tubo provida por pelo menos um elemento de blindagem alongado, em que a pluralidade de enrolamentos de elementos alongados é diretamente e/ou indiretamente intertravada com enrolamentos de elementos alongados adjacentes.

[0052] A expressão "diretamente travada" significa que os enrolamentos de elementos alongados adjacentes engatam diretamente um com o outro e a expressão "indiretamente intertravada" significa que os enrolamentos de elementos alongados adjacentes são agrupados por um ou mais outros elementos - por exemplo, um ou mais elemento(s) alongado(s) adicional(s) e/ou um ou mais seção(s) de elemento alongado tal como um ou mais grampos em forma de C referidos como elemento(s) de travamento. Tal(s) outro(s) elemento(s) é(são) referido(s) como elemento(s) de travamento. Em uma modalidade, elemento(s) de travamento é(são) elemento(s) de blindagem alongado(s) da carcaça que não fomece(m) superfície de suporte.

[0053] Em uma modalidade, a carcaça compreende uma pluralidade de enrolamentos de elementos alongados ao longo do comprimento do tubo provido por pelo menos um elemento de blindagem alongado, em que a pluralidade de enrolamentos de elementos alongados é indiretamente intertravada com enrolamentos de elementos alongados adjacentes ao ser intertravada usando pelo menos um elemento de travamento, tal como pelo menos um elemento de travamento enrolado.

[0054] Em uma modalidade, a carcaça compreende uma pluralidade de enrolamentos de elementos alongados ao longo do comprimento do tubo provido por pelo menos um elemento de blindagem alongado, em que pelo menos uma parte da pluralidade de enrolamentos de elementos alongados é indiretamente intertravada com enrolamentos de elementos alongados adjacentes ao ser intertravada usando pelo menos um elemento de travamento, tal como pelo menos um elemento de travamento enrolado.

[0055] O(s) elemento(s) de blindagem alongado(s) da carcaça pode(m) compreender um ou mais elementos perfilados, um ou mais elementos dobrados ou uma combinação de elementos perfilados e dobrados.

[0056] Em uma modalidade, pelo menos um elemento de blindagem alongado compreende um elemento perfilado, preferivelmente pelo menos um elemento de blindagem alongado é na forma de pelo menos dois elementos perfilados, opcionalmente parcial ou totalmente intertravados usando pelo menos um elemento de travamento, tal como pelo menos um elemento de travamento enrolado e opcionalmente dobrado.

[0057] Em uma modalidade, pelo menos um elemento de blindagem alongado compreende um elemento dobrado, preferivelmente enrolamentos de elementos alongados de pelo menos um elemento de blindagem alongado são parcial ou totalmente intertravados usando pelo menos um elemento de travamento, tal como pelo menos um elemento de travamento perfilado e enrolado.

[0058] Um elemento de blindagem alongado dobrado é aqui definido como uma unidade comprida e, em princípio, sem fim, com pelo menos uma dobra e um largura que, em condição desdobrada, é pelo menos 6 vezes sua espessura, tal como pelo menos 10, tal como pelo menos 15, tal como pelo menos 25 vezes sua espessura ou até mesmo 100 ou 500 vezes sua espessura. Um elemento de blindagem alongado perfilado é uma unidade comprida e, em princípio, sem fim com um perfil seccional transversal não dobrado pré- modelado. O perfil pode preferivelmente ter uma largura de menos que 6 vezes sua espessura. A expressão "sem fim" é usada para indicar que as fitas e perfis são muito compridos, comparados como sua outra dimensão.

[0059] Exemplos de elementos de blindagem alongados perfilados adequados são como os elementos de blindagem alongados descritos em qualquer uma das publicações US 6691743, US 6668867, US 5813439, WO 0242674, US 5730188, US 6354333, US 4549581, US 6192941, US 6283161, WO 0181809, WO 0036324, US 6454897, US 6408891, US 6739355 e US 6110550. Preferivelmente, o(s) elemento(s) de blindagem alongado(s) perfilado(s) tem(têm) um perfil selecionado do grupo que consiste em perfil em forma de Z, perfil em forma de U, perfil em forma de X, perfis em forma de I, perfil em forma de H, perfis em forma de K e perfil em forma de T.

[0060] Em uma modalidade, a carcaça compreende pelo menos um elemento de blindagem dobrado alongado e pelo menos um elemento de blindagem perfilado alongado, e o pelo menos um elemento de blindagem dobrado alongado e o pelo menos um elemento de blindagem perfilado alongado são helicoidalmente enrolados e intertravados um no outro. Preferivelmente, o(s) elemento(s) de blindagem dobrado(s) alongado(s) compreende(m) superfície de suporte voltada para a superfície interna da bainha de vedação mais interna e pelo menos um elemento de blindagem perfilado alongado provê um elemento de travamento assegurando um engate radial dos enrolamentos na forma de um intertravamento direto ou indireto dos enrolamentos de elemento de blindagem alongado.

[0061] Em uma modalidade, a carcaça compreende pelo menos um elemento de blindagem helicoidalmente enrolado e dobrado alongado que tem ao longo de seu comprimento maior uma seção intermediária e um primeiro e um segundo seção de borda, cujas seções de borda são dobradas uma em direção à outra de maneira tal que cada qual das seções de borda tem um ângulo com a seção intermediária de menos que 90 graus, preferivelmente de cerca de 45 a cerca de 85 graus, tal como de cerca de 75 a cerca de 80 graus. Pela provisão do elemento de blindagem dobrado com bordas dobradas de menos que 90 graus com sua seção intermediária, um intertravamento provido entre enrolamentos de elemento de blindagem alongado envolvendo as seções de borda dobradas assegura uma alta flexibilidade do tubo flexível não ligado, ainda simultaneamente permitindo que qualquer interstício (folga) entre enrolamentos seja mantido bem pequeno. Adicionalmente, observou-se que esta construção assegura manter a folga entre enrolamentos praticamente constante ao longo do comprimento do tubo, mesmo quando usado como um tubo ascendente.

[0062] Vantajosamente, a superfície de suporte é provida por uma superfície da seção intermediária do elemento de blindagem dobrado alongado. Nesta modalidade, as respectivas seções de borda são dobradas para for a da bainha de vedação mais interna.

[0063] A carcaça compreende uma pluralidade de enrolamentos de elementos alongados ao longo do comprimento do tubo provido por pelo menos um elemento de blindagem alongado.

[0064] Preferivelmente, a carcaça compreende um interstício médio entre a superfície de suporte de enrolamentos de elementos alongados adjacentes que é cerca de 3 mm ou menos, tal como cerca de 2 mm ou menos, quando o tubo está em uma condição descarregada e não dobrada. Por meio disto, qualquer risco de movimento gradual da bainha de vedação mais interna para o interstício é muito baixo e o risco de formação de entalhe tem também sido considerado baixo.

[0065] Em uma modalidade, uma camada fibrosa fina, tal como a camada de fita de proteção descrita no pedido de patente copendente PA 2012 70733 DK, é aplicado entre a bainha de vedação mais interna e a carcaça.

[0066] Vantajosamente, a superfície de suporte tem uma largura que é próxima da largura máxima do elemento de blindagem alongado com a superfície de suporte. Por meio disto, o interstício entre enrolamentos pode ser mantido baixo.

[0067] Pelo menos um elemento de blindagem alongado tem uma altura determinada radial ao eixo geométrico e uma largura determinada perpendicular à sua altura e adjacente à bainha de vedação mais interna e uma largura máxima determinada perpendicular à sua altura e perpendicular à sua direção de enrolamento. Vantajosamente, a largura máxima é idêntica à largura determinada adjacente à bainha de vedação mais interna.

[0068] A superfície de suporte tem uma largura determinada paralela à largura do elemento de blindagem alongado, em que a largura da superfície de suporte é pelo menos cerca de 90% da largura máxima do elemento de blindagem alongado, tal como pelo menos cerca de 99% da largura máxima do elemento de blindagem alongado, tal como substancialmente idêntica à largura máxima do elemento de blindagem alongado.

[0069] Preferivelmente, cada qual da pluralidade de regiões de restrição é envolta pela área superficial primária, por meio disto assegurando uma distância entre um interstício entre enrolamentos e regiões de restrição. Considerou-se que esta construção reduz adicionalmente qualquer risco potencial de formação de entalhe na bainha de vedação mais interna.

[0070] Embora as regiões de restrição possam incluir orifícios, é geralmente preferido que tais orifícios potenciais vantajosamente devam ser relativamente pequenos, uma vez que maiores orifícios podem resultar em movimento gradual indesejada da bainha de vedação mais interna. Em geral, é desejável que tais orifícios potenciais não tenham dimensões acima de cerca de 3 mm.

[0071] Em uma modalidade, a superfície de suporte é sem orifícios maiores que cerca de 5 cm2, tal como de cerca de 2 cm2, preferivelmente a superfície de suporte é essencialmente sem orifícios.

[0072] Preferivelmente, a pluralidade de regiões de restrição compreende protuberâncias e/ou endentações na área superficial primária, mais preferivelmente as regiões de restrição não incluem orifícios.

[0073] Para reduzir o risco de formação de entalhe adicionalmente, é desejável que qualquer protuberância e endentação na área superficial primária tenha uma curvatura arredondada, e preferivelmente que a curvatura em qualquer direção tenha um raio mínimo não menos que cerca de 2 mm, preferivelmente pelo menos cerca de 3 mm, preferivelmente pelo menos cerca de 1/3 da menor de sua largura e comprimento. Em uma modalidade, qualquer protuberância e endentação na área superficial primária tem uma curvatura mais suave.

[0074] Em uma modalidade, qualquer protuberância e endentação na área superficial primária tem uma curvatura Gaussiana.

[0075] Em uma modalidade, qualquer protuberância e endentação na área superficial primária tem uma curvatura substancialmente constante.

[0076] Em uma modalidade, regiões de restrição são regiões alongadas arranjadas com a direção do comprimento no geral na direção do(s) elemento(s) de blindagem alongado(s)

[0077] Em uma modalidade, as regiões de restrição têm cada qual um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado que é até cerca de 2 Sr, tal como até cerca de Sr, tal como até cerca de Vi Sr. Como anteriormente mencionado, as regiões de restrição não devem estender além da metade em tomo do eixo geométrico do tubo. Em princípio, quanto menores as regiões de restrição, tanto menor o risco potencial de formação de entalhe, entretanto, se as regiões de restrição ficarem muito pequenas, elas não podem prover uma pega suficiente na bainha de vedação mais interna. O comprimento e tamanho das regiões de restrição ideais dependem amplamente do tipo de bainha de vedação mais interna, do tamanho do tubo e do peso da carcaça.

[0078] Em uma modalidade, as regiões de restrição têm cada qual um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado que é pelo menos cerca de 0,1 Sr, tal como pelo menos cerca de 0,2 Sr, tal como pelo menos cerca de 0,3 Sr.

[0079] Em uma modalidade, a superfície de suporte tem uma largura determinada perpendicular ao elemento de blindagem alongado e as regiões de restrição têm cada qual uma largura perpendicular ao seu comprimento, em que a largura das regiões de restrição é até cerca de 0,95 vezes a largura da superfície de suporte, tal como até cerca de 0,9 vezes a largura da superfície de suporte, tal como até cerca de 0,8 vezes a largura da superfície de suporte, tal como até cerca de 0,6 vezes a largura da superfície de suporte, tal como pelo menos cerca de 0,2 vezes a largura da superfície de suporte.

[0080] Preferivelmente as regiões de restrição têm cada qual uma largura de cerca de 0,2 a cerca de 0,95 vezes a largura da superfície de suporte, tal como cerca de 0,3 a cerca de 0,8 vezes a largura da superfície de suporte.

[0081] As regiões de restrição podem ser idênticas ou elas podem diferir uma da outra. Vantajosamente, as regiões de restrição são substancialmente idênticas uma à outra.

[0082] Em uma modalidade, as regiões de restrição têm cada qual uma largura determinada perpendicular ao seu comprimento de cerca de 2 mm a cerca de 10 cm, tal como cerca de 0,5 cm a cerca de 5 cm perpendicular ao seu comprimento.

[0083] Pelo menos um elemento de blindagem alongado tem um lado dianteiro voltado para o eixo geométrico do tubo e um lado traseiro voltado para fora do eixo geométrico do tubo onde a superfície de suporte é provida pelo lado traseiro do elemento de blindagem alongado. Quando o elemento de blindagem alongado é desenrolado para ficar na posição reta, vantajosamente o lado traseiro de pelo menos um elemento de blindagem alongado é substancialmente plano, com exceção das regiões de restrição. Por meio disto, substancialmente todo o lado traseiro do elemento de blindagem alongado é parte ou toda a superfície de suporte.

[0084] Em uma modalidade, as regiões de restrição compreendem uma pluralidade de protuberâncias, opcionalmente todas as regiões de restrição são na forma de protuberâncias.

[0085] Em uma modalidade, as regiões de restrição são na forma de protuberâncias colocadas substancialmente equidistantes ao longo do comprimento do elemento de blindagem alongado.

[0086] As alturas das protuberâncias podem ser iguais ou elas podem diferir.

[0087] Vantajosamente, a altura das protuberâncias não deve ser muito pequena, uma vez que isto pode resultar em um baixo atrito em direção à superfície interna de a bainha de vedação mais interna. Por outro lado, é desejável que a altura das protuberâncias não seja muito grande, uma vez que isto pode resultar em um enfraquecimento da bainha de vedação mais interna ou mesmo na formação de entalhe onde a bainha de vedação mais interna é de um muito material sensível a entalhe tal como PVDF ou outros polímeros contendo fluoreto. Preferivelmente, as protuberâncias têm uma altura projetada de 0,5 mm a cerca de 25% da espessura da bainha de vedação mais interna. Em uma modalidade, as protuberâncias têm uma altura projetada de 2 mm a cerca de 20% da espessura da bainha de vedação mais interna.

[0088] A altura projetada é determinada como a máxima altura da área superficial primária na direção radial do tubo.

[0089] Em uma modalidade, as respectivas protuberâncias têm uma altura projetada de pelo menos cerca de 0,5 mm, preferivelmente pelo menos cerca de 1 mm, tal como cerca de 2 mm a cerca de 1,5 cm, tal como cerca de 3 mm a cerca de 1 cm.

[0090] A fim de assegurar um risco de formação de entalhe muito baixo na bainha de vedação mais interna, as protuberâncias vantajosamente têm uma forma arredondada. Em uma modalidade preferida, as protuberâncias têm uma base redonda ou oval e afunilam-se para cima até sua altura projetada, preferivelmente elas afunilam para cima com um arredondamento nas suas respectivas alturas projetadas.

[0091] Em uma modalidade, as protuberâncias compreendem protuberâncias em forma de lente e/ou semiesféricas. As protuberâncias são nesta modalidade rotativamente simétricas, que toma o projeto e a modelagem das protuberâncias relativamente simples.

[0092] Em uma modalidade, as protuberâncias têm cada qual uma forma oblonga, a forma oblonga é vantajosamente orientada em uma direção correspondente à direção alongada do elemento de blindagem alongado (isto é, a direção de enrolamento)

[0093] Em uma modalidade, as protuberâncias compreendem protuberâncias em forma de ondas senoidais, preferivelmente com uma única forma de onda ao longo do comprimento (direção de enrolamento) da superfície de suporte.

[0094] Em uma modalidade, as regiões de restrição compreendem uma pluralidade de endentações, opcionalmente todas as regiões de restrição são na forma de endentações. Quando as regiões de restrição são providas na forma de endentações, todo risco de formação de entalhe na bainha de vedação mais interna é reduzido ainda mais, mantendo ainda o risco de deslizamento entre a bainha de vedação mais interna e a carcaça muito baixo, mesmo onde o tubo flexível não ligado é usado como um tubo ascendente.

[0095] Em uma modalidade, as respectivas endentações têm uma profundidade da depressão determinada como a máxima profundidade na direção radial da área superficial primária, cuja profundidade da depressão é pelo menos cerca de 0,5 mm, preferivelmente pelo menos cerca de 1 mm, tal como cerca de 2 mm a cerca de 1,5 cm, tal como cerca de 3 mm a cerca de 1 cm. Uma profundidade da depressão muito pequena pode resultar em um baixo atrito em direção à superfície interna da bainha de vedação mais interna. Uma profundidade da depressão muito grande pode potencialmente reduzir a flexibilidade do tubo flexível não ligado a um nível indesejado, em particular onde a área da região de restrição é simultaneamente grande.

[0096] Onde as regiões de restrição são endentações na forma de cavidades, tais cavidades vantajosamente têm uma largura axial determinada na direção axial do tubo que é pelo menos 2,5 mm, especialmente pelo menos cerca de 3 mm a fim de prover uma suficiente de atrito ou pega entre a carcaça e a bainha de vedação mais interna.

[0097] Em uma modalidade, as regiões de restrição são na forma de endentações colocadas substancialmente equidistantes ao longo do comprimento do elemento de blindagem alongado.

[0098] As profundidades das endentações podem ser iguais ou podem diferir.

[0099] Em uma modalidade, as endentações são na forma de cavidades com uma forma arredondada, preferivelmente as endentações têm uma base redonda ou oval e afunilam-se para baixo até sua profundidade da depressão.

[00100] Em uma modalidade, as endentações compreendem endentações em forma de lente e/ou semiesféricas e/ou meia foice. As endentações são, por exemplo, circularmente simétricas.

[00101] Em uma modalidade, as endentações compreendem endentações em forma de onda senoidal, preferivelmente com uma única forma de onda ao longo do comprimento (direção de enrolamento) da superfície de suporte.

[00102] Em uma modalidade, as regiões de restrição têm uma periferia redonda ou oval provendo a base da região de restrição. Em uma modalidade, as regiões de restrição são colocadas ao longo do comprimento do elemento de blindagem alongado e têm cada qual uma periferia redonda ou oval envolta pela área superficial primária. As regiões de restrição podem, por exemplo, compreender 20 a 80% de endentações e 20 a 80% de protuberâncias.

[00103] Em uma modalidade, cada qual das regiões de restrição tem uma periferia e uma região da área de restrição encerrada na periferia e determinada no plano com a área superficial primária. A região de área de restrição para cada região de restrição é vantajosamente até cerca de 100 cm2, preferivelmente de cerca de 1 cm2 a cerca de 25 cm2, tal como cerca de 2 cm2 a cerca de 12 cm2, tal como cerca de 4 cm2 a cerca de 8 cm2.

[00104] Regiões de restrição oblongas vantajosamente têm cada qual uma região de área de restrição de cerca de 4 cm2 a cerca de 100 cm2, por exemplo, quanto mais comprida, tanto maior a região de área de restrição. Regiões de restrição que têm base substancialmente redonda (circular) têm preferivelmente cada qual uma região de área de restrição de cerca de 1 cm2 a cerca de 6 cm2.

[00105] Em uma modalidade, a soma das áreas de regiões de restrição ao longo do comprimento do tubo constitui de cerca de 2 a cerca de 75%, tal como cerca de 5 a cerca de 50% da área superficial de suporte em pelo menos uma seção de comprimento do tubo. A seção de comprimento é, por exemplo, determinada como uma seção de comprimento do tubo de pelo menos cerca de 1 m, preferivelmente pelo menos cerca de 5 m do tubo flexível não ligado.

[00106] Em uma modalidade, a soma das áreas de regiões de restrição ao longo do comprimento do tubo é maior em uma seção de comprimento do tubo do que em uma outra seção de comprimento do tubo. Em uma modalidade, a soma das áreas de regiões de restrição ao longo do comprimento do tubo é maior em uma seção de comprimento mais de cima em relação a uma seção inferior do tubo quando o tubo é aplicado como um tubo ascendente.

[00107] Vantajosamente, a superfície de suporte é substancialmente constituída pelas áreas de regiões de restrição e pela área superficial primária.

[00108] Para prover uma resistência friccionai ideal entre a carcaça e a bainha de vedação mais interna, mantendo ainda risco de formação de entalhe baixo, as regiões de restrição são vantajosamente arranjadas ao longo do comprimento do pelo menos um elemento de blindagem alongado e enrolado com uma distância de pelo menos cerca de 1 cm, tal como cerca de 5 cm a cerca de 25 cm entre as respectivas regiões de restrição. As regiões de restrição são vantajosamente arranjadas como ilhas envoltas pela área superficial primária.

[00109] Em uma modalidade preferida, as regiões de restrição são arranjadas como ilhas envoltas pela área superficial primária e ao longo do comprimento de pelo menos uma blindagem alongada e enrolada de maneira tal que região(ões) de restrição em um enrolamento é(são) deslocada(s) com relação à(s) região(ões) de restrição em um enrolamento adjacente. Preferivelmente, a(s) região(ões) de restrição em um enrolamento é(são) deslocada(s) com relação à(s) região(ões) de restrição em inúmeros subsequentes enrolamentos, tal como com relação à(s) região(ões) de restrição em 3 ou mais subsequentes enrolamentos.

[00110] A carcaça pode, por exemplo, totalmente feita de metal, tal como aço.

[00111] Vantajosamente, pelo menos um elemento de blindagem alongado é um elemento de blindagem metálico. Em uma modalidade alternativa, a carcaça é feita ou compreende elemento(s) de blindagem alongado(s) de material compósito tal como descrito no pedido de patente DK copendente PA 2012 00259 com a modificação de que os elementos de blindagem anulares compreendem cada qual uma superfície de suporte voltada para a bainha de vedação mais interna e com um raio da superfície de suporte Sr, em que a superfície de suporte compreende uma área superficial primária e uma pluralidade de regiões de restrição na forma de protuberâncias e/ou endentações na área superficial primária, em que as respectivas regiões de restrição têm um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado que é até cerca de Sr vezes π.

[00112] Em uma modalidade, a carcaça compreende tiras de aço helicoidalmente enroladas, dobradas e intertravadas.

[00113] Em uma modalidade, a carcaça compreende cabos de aço perfilados helicoidalmente enrolados, opcionalmente intertravados com tiras de aço dobradas.

[00114] Em uma modalidade, a carcaça compreende elementos perfilados helicoidalmente enrolados de polímero reforçado com fibra.

[00115] A bainha de vedação mais interna pode ser de qualquer polímero adequado ou combinação de polímeros, por exemplo, como descrito em "Recommended Practice for Flexible Tube", ANSI/API 17 B, quarta edição, julho de 2008, e a norma "Specification for Unbonded Flexible Tube", ANSI/API 17J, terceira edição, julho de 2008. Em uma modalidade, a bainha de vedação mais interna é na forma de uma camada extrusada compreendendo ou consistindo em poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) (copolímero ou monopolímero), polietileno (PS) (opcionalmente reticulado) e/ou poliamida (PA 6, PA 11 ou PA 12).

[00116] A invenção é em particular vantajosa onde a bainha de vedação mais interna é na forma de uma camada extrusada compreendendo ou consistindo em um polímero contendo fluoreto tais como alcoxietileno (PFA), politetrafluoretileno (PTFE), poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) fluorado ou misturas destes.

[00117] O tubo flexível não ligado da invenção vantajosamente compreende uma ou mais camadas de blindagem no lado externo da bainha de vedação interna, por exemplo, uma camada de blindagem de pressão e um par de camadas de blindagem de tração enroladas cruzadas de metal e/ou de material compósito, como é bem conhecido na técnica. Adicionalmente, o tubo pode compreender uma camada de proteção mais externa que opcionalmente é impermeável a líquido. Para prover um monitoramento da integridade do tubo, o tubo pode vantajosamente compreender um arranjo de sensores, preferivelmente compreendendo um sistema de fibra óptica tal como um sistema de fibra óptica de detecção 3D compreendendo uma fibra multinúcleos, por exemplo, comercializada pela Luna Technology e/ou como descrito em US 7781724, US 7772541, WO 11034584 ou WO 12030937. Observou-se que tal sistema de detecção 3D na prática pode ser aplicado em qualquer tipo de tubos flexíveis não ligados. A fibra multinúcleos pode ser incorporada em qualquer camada do tubo flexível não ligado ou pode ser aplicada no furo do tubo.

[00118] Todos os recursos da invenção incluindo faixas e faixas preferidas podem ser combinados de várias maneiras dentro do escopo da invenção, a menos que existam motivos específicos para não combinar tais recursos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00119] A invenção será explicada mais detalhadamente a seguir com relação a uma modalidade preferida e com referência aos desenhos, em que: a FIG. 1 é uma vista lateral esquemática de uma modalidade de um tubo flexível não ligado da invenção.

[00120] A FIG. 2 é uma vista seccional transversal ao longo do comprimento de uma modalidade de um tubo flexível não ligado da invenção onde as camadas do tubo podem ser vistas.

[00121] A FIG. 3 é uma vista seccional transversal de uma carcaça de uma seção de parede de uma modalidade de um tubo flexível não ligado da invenção onde somente a carcaça é vista e onde o corte seccional transversal é feito perpendicular aos elementos de blindagem alongados enrolados.

[00122] A FIG. 4 é uma vista lateral esquemática de uma carcaça antes da extrusão da bainha de vedação mais interna na carcaça.

[00123] A FIG. 5a é uma vista lateral de um elemento de blindagem alongado para uma carcaça de uma modalidade de um tubo não ligado flexível da invenção.

[00124] A FIG. 5b é uma vista em perspectiva do elemento de blindagem alongado da Fig. 5a.

[00125] A FIG. 5c é uma vista seccional transversal do elemento de blindagem alongado da Fig. 5a feita na linha A-A.

[00126] A FIG. 6 é uma vista seccional transversal de uma carcaça de uma seção de parede de uma modalidade de um tubo flexível não ligado da invenção onde somente a carcaça é vista e onde o corte seccional transversal é feito perpendicular aos elementos de blindagem alongados enrolados.

[00127] A FIG. 7a é uma vista em perspectiva de uma carcaça antes da extrusão da bainha de vedação mais interna na carcaça.

[00128] A FIG. 7b é uma vista em grande aproximação da carcaça mostrada na Fig. 7a.

[00129] As figuras são esquemáticas e podem ser simplificadas por questão de clareza. Nelas, os mesmos números de referência são usados para partes idênticas ou correspondentes.

[00130] Escopo adicional de aplicabilidade da presente invenção ficará aparente pela descrição detalhada de modalidades dadas a seguir. Entretanto, deve-se entender que a descrição detalhada e exemplos específicos, embora indicado modalidades preferidas da invenção, são dados apenas a título de ilustração, uma vez que várias mudanças e modificações dentro do espírito e escopo da invenção ficarão aparentes aos versados na técnica a partir desta descrição detalhada.

[00131] O tubo flexível não ligado mostrado na Fig. 1 compreende uma bainha de vedação mais interna 5, frequentemente também denominada um revestimento interno, por exemplo, de poli etileno (HDPE) de alta densidade, polietileno reticulado (PEX), poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) ou poliamida (PA). A bainha de vedação mais interna 5 tem o propósito de impedir saída do fluido transferido no furo do tubo, indicado com a seta. Dentro da bainha de vedação mais interna 5 o tubo compreende uma carcaça que tem o propósito principal de reforçar o tubo contra colapso, como descrito anteriormente. A carcaça 6 não é hermética a líquido. No lado externo da bainha de vedação mais interna 5, o tubo flexível compreende uma camada de blindagem de pressão 3 que é frequentemente de elemento(s) de blindagem helicoidalmente enrolado(s) de metal ou material compósito (por exemplo, polímero reforçado com fibra), que é enrolado com ângulo relativamente grande com o eixo geométrico do tubo tal como cerca de 65 graus ou mais, por exemplo, cerca de 85 graus. A camada de blindagem de pressão 3 não é hermética a líquido.

[00132] Fora da camada de blindagem de pressão 3, o tubo compreende duas camadas de blindagem de tração enroladas cruzadas 2a, 2b enroladas de elementos de blindagem alongados, por exemplo, de metal ou material compósito (por exemplo, polímero reforçado com fibra). Os elementos de blindagem alongados na camada de blindagem de tração mais interna 2a são enrolados com um ângulo de enrolamento de cerca de 55 graus ou menos com o eixo geométrico do tubo em uma primeira direção de enrolamento e a camada de blindagem de tração mais externa 2b é enrolada com um ângulo de enrolamento de cerca de 60 graus ou menos, tal como entre cerca de 20 e cerca de 55 graus, com o eixo geométrico do tubo em uma segunda direção de enrolamento que é a direção oposta à primeira direção de enrolamento. As duas camadas de blindagem com tais direções de enrolamento opostas são normalmente referidas como enroladas cruzadas. O tubo compreende adicionalmente uma bainha de vedação externa 1 que protege a camada de blindagem mecanicamente e contra a entrada de água do mar. Como indicado com o número de referência 4, o tubo flexível não ligado preferivelmente compreende camadas antiatrito entre as camadas de blindagem 3, 2a, 2b. As camadas antiatrito não são herméticas a líquido, e podem, por exemplo, ser na forma de um filme enrolado.

[00133] A bainha de vedação mais interna e a carcaça não são ligadas uma na outra. A carcaça compreende pelo menos um elemento de blindagem alongado enrolado para envolver o eixo geométrico central com um ângulo de enrolamento com o eixo geométrico central definindo uma direção de enrolamento e uma superfície de suporte voltada para a superfície interna da bainha de vedação mais interna e com um raio da superfície de suporte Sr, em que a superfície de suporte compreende uma área superficial primária e uma pluralidade de regiões de restrição não mostrada, como anteriormente descrito.

[00134] Na Fig. 2, um exemplo de um tubo flexível não ligado da invenção com camadas as na Fig. 1 é mostrado.

[00135] O tubo flexível não ligado da invenção compreende, de dentro e para fora, uma carcaça 16, uma bainha de vedação interna 15, uma camada de blindagem de pressão 13, duas camadas de blindagem de tração enroladas cruzadas 12a, 12b e uma bainha de vedação externa 11.

[00136] A carcaça 16 é feita de elementos alongados perfilados 16a, 16b com um perfil modelado como um T, onde pelo menos dois elementos alongados perfilados em forma de T 16a, 16b são enrolados, de maneira tal que eles giram em direções opostas um ao outro e são engatados um no outro. Os elementos alongados perfilados em forma de T 16a, 16b têm cada qual uma superfície de suporte 18a voltada para a superfície interna 15a da bainha de vedação mais interna 15. Pelo menos um dos elementos alongados perfilados em forma de T 16b tem uma pluralidade de regiões de restrição na forma de protuberâncias circulares ou ovais da área superficial primária. Essas protuberâncias asseguram que os elementos de blindagem da carcaça são mantidos em uma posição desejada mesmo onde o tubo flexível não ligado é usado como um tubo ascendente.

[00137] Na modalidade mostrada, a camada de blindagem de pressão 13 é feita de elementos alongados perfilados similares aos elementos alongados perfilados 16a, 16b da carcaça, mas sem protuberâncias. Deve-se entender que a camada de blindagem de pressão 13 poderia ser provida de uma outra maneira e de qualquer outro elemento alongado, por exemplo, da maneira conhecida pelas camadas de blindagem de pressão da técnica anterior.

[00138] Nos exemplos seguintes, somente a estrutura de carcaça do tubo flexível não ligado será discutida. Outras camadas do tubo flexível não ligado, incluindo camadas de vedação e camadas de blindagem no lado externo da bainha de vedação interna, podem, por exemplo, ser como na técnica anterior, na Specification for non-bonded Flexible Tube, API, 17J, terceira edição, julho de 2008 e/ou em Recommended Practice para Tubo flexível, API, 17B, Quarta edição, julho de 2008. O tubo pode adicionalmente compreender camadas adicionais como é bem conhecido na técnica, por exemplo, camada(s) isolante(s).

[00139] A FIG. 3 é uma ilustração de uma carcaça 26 provida de diversos tipos de elementos de blindagem alongados perfilados 21a, 21b, 21c. O desenho ilustra uma vista lateral seccional transversal feita em seção transversal dos elementos de blindagem alongados perfilados 21a, 21b, 21c da carcaça 26.

[00140] Os elementos de blindagem alongados perfilados 21a, 21b, 21c são helicoidalmente enrolados para prover enrolamentos de elementos alongados ao longo do comprimento do tubo. A carcaça 26 tem três tipos de elementos de blindagem alongados perfilados 21a, 21b, 21c com diferentes perfis e opcionalmente de diferentes materiais. O primeiro elemento alongado perfilado 21a, que é preferivelmente de metal, por exemplo, aço, é modelado com um perfil K, por exemplo, como descrito em US 6.739.355, com a modificação de que compreende uma pluralidade de regiões de restrição 21 "a. O primeiro elemento alongado perfilado 21a compreende rebaixo' 23b e partes projetadas radiais 23a. O primeiro elemento alongado perfilado 21a compreende uma superfície de suporte adaptada para ficar voltada para a superfície interna de uma bainha de vedação mais interna não mostrada (a superfície de suporte é voltada para fora do furo). A superfície de suporte compreende uma área superficial primária 21'a e uma pluralidade de regiões de restrição 21 "a na forma de protuberâncias da área superficial primária 21'a. As respectivas regiões de restrição 21 "a têm um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado 21a que é até cerca de Sr vezes π, onde Sr é o raio da superfície de suporte.

[00141] O segundo elemento alongado perfilado 21b, que pode ser de metal ou de polímero, é modelado com um perfil + e compreende partes projetadas 23c que são engatadas com o rebaixo' 23b do primeiro elemento alongado perfilado 21a de enrolamentos de elementos alongados adjacentes. Este engate é em uma direção substancialmente perpendicular à direção radial. O terceiro elemento alongado perfilado 21c, que pode ser de metal ou de polímero, é modelado com um perfil C, por exemplo, como descrito em US 6.739.355, com a modificação de que compreende uma pluralidade de regiões de restrição 21"c, O terceiro elemento alongado perfilado 21c compreende partes projetadas radiais 23d, que são engatadas com as partes projetadas radiais 23a do primeiro elemento alongado perfilado 21a de enrolamentos de elementos alongados adjacentes. Este engate é em uma direção substancialmente radial. O terceiro elemento alongado perfilado 21c compreende uma superfície de suporte adaptada para ficar voltada para a superfície interna da bainha de vedação mais interna não mostrada (a superfície de suporte é voltada para fora do furo). A superfície de suporte compreende uma área superficial primária 21'c e uma pluralidade de regiões de restrição 21"c na forma de endentações na área superficial primária 21'c. As respectivas regiões de restrição 21"c têm um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado 21c que é até cerca de Sr vezes π, onde Sr é o raio da superfície de suporte.

[00142] A FIG. 4 mostra uma carcaça antes da extrusão de uma bainha de vedação mais interna na carcaça. Somente a superfície de suporte 36 dos enrolamentos de elementos alongados pode ser vista. A superfície de suporte 36 compreende uma área superficial primária 36a e uma pluralidade de regiões de restrição 36b na forma de endentações alongadas na área superficial primária 36a. As respectivas regiões de restrição 36b têm um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado que é cerca de Sr, onde Sr é o raio da superfície de suporte.

[00143] As FIGs. 5a, 5b e 5c mostram uma seção de comprimento de um elemento de blindagem alongado para uma carcaça de uma modalidade de um tubo flexível não ligado da invenção. O elemento de blindagem alongado é na forma de uma tira de aço dobrada. O elemento de blindagem alongado compreende uma superfície de suporte adaptada para ficar voltada para a superfície interna de uma vedação mais interna não mostrada. A superfície de suporte compreende uma área superficial primária 46a e uma pluralidade de regiões de restrição 46b na forma de protuberâncias em forma de meia foice 46b da área superficial primária 46a. O elemento de blindagem alongado é dobrado e tem duas bordas 44 com um ângulo de dobramento α abaixo de 90 graus na superfície da tira interna oposta à superfície de suporte, preferivelmente α é de cerca de 75 a cerca de 88 graus, por exemplo, cerca de 80 graus. As protuberâncias em forma de meia foice podem ser massivas ou ocas.

[00144] A FIG. 6 é uma vista seccional transversal de uma carcaça de uma seção de parede de uma modalidade de um tubo flexível não ligado da invenção onde somente a carcaça é vista e onde o corte seccional transversal é feito perpendicular aos elementos de blindagem alongados enrolados.

[00145] A carcaça mostrada na Fig. 6 compreende três tipos de elementos de blindagem alongados preferivelmente de metal tal como aço. Um primeiro elemento de blindagem alongado perfilado 51, um segundo elemento de blindagem alongado perfilado 52 e uma terceira elemento de blindagem alongado de tira dobrada 56. O primeiro elemento de blindagem alongado perfilado 51 compreende partes projetadas para os lados 51a que são lateralmente engatadas com o rebaixo' lateral 52a de enrolamentos de elementos alongados adjacentes do segundo elemento de blindagem alongado perfilado 52.

[00146] O primeiro elemento de blindagem alongado perfilado 51 compreende adicionalmente partes radialmente projetadas 51b salientando-se em uma direção para fora do furo. O terceiro elemento de blindagem alongado tira dobrada 56 é dobrado de fonna a ter duas bordas 54 que são radialmente engatadas com partes projetadas 51b do primeiro elemento de blindagem alongado perfilado 51.0 terceiro elemento de blindagem alongado de tira dobrada 56 compreende uma superfície de suporte adaptada para ficar voltada para a superfície interna de uma vedação mais interna não mostrada e compreendendo uma área superficial primária 56a e uma pluralidade de regiões de restrição 56b na forma de protuberâncias em forma de meia pera 56b da área superficial primária 56a. As duas bordas 54 são dobradas com um ângulo de dobramento α abaixo de 90 graus na superfície da tira interna oposta à superfície de suporte, preferivelmente α é de cerca de 75 a cerca de 88 graus, por exemplo, cerca de 80 graus. Por causa deste dobramento, o processo de produção da carcaça com folga uniformemente distribuída é mais simples de controlar.

[00147] A carcaça mostrada na Fig. 7a e FIG. 7b é mostrada em uma vista em perspectiva antes da extrusão da bainha de vedação mais interna na carcaça.

[00148] A FIG. 7b é uma vista em grande aproximação da carcaça mostrada na Fig. 7a. A carcaça compreende uma superfície de suporte adaptada para ficar voltada para a superfície interna de uma vedação mais interna não mostrada e compreendendo uma área superficial primária 66a e uma pluralidade de regiões de restrição 66b. As regiões de restrição 66b são arranjadas ao longo do comprimento de pelo menos um elemento de blindagem alongado e enrolado, de maneira tal que região(ões) de restrição em um enrolamento é(são) deslocada(s) com relação à(s) região(ões) de restrição em um enrolamento adjacente.

Claims

1. Tubo blindado flexível não ligado para transporte de fluidos, tendo um eixo geométrico central e um comprimento e compreendendo uma carcaça (6, 16, 26) e uma bainha de vedação mais interna (5, 15, 25) com uma superfície interna (15a) envolvendo a carcaça (6, 16, 26), caracterizado pelo fato de que a carcaça (6, 16, 26) compreende pelo menos um elemento de blindagem alongado (16a, 16b, 21a, 21b, 21c) enrolado de forma a envolver o eixo geométrico central com um ângulo de enrolamento com o eixo geométrico central definindo uma direção de enrolamento e uma superfície de suporte (18a) voltada para a superfície interna (18a) da bainha de vedação mais interna (5) e com um raio da superfície de suporte Sr, em que a superfície de suporte (18a) da carcaça (6) compreende uma área superficial primária (21’a) e uma pluralidade de regiões de restrição (21 ”a) na forma de orifícios e/ou protuberâncias e/ou endentações na área superficial primária (21’a), em que as regiões de restrição (21”a) têm cada qual um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado que é até Sr vezes π, preferencialmente as regiões de restrição (21” a) têm cada qual um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado (16a, 16b, 21a, 21b, 21c) que é até 2 Sr, tal como até Sr, tal como até Vz Sr.

2. Tubo blindado flexível não ligado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a área superficial primária (21’a) da superfície de suporte (18a) tem uma curvatura correspondente à curvatura da superfície interna da bainha de vedação mais interna (5) voltada para a área superficial primária.

3. Tubo blindado flexível não ligado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que a carcaça (6) tem uma área superficial de suporte total (21’a), e a superfície interna da bainha de vedação mais interna (21’a) tem uma área superficial interna, a área superficial de suporte total é pelo menos 80% em relação à área superficial interna, tal como pelo menos 85% em relação à área superficial interna, tal como pelo menos 88% em relação à área superficial interna, tal como pelo menos 90% em relação à área superficial interna, tal como pelo menos 95% em relação à área superficial interna.

4. Tubo blindado flexível não ligado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a carcaça (6, 16, 26) compreende uma pluralidade de enrolamentos de elementos alongados ao longo do comprimento do tubo provido por pelo menos um elemento de blindagem alongado, em que a carcaça (6) compreende um interstício médio entre a superfície de suporte de enrolamentos de elementos alongados adjacentes que é 3 mm ou menos, tal como 2 mm ou menos quando o tubo é em uma condição descarregada e não dobrada.

5. Tubo blindado flexível não ligado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que cada qual da pluralidade de regiões de restrição (21”a) é envolta pela área superficial primária, preferivelmente a pluralidade de regiões de restrição (21’’a) compreende protuberâncias e/ou endentações na área superficial primária, mais preferivelmente as regiões de restrição não incluem orifícios.

6. Tubo blindado flexível não ligado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que as regiões de restrição (21’’a) têm cada qual um comprimento determinado ao longo da direção de enrolamento do elemento de blindagem alongado que é pelo menos 0,1 Sr, tal como pelo menos 0,2 Sr, tal como pelo menos 0,3 Sr.

7. Tubo blindado flexível não ligado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a superfície de suporte (18a) tem uma largura determinada perpendicular ao elemento de blindagem alongado (16a, 16b, 21a, 21b, 21c) e as regiões de restrição (21 ”a) têm cada qual uma largura perpendicular ao seu comprimento, em que a largura das regiões de restrição (21’’a) é até 0,95 vezes a largura da superfície de suporte, tal como até 0,9 vezes a largura da superfície de suporte, preferencialmente, as regiões de restrição (21’’a) têm cada qual uma largura de 2 mm a 10 cm perpendicular ao seu comprimento, tal como 0,5 cm a 5 cm perpendicular ao seu comprimento.

8. Tubo blindado flexível não ligado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos um elemento de blindagem alongado (16a, 16b, 21a, 21b, 21c) tem um lado dianteiro voltado para o eixo geométrico do tubo e um lado traseiro voltado para fora do eixo geométrico do tubo, em que o lado traseiro do pelo menos um elemento de blindagem alongado (16a, 16b, 21a, 21b, 21c), quando o elemento de blindagem alongado (16a, 16b, 21a, 21b, 21c)é desenrolado para ficar em posição reta, é substancialmente plano quando são desconsideradas as regiões de restrição (21 ”a).

9. Tubo blindado flexível não ligado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que as regiões de restrição (21 ”a) compreendem uma pluralidade de protuberâncias, e as respectivas protuberâncias têm uma altura projetada determinada como a máxima altura da área superficial primária, cuja altura projetada é pelo menos 0,5 mm, preferivelmente pelo menos 1 mm, tal como 2 mm a 1,5 cm, tal como 3 mm a 1 cm.

10. Tubo blindado flexível não ligado de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as protuberâncias têm uma forma arredondada, preferivelmente as protuberâncias têm uma base redonda ou oval e afunilam-se para cima até suas alturas projetadas, mais preferencialmente, as protuberâncias compreendem protuberâncias em forma de lente e/ou semiesférica e/ou em forma de meia foice.

11. Tubo blindado flexível não ligado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que as regiões de restrição (21’’a) compreendem uma pluralidade de endentações, onde as respectivas endentações têm uma profundidade da depressão determinada como a máxima profundidade da área superficial primária (21’a), cuja profundidade da depressão é pelo menos 0,5 mm, preferivelmente pelo menos 1 mm, tal como 2 mm a 1,5 cm, tal como 3 mm a 1 cm, preferencialmente as endentações são na forma de cavidades com uma forma arredondada, preferivelmente as endentações têm uma base redonda ou oval e afunilam-se para baixo até sua profundidade da depressão.

12. Tubo blindado flexível não ligado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que as regiões de restrição (21 ”a) são arranjadas ao longo do comprimento do pelo menos um elemento de blindagem alongado (16a, 16b, 21a, 21b, 21c) e enrolado com uma distância de pelo menos 1 cm, tal como 5 cm a 25 cm.

13. Tubo blindado flexível não ligado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que as regiões de restrição (21 ”a) são arranjadas ao longo do comprimento de pelo menos uma blindagem alongada (16a, 16b, 21a, 21b, 21c) e enrolada de maneira tal que região(ões) de restrição (21” a) em um enrolamento é(são) deslocadas com relação à(s) região(ões) de restrição (21 ”a) em um enrolamento adjacente, preferivelmente a(s) região(ões) de restrição (21” a) em um enrolamento é(são) deslocadas com relação à(s) região(ões) de restrição (21 ”a) em inúmeros enrolamentos subsequentes, tal como com relação à(s) região(ões) de restrição (21 ”a) em três ou mais subsequentes enrolamentos.

14. Tubo blindado flexível não ligado de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um elemento de blindagem alongado (16a, 16b, 21a, 21b, 21c) é um elemento de blindagem metálico, preferivelmente toda a carcaça (6) é feita de metal, preferencialmente a carcaça (6) compreende tiras de aço helicoidalmente enroladas, dobradas e travadas, cabos de aço helicoidalmente enrolados, perfilados opcionalmente travados com tiras de aço dobradas.

15. Tubo blindado flexível não ligado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a bainha de vedação mais interna (5) é na forma de uma camada extrusada compreendendo ou consistindo em um polímero contendo fluoreto tais como alcoxietileno (PFA), politetrafluoretileno (PTFE), poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) fluorados ou misturas destes.