BR112015020482B1 - Conduto tubular flexível para o transporte de hidrocarbonetos - Google Patents

Abstract

tubo flexível para o transporte de hidrocarbonetos com um revestimento de vedação reforçado externo. a invenção refere-se a um tubo flexível (1) destinado a transportar hidrocarbonetos feito de uma pilha de sucessivas camadas separadas compreendendo pelo menos, do interior para o exterior, um revestimento de vedação interna (4), um enrolamento helicoidal de passo-curto (5) feito de uma parte metálica, pelo menos uma tela de armadura de tração (6, 7) enrolada com um passo-longo e uma proteção externa, e o revestimento de vedação feito de material polimérico compreendendo duas faces opostas, respectivamente, interna e externa (81, 82), caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos uma cinta de reforço (9), feita de um material de fibra não tecida (10) pelo menos parcialmente embutido dentro de dito material polimérico de dita proteção externa e revestimento de vedação (8), a fim de mecanicamente ligar dita cinta de reforço (9) e dita proteção externa e revestimento de vedação (8) entre si.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um conduto flexível submarino destinado a transportar hidrocarbonetos.

[0002] O conduto flexível do qual a presente invenção se refere é, em particular, do tipo não-ligado e é usado em produção offshore. Os condutos flexíveis usados offshore devem ser capazes de sofrer altas pressões internas e/ou pressões externas e também tolerar torção ou curvatura longitudinal sem risco de ruptura. Eles têm várias configurações dependendo de seu preciso uso, porém, em geral satisfazem os critérios construcionais definidos em particular nas normas API 17 B e API 17 J, formulados pelo American Petroleum Institute sob os títulos “Recommended Practice for Flexible Pipe” e “Specification for Unbonded Flexible Pipe”.

[0003] Assim, um conduto flexível geralmente compreende, do interior para o exterior do conduto: - uma unidade estrutural que é capaz de sofrer forças radiais compostas de um revestimento de vedação interno feito de plástico, geralmente um polímero, capaz de resistir à ação química do fluido a ser transportado em uma extensão maior ou menor, e de um enrolamento helicoidal de passo-curto de um elemento metálico; - pelo menos uma camada (e geralmente pelo menos duas camadas cruzadas) de armadura de tração enrolada com um longo passo; e - um revestimento de vedação externo protetor feito de material polimérico, a fim de proteger a unidade do conduto e, em particular, a fim de evitar que a água do mar penetre em sua espessura.

[0004] Em condutos de furo liso, dita unidade estrutural é formada por dito revestimento de vedação interno e um arqueamento por pressão, que sofre principalmente a pressão interna imposta pelo fluido na parede do revestimento de vedação interno através de sua circunferência (tensão circunferencial ou tensão circunferencial) e formada pelo enrolamento helicoidal de passo-curto em torno do revestimento de vedação interno, de um ou mais fios metálicos de formato intertravado. Em um conduto de furo áspero, há também, dentro do revestimento de vedação interno, uma carcaça metálica consistindo de uma cinta metálica intertravada, que serve para evitar o colapso do conduto sob o efeito da pressão externa. Entretanto, o arqueamento por pressão também participa da resistência ao colapso. A carcaça metálica e o arqueamento por pressão, portanto, consistem de elementos enrolados de passo curto e fornecem ao conduto sua resistência às forças radiais, enquanto camadas de armadura de tração consistem de fios metálicos enrolados com longos passos a fim de absorverem as forças axiais. A natureza, o número, o dimensionamento e a organização destas camadas estão essencialmente ligados às condições de uso dos condutos flexíveis em questão e também à sua instalação. Deve-se observar que as várias camadas sucessivas têm uma certa liberdade para moverem-se entre si, o que garante a boa flexibilidade do conduto.

[0005] No presente pedido, o conceito de enrolamento de passo curto indica qualquer enrolamento helicoidal em um ângulo de hélice próximo a 90° e tipicamente entre 75° e 90° em relação ao eixo geométrico longitudinal do conduto. Com relação ao conceito de enrolamento de passo longo, ele abrange ângulos de hélice menores do que 55°, tipicamente entre 25° e 55°, em relação ao eixo geométrico longitudinal do conduto.

[0006] Se o conduto for do tipo de furo liso ou furo áspero, um revestimento de vedação externo protetor é geralmente extrusado em torno de dita pelo menos uma tela de armadura de tração tendo resistência às forças de tração, a fim de atuar como revestimento protetor do conduto, em reação ao que ela é submetida a uma série de degradações.

[0007] Em particular, durante a instalação de condutos flexíveis no leito do mar, os sistemas de colocação de conduto flexível geralmente compreendem um sistema para absorver a tensão, ou tensionador, a fim de reagir às forças de tração geradas pelo peso do conduto suspenso e também aos movimentos do ambiente marinho circundante. Estes tensionadores são do tipo de contato linear (pista de esteira) e agarram em uma seção de conduto flexível durante um certo comprimento de conduto com pelo menos um par de sapatas sem-fim opostas, o objetivo sendo transferir a força de agarramento assim exercida sobre o revestimento de vedação externo protetor para as camadas de armadura externa tendo resistência às forças de tensão. As forças exercidas são calculadas a fim de considerar o coeficiente de fricção mínimo que existe entre as várias camadas do conduto localizado entre a sapata de pista de esteira e as camadas de armadura do conduto flexível. O tanto de baixo valor deste coeficiente de fricção torna necessário comprimir muito o conduto flexível, a fim de ser capaz de transferir forças de retenção tangenciais suficientemente grandes. Entretanto, o fato de assim aumentar a força de agarramento sobre o conduto flexível, arrisca degradar o revestimento de vedação externo protetor na área de contato com a sapata.

[0008] Outra fonte potencial de avaria da face externa do revestimento de vedação externo protetor do conduto está ligada à provisão de um tubo-I ou tubo-J servindo como um tubo guia para um conduto flexível firmemente fixado à estrutura de superfície (plataforma), a fim de evitar que o conduto flexível sofra excessivamente grandes tensões de torção ou curvatura durante sua instalação ou quando está em serviço. Pode ser que, quando o conduto for submetido a movimentos marinhos, ou mesmo quando o conduto for trazido para cima através do tubo guia, o revestimento de vedação externo protetor sofra abrasão externa capaz de gerar microfissuras. O uso de boias durante a instalação pode também gerar abrasão sobre a face externa do revestimento de vedação externo protetor do conduto.

[0009] Além disso, as forças combinadas, por um lado, pela tensão circunferencial que é aplicada às paredes da carcaça do revestimento de vedação interno e, por outro lado, pela pressão externa (ou pressão hidrostática) exercida sobre o conduto pelo meio circundante, meio em que todas as camadas do conduto são muito comprimidas entre si, o que pode também resultar em algumas delas sendo danificadas, em particular, o revestimento de vedação externo protetor, por abrasão ou desgaste ou mesmo por iniciação e propagação de fissura.

[0010] Além disso, o enrolamento de passo curto em torno das camadas de armadura de tração das fitas que são adesivas e/ou reforçadas com fibras de aramida (por exemplo, solda sob a marca registrada Kevlar®, Twaron® or Technora®) é conhecido, em particular, a fim de manter os fios da armadura no local após a sua colocação, porém, também a fim de limitar a dilatação da “gaiola” das camadas de armadura de tração, devido a sua elevada resistência mecânica de tração ao longo de seu eixo geométrico longitudinal. Estas fitas de retenção são tipicamente na forma de feixes relativamente planos de mechas de fibras orientadas paralelas ao eixo geométrico longitudinal da cinta e unidas entre si por elementos de união transversais que podem ser ligados aos fios de trama, às mechas de fibras formando a urdidura, e sendo possível que a cinta de retenção seja considerada ser um material tecido. O revestimento de vedação externo protetor é então extrusado em torno desta cinta. Entretanto, acontece que a cinta de retenção assim inserida, entre as camadas de armadura tendo resistência às forças de tração e à face interna da vedação externa protetora, não permanece na posição pelo tempo operacional inteiro do conduto, revelando então os interstícios ou espaços entre os fios da tela de armadura subjacentes e/ou que deterioram. Também, além da abrasão gerada sobre a face interna do revestimento de vedação externo protetor por fricção entre dita face interna e a cinta subjacente e/ou os fios da tela de armadura, seria capaz de ocorrer danificação do revestimento de vedação externo protetor por iniciação e propagação de microfissura, se a face interna de dito revestimento fosse para deslizar para dentro dos interstícios entre os fios da tela de armadura.

[0011] Finalmente, a danificação do revestimento de vedação externo protetor é capaz de enfraquecer a resistência do conduto com respeito às tensões de arco que é submetido, que estão ligadas à força radial que o fluido de hidrocarboneto aplica às paredes da carcaça ou do revestimento de vedação interno, quando este fluido circula dentro do conduto. O enrolamento espiral de passo curto de um arqueamento por pressão no topo do revestimento de vedação interno torna possível limitar o fenômeno de tensão circunferencial acima mencionado e, portanto, torna possível evitar do conduto romper. Entretanto, se houver difusão de gás dentro do espaço anular, entre o revestimento de pressão e o revestimento de vedação externo protetor, e quando o conduto for submetido a uma alta pressão interna, os últimos riscos sendo avariados por um fenômeno de empolamento durante uma despressurização repentina do conduto flexível e, portanto, a resistência do conduto à tensão circunferencial será reduzida desse modo.

[0012] Portanto, um problema que é enfrentado e que a presente invenção almeja resolver é prover um conduto flexível submarino livre das limitações acima mencionadas. Em particular, um objetivo da invenção é prover um conduto flexível submarino que torne possível melhorar a resistência à abrasão do revestimento de vedação externo protetor.

[0013] Outro objetivo da invenção é prover um conduto flexível submarino que torne possível melhorar a resistência do revestimento de vedação externo protetor ao rasgamento e à propagação de fissuras dentro dele.

[0014] Outro objetivo da invenção é prover um conduto flexível submarino que torne possível melhorar a resistência do conduto ao fenômeno de tensão circunferencial.

[0015] Para estes fins, a presente invenção propõe um conduto tubular flexível destinado a transportar hidrocarbonetos produzidos por uma sobreposição de camadas sucessivas independentes compreendendo pelo menos, do interior para o exterior, um revestimento de vedação interno, um enrolamento helicoidal de passo curto de um elemento metálico, pelo menos uma tela de armadura de tração enrolada com um passo longo, e um revestimento de vedação externo protetor consistindo de uma camada extrusada feita de um polímero compreendendo duas, respectivamente interna e externa, faces opostas entre si, e, de acordo com a invenção, dito conduto também compreende pelo menos uma cinta de reforço consistindo de um material não tecido baseado em fibras que são pelo menos parcialmente embutidas dentro de dito polímero de dito revestimento de vedação externo protetor, a fim de mecanicamente ligar entre si dita cinta de reforço e dito revestimento de vedação externo protetor.

[0016] Assim, um aspecto da invenção situa-se no uso de cinta de reforço feita de material não tecido, isto é, ligada ao polímero do revestimento de vedação externo protetor, de modo que a cinta de reforço adira fortemente a dito revestimento e, assim, constitua um seu elemento de reforço, pelo qual as propriedades mecânicas do revestimento de vedação externo protetor, em termos de resistência às tensões que são exercidas sobre ele como chamadas acima (fricção, abrasão, rasgamento, tensão circunferencial), sejam muito reforçadas e o revestimento de vedação externo protetor possa então atuar como revestimento protetor do conduto, por estar protegido de degradações. Este aspecto, portanto, torna possível aumentar significativamente a eficácia e a vida em serviço do revestimento de vedação externo protetor do conduto.

[0017] Assim, de acordo com a invenção, o revestimento de vedação externo protetor e a cinta de reforço são duas camadas de diferentes naturezas distintas entre si, respectivamente consistindo de uma camada extrusada de um polímero e um material não-tecido baseado em fibras pelo menos parcialmente embutidas dentro de dito polímero do revestimento. Devido a este arranjo particular, as respectivas superfícies do revestimento de vedação externo protetor e da cinta de reforço são completamente ligadas entre si por interpenetração das fibras do material não-tecido da cinta de reforço e do polímero da camada extrusada formando o revestimento, pelo qual uma forte ligação mecânica é criada entre estas camadas. A cinta de reforço é, portanto, ligada via interpenetração, ao polímero de dito revestimento de vedação externo protetor através da totalidade de suas respectivas superfícies. Portanto, a cinta de reforço adere fortemente ao revestimento de vedação externo protetor, criando assim uma forte ligação mecânica e esta sendo sem adicionar quaisquer meios de ligação adicionais, possibilitando o reforço do revestimento de vedação externo protetor.

[0018] De acordo com uma forma de realização particular, dita cinta de reforço é ligada a dita face interna de dito revestimento de vedação externo protetor, de modo que dita face interna seja coberta com dita cinta de reforço que adere fortemente a ela. Assim, o revestimento de vedação externo protetor é protegido de desgaste por abrasão interna em relação às camadas de armadura de tração e/ou em relação à cinta de retenção subjacente opcionalmente enrolada com um passo curto em torno das camadas de armadura. Além disso, um tal arranjo melhora a resistência do revestimento ao rasgamento e à propagação de fissura, especialmente por proteger o revestimento de qualquer risco de deslizamento para os espaços entre os fios da tela de armadura, devido à presença da cinta de reforço baseada em fibras não revestidas ligadas à face interna do revestimento e, assim, formando uma barreira protetora para o revestimento polimérico com respeito aos fios da tela de armadura.

[0019] De acordo com outra forma de realização, dita cinta de reforço é ligada a dita face externa de dito revestimento de vedação externo protetor, de modo que dita face externa seja coberta com dita cinta de reforço, que adere fortemente a ela. Assim, o revestimento de vedação externo protetor é protegido de desgaste por abrasão externa e, portanto, do risco de aparecimento de microfissuras que estariam danificando sua integridade.

[0020] De acordo com outra forma de realização, dita cinta de reforço é ligada no centro de dito revestimento de vedação externo protetor. Em outras palavras, dita cinta de reforço é posicionada completamente dentro da espessura de dito revestimento de vedação externo protetor. Deste modo, devido às boas propriedades mecânicas das fibras não tecidas constituindo a cinta de reforço assim inserida no centro do revestimento de vedação externo protetor, a resistência mecânica da última é reforçada, em particular, com respeito às forças radiais e, portanto, ao desempenho do conduto em relação ao fenômeno de tensão circunferencial ser notavelmente melhorado desse modo.

[0021] As várias formas de realização exibidas acima podem ser implementadas sozinhas ou em combinação entre si. Assim, por exemplo, dita cinta de reforço feita de material não tecido pode ser posicionada em cada uma das duas, respectivamente, faces opostas interna e externa de dito revestimento de vedação externo protetor, a fim de proteger dito revestimento de abrasão em ambas suas faces. De acordo com este arranjo, dito revestimento de vedação externo protetor é intercalado entre duas cintas de reforço feitas de material não tecido, que são mecanicamente ligadas ao material polimérico do revestimento de vedação externo protetor, ambas sobre a face interna e sobre a face externa do último.

[0022] Dita cinta de reforço preferivelmente consiste de uma camada têxtil baseada em fibras curtas não-tecidas unidas por compactação mecânica e/ou colagem.

[0023] Dita cinta de reforço é posicionada com um enrolamento de passo curto em um ângulo preferivelmente entre 75° e 90° e, vantajosa e substancialmente próximo a 90°, com respeito ao eixo geométrico longitudinal do conduto. Deste modo, a cinta de reforço é particularmente adequada para melhorar a resistência do conduto ao fenômeno de tensão circunferencial.

[0024] Como uma variante, dita cinta de reforço pode ser posicionada com um enrolamento de passo longo em um ângulo menor do que 55° e, preferivelmente, em um ângulo entre 25° e 55°, com respeito ao eixo geométrico longitudinal do conduto.

[0025] Vantajosamente, ditas fibras não tecidas constituindo dita cinta de reforço são pelo menos parcialmente impregnadas e, preferivelmente, completamente impregnadas com um polímero termoplástico. A impregnação, mesmo parcial, das fibras não-tecidas constituindo a cinta de reforço torna possível melhorar a adesão das fibras com a camada polimérica adjacente do revestimento de vedação externo protetor.

[0026] Preferivelmente, ditas fibras são feitas de um material selecionado de poliolefinas, fluoropolímeros, poliésteres, acrílicos, polieterimidas, polissulfetos, poliariletercetonas, aramidas, vidro e basalto.

[0027] Outros diferentes aspectos e vantagens da invenção aparecerão na leitura da descrição, fornecida abaixo, de uma forma de realização particular da invenção, fornecida por meio de indicação, porém não limitantemente, com referência aos desenhos anexados, em que: - a Fig. 1 é uma vista em seção transversal longitudinal de um conduto tubular flexível no qual a invenção é aplicada; - a Fig. 2 é uma vista em seção transversal longitudinal esquemática do revestimento de vedação externo protetor do mesmo conduto modificado de acordo com uma forma de realização particular da invenção; - a Fig. 3 é uma vista em seção transversal longitudinal esquemática do revestimento de vedação externo protetor do mesmo conduto modificado de acordo com outra forma de realização particular da invenção; - a Fig. 4 é uma vista em seção transversal longitudinal esquemática do revestimento de vedação externo protetor do mesmo conduto modificado de acordo com já outra forma de realização particular da invenção.

[0028] O conduto 1, tendo um eixo geométrico longitudinal 2, compreende, do interior para o exterior, uma carcaça 3 feita de uma cinta metálica intertravada, um revestimento de vedação interna polimérico 4, um arqueamento metálico 5 consistindo de um enrolamento helicoidal de passo curto de pelo menos um fio metálico conformado, uma tela de armadura resistente à tensão axial na direção longitudinal do conduto e formada por um par de camadas de armadura cruzadas 6, 7 com enrolamento de passo longo de fios metálicos ou compostos na direção oposta, e um revestimento de vedação externo protetor feito de material polimérico 8. Devido à presença de carcaça interna 3, este conduto é referido como um conduto de furo áspero, porém, a invenção poderia muito bem ser aplicada a um conduto de furo liso não compreendendo uma carcaça interna. Simplesmente, não seria externo o campo da invenção se outras camadas, não representadas, fossem providas, de acordo com o tipo e finalidade do conduto, tal como, por exemplo, uma cinta de retenção consistindo de um enrolamento de passo curto de uma cinta de material composto em torno da tela de armadura de tração mais externa 7 ou uma tira antidesgaste consistindo de um enrolamento de passo curto de uma cinta de material polimérico inserida entre as duas camadas de armadura 6,7.

[0029] O revestimento de vedação protetor 8 é referido como um revestimento externo, desde que seja a última camada constituinte do conduto partindo do seu interior. O revestimento de vedação externo protetor tem duas faces opostas, respectivamente, uma face interna 81 e uma face externa 82, orientadas de modo que a face interna 81 esteja diretamente em contato com as camadas subjacentes do conduto, enquanto a face externa 82 está diretamente em contato com o meio circundando o conduto, tipicamente a água do mar.

[0030] A invenção permite a provisão de uma cinta de reforço do revestimento de vedação externo protetor 8, feita de material não tecido, a fim de especificamente reforçar o revestimento de vedação externo protetor 8. De acordo com várias formas de realização da invenção que serão descritas em detalhes abaixo, uma tal cinta é usada por ser pelo menos parcialmente encaixada dentro do material polimérico do revestimento de vedação externo protetor 8, de modo que a cinta de reforço seja mecanicamente ligada ao revestimento de vedação externo protetor 8 e, assim, constitua o seu elemento de reforço.

[0031] De acordo com a invenção, a cinta de reforço do revestimento de vedação externo protetor compreende um material não-tecido baseado em fibra, ou esteira, preferivelmente consistindo de fibras curtas não tecidas de alguns milímetros, por exemplo, tendo um comprimento entre 1 mm e 50 mm, feita de um material tipo aramida, conhecido por exemplo sob os nomes comerciais Twaron® or Technora®; vidro; basalto; uma poliolefina, tal como polietileno de elevado módulo (UHWMPE) ou polipropileno (PP); um fluoropolímero, tal como fluoreto de polivinilideno (PVDF); um poliéster, tal como tereftalato de polietileno (PET); um acrílico, tal como poliacrilonitrila (PAN); uma polieterimida (PEI); um polissulfeto, tal como sulfeto de polifenileno (PPS); uma poliariletercetona, tal como poliéter-étercetona (PEEK) ou polietercetonacetona (PEKK), etc. As fibras são reunidas entre si em uma ou mais camadas por compactação mecânica e/ou colagem, a fim de formar um não-tecido tendo uma espessura preferivelmente entre 0,3 e 5 mm.

[0032] A cinta de reforço é destinada a ser enrolada com um passo curto ou mesmo com um passo longo e este enrolamento pode ser limitado ou sobreposto entre as voltas. A cinta de reforço, além disso, forma uma camada destinada a ser enrolada por ser ligada à camada polimérica constituindo o revestimento de vedação externo protetor com adesão entre elas, a fim de aumentar a resistência do revestimento, em particular, com respeito ao rasgamento e à propagação de fissura. O posicionamento do enrolamento da cinta de reforço, em relação ao revestimento de vedação externo protetor, é realizado de acordo com várias formas de realização abaixo.

[0033] De acordo com a forma de realização da Figura 2, a cinta de reforço 9 consistindo de fibras 10 unidas a fim de formar um não-tecido ou esteira, é posicionada na face externa 82 do revestimento de vedação externo protetor, a fim de formar um revestimento na face externa 82 do revestimento de vedação externo protetor 8, tornando possível assim evitar a abrasão externa do revestimento em particular. Um método de utilizar a cinta de reforço 9, de acordo com esta primeira forma de realização, durante a manufatura do conduto tubular flexível, é o seguinte:

[0034] Uma camada polimérica, destinada a formar o revestimento de vedação externo protetor 8 do conduto, é extrusada em uma temperatura de fusão em torno das camadas da armadura tendo resistência às forças de tração e, simultaneamente, a cinta de reforço 9, feita de fibras não-tecidas 10, é suprida diretamente à saída da cabeça de extrusão, a fim de ser enrolada em torno da face externa 82 da camada polimérica constituindo o revestimento de vedação externo protetor 8 extrusado em torno das camadas da armadura. A cinta de reforço 9, feita de fibras não tecidas, é aplicada com uma certa pressão adequada para possibilitar a sua penetração na camada polimérica ainda viscosa que está em fase de esfriamento, de modo que a cinta de reforço 9, feita de fibras não tecidas, e o revestimento de vedação externo protetor 8, desse modo, interpenetrem entre si na face externa 82 do revestimento de vedação externo protetor 8, a fim de serem capazes de aprisionar as fibras após esfriamento, assim criando ligação mecânica entre a cinta de reforço não-tecida 9 e a camada polimérica do revestimento de vedação externo protetor 8, na sua face externa 82.

[0035] De acordo com uma forma de realização preferida, as fibras não-tecidas 10, constituindo a cinta de reforço 9, são pelo menos parcialmente impregnadas e, preferivelmente, completamente impregnadas, com um material de ligação, por exemplo, do tipo termoplástico. Qualquer material termoplástico extrusado é adequado para realizar a impregnação das fibras não-tecidas 10 da cinta de reforço 9, e o material de ligação poderia, por exemplo, ser selecionado dos materiais termoplásticos do tipo poliolefina, polivinilideno, poliamida, poliéster, poliariletercetona, poliarilenossulfona, fluoropolímero, etc. Deste modo, durante o enrolamento da cinta de reforço 9 baseada em fibras não-tecidas, o material de ligação fornece às fibras 10 da cinta de reforço 9 boa adesão com a camada polimérica adjacente, por impregnação de suas respectivas superfícies.

[0036] A fim de produzir a cinta de reforço 9 destinada a ser ligada ao revestimento de vedação externo protetor 8, também é possível usar uma unidade de fibras não-tecidas 10 compreendendo dois distintos tipos de fibras poliméricas, respectivamente, fibras referidas como fibras de “baixa temperatura” (por exemplo, do tipo de polipropileno) e fibras referidas como fibras de “alta temperatura” (por exemplo, do tipo de aramida ou polieteretercetona (PEEK)). De acordo com esta variante, após ter enrolado a cinta de reforço 9 em torno do revestimento de vedação externo protetor 8, uma camada polimérica da mesma natureza que as fibras de “baixa temperatura” da unidade de fibras não-tecidas 10 é extrusada em torno da cinta de reforço 9, isto é, a temperatura de extrusão da camada polimérica é pelo menos igual à temperatura de fusão das fibras em “baixa temperatura”, a fim de tornar estas fibras em “baixa temperatura” fundidas (fusão parcial). Esta fusão das fibras em “baixa temperatura”, da unidade de fibras não-tecidas constituindo a cinta de reforço 9, torna possível reforçar as ligações mecânicas entre a camada polimérica do revestimento de vedação externo protetor 8 e a cinta de reforço 9 enrolada em torno. Alternativamente, após ter enrolado a cinta de reforço 9 em torno do revestimento de vedação externo protetor 8, provisão pode ser feita para transportar o conduto através de um forno que torne possível fundir as fibras em “baixa temperatura” da unidade de fibras não tecidas, com o mesmo objetivo de reforçar as ligações mecânicas entre a camada polimérica do revestimento de vedação externo protetor e a cinta de reforço.

[0037] De acordo com outra variante, a fim de produzir a cinta de reforço 9 destinada a ser ligada ao revestimento de vedação externo protetor 8, também é possível usar uma unidade de fibras não-tecidas pré-impregnadas com uma resina compreendendo um agente de reticulação. Assim, após enrolamento da cinta de reforço 9 em torno do revestimento de vedação externo protetor 8, a resina contendo as fibras é reticulada, tornando possível assim aumentar as propriedades mecânicas do revestimento formado pela cinta de reforço 9 ligada à face externa 82 do revestimento de vedação externo protetor 8 e, portanto, a resistência da última.

[0038] De acordo com a forma de realização da Figura 3, a cinta de reforço 9, consistindo de fibras 10 unidas para formar um não-tecido ou esteira, é posicionada na face interna 81 do revestimento de vedação externo protetor 8, a fim de formar, neste momento, um revestimento sobre a face interna 81 do revestimento de vedação externo protetor 8, tornando possível, em particular, evitar a abrasão interna do revestimento pela sua fricção contra as camadas subjacentes. Um método de usar a cinta de reforço 9, de acordo com esta forma de realização, durante a manufatura do conduto tubular flexível, é o seguinte:

[0039] A cinta de reforço 9, feita de fibras não-tecidas 10, é primeiramente enrolada em torno das camadas de armadura tendo resistência a tração (ou em torno de uma cinta de retenção previamente enrolada com um passo curto em torno das camadas de armadura destinadas a reduzir o risco de empeno radial da “gaiola”). Em seguida, a cinta de reforço 9 é revestida com uma camada polimérica extrusada em torno da cinta de reforço 9, a fim de formar o revestimento de vedação externo protetor 8 do conduto. As fibras não-tecidas 10, da cinta de reforço 9 enrolada em torno das camadas de armadura, em seguida, absorvem o material polimérico fundido extrusado em torno, que tende a fazer o material polimérico viscoso penetrar pelo menos parcialmente na cinta de reforço 9, a fim de ser capaz, após esfriamento, de aprisionar as fibras e, assim, garantir uma boa coesão da cinta de reforço 9 com o revestimento de vedação externo protetor 8, na sua face interna 81. Este método de uso, assim, torna possível ter a cinta de reforço 9 feita de fibras não-tecidas 10 ligadas à face interna 81 do revestimento de vedação externo protetor 8.

[0040] Este método de uso pode também ser combinado com a variante descrita acima com referência à forma de realização da Figura 2, consistindo em usar uma unidade de fibras não-tecidas impregnadas com um material de ligação, tornando possível aumentar a impregnação do polímero fundido e também a sua adesão, ou com a variante que consiste em usar uma unidade de fibras não-tecidas pré- impregnadas com uma resina reticulável (ou termocurável), ou mesmo com a variante que consiste em usar uma unidade de fibras não-tecidas compreendendo tanto fibras em “baixa-temperatura” como fibras em “alta-temperatura”.

[0041] De acordo com a forma de realização da Figura 4, a cinta de reforço 9, consistindo de fibras 10 unidas a fim de formar um não-tecido, ou esteira, é posicionada no centro do revestimento de vedação externo protetor 8. Um método de usar a cinta de reforço 9, de acordo com esta forma de realização, durante a manufatura do conduto tubular flexível, é o seguinte:

[0042] Uma primeira camada polimérica é extrusada em torno das camadas de armadura tendo resistência às forças de tração, em seguida, a cinta de reforço 9, feita de fibras não tecidas 10, é enrolada em torno desta primeira camada polimérica, de modo que a cinta de reforço 9 e a primeira camada polimérica pelo menos parcialmente interpenetrem entre si, e a cinta de reforço 9 é, em seguida, revestida com uma segunda camada polimérica extrusada no topo da cinta de reforço 9, com uma impregnação das fibras não-tecidas 10 da faixa de reforço 9 pelo material polimérico desta segunda camada polimérica, a fim de obter-se firme fixação desta segunda camada polimérica e da cinta de reforço 9. Este método de uso, assim, torna possível ter a cinta de reforço 9 feita de fibras não-tecidas 10 ligadas no centro do revestimento de vedação externo protetor 8, consistindo das primeira e segunda camadas poliméricas extrusadas.

[0043] Como para as formas de realização precedentes que descrevem a cinta de reforço ligada à face interna ou à face externa do revestimento de vedação externo protetor 8, esta forma de realização, que descreve a cinta de reforço ligada no centro de dito revestimento, pode também ser combinada com as variantes recordadas acima.

[0044] A presença da cinta de reforço feita de fibras não-tecidas ligadas, de acordo com a presente invenção, à face externa do revestimento de vedação externo protetor e/ou à face interna do revestimento de vedação externo protetor e/ou no centro do revestimento de vedação externo protetor, de acordo com as várias combinações possíveis entre as várias formas de realização descritas acima com referência às Figuras 2, 3, e 4, torna possível: - melhorar a resistência ao rasgamento e à propagação de fissura da camada polimérica de vedação externa protetora; - melhorar a resistência à abrasão interna e/ou externa de dita camada polimérica; - melhorar o desempenho do conduto com respeito ao fenômeno de tensão circunferencial; - melhorar o desempenho de isolamento térmico do conduto, especialmente se as fibras do material não-tecido constituindo a cinta de reforço estiverem completamente impregnadas.

[0045] Além disso, uma vez que o desempenho da tensão circunferencial do conduto é significativamente melhorado, devido à inserção da cinta de reforço feita de material não-tecido no revestimento de vedação externo protetor, pode então ser considerado reduzir a espessura do revestimento de vedação externo protetor, sem, entretanto, sacrificar a resistência do conduto à tensão circunferencial. Esta redução de espessura do revestimento de vedação externo protetor, permitida pela invenção, é particularmente vantajosa, pelo fato de que fornece uma redução nos custos de manufatura do conduto (redução em custos materiais), e também uma economia de tempo em termos de processo de manufatura.

Claims (10)

1. Conduto tubular flexível (1) destinado a transportar hidrocarbonetos produzido por uma sobreposição de sucessivas camadas independentes compreendendo pelo menos, do interior para o exterior, um revestimento de vedação interno (4), um enrolamento helicoidal de passo-curto (5) de um elemento metálico, pelo menos uma tela de armadura de tração (6, 7) enrolada com passo-longo caracterizado pelo fato de que o conduto compreende um revestimento de vedação externo protetor (8) consistindo de uma camada extrusada feita de material polimérico compreendendo duas faces interna e externa, respectivamente, opostas entre si (81, 82), o revestimento compreende pelo menos uma cinta de reforço (9) consistindo de um material não-tecido baseado em fibras (10) pelo menos parcialmente embutidas dentro de dito material polimérico de dito revestimento de vedação externo protetor (8), para mecanicamente ligar entre si dita cinta de reforço (9) e dito revestimento de vedação externo protetor (8).

2. Conduto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dita cinta de reforço (9) é ligada à dita face interna (81) do dito revestimento de vedação externo protetor (8).

3. Conduto, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que dita cinta de reforço (9) é ligada à dita face externa (82) do dito revestimento de vedação externo protetor (8).

4. Conduto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que dita cinta de reforço (9) é ligada a cada uma das duas faces opostas, respectivamente, interna e externa (81, 82) do dito revestimento de vedação externo protetor (8).

5. Conduto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que dita cinta de reforço (9) é ligada ao centro do dito revestimento de vedação externo protetor (8).

6. Conduto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que dita cinta de reforço (9) consiste de uma camada têxtil baseada em fibras curtas não-tecidas (10) unidas por compactação mecânica e/ou colagem.

7. Conduto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que dita cinta de reforço (9) é disposta com um enrolamento de passo-curto em um ângulo entre 75° e 90° com respeito ao eixo geométrico longitudinal (2) do tubo (1).

8. Conduto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que dita cinta de reforço (9) é disposta com um enrolamento de passo-longo em um ângulo menor do que 55° com respeito ao eixo geométrico longitudinal (2) do tubo (1).

9. Conduto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que ditas fibras não-tecidas (10) são pelo menos parcialmente impregnadas com um polímero termoplástico.

10. Conduto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que ditas fibras (10) são feitas de um material selecionado de poliolefinas, fluoropolímeros, poliésteres, acrílicos, polieterimidas, polissulfetos, poliariletercetonas, aramidas, vidro e basalto.

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