BR112015025999B1 - elemento de fita alongado - Google Patents

Abstract

MÉTODO E ELEMENTO DE FITA ALONGADO Um elemento de fita alongado (508), um corpo de tubo flexível e método de produzir um corpo de tubo flexível são revelados. O elemento de fita tem um perfil em seção transversal compreendendo uma porção de corpo (510) para ser posicionado entre enrolamentos de fita resistentes a colapso de modo que cada porção de corpo se situa pelo menos parcialmente em uma abertura (512) entre enrolamentos de fita resistentes a colapso adjacentes (501); e pelo menos uma porção de aba (516) estendendo a partir de uma região extrema da porção de corpo (510), pelo me-nos uma porção de aba (516) configurada para cobrir a abertura (512) e respectiva-mente encostar-se a uma superfície radialmente interna de um enrolamento de fita resistente a colapso adjacente (501).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um elemento de fita alongado e mé-todo de formar corpo de tubo flexível. Em particular, porém não exclusivamente, a presente invenção refere-se a um elemento de fita para uso na formação de um cor-po de tubo flexível.

[002] Tradicionalmente, tubo flexível é utilizado para transportar fluidos de produção, como óleo e/ou gás e/ou água, de um local para outro. Tubo flexível é particularmente útil em conectar um local sub-sea (que pode ter um diâmetro interno tipicamente de até em torno de 0,6 metros (por exemplo, diâmetros podem variar de 0,05 até 0,6 m). o tubo flexível é genericamente formado como uma montagem de corpo de tubo flexível e uma ou mais conexões extremas. O corpo de tubo é tipica-mente formado como uma combinação de materiais em camadas que formam um conduto contendo pressão. A estrutura de tubo permite grandes deflexões sem cau-sartensões de flexão que prejudicam a funcionalidade do tubo durante seu tempo de vida. O corpo de tubo é genericamente construído como uma estrutura combinada incluindo camadas de polímero e/ou camadas compósitas e/ou camadas metálicas. Por exemplo, um corpo de tubo pode incluir camadas de metal e polímero, ou camadas compósitas e de polímero, ou camadas de polímero metal e compósita.

[003] Em muitos desenhos de tubo flexível conhecidos o corpo do tubo inclui uma ou mais camadas resistentes à pressão. A carga primária em tais camadas é formada de forças radiais. Por exemplo, camadas de blindagem de pressão têm frequentemente um perfil em seção transversal específico para se entrelaçarem de modo a serem capazes de manter e absorver forças radiais resultando de pressão externa ou interna no tubo. O perfil em seção transversal dos fios enrolados que desse modo evita que o tubo ceda ou se rompa como um resultado de pressão é às vezes chamado perfis resistentes à pressão. Quando camadas de blindagem de pressão são formadas de componentes de arco de formação de fio helicoidalmente enrolado, as forças radiais a partir de pressão externa ou interna no tubo fazem com que os componentes de arco expandam ou contraiam, colocando uma carga de ten-são sobre os fios.

[004] Tubo flexível não ligado foi usado para desenvolvimentos em água profunda (menos de 3.300 pés (1.005,84 metros)) e água ultra profunda (mais de 3.300 pés) . É a demanda crescente para óleo que está fazendo com a exploração ocorra em profundidades cada vez maiores onde fatores ambientais são mais extre-mos. Por exemplo, em tais ambientes de água profunda e ultra profunda temperatura do fundo do oceano aumenta o risco de resfriamento de fluidos de produção até uma temperatura que pode levar ao bloqueio de tubo. Profundidades aumentadas tam-bém aumentam a pressão associada ao ambiente no qual o tubo flexível deve operar. Por exemplo, um tubo flexível pode ser necessário para operar com pressões externas variando de 0.1 MPa a 30 MPa atuando sobre o tubo. Igualmente, o trans-porte de óleo, gás ou água pode originar pressões elevadas atuando sobre o tubo flexível a partir do interior, por exemplo, com pressões internas variando de zero a 140 MPa a partir do fluido de furo atuando sobre o tubo. Como resultado a necessi-dade de níveis elevados de desempenho a partir das camadas de blindagem de pressão e armou de tensão do corpo de tubo flexível é aumentada.

[005] O tubo flexível pode ser também usado para aplicações de água rasa (por exemplo, menos de em torno de 500 metros de profundidade) ou mesmo para aplicações na margem (na terra).

[006] Um modo para melhorar a resposta de carga e desse modo desem-penho de camadas de blindagem é fabricar as camadas a partir de materiais mais grossos e mais fortes e desse modo mais robustos. Por exemplo, para camadas de blindagem de pressão nas quais as camadas são frequentemente formadas de fios enrolados com enrolamentos adjacentes na camada se entrelaçando, a fabricação dos fios a partir de materiais mais grossos resulta no aumento de resistência apro- priadamente. Entretanto, à medida que mais material é usado o peso do tubo flexível aumenta. Finalmente o peso do tubo flexível pode se tornar um fator de limitação no uso de tubo flexível. Adicionalmente a fabricação de tubo flexível usando material cada vez mais grosso aumenta apreciavelmente os custos de material, o que também é desvantagem.

[007] Outro exemplo de uma camada resistente à pressão é uma camada de carcaça que ajuda a evitar que pressão externa ceda uma camada de retenção de fluido no corpo de tubo flexível. Uma camada de carcaça é desse modo uma camada resistente a colapso no corpo de tubo flexível. É sabido que durante fluxo de fluidos de produção ao longo de um tubo flexível que inclui uma camada de carcaça Pulsação induzida por fluxo (FLIP) pode ser produzida pelo fluxo à medida que pas-sa ao longo do tubo. O problema é caracterizado pela interação complexa entre fluxo de fluido, resposta acústica e geometria de parede interna de carcaça. Nas freqüên- cias específicas o fluxo excitará ressonâncias acústicas ou mecânicas produzindo vibração indesejável ou ‘canto’. Essas podem ser de tal intensidade que afetam ad-versamente a vida de fadiga de conexões submarinas e de topo, associados ao tubo flexível.

[008] Além disso, com certos perfis resistentes à pressão, camadas adja-centesà camada de blindagem de pressão podem se tornar danificadas, em particular quando o material da camada adjacente se move para aberturas entre enrolamentos adjacentes da camada de blindagem de pressão.

[009] De acordo com regulações da indústria, todas as estruturas de tubo flexível devem ser submetidas a um teste de aceitação na fábrica (FAT) antes da venda. Isso envolve pressurizar um furo de tubo com um fluido como água a 1,5 ve-zes a pressão usual de uso. A água é desse modo um meio de pressurização.

[010] A aplicação de pressão interna (isto é, pressão a partir do interior do furo) no tubo produz expansão radial em todas as camadas e isso é quando uma camada de polímero é submetida à deformação e tende a deformar nas aberturas de uma camada de blindagem sobrejacente. Em pressões elevadas (aproximadamente 8000 psi / 55 Mpa ou mais), a distribuição de tensão resultante na camada de polí-mero pode ser altamente localizada nas áreas em torno das aberturas, e o material de polímero pode deformar por cavitação em vez de fluxo de plástico. Isso pode por sua vez resultar na formação de microfissura ou micro rachadura na superfície radi-almente interna da camada de polímero. Durante qualquer carga subsequente (como a carga experimentada durante uso normal em transporte de fluidos de produção) esse microfissura pode então estender para formar rachaduras mais longas /mais profundas por toda a camada de polímero. Isso aumenta o risco de falha da camada de polímero e pode finalmente levar à perda de contenção de pressão, tendo um efeito adverso sobre o tempo de vida de um tubo flexível.

[011] WO98/16770, WO2009/087348, WO2010/055323, US2004/0182462, US2010/0059134, US6.739.355, US5.275.209, US6.192.941, US6.283.161, US6.065.501, EP1141606, EP1395769 e US4.549.581, revelam enrolamentos de camada de blindagem com várias seções transversais formadas.

[012] É um objetivo da presente invenção pelo menos parcialmente diminuir os problemas acima mencionados.

[013] É um objetivo de certas modalidades da presente invenção para ajudar a reduzir ou totalmente evirar FLIP.

[014] É um objetivo de certas modalidades da presente invenção fornecer uma fita que pode ser fabricada sem técnicas de fabricação complexas ou caras e que pode ser enrolada para unir aberturas entre enrolamentos de uma camada de corpo de tubo flexível para ajudar a reduzir qualquer efeito de canto de carcaça e/ou evitar deformação por cavitação.

[015] É um objetivo de certas modalidades da presente invenção fornecer um método de fabricar uma fita alongada que pode ser enrolada entre enrolamentos de uma camada de carcaça ou outra camada resistente à pressão.

[016] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é fornecido um elemento de fita alongado, para unir uma abertura entre enrolamentos de uma camada de corpo de tubo flexível, tendo um perfil em seção transversal compreen-dendo: uma porção de corpo pelo menos parcialmente localizável em uma abertura entre enrolamentos adjacentes de uma camada de um tubo flexível; uma primeira porção de asa estendendo a partir da porção de corpo até uma primeira extremidade de asa; e uma porção de asa adicional estendendo a partir da porção de corpo até uma extremidade de asa adicional; em que o elemento de fita alongado tem uma espessura substancialmente uniforme através do perfil em seção transversal.

[017] Apropriadamente cada porção de asa compreende uma região de su-perfície interna substancialmente plana.

[018] Apropriadamente, uma envergadura de asa entre a primeira extremi-dade de asa e a extremidade de asa adicional é maior que uma largura máxima pos-sível da abertura.

[019] Apropriadamente a porção de corpo é pelo menos parcialmente loca- lizável em uma abertura entre bordas de enrolamentos adjacentes que têm cada uma superfície curva.

[020] Apropriadamente, a porção de corpo é pelo menos parcialmente loca- lizável entre enrolamentos adjacentes de uma camada resistente a colapso.

[021] Apropriadamente o elemento de fita alongado é uma fita alongada re-lativamente fina.

[022] Apropriadamente o elemento de fita alongado é helicoidalmente enro- lável entre enrolamentos sucessivos que fornecem os enrolamentos adjacentes de uma camada de um tubo flexível.

[023] Apropriadamente, as primeiras e adicionais porções de asa estendem, individualmente a partir de uma região extrema da porção de corpo.

[024] Apropriadamente, uma região de superfície externa de cada das primeira e adicionais porções de asa é localizável para encostar-se a uma região de superfície interna dos enrolamentos adjacentes.

[025] Apropriadamente, o perfil em seção transversal é aproximadamente no formato de T.

[026] Apropriadamente, a porção de corpo tem um perfil aproximadamente no formato de U.

[027] Apropriadamente, a porção de corpo tem uma primeira porção lateral e uma porção lateral adicional.

[028] Apropriadamente, a porção de corpo tem uma porção de base entre a primeira porção lateral e a porção lateral adicional.

[029] Apropriadamente, a espessura substancialmente uniforme da seção transversal compreende porções de asa afiladas que têm uma região de superfície que é afilada.

[030] Apropriadamente, o elemento de fita alongado é fabricado de um material que é um metal ou liga de alumínio ou não metal ou um polímero ou um elastômero ou uma borracha ou uma espuma ou uma combinação dos materiais.

[031] Apropriadamente, o elemento de fita alongado compreende um revestimento.

[032] Apropriadamente, o revestimento provê proteção contra corrosão e/ou resistência a desgaste e/ou um baixo coeficiente de fricção.

[033] Apropriadamente, a primeira extremidade de asa compreende uma primeira borda longa do elemento de fita e a extremidade de asa adicional compreende uma borda longa adicional do elemento de fita.

[034] Apropriadamente, o perfil em seção transversal compreende somente: a primeira porção de asa que estende a partir da primeira extremidade de asa em uma borda longa do elemento de fita até a porção de corpo através de uma primeira porção intermediária substancialmente linear; a porção de corpo que compreende uma porção central dobrada do perfil; e a porção de asa adicional que estende a partir da extremidade de asa adici-onal em uma borda longa adicional do elemento de fita até a porção de corpo através de uma porção intermediária, substancialmente linear.

[035] Apropriadamente, a primeira porção de asa compreende ainda uma primeira região de ponta de asa entre a primeira extremidade de asa e a primeira porção intermediária; e a porção de asa adicional compreende ainda uma região de ponta de asa adicional entre a extremidade de asa adicional e a porção intermediária adicional.

[036] Apropriadamente cada região de ponta de asa é dobrada em uma po-sição de cruzamento através de uma linha de dobra respectiva para inclinar a região de ponta de asa com relação a uma região intermediária adjacente de uma respecti-vaporção de asa.

[037] Apropriadamente cada região de ponta de asa é afilada em uma ex-tremidade de asa respectiva.

[038] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção é fornecido um método de fabricar um elemento de fita alongado para unir uma abertura entre enrolamentos de uma camada de corpo de tubo flexível, compreendendo as etapas de: fornecer uma folha alongada, tendo uma espessura uniforme e uma primeira e adicional borda longa separada, a um primeiro par de uma pluralidade de pares separados de elementos de rolo de formação opostos; e através dos pares de rolos, formar progressivamente um perfil em seção transversal na folha que compreende uma porção de corpo compreendendo uma região central dobrada da folha e pelo menos uma porção de asa que estende, individualmente na direção oposta à porção de corpo e termina em uma borda longa respectiva da folha.

[039] Apropriadamente, o método compreende ainda fornecer a folha como uma folha plana no primeiro par de rolos de formação.

[040] Apropriadamente o método compreende ainda através do primeiro par de rolos de formação, fornecer um perfil em seção transversal na folha que com-preende uma região central de inserção e porções de asa viradas de inserção cada estendendo a partir de uma região dobrada respectiva adjacente à região central de inserção.

[041] Apropriadamente o método compreende ainda através de um par adi-cional de rolos de formação, dobrar as porções de asa da folha em direção a uma base da porção de corpo desse modo fornecendo um perfil em seção transversal compreendendo um par de porções de asa que substancialmente paralelas e que estendem em direções opostas a partir da região central de inserção.

[042] Apropriadamente o método compreende ainda, através ainda de um par adicional de rolos de formação opostos, dobrar e/ou afilar regiões de ponta de asa próximas a respectivas bordas longas respetivas da folha, desse modo fornecendo um perfil em seção transversal que compreende uma primeira região de ponta de asa de cruzamento e/ou afilada estendendo a partir de uma primeira borda longa da folha, uma região intermediária de uma primeira porção de asa, uma porção de corpo compreendendo uma região central de inserção, uma região intermediária adicional de uma porção de asa adicional e uma região de ponta de asa de cruzamento e/ou afilada estendendo a partir da região intermediária adicional até uma borda longa adicional da folha.

[043] Apropriadamente o método compreende ainda através de pelo menos um par de rolos, formar pontas de asa de cruzamento e/ou regiões de ponta de asa afiladas próximas a bordas longas respectivas da folha.

[044] Apropriadamente o método compreende ainda, através dos pares de rolos, formar progressivamente um perfil em seção transversal que compreende apenas: uma porção de corpo central compreendendo uma região de inserção; uma primeira porção de asa estendendo a partir de uma primeira borda da porção de corpo até uma borda longa respectiva; e uma porção de asa adicional estendendo a partir de uma borda adicional da porção de corpo até uma borda longa restante da folha.

[045] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção é fornecido um método de fabricar corpo de tubo flexível, compreendendo as etapas de: enrolar uma fita de carcaça helicoidalmente em torno de uma superfície ex-terna cilíndrica de um mandril em uma estação de formação de camada de carcaça; e enrolar simultaneamente um elemento de fita alongado tendo um perfil em seção transversal que tem uma espessura substancialmente uniforme, entre enrola-mentos adjacentes da fita de carcaça; de modo a localizar uma porção de corpo da fita alongada pelo menos parcialmente em uma abertura entre enrolamentos de fita de carcaça adjacentes e unir a abertura através de pelo menos uma porção de asa do elemento de fita alongado.

[046] Apropriadamente, o método compreende ainda enrolar o elemento de fita alongado no mandril imediatamente subsequente a um enrolamento precedente da fita de carcaça; e subsequentemente enrolar um enrolamento seguinte da camada de carcaça adjacente ao enrolamento do elemento de fita alongado.

[047] Apropriadamente o método compreende ainda induzir enrolamentos adjacentes da camada de carcaça para uma relação entrelaçada; e localizar uma porção de corpo do elemento alongado entre regiões curvas do enrolamento de carcaça.

[048] Apropriadamente o método compreende ainda enrolar o elemento de fita alongado pelo que uma superfície radialmente interna de cada porção de asa é localizada próxima à superfície externa cilíndrica e a porção de corpo do elemento de fita alongada estende radialmente para fora na direção oposta à superfície externa.

[049] Apropriadamente o método compreende ainda suportar a fita de car-caça e fita alongada à medida que são enroladas através de rolos de guia respecti-vos que compreendem, individualmente, um perfil de guia respectivo.

[050] Apropriadamente o método compreende ainda fornecer o elemento de fita alongado na estação de formação de carcaça por formar o elemento de fita alon-gado a partir de uma folha plana através de uma pluralidade de pares de rolos de formação opostos da estação de formação de carcaça.

[051] Apropriadamente o método compreende ainda fornecer o elemento de fita alongado na estação de formação de carcaça por transportar um elemento de fita pré-formado tendo uma espessura substancialmente uniforme e uma porção de corpo e pelo menos uma porção de asa até a estação de formação de carcaça.

[052] Apropriadamente o método compreende formar rugas ou regiões ver-ticais na porção do corpo.

[053] Apropriadamente as regiões de ruga são fornecidas pela etapa de passar a porção de corpo ao longo de um caminho curvo entre rolos de formação de corpo descentrado.

[054] Apropriadamente os rolos de formação de corpo têm uma superfície de formação troncônica.

[055] Apropriadamente as regiões verticais são fornecidas por cortar abertu- ras na porção de corpo em intervalos selecionados.

[056] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção é fornecido um elemento de fita alongado para unir uma abertura entre enrolamentos de uma camada de corpo de tubo flexível, tendo um perfil em seção transversal, compreen-dendo: uma porção de corpo pelo menos parcialmente localizável em uma abertura entre enrolamentos adjacentes de uma camada de um tubo flexível; e pelo menos uma primeira porção de asa estendendo a partir da porção de corpo até uma primeira extremidade de asa; em que o elemento de fita alongado tem uma espessura substancialmente uniforme através do perfil em seção transversal.

[057] Apropriadamente a fita compreende ainda uma porção de asa adicional estendendo a partir da porção de corpo até uma extremidade de asa adicional.

[058] De acordo com um quinto aspecto da presente invenção é fornecido um elemento de fita alongado, para unir uma abertura entre enrolamentos de uma camada de corpo de tubo flexível, tendo um perfil em seção transversal compreen-dendo: uma porção de corpo pelo menos parcialmente localizável em uma abertura entre enrolamentos adjacentes de uma camada de um tubo flexível; e pelo menos uma primeira porção de asa estendendo a partir da porção de corpo até uma primeira extremidade de asa; em que a porção de corpo é enrugada ou inclui regiões verticais para facilitar a for-mação da fita alongada em torno de uma superfície cilíndrica subjacente.

[059] Apropriadamente, o elemento de fita compreende ainda uma porção de asa adicional estendendo a partir da porção de corpo até uma extremidade de asa adicional.

[060] De acordo com um sexto aspecto da presente invenção é fornecido aparelho para helicoidalmente enrolar sobre uma subcamada compreendendo pelo menos um elemento de fita alongado tendo um perfil em seção transversal que compreende uma porção de corpo que é enrugada e/ou compreende regiões verticais ao longo de pelo menos uma porção de uma extensão do elemento de fita.

[061] Apropriadamente a porção de corpo é enrugada e/ou compreende re-giões verticais ao longo de um comprimento inteiro do elemento de fita.

[062] Apropriadamente o perfil em seção transversal compreende ainda pelo menos uma porção de asa estendendo a partir de uma extremidade da porção de corpo.

[063] De acordo com um sétimo aspecto da presente invenção é fornecido aparelho construído e disposto substancialmente como anteriormente descrito com referência aos desenhos em anexo.

[064] De acordo com um oitavo aspecto da presente invenção é fornecido um método substancialmente como anteriormente descrito com referência aos desenhos em anexo.

[065] Certas modalidades da invenção fornecem a vantagem de que ele-mentos de fita podem ser helicoidalmente enrolados para formar enrolamentos de uma camada de blindagem, de modo que camadas embaixo (radialmente para den-tro) da camada de blindagem não estão sujeitas a grandes variações em tensão e esforço de contato nas camadas.

[066] Certas modalidades da invenção fornecem a vantagem de que variação de tensão abrupta em uma camada de barreira de polímero adjacente ou reves-timentoé reduzida ou evitada.

[067] Certas modalidades da invenção fornecem um elemento de união para enrolamento entre fios de blindagem para formar uma camada de blindagem. Um corpo de tubo flexível pode ser produzido tendo uma camada de blindagem e uma camada de barreira de polímero radialmente interna ou revestimento. Com tal ele- mento de união, as tensões de contato entre a camada de polímero e a camada de blindagem são substancialmente uniformes.

[068] Certas modalidades da invenção fornecem a vantagem de que um corpo de tubo flexível é fornecido que tenha desempenho e período de tempo de vida aperfeiçoados. Em particular, a possibilidade de ruptura de uma camada de re-tenção de fluido é evitada.

[069] Certas modalidades da invenção fornecem uma fita alongada que pode ser enrolada entre enrolamentos de uma camada resistente a colapso para unir aberturas entre enrolamentos adjacentes.

[070] Certas modalidades da invenção permitem que aberturas entre enro-lamentos adjacentes em um lado radialmente interno de uma camada de carcaça a ser unidas por uma fita enrolada para ajudar a evitar totalmente ou pelo menos par-cialmente reduzir derramamento de vórtice durante fluxo de fluidos de produção.

[071] Certas modalidades da invenção fornecem um método de formar uma fita, que pode ser usada para reduzir canto causado por uma camada de carcaça, utilizando uma folha de partida relativamente barata e formando a folha utilizando um número muito pequeno de etapas de formação de modo que etapas de fabrica-ção e desse modo custos possam ser mantidas em um mínimo. Opcionalmente o elemento de união pode ser fabricado ‘no local’ visto que o tubo flexível é fabricado ou pode ser pré-construído e armazenado em um formato enrolado para uso subse-quente.

[072] Certas modalidades da invenção fornecem uma fita de união que é sempre mantida em contato com uma camada resistente a colapso para evitar sepa-ração e desse modo falha de tubo em uso.

[073] Certas modalidades da presente invenção fornecem um elemento de união que pode ser fabricado com um formato em seção transversal que não cause risco para a criação de rachadura por tensão no material da fita durante fabricação. Tal rachadura pode de outro modo, causar falha em uso.

[074] As modalidades da invenção são adicionalmente descritas a seguir com referência aos desenhos em anexo, nos quais: a figura 1 ilustra corpo de tubo flexível; a figura 2 ilustra uma montagem de tubo ascendente; a figura 3 ilustra uma porção de corpo de tubo flexível; a figura 4 ilustra uma vista ampliada da seção A mostrada na figura 3; a figura 5 ilustra uma porção do tubo flexível; a figura 6 ilustra uma vista ampliada da seção B mostrada na figura 5; a figura 7 ilustra um elemento de união alternativo; a figura 8 ilustra um elemento de união alternativo; a figura 9 ilustra um elemento de união alternativo; as figuras 10a, 10b e 10c ilustram um elemento de união alternativo; as figuras 11a, 11b e 11c ilustram um elemento de união alternativo; as figuras 12, 12b e 12c ilustram um elemento de união alternativo; as figuras 13a, 13b e 13c ilustram um elemento de união alternativo; a figura 14 ilustra um elemento de união alternativo; as figuras 15a e 15b ilustram um elemento de união alternativo; as figuras 16a e 16b ilustram um elemento de união alternativo; as figuras 17a e 17b ilustram um elemento de união alternativo; a figura 18 ilustra um elemento de união alternativo; a figura 19 ilustra um método de fabricar o elemento de união ilustrado na fi-gura 18; as figuras 20a, 20b, 20c e 20d ilustram um método de fabricar um elemento alongado; a figura 21 ilustra o fornecimento de um elemento de união entre enrolamen-tos adjacentes em um lado radialmente interno de uma camada de carcaça; a figura 22 ilustra um método de enrolar fitas para formar uma camada de carcaça; a figura 23 ilustra um perfil em seção transversal alternativo de um elemento de união; a figura 24 ilustra um perfil em seção transversal alternativo de um elemento de união; a figura 25 ilustra um perfil em seção transversal alternativo de um elemento de união; a figura 26 ilustra um perfil em seção transversal alternativo de um elemento de união; a figura 27 ilustra um elemento de união alternativo tendo uma porção de corpo mais profunda entre enrolamentos adjacentes de uma camada de carcaça; a figura 28 ilustra um elemento de união tendo uma porção de corpo enru-gada; e a figura 29 ilustra o elemento de união ilustrado na figura 28 enrolado sobre uma superfície arqueada.

[075] Nos desenhos, numerais de referência similares se referem a partes similares.

[076] Em toda essa descrição, será feita referência a um tubo flexível. Será entendido que um tubo flexível é uma montagem de uma porção de corpo de tubo e uma ou mais conexões de extremidade em cada uma das quais uma extremidade respectiva do corpo de tubo termina. A figura 1 ilustra como o corpo de tubo 100 é formado a partir de uma combinação de materiais em camadas que formam um con-duto contendo pressão. Embora um número de camadas específicas seja ilustrado na figura 1, deve ser entendido que a presente invenção é amplamente aplicável a estruturas de corpo de tubo coaxial incluindo duas ou mais camadas fabricadas de uma variedade de materiais possíveis. Deve ser adicionalmente observado que as espessuras de camada são mostradas para fins ilustrativos somente. Como utilizado aqui, o termo “compósito” é usado para amplamente se referir a um material que é formado de dois ou mais materiais diferentes, por exemplo, um material formado de um material de matriz e fibras de reforço.

[077] Como ilustrado na figura 1, o corpo de tubo inclui uma camada de carcaça mais interna 101. A carcaça é uma camada resistente à pressão que fornece uma construção entrelaçada que pode ser usada como a camada mais interna para evitar, total ou parcialmente, colapso de um revestimento de pressão interna 102 devido à descompressão de tubo, pressão externa e pressão de blindagem de tração e cargas de esmagamento mecânico. Será reconhecido que certas modalidades da presente invenção são desse modo aplicáveis a aplicações de ‘furo áspero’ (com uma carcaça). Apropriadamente, a camada de carcaça é uma camada metálica. Apropriadamente, a camada de carcaça é formada de aço inoxidável, liga de níquel resistente à corrosão ou similares. Apropriadamente a camada de carcaça é formada de compósito, polímero ou outro material, ou uma combinação de materiais.

[078] O revestimento de pressão interna 102 atua como uma camada de re-tenção de fluido e compreende uma camada de polímero que assegura integridade de fluido interna. Deve ser entendido que essa camada pode compreender ela pró-pria um número de subcamadas. Será reconhecido que quando a camada de carca-ça é utilizada o revestimento de pressão interno é frequentemente mencionado por aqueles versados na técnica como uma camada de barreira. Em operação, sem tal carcaça (assim chamada operação de furo suave) o revestimento de pressão interna pode ser mencionado como um revestimento.

[079] Uma camada de blindagem de pressão 103 é uma camada resistente à pressão que fornece uma camada estrutural que aumenta a resistência do tubo flexível à pressão interna e externa e cargas de esmagamento mecânico. A camada também suporta estruturalmente o revestimento de pressão interna, e tipicamente consiste em uma construção entrelaçada de fios com um ângulo de assentamento próximo a 90°. Apropriadamente a camada de blindagem de pressão é uma camada metálica. Apropriadamente a camada de blindagem de pressão é formada de aço de carbono, liga de alumínio ou similar. Apropriadamente a camada de blindagem de pressão é formada a partir de compósito, polímero ou outro material, ou uma combi-nação de materiais.

[080] O corpo de tubo flexível também inclui uma primeira camada de blin-dagem de tração opcional 105 e segunda camada de blindagem de tração opcional 106. Cada camada de blindagem de tração é usada para suportar cargas de tração de pressão interna. A camada de blindagem de tração é frequentemente formada de uma pluralidade de fios metálicos (para transmitir resistência à camada) que são lo-calizadas sobre uma camada interna e são helicoidalmente enrolados ao longo do comprimento do tubo em um ângulo de assentamento tipicamente entre aproxima-damente 10° a 55°. As camadas de blindagem de tração são frequentemente enro-ladas ao contrário em pares. Apropriadamente as camadas de blindagem de tração são camadas metálicas. Apropriadamente as camadas de blindagem de tração são formadas de aço de carbono, liga de alumínio ou similares. Apropriadamente, as camadas de blindagem de tração são formadas de compósito, polímero ou outro ma-terial, ou uma combinação de materiais.

[081] O corpo de tubo flexível mostrado também inclui camadas opcionais de fita 104 que ajudam a conter camadas subjacentes e até certo ponto evitam abrasão entre camadas adjacentes. A camada de fita pode ser opcionalmente um polímero ou compósito ou uma combinação de materiais.

[082] O corpo de tubo flexível também inclui tipicamente camadas opcionais de isolamento 107 e um revestimento externo 108, que compreende uma camada de polímero utilizado para proteger o tubo contra penetração de água do mar e outros ambientes externos, corrosão, abrasão e dano mecânico.

[083] Cada tubo flexível compreende pelo menos uma porção, às vezes mencionado como um segmento ou seção de corpo de tubo 100 juntamente com uma conexão extrema localizada pelo menos em uma extremidade do tubo flexível. Uma conexão extrema fornece um dispositivo mecânico que forma a transição entre o corpo de tubo flexível e um conector. As camadas de tubo diferentes como mos-tradas, por exemplo, na figura 1, são terminadas na conexão extrema de tal modo a transferir a carga entre o tubo flexível e o conector.

[084] A figura 2 ilustra uma montagem de tubo ascendente 200 adequada para transportar fluido de produção como óleo e/ou gás e/ou água a partir de um local submarino 221 para uma instalação flutuante 222. Por exemplo, na figura 2 o local submarino 221 inclui uma linha de fluxo submarino. A linha defluxo flexível 225 compreende um tubo flexível, total ou em parte, se apoiando no fundo do mar 224 ou enterrado abaixo do fundo do mar e utilizado em uma aplicação estática. A instalação flutuante pode ser fornecida por uma plataforma e/ou boia ou, como ilustrado na figura 2, um navio. A montagem de tubo ascendente 200 é fornecida como um tubo ascendente flexível, isto quer dizer um tubo flexível 223 conectando o navio à instalação no fundo do mar. O tubo flexível pode estar em segmentos de corpo de tubo flexível com conexões extremas de ligação.

[085] Será reconhecido que há tipos diferentes de tubo ascendente, como é bem sabido por aqueles versados na técnica. As modalidades da presente invenção podem ser usadas com qualquer tipo de tubo ascendente, como um livremente sus-penso (tubo ascendente catenário, livre), um tubo ascendente limitado até certo pon-to (boias, correntes) tubo ascendente totalmente limitado ou encerrado em um tubo (tubos I ou J).

[086] A figura 2 também ilustra como as porções de tubo flexível podem ser utilizadas como uma linha de fluxo 225 ou jumper 226.

[087] A figura 3 ilustra uma porção de um corpo de tubo flexível conhecido incluindo enrolamentos 3011-3 de uma camada de blindagem de pressão e uma ca-mada de retenção de fluido de polímero radialmente interna 302. A figura 4 mostra uma vista ampliada da seção A da figura 3. À medida que uma fita é enrola é enro-lada para formar a camada de blindagem de pressão, uma superfície interna 303 da camada de blindagem de pressão é formada de uma borda do perfil de fita pelos enrolamentos adjacentes, repetidos. Evidentemente, uma fita única pode ser enrola-da como um enrolamento repetido (como mostrado na figura 3), ou várias fitas, pos-sivelmente de perfis diferentes, pode ser sucessivamente enrolada, com uma borda de cada perfil de fita formando a superfície interna da camada de blindagem. De qualquer modo, uma superfície de contato de base de cada perfil forma uma superfí-cie interna 303 da camada de blindagem.

[088] Nas regiões onde enrolamentos sucessivos estão juntos, ao longo do comprimento das bordas 304 de cada enrolamento, é normalmente o caso de que a borda do perfil da fita formando a superfície interna (base) curva para longe da base em direção a cada parede lateral do perfil de fita em um raio de curvatura pequeno, constante 3051. Similarmente, um enrolamento adjacente também curvará para longe da superfície interna em direção a uma parede lateral em um raio de curvatura constante, pequeno 3052. Isso deixa um formato de espaço de triângulo muito apro-ximado 306 entre os enrolamentos contíguos e a camada radialmente interna, adja-cente, por exemplo, a camada de barreira de polímero 302. Nessa região 306, verifi-cou-se que as camadas subjacentes, por exemplo, camada de barreira de polímero 302 e/ou camada sacrificial de polímero intermediária (Não mostrada), pode deformar nesses triângulos de espaço. Isso é porque a pressão interna elevada a partir de fluidos transferidos através do tubo força as camadas radialmente internas em direção à camada de blindagem de pressão e para dentro dos espaços entre os en-rolamentos. Isso causa regiões localizadas onde parte da camada de polímero está em contato com a base da camada de blindagem de pressão e parte do polímero que é não sustentada e forçada para dentro da abertura entre os enrolamentos. Nessa região localizada onde os enrolamentos se unem a mudança abrupta em su-porteàs camadas subjacentes à camada de blindagem de pressão causa cisalha- mento elevado e tensão para o material dessas camadas subjacentes. Isso pode resultar em rachadura ou micro-fissura.

[089] Em tubos flexíveis as camadas subjacentes à camada de blindagem de pressão são frequentemente camadas de polímero, por exemplo, PVDF (fluoreto de polivinilideno) embora seja reconhecido que muitos materiais podem ser adequados, por exemplo, polímeros, metais ou compósitos. Um material adequado pode ser escolhido pelo projetista de tubos para casar com as condições de uso do tubo. En-tretanto, a maioria dos materiais terá certa tensão máxima permissível acima da qual o risco de dano ao material é muito maior. Como tal, a presença das aberturas acima descritas entre enrolamentos de uma camada de blindagem de pressão pode levar a dano potencial e falha potencial nas camadas subjacentes. Quando uma área de polímero estiver sob tensão, as propriedades daquela área podem ser alteradas de modo que se torne mais fraca. Em áreas de tensão, o polímero é mais facilmente deformado do que o material em volta, causando um nível de tensão ainda mais ele-vado no polímero o que pode resultar em um efeito de articulação de plástico.

[090] Como pode ser visto nas figuras 3 e 4, há uma abertura estendendo entre cada enrolamento 3011-3 da camada de blindagem de pressão, por exemplo, entre as superfícies confrontantes opostas de enrolamento 3011 e 3022. Essa abertu-ra pode ser tipicamente entre em torno de 0 e 3 mm, por exemplo, em uma camada de blindagem de pressão. Como sabido na técnica essa abertura permite que os enrolamentos se movam juntos ou adicionalmente separados para acomodar flexão ou movimento do tubo.

[091] A figura 5 ilustra uma porção de um corpo de tubo flexível incluindo um elemento de fita alongado. O corpo de tubo flexível inclui enrolamentos 5011-3 de uma camada de blindagem de pressão, uma camada de retenção de fluido radial-mente interna 502 e um elemento de fita alongado (elemento de união) 5081-2 locali-zado em um espaço 506 entre bordas 504, 505 de enrolamentos adjacentes 501 e entre uma superfície interna 503 da camada de blindagem de pressão e uma super-fície radialmente externa 514 da camada de retenção de fluido 502. A figura 6 mostra uma vista ampliada da seção B da figura 5. Aqui, o elemento de união 5081-2 é uma fita alongada metálica, relativamente fina, contínua e é enrolada helicoidalmente sobre a camada de retenção de fluido 502 entre cada enrolamento sucessivo de fita de blindagem de pressão (fita resistente a colapso). Isto é, o elemento de união é configurado para ser alternadamente enrolado com a fita de blindagem de pressão de modo que em seção transversal, enrolamentos do elemento de união alternam com enrolamentos da fita de blindagem de pressão. Apropriadamente o módulo elás-tico do material metálico do elemento de união pode ser 170 - 210 GPa. Apropria-damente o módulo elástico do material metálico pode ser 190 - 210 GPa. O elemento de união 5081-2 pode ser alternativamente de um material compósito ou polimérico de módulo de elástico relativamente elevado. Tais polímeros de módulo elástico rela-tivamente elevado poderiam incluir materiais PVDF com um módulo elástico maior que 400 Mpa quando medido em temperatura ambiente. Apropriadamente o módulo elástico do material de polímero poderia ser maior que 800 Mpa. Apropriadamente o módulo elástico do material de polímero poderia ser maior que 1000 Mpa. Apropria-damente o módulo elástico do material compósito poderia ser 20 - 50 GPa. Apropri-adamente o módulo elástico do material compósito poderia ser 70 a 80 GPa.

[092] Como pode ser visto na figura 5, o perfil em seção transversal da fita de blindagem de pressão 501 é substancialmente no formato de Z com um corpo principal retangular e uma borda avançada e uma borda traseira. Evidentemente a fita de blindagem de pressão, ou fita de blindagem pode ter outros perfis em seção transversal, por exemplo, grampo C, no formato de I, no formato de T, no formato de X ou no formato de K. com outros perfis, o elemento de união pode ser configurado apropriadamente para unir uma abertura entre enrolamentos adjacentes.

[093] A seção transversal da fita alongada 508 é aproximadamente retangu-lar com uma protuberância ou porção de corpo 510 estendendo radialmente para fora para dentro pelo menos de uma porção da abertura 512 entre as bordas 504, 505 de enrolamentos adjacentes 501. Pode ser visto a partir da figura 5 que a fita alongada tem um perfil em seção transversal no formato de T aproximadamente invertido. O elemento de união 508 é disposto para estender pelo menos parcialmente através da abertura 512 e entre a superfície interna 503 da camada de blindagem de pressão e a superfície externa 514 da camada de retenção de fluido adjacente 502 de modo que a camada de retenção de fluido 502 seja impedida de deformar para dentro da abertura 512.

[094] A porção de corpo 510 do elemento de união 508 é configurada para ser localizada na abertura 512 entre enrolamentos de fita resistentes a colapso adja-centes 501. A porção de corpo estende radialmente para fora ao longo da abertura 512 para desse modo ajudar a manter a posição da fita alongada 508 na abertura e manter a configuração de enrolamento alternado. Alternativamente, a porção de cor-po 510 pode ser configurado para ter fendas ou ranhuras regulares ao longo de seu comprimento para permitir que a tira flexione mais facilmente e forme mais consis-tentemente em torno da camada de retenção de fluido 502 (como mostrado nas figu-ras 16a e 16b).

[095] O elemento de união 508 também inclui duas porções de asa 5161-2, estendendo a partir de uma região extrema da porção de corpo 510, que cobrem a largura da abertura 512 e estendem axialmente além da abertura de modo que a superfície radialmente externa 518 das porções de asa 5161,2 encostem-se à super-fície radialmente interna 503 dos enrolamentos de fita resistentes a colapso adjacen-tes 501. Uma superfície radialmente interna substancialmente plana 520 das por- ções de asa 5161,2 encosta na superfície radialmente externa 514 da camada de re-tenção de fluido 502. Desse modo a camada de retenção de fluido é impedida de deformar para dentro da abertura 512 quando é submetida à pressão interna. As porções de asa são projetadas para ser relativamente finas de modo a não interferir muito com a distância entre a camada de barreira de polímero 502 e a camada de blindagem de pressão 501, ainda forte o suficiente para reter sua posição e evitar ingresso de polímero na abertura 512.

[096] Na figura 5 uma superfície curva transicional opcional entre porções de asa respectivas e a porção de corpo é configurada de modo que a superfície tem um raio de curvatura aproximadamente igual àquele de um canto curvo entre a su-perfície radialmente interna 503 e as respectivas paredes laterais 504, 505 dos enro-lamentos de fita resistentes a colapso 501.

[097] Será reconhecido que em uso, um corpo de tubo flexível é submetido a forças de flexão com correntes, movimento da embarcação e similares. À medida que o corpo de tubo flexível flexiona, a largura da abertura 512 entre enrolamentos adjacentes de fita resistente a colapso alterará. No raio externo de uma curva a lar-gura de abertura aumentará em geral, enquanto no raio interno da curva, a largura de abertura genericamente diminuirá. Portanto, é preferível para o vão de asa das porções de asa (isto é, a largura total das duas porções de asa a partir da extremidade mais externa de uma primeira asa até a extremidade mais externa de uma segunda asa) ser maior que a largura máxima possível da abertura 512. Como tal, as porções de asa evitam que o elemento de união inteiro mova para dentro da área de abertura 512. Apropriadamente, o vão de asa das porções de asa é aproximadamente 3 vezes uma largura de abertura máxima entre os enrolamentos de fita resistentes a colapso.

[098] Devido ao perfil em seção transversal do elemento de fita alongado 508, quando os enrolamentos resistentes a colapso são movidos mais próximos en- tre si, a superfície curva transicional do elemento de união corresponderá com um canto curvo de um fio resistente a colapso. Portanto, tensões adicionais entre ele-mentos de fita adjacentes são minimizados.

[099] Outros elementos de união são ilustrados nas figuras 7 a 9 em que uma seção transversal da porção de corpo do elemento de união tem um formato alternativo.

[0100] O elemento de união 708 da figura 7 é aproximadamente um formato de T invertido. O elemento de união 708 inclui porções de asa similares àquelas descritas acima em relação ao elemento de união 508 e, portanto não serão descritas novamente em detalhe. Uma porção de corpo 710 do elemento de união 708 estende ao longo do comprimento da abertura 712, substancialmente ao longo do comprimento total da abertura nessa modalidade. Porções de asa estendem axial-mente a partir de uma extremidade da porção de corpo 710 similarmente à figura 6. A porção de corpo 710 é configurada de modo que lados 721 e 722 encostarão com paredes laterais respectivas 704 e 705 dos enrolamentos de fita resistentes a colapso adjacentes quando a abertura 712 entre os enrolamentos diminui.

[0101] Será percebido que o comprimento radial da porção de corpo 710 pode ser diferente daquele mostrado, por exemplo, estendendo aproximadamente 90%, ou 80%, ou 70%, ou 60%, ou 50%, ou 40%, ou 30%, ou 20%, ou 10% ou 2% ao longo de um comprimento radial da abertura 712, e pode ser descontínuo ou variar em comprimento radial ao longo do comprimento alongado do elemento de união. De modo semelhante, a largura da porção de corpo também pode ser diferente da largura relativamente fina mostrada, estendendo aproximadamente 100%, ou 90%, ou 80%, ou 70%, ou 60%, ou 50%, ou 40%, ou 30% ou 20%, ou 10%, ou 2% da largura de abertura máxima entre enrolamentos adjacentes. Em uma modalidade alternativa, a porção de corpo 710 do elemento de união alongado pode conter uma onda ou não linearidade formada no mesmo quando disposta em uma superfície plana de modo que quando o elemento de união seja formado em torno da camada de barreira 502, com as superfícies 514 e 520 em contato, a ondulação na porção de corpo é removida devido à tensão circunferencial mais elevada na extremidade radi-al superior da porção de corpo em comparação com a extremidade radial inferior da porção de corpo (como mostrado nas figuras 17a e 17b).

[0102] A figura 8 mostra um elemento de união adicional q elemento de fita alongado 808 tendo um ‘formato de T aproximadamente invertido. Aqui, a porção de corpo 810 tem um perfil no formato de U aproximado, com uma primeira porção late-ral 824, uma porção de base 826 e uma porção lateral adicional 825. Porções de asa estendem a partir da porção de base 826 da porção de corpo 810, similarmente à figura 6.

[0103] Nesse elemento de união, a primeira porção lateral 824 e a porção lateral adicional 825 encostam-se a paredes laterais respectivas 804, 805 de enro-lamentos de fita resistentes a colapso adjacentes. Aqui, a primeira porção lateral 824 e a porção lateral adicional 825 estendem substancialmente ao longo do comprimen-to total da abertura 812.

[0104] A primeira porção lateral 824 e a porção lateral adicional 825 podem ser consideradas como pontas. As pontas devem ser de um material capaz de um grau de flexibilidade, como aço ou um material polimérico de módulo elástico relati-vamente elevado, tal que quando enrolamentos de fita resistentes a colapso adja-centes se movem mais próximos entre si, as pontas podem flexionar a partir de perto da porção de base 826 para mover mais próximos juntos em uma porção de extre-midade aberta 828. Tais polímeros de módulo relativamente elevado podem incluir alguns materiais de PVDF, compósitos ou ligas com um módulo elástico maior que 400 Mpa quando medido em temperatura ambiente. Apropriadamente, o módulo elástico do material de polímero pode ser maior que 800 Mpa. Apropriadamente o módulo elástico do material de polímero pode ser maior que 1000 Mpa. Apropriada- mente o módulo elástico do material compósito pode ser 20 - 50- GPa. Apropriada-mente o módulo elástico do material compósito pode ser 70 - 80 GPa. Apropriada-mente o módulo elástico de um material metálico das pontas pode ser 170 - 210 GPa. Apropriadamente o módulo elástico do material metálico pode ser 190 -210 GPa.

[0105] A figura 9 mostra um elemento de união adicional /elemento de fita alongado 908 tendo um ‘formato de T’ aproximadamente invertido. O elemento de união 908 tem um perfil em seção transversal similar àquele mostrado na figura 7. Entretanto, a porção de corpo 910 é mais larga do que aquela da modalidade da fi-gura 7, sendo aproximadamente a largura da largura máxima de abertura 912.

[0106] O elemento de união é pelo menos parcialmente compressível, ainda com resistência suficiente para evitar ingresso substancial de uma camada de barreira de polímero na abertura 912. O elemento de união pode ser não metal, um polímero, um elastômero, uma borracha, uma espuma ou qualquer outro material resiliente para ser temporariamente comprimido quando enrolamentos adjacentes de fita resistente a colapso movem mais próximos entre si, ou ser construído de uma estrutura de esqueleto interno como 710 ou 810 enquanto é encapsulado por, ou encapsulando um material resiliente adequadamente compressível como descrito acima. materiais adequadamente compressíveis poderiam ter um módulo elástico consideravelmente menor que 400 MPa, por exemplo, 150 MPa, por exemplo, 50 Mpa, por exemplo, 10 Mpa, por exemplo, um Mpa, por exemplo, 0,08 Mpa e pode ser um material espumado ou de borracha. Embora a porção de corpo 910 tenha uma largura de até a largura máxima de abertura, se a abertura 912 fosse para diminuir em largura (como durante flexão de um tubo), a compressibilidade do material usado para o elemento de união permite que o elemento de união expanda e contraia em linha com a largura de abertura em alteração.

[0107] Evidentemente, será percebido que o comprimento radial da porção de corpo pode ser diferente daquele mostrado, por exemplo, estendendo aproximadamente 90%, ou 80%, ou 70%, ou 60%, ou 50%, ou 40% ou 30%, ou 20%, ou 10% ou 2% ao longo de um comprimento radial da abertura 912, e pode ser descontínuo ou variar em comprimento radial ao longo do comprimento alongado do elemento de união.

[0108] As figuras 10a e 10b mostram ainda um elemento de união /elemento de fita alongado 1008 tendo um ‘formato de S’ aproximadamente. A figura 10a mostra o posicionamento do elemento de união 1008 quando os enrolamentos de fita resistentes a colapso 10011,2 são dispostos de modo que a largura da abertura 1012 esteja em seu máximo. O elemento de união 1008 tem uma porção de corpo 1010 que estende ao longo da abertura 1012 encostando com uma parede lateral 1005 do enrolamento de fita resistente a colapso adjacente 10012. A porção de corpo continua a formar uma região extrema de gancho 1015, que é substancialmente no formato de gancho de modo a acomodar uma borda traseira do enrolamento de fita resistente a colapso adjacente 10012. A região extrema de gancho 1015 atua desse modo para ajudar o elemento de união 1008 a permanecer no lugar com a porção de corpo 1010 encostando-se à parede lateral 1005.

[0109] O elemento de união 1008 inclui ainda uma porção de asa 1016 que estende a partir de uma região extrema da porção de corpo para desse modo cobrir a largura máxima da abertura 1012. A porção de asa 1016 estende adicionalmente entre uma superfície interna 1003 do enrolamento de fita resistente a colapso 10011 e uma superfície externa de uma camada de retenção de fluido 1002. A porção de asa 1016 é maior que a largura de abertura máxima, e apropriadamente 125%, ou 150%, ou 200%, ou 300%, da largura máxima de abertura.

[0110] Como tal, a porção de corpo é eficazmente conectada ou fixada em um enrolamento adjacente da camada de blindagem de pressão de modo que seja incapaz de dispersar-se a partir daquela posição e permanecerá sempre adjacente aquele enrolamento lateral quer a largura da abertura seja grande ou pequena. A porção de asa é larga o bastante de modo que mesmo na largura máxima de abertu-ra, a abertura é unida pela porção de asa. Meio de fixação físico como adesivo tam-bém pode ser usado para conectar ou ajudar a conectar no lugar de ou além da re-gião extrema de gancho do elemento de união ao enrolamento de blindagem de pressão adjacente.

[0111] A figura 10b mostra o posicionamento do elemento de união 1008 quando os enrolamentos de fita resistentes a colapso 10011,2 são dispostos de modo que a largura da abertura 1012 esteja em seu mínimo. Nesse arranjo a porção de corpo 1010 encosta-se às paredes laterais de cada enrolamento de fita resistente a colapso adjacente. A porção de asa é posicionada similarmente a na figura 10a, po-rém uma porção maior se situa entre a superfície interna do enrolamento de fita re-sistente a colapso e a superfície externa da camada de retenção de fluido.

[0112] Nessa figura o elemento de fita alongado 1016 tem uma espessura substancialmente uniforme através do perfil em seção transversal. Isto é, a porção de corpo de formação de folha/fio 1010 e a porção de asa 1016 são de espessura uniforme.

[0113] As figuras 11a e 11b mostram um elemento de união similar no qual a espessura através do perfil em seção transversal do elemento de união não é uni-forme. Nesse uma porção de corpo 1110 de um elemento de união 1108 é mais es-pessa do que uma porção de asa 1116.

[0114] Nas figuras 10a, 10b, 11a e 11b, a porção de corpo e a porção de asa são moldadas para acomodar a curvatura dos enrolamentos de camada de blin-dagem de pressão adjacentes (como pode ser visto nas figuras 10c e 11c). em cada caso, a porção de asa estenderá sempre através da largura da abertura total para evitar qualquer ponto de ingresso para a camada de barreira de polímero na abertura entre enrolamentos.

[0115] O corpo de tubo flexível pode ser formado com qualquer um dos elementos de união acima descritos.

[0116] Durante fabricação de um corpo de tubo flexível, uma camada de re-tenção de fluido é fornecida. Essa pode ser uma camada de polímero ou formada de metais ou compósitos, por exemplo. Se um polímero for usado, o polímero pode ser extrusado utilizando técnicas conhecidas na arte para formar uma camada de polí-mero tubular.

[0117] A seguir, um elemento de fita alongado (conforme qualquer um do acima) e uma fita resistente a colapso (por exemplo, fios de blindagem de pressão) são helicoidalmente enrolados sobre a camada de retenção de fluido para formar enrolamentos alternados. O elemento de fita alongado é localizado pelo menos par-cialmente em uma abertura entre enrolamentos de fita resistentes a colapso adja-centes e configurado para cobrir a abertura de modo a encostar-se com uma super-fície radialmente interna de cada enrolamento de fita resistente a colapso adjacente.

[0118] Várias modificações nos desenhos detalhados como descrito acima são possíveis. Por exemplo, embora as porções de asa tenham sido descritas acima com uma espessura substancialmente uniforme, as porções de asa podem ser afila-das para longe da porção de corpo de modo que embora a superfície radialmente interna do elemento de união permaneça substancialmente plano para encostar-se com a camada de retenção de fluido, a superfície radialmente externa pode afilar-se ou ser moldada para corresponder com um enrolamento de fita resistente a colapso adjacente.

[0119] Uma alternativa é para uma mola ou grampo de material ser configu-rado para localizar na abertura entre e/ou em torno dos envoltórios de fita resistentes a colapso, como mostrado nas figuras 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c. Tal mola ou grampos funcionariam em um modo similar ao elemento de união mostrado na figura 8.

[0120] Um elemento de união alternativo adicional é mostrado nas figuras 14, 15a e 15b. esses são similares àqueles mostrados na figura 5, com leves altera-ções no desenho da porção de corpo.

[0121] Embora metal tenha sido especificado para formar o elemento de união, esse pode ser qualquer material adequado com resistência e propriedades suficientes para executar como necessário. O elemento pode compreender metal, liga de alumínio, não metal, um polímero, um elastômero, uma borracha, uma espu-ma ou uma combinação desses, por exemplo, uma folha metálica revestida, o reves-timento para fornecer proteção contra corrosão e/ou resistência a desgaste e/ou bai-xo coeficiente de fricção (por exemplo, 1, 0,5, 0,1 ou 0,05).

[0122] Embora os elementos de união tenham sido descritos e mostrados com uma porção de corpo de vários comprimentos, esse comprimento de porção de corpo pode ser outros comprimentos adequados.

[0123] Com os arranjos descritos acima fissura de uma camada de barreira ou revestimento devido à deformação de plástico da camada (tensão de arco de plástico) é mitigada ou evitada.

[0124] Com os arranjos acima descritos ingresso ou deformação de uma camada de barreira ou revestimento em aberturas entre enrolamentos de blindagem pode ser substancialmente evitado.

[0125] As figuras 16 e 17 mostram elementos de união que são moldados para aumentar a facilidade com a qual podem ser formados em torno da circunferên-cia de uma estrutura cilíndrica. A figura 16a mostra um elemento de união de perfil T nominalmente que incorpora uma porção de corpo na qual uma pluralidade de se-ções verticais foram criadas por remoção de material a partir da porção de corpo ou por clivagem da porção de corpo (os espaços entre essas seções são a seguir co-nhecidas como “aberturas”), fornecendo aberturas entre seções verticais de corpo ao longo do comprimento do elemento de união, as aberturas estendendo pelo menos parcialmente para baixo da altura da porção de corpo. As dimensões das aberturas na porção de corpo como resultado de clivagem ou remoção de material podem ser compatíveis ao longo do comprimento do elemento de união, ou podem variar. Apropriadamente as aberturas estão na faixa de 0 - 25 mm de largura. Apropriada-mente as aberturas estão na faixa de 0 - 10 mm de largura. Apropriadamente as aberturas estão na faixa de 0 - 5 mm de largura. A frequência das aberturas por comprimento unitário de elemento de ligação também pode ser compatível ou variar, dependendo das dimensões de corpo de tubo no qual o elemento de união deve ser encaixado. O formato das aberturas pode ser no formato de U, ou no formato de V ou como uma fechadura invertida, ou outros formatos adequados para limitar ou eli-minar o risco de concentrações de tensão que levam a fratura do material de ele-mento de união durante flexão do elemento de união.

[0126] As aberturas podem ser alternativamente formadas no perfil de ele-mento de união durante fabricação do elemento de união ou após fabricação do elemento de união, antes ou durante o processo de formação para inserir o elemento de união na estrutura de corpo de tubo.

[0127] O efeito da presença das aberturas na porção de corpo do elemento de união é que as mesmas permitem que o elemento de união forme mais facilmente em torno de um mandril ou camada subjacente de corpo de tubo visto que a extre-midade radialmente mais externa da porção de corpo do elemento de união é capaz de experimentar níveis mais elevados de tensão (como resultado das aberturas se abrindo) sem risco de deformação ou dobramento indesejável da porção de corpo. A figura 16b mostra o elemento de união formado em torno de uma estrutura cilíndrica (não mostrada) indicando como as aberturas abrem de modo crescente em direção a sua extensão radialmente mais externa na flexão do elemento de união.

[0128] A figura 17a mostra um elemento de união que nominalmente com-preende um perfil T. a porção de corpo do elemento é formada com um formato en- rugado ao longo do comprimento do elemento de união. Apropriadamente a ruga é exibida sobre pelo menos 10% da extremidade radialmente externa da porção de corpo. O formato enrugado é genericamente de uma forma senoidal aumentando na altura de onda senoidal em direção à extremidade radialmente externa da porção de corpo. A ruga na porção de corpo pode ser formada durante a fabricação do elemen-to de união, ou pouco antes de, ou durante o uso do elemento de união na formação de uma camada na estrutura do corpo de tubo. A ruga pode ser opcionalmente cria-daatravés da aplicação de força a partir de rolos em cada lado da porção de corpo, eficazmente alongando a porção de corpo com relação à porção de asa do elemento de união. Apropriadamente os rolos executando essa deformação permanente da porção de corpo são cônicos (para aplicar progressivamente mais afinamento na extremidade radialmente mais externa da porção de corpo e, portanto orientar a maior extensão do corpo para aquele local). Apropriadamente, os rolos são assimétricos ou convolutos para obter um efeito de ruga similar na porção de corpo. Como resultado do processo de enrugamento a parte radialmente mais externa da porção de corpo também apresenta a espessura de seção mais fina, a espessura afilando para fora a partir do ponto radialmente mais interno no qual a deformação foi aplicada.

[0129] A figura 17b mostra o elemento de união flexionado em torno de uma estrutura cilíndrica (não mostrada), indicando como a ruga endireita como resultado do processo de flexão, permitindo que uma curvatura uniforme lisa seja obtida sem risco de deformação ou dobramento indesejável da porção de corpo.

[0130] A camada formada como descrito acima pode ser usada em combi-nação com todas ou quaisquer das outras camadas de corpo de tubo flexível como descrito com referência à figura 1.

[0131] Por exemplo, a figura 18 ilustra como um elemento de fita alongado 1800 pode ser utilizado como um elemento de união para unir uma abertura 1805 entre enrolamentos adjacentes de uma camada de corpo de tubo flexível. Em parti-cular a camada resistente à pressão ilustrada na figura 18 é uma camada de carcaça 1810. A camada de carcaça 1810 é uma camada resistente a colapso. Isto quer dizer que a camada de carcaça, em uso, ajuda a evitar que o tubo ceda por resistir a achatamento da camada de barreira que é formado sobre a camada de carcaça em um local radialmente externo subsequente à formação da camada de carcaça 1810. Será reconhecido que em uso um furo de comunicação de fluido 1820 é fornecido por uma superfície radialmente interna da camada de barreira formada fora da ca-mada de carcaça. Uma superfície radialmente mais interna da camada de carcaça não obstante forma um furo não hermético a fluido contra o qual fluidos de produção fluem à medida que são transportados ao longo do comprimento do tubo flexível.

[0132] Como ilustrado na figura 18 o elemento de fita alongado 1810 é loca-lizado entre enrolamentos de fita de carcaça primária adjacentes que apresentariam de outro modo uma série de aberturas ao longo do comprimento da camada de car-caça que poderiam criar oportunidades de derramamento de vórtice. Por localizar um elemento de fita alongado nessas aberturas como aqui descrito FLIP causado por tal derramamento de vórtice pode totalmente ou pelo menos parcialmente ser evitado. Como ilustrado na figura 18 o elemento de fita alongado inclui uma porção de corpo 1830 que é pelo menos parcialmente localizável entre enrolamentos adjacentes da camada resistente a colapso. A porção de corpo 1830 é pelo menos par-cialmentelocalizável na abertura 1805 entre bordas de enrolamentos de carcaça adjacentes que têm individualmente uma região de superfície curva. A porção de corpo central é uma região dobrada de uma fita e uma primeira porção de asa 1840 e uma porção de asa adicional 1850 estendem em uma direção axial, quando devi-damente localizadas entre os enrolamentos de camada de carcaça primária, em um modo oposto na direção oposta a partir da porção de corpo central. a primeira porção de asa termina em uma primeira borda longa 1860 do elemento de fita alongado enquanto a porção de asa adicional 1850 tem uma extremidade de asa formada em uma borda longa restante 1870 do elemento de fita alongado.

[0133] A figura 19 ajuda a ilustrar um método para a fabricação da fita alon-gada 1800 ilustrada na figura 18. Como ilustrado na figura 19 uma folha 1900 que é uma tira estreita fina que é plana e que tem uma seção transversal comum é desen-rolada de um carretel de tal fita. Será entendido que tais carreteis são frequentemen-te mencionados por aqueles versados na técnica como uma panqueca. A folha 1900 é uma folha de metal. Apropriadamente a fita 1900 é uma fita de aço inoxidável. Ou-tros materiais poderiam evidentemente ser opcionalmente utilizados como uma folha para produzir um elemento de fita alongado. Por exemplo, a folha pode ser um mate-rial compósito ou uma liga de alumínio ou similar. A folha 1900 é fornecida a um pri-meiro par 1910 de uma pluralidade (quatro mostrados na figura 19) de pares de rolos opostos. O primeiro par 1910 inclui um primeiro rolo superior 1912 e um rolo inferior 1914. Os rolos são acionados em torno de eixos respectivos que ajuda a estirar a fita 1900 apresentada em um ponto de aperto do primeiro par de rolos ao longo de uma linha de formação de rolo associada aos pares de roletes. Um segundo par de role- tes de formação de rolo, opostos inclui um rolete superior 1922 e rolete inferior 1924. Um terceiro par 1930 de roletes opostos inclui um rolete superior 1932 e um rolete inferior 1934. Um quarto par 1940 de roletes opostos inclui um rolete superior 1942 e um rolete oposto inferior 1944. Cada rolete em cada par tem um perfil respectivo formado em sua superfície externa 1950 de modo que quando aquela tira é estirada através do ponto de aperto dos vários pares de roletes um perfil em seção transversal é sequencialmente formado na fita transformando a fita de uma folha substanci-almente plana em um elemento de fita alongado tendo uma porção de corpo e pelo menos uma porção de asa, porém retendo uma espessura substancialmente unifor-me através de um perfil em seção transversal resultante. Embora quatro pares de roletes tenham sido descritos um, dois, três, quatro, cinco ou mais pares poderiam apropriadamente ser usados.

[0134] A figura 20A até a figura 20D ilustram os perfis em seção transversal formados pelos pares de roletes opostos ilustrados na figura 19 como um modo ilus-trativo no qual uma folha plana pode ser formada em um custo relativamente baixo sem etapas de fabricação super complexas sendo necessárias em um elemento de fita alongado que pode ser enrolado entre enrolamentos adjacentes de uma camada de carcaça para ajudar a evitar FLIP. Esse método de formar é mais barato e menos propenso a erro do que outras técnicas de formação como extrusão ou moldagem.

[0135] Como ilustrado na figura 20A o ponto de partida é uma folha 1900 que tem uma espessura substancialmente uniforme estendendo a partir de uma primeira borda longa 1860 até uma borda longa adicional 1870. As bordas longas 1860, 1870 são substancialmente paralelas e dispostas em uma relação separada. Uma borda curta principal 2010 da folha 1900 é uma borda que estende entre a primeira e adicional borda longa. Essa borda principal 2010 é a borda que é induzida entre o ponto de aperto dos roletes do primeiro par de roletes. Será reconhecido que embora a figura 20A ilustre uma tira relativamente curta, a tira pode, na realidade, estender muitas dezenas ou realmente centenas ou realmente milhares de metros em comprimento. O comprimento da fita é determinado pela capacidade de armaze-nagem para armazenar a tira plana antes do processo de formação e/ou processos de formação de camada de carcaça. Iniciar com uma tira plana significa que nova tira plana pode ser soldada a uma extremidade de uma tira anterior facilmente para ajudar a fornecer um processo de fabricação contínuo.

[0136] A figura 20B ilustra o perfil em seção transversal da tira subsequente a ser rolado entre os roletes opostos do primeiro par de roletes. Como ilustrado na figura 20B a tira, que inicia como uma folha tendo um perfil em seção transversal plana, e que é desse modo relativamente barata para adquirir e transportar é formada em uma seção transversal que tem uma região de inserção 2020 e uma primeira linha de dobra 2030 levando a partir da região de inserção 2020 através de uma re-gião intermediária genericamente plana 2040 até a primeira borda longa 1860. Uma linha de dobra adicional 2050 é formada pelo primeiro par de roletes na fita alongada e estende através de uma região intermediária genericamente plana 2060 até a bor-da longa adicional restante 1870. A folha dobrada que sai de cada par de roletes até um par final de roletes fornece um precursor para o par seguinte de roletes. Cada linha de dobra pode ser uma dobra acentuada ou uma linha de dobra gradual.

[0137] A figura 20C ilustra o perfil em seção transversal da fita à medida que sai do segundo par 1920 de roletes opostos. Como ilustrado na figura 20C que é, será reconhecido, um perfil em seção transversal formado por modificar o elemento de fita mostrado na figura 10B teve a região de inserção central 2020 fechada de certo modo e as “asas” genericamente planas 2040, 2060 que incluem as regiões intermediárias genericamente planas dobradas para baixo em direção a uma base 2070 da fita.

[0138] A figura 20D ilustra um perfil em seção transversal do elemento de fita alongado em um formato final como genericamente fornecido por passar o elemento de fita tendo uma seção transversal mostrada na figura 20C através do terceiro par 1930 de roletes opostos. Como ilustrado na figura 20D uma porção de corpo central 1805 do perfil em seção transversal da fita é feita por induzir a região de inserção 2020 adicionalmente junta. Essa ação de aperto cria uma porção de corpo tendo uma primeira porção lateral 2075 que estende a partir de uma base 2080 até uma porção lateral adicional 2085. Como ilustrado na figura 20D uma ponta de asa de cruzamento opcional 2087 é formada na primeira asa por inclinada para baixo uma seção estreita da fita levando até a primeira borda longa 1860. De modo semelhante, uma região de ponta de asa opcional 2090 é formada ao longo de uma borda estreita da tira terminando na borda longa restante 1870 da fita. A porção de corpo 1830 desse modo tem um perfil substancialmente no formato de U. A porção de cor- po estende na direção oposta às asas substancialmente em ângulos retos. Alternati-vamente, como descrito abaixo, a porção de corpo pode ser semelhante à onda, ar-queada, ou ajustada em um ângulo ou ângulo obtuso com relação a uma asa. Opci-onalmente as porções laterais da porção de corpo podem ser comprimidas aperta-damente juntas para fechar tanto quanto possível a região de inserção 2020 que es-tende longitudinalmente ao longo do comprimento da fita. Alternativamente, as por-ções laterais podem permanecer mais abertas na direção oposta à porção de base 2080 de modo a fornecer uma região de inserção 2020 tendo uma área semelhante à boca mais aberta. Será reconhecido que essa área mais aberta pode de modo semelhante ser aumentada por dobrar as asas em torno de linhas de dobra respecti-vas 2030, 2050 tendo um raio de curvatura maior, isto é, a linha de dobra não é acentuada. Será reconhecido por aqueles versados na técnica que a provisão de uma região de inserção central que estende longitudinalmente ao longo do compri-mento da fita, e que pode ter uma largura selecionável responsiva a quão fechado o canal está na porção de corpo, pode ter efeitos dinâmicos de fluido desejáveis sobre o fluxo de fluidos de produção fluindo ao longo da superfície interna da camada de carcaça formada pelos enrolamentos de carcaça enrolados e a fita de elemento de união. Isso pode ajudar a reduzir efeitos de FLIP/derramamento de vórtice.

[0139] O quarto par de roletes ilustrado na figura 19 pode desse modo ser utilizado para confirmar o perfil da fita emergindo a partir do terceiro par de roletes e devidamente localizar e/ou orientar a fita desse modo formada em uma direção para uma instalação de armazenagem onde rolos da fita podem ser enrolados e subse-quentemente armazenados ou diretamente para um local em uma estação de forma-ção de carcaça onde enrolamentos de camada de carcaça tendo uma estrutura de entrelaçamento são devidamente localizadas e uma camada de carcaça fabricada.

[0140] A figura 21 ajuda a ilustrar um perfil em seção transversal de enro-lamentosprimários de uma camada de carcaça e como a fita alongada formada através das etapas mostradas nas figuras 19 e 20 pode ser localizada em aberturas entre enrolamentos de camada de carcaça adjacentes. Por exemplo, como mostrado na figura 21 um enrolamento anterior 2100 de um enrolamento de camada de carca-ça é enrolado contra uma superfície externa substancialmente cilíndrica subjacente de um mandril (mostrado mais claramente na figura 22) e então o elemento de fita alongado 1800 que fornece um elemento de união é localizado em uma região ex-trema 2110 do enrolamento de camada de carcaça precedente. Como ilustrado na figura 21 pelo menos uma parte 2120 do enrolamento de camada de carcaça é uma superfície curva. A porção de corpo 1830 do elemento de união estende como um nariz para dentro da abertura 1805. A base 2080 da porção de corpo é separada a partir da região de inserção 2020 que fornece uma inserção substancialmente no formato de V em uma superfície radialmente interna formada por uma superfície ra-dialmente interna de cada asa 2040, 2060. Um enrolamento de camada de carcaça seguinte 2140 é então enrolado em torno de uma camada de mandril cilíndrica sub-jacente. Esse enrolamento seguinte também inclui uma superfície curva 2150 que se opõe à superfície curva 2120 do enrolamento anterior. Em uso o espaço entre enrolamentos de camada de carcaça sucessivos aumenta e diminui à medida que o corpo de tubo flexível flexiona. Como ilustrado na figura 21 as pontas da asa são flexionadas levemente em direção aos enrolamentos de camada de carcaça respectivos e desse modo às pontas das asas permanecem todo o tempo em contato com os enrolamentos de camada de carcaça. Isso ajuda a evitar que fluidos de produção em uso fluam sob a fita alongada 1800. As pontas que são cruzadas se deslocam ao longo de uma superfície dos enrolamentos de carcaça e ajudam a minimizar a área de contato entre a fita alongada 1800 e enrolamentos de camada de carcaça respectivos de modo a maximizar flexibilidade no corpo de tubo flexível.

[0141] A figura 22 ajuda a ilustrar como a fita de camada de carcaça primária que tem um perfil em seção transversal substancialmente em S ou Z pode ser enrolada sobre uma superfície cilíndrica externa 2200 de um mandril em uma esta-ção de formação de carcaça. Deve ser observado que parte da superfície externa cilíndrica do mandril é ilustrada na figura 22. Uma fita de camada de carcaça tendo uma seção transversal pré-formada é fornecida para a estação de formação de ca-mada de carcaça em uma direção ilustrada pela seta X e é guiada sobre a superfície externa 2200 do mandril através de um primeiro rolete de suporte 2210. Esse rolete e roletes sucessivos 2220, 2230 dispostos circunferencialmente em torno do mandril têm superfícies externas que são perfiladas para incluir guias tanto para a fita de camada de carcaça primária como a fita alongada 1800 que é introduzida na estação de enrolamento em uma direção ilustrada pela seta Y. Como ilustrado na figura 22 enrolamentos sucessivos da camada de carcaça da fita de camada de carcaça primária se entrelaçam para formar uma estrutura entrelaçada que não requer o su-porte do mandril. Uma superfície interna da camada de carcaça assim produzida é fornecida por uma superfície radialmente interna de enrolamentos de camada de carcaça primária e regiões de superfície radialmente internas da fita alongada 1800. Como resultado a própria camada de carcaça apresenta um furo interno essencial-mente suave ou quase suave ao longo do qual fluidos de produção podem fluir em uso. Como a superfície interna é substancialmente suave derramamento de vórtice é minimizado durante transporte de fluidos de produção e desse modo FLIP pode to-talmente ou pelo menos parcialmente ser evitado.

[0142] A figura 23 ajuda a ilustrar um perfil em seção transversal alternativo de um elemento de fita alongado que pode ser usado como um elemento de união 2300. Em mais detalhe, a figura 23 ilustra como uma porção de corpo 2330 inclui uma região flexionada 2332 e uma primeira região intermediária substancialmente linear 2334 que estende até uma borda longa respectiva 1860 da fita. Uma região de ponta de asa 2336 é virada para baixo levemente em um modo de cruzamento. Uma região de inserção central 2340 é fornecida que é substancialmente no formato de V. Essa é localizada onde uma primeira porção lateral 2344 da porção de corpo 2330 é apertada contra uma parede lateral adicional 2346 da porção de corpo 2330. As pa-redes laterais da porção de corpo estão desse modo em uma relação de encosto. A parede lateral adicional 2346 estende através de uma região dobrada 2348 através de uma região intermediária substancialmente linear adicional 2354 até a borda lon-ga restante 1870 da fita. O perfil em seção transversal desse modo inclui somente pontas de asa de cruzamento, que estendem a partir das respectivas bordas da fita, regiões intermediárias respectivas da fita e uma região dobrada central. como resul-tado muito poucas etapas de dobramento são necessárias durante fabricação e o elemento de união assim feito pode ser feito iniciando a partir de uma única tira pla-na utilizando um processo de formação.

[0143] A figura 24 ilustra um perfil em seção transversal alternativo para um elemento de união 2400 formado através de uma técnica de fabricação similar, po-rém levemente diferente na qual regiões de ponta de asa 2436 não são cruzadas para baixo, porém em vez disso tem uma superfície radialmente externa substanci-almente plana 2444, 2446, porém com pontas de asa afiladas. Isto quer dizer pontas que levam até as bordas longas respectivas 2860, 2870 da tira são afiladas para formar um ponto de estreitamento em direção a bordas longas do elemento de união. Apropriadamente, o afilamento é fornecido por comprimir o material da fita alongada nas bordas longas.

[0144] A figura 25 ilustra um perfil em seção transversal alternativo para um elemento de união 2500 no qual pontas de asa são viradas para baixo. Isto quer di-zersão viradas para dentro em um lado do perfil em seção transversal onde a porção de corpo é localizada. Adicionalmente cada das pontas de asa 2536 2538 é afilada por shaving ou compressão.

[0145] A figura 26 ilustra um perfil em seção transversal alternativo adicional para um elemento de união 2600 no qual pontas de asa 2636, 2638 são produzi- das por criar bordas longas respectivas da fita através de uma ação de corte. A ação de corte usada para criar a tira plana que é subsequentemente dobrada para criar o perfil em seção transversal mostrado na figura 26 tem um efeito de consolidar mate-rial em uma superfície da fita plana de modo a formar uma região curva 2640, 2642 e isso ajuda a fornecer uma região pontuda 2650, 2652. Isso ajuda a minimizar o material em conato com enrolamentos de camada de carcaça primários adjacentes em uso e ajuda o elemento de união a deslocar suavemente ao longo de superfícies de enrolamentos de carcaça adjacentes quando o corpo de tubo flexível flexiona em uso. As regiões de ponta de asa podem ser criadas em um modo muito direto sem etapas de fabricação complexas por cortar a tira utilizando ferramentas de corte se-melhantes a tesouras opostas.

[0146] A figura 27 ilustra enrolamentos adjacentes de uma camada de car-caça com um elemento de união alternativo 2700 que tem uma porção de corpo le-vemente inclinada em direção a uma asa/borda longa específica do elemento de união. Essa atitude pode ser criada durante a etapa de fabricação para fornecer o elemento de união. A porção de união 2730 forma um ângulo obtuso com uma linha ou plano associado à primeira asa terminando na primeira borda 1860 da fita en-quanto a porção de união 2730 forma um ângulo agudo com uma linha/plano asso-ciadoà asa adicional que termina na extremidade longa adicional 1870. Essa orien-tação não ortogonal ajuda a localizar devidamente a porção de corpo no formato es-pecífico de abertura entre superfícies curvas adjacentes de enrolamentos de camada de carcaça primários.

[0147] O uso de elementos de união que foram cruzados e/ou extremidade afiladas para as pontas de asa ajuda a simplificar o modo no qual a fita se situa so-bre enrolamentos de camada de carcaça primários que ajuda a fornecer fluxo de fluido suave ao longo do tubo flexível.

[0148] A figura 32 ilustra um elemento de união. A porção de corpo do ele- mento de união 2800 é formada com um formato enrugado ao longo do comprimento do elemento de união. Apropriadamente, o formato enrugado é exibido sobre pelo menos 10 por cento da extremidade radialmente externa da porção de corpo. O formato enrugado é genericamente de uma forma senoidal que aumenta em altura de onda senoidal em direção à extremidade radialmente externa da porção de corpo. A ruga na porção de corpo pode ser formada durante a fabricação do elemento de união ou pouco antes de, ou durante o uso do elemento de união na formação de uma camada em uma estrutura de corpo de tubo. A ruga deve ser opcionalmente criada através da aplicação de força a partir de rolos em cada lado da porção de corpo. Isso tem o efeito de efetivamente alongar a porção de corpo com relação à porção de asa do elemento de união. Isso tem o efeito de fazer uma espessura de perfil em seção transversal nas asas e as partes do corpo de larguras levemente diferentes, entretanto, a seção transversal retém uma espessura substancialmente uniforme à medida que é fabricada na primeira instância a partir de uma tira plana que tem uma espessura uniforme e o afinamento, devido ao enrolamento, é de uma natureza limitada. Apropriadamente os rolos que executam a deformação permanente da porção de corpo são cônicos (para progressivamente aplicar mais afinamento na extremidade radialmente mais externa da porção de corpo e, portanto, orientar uma maior extensão do corpo para aquele local). Apropriadamente os rolos são assimétricos ou convolutos para obter um efeito de ruga similar na porção de corpo. Como resultado do processo de enrugamento a parte radialmente mais externa da porção de corpo também apresenta a espessura de seção mais fina. A espessura afilando para fora a partir do ponto radialmente mais interno no qual a deformação foi aplicada. Não obstante o elemento de fita alongado retém uma espessura substancialmente uniforme através do perfil em seção transversal. O efeito sobre a espessura é mostrado em uma forma exacerbada nas figuras para ajudar a mostrar o efeito. Na prática a alteração em espessura seria quase imperceptível.

[0149] A figura 29 ilustra o elemento de união mostrado na figura 28 flexio-nado em torno de uma estrutura cilíndrica (não mostrado), indicando como a ruga endireita como resultado do processo de flexão, permitindo que uma curvatura uni-forme, suave seja obtida sem risco de deformação ou dobramento indesejável da porção de corpo.

[0150] Com os arranjos acima descritos, a porção de corpo e a porção ou porções de asa são dispostas de modo que mesmo em uma largura de abertura má-xima, e mesmo com a porção de corpo localizada em sua posição mais extrema en-costando-se a uma parede lateral esquerda ou parede lateral direita, a abertura entre os enrolamentos ainda será coberta pela(s) porção(ões) de asa e opcionalmente também a porção de corpo.

[0151] A presente revelação também inclui a matéria dos seguintes pará-grafos numerados:

[0152] 1. Elemento de fita alongado para formar uma camada helicoidal-mente enrolada de enrolamentos em um corpo de tubo flexível, a fita sendo configu-rada para enrolamento alternado com uma fita resistente a colapso em um modo helicoidal para formar uma camada resistente a colapso, em que o elemento de fita tem um perfil em seção transversal compreendendo: uma porção de corpo para ser posicionada entre enrolamentos de fita resis-tentes a colapso de modo que cada porção de corpo se situa pelo menos parcial-mente em uma abertura entre enrolamentos de fita resistentes a colapso adjacentes; e pelo menos uma porção de asa estendendo a partir de uma região extrema da porção de corpo, pelo menos uma porção de asa configurada para cobrir a aber-tura e respectivamente encostar-se a uma superfície radialmente interna de um en-rolamento de fita resistente a colapso adjacente.

[0153] 2. Elemento de fita alongado, como descrito no parágrafo 1, em que pelo menos uma porção de asa e opcionalmente também a porção de corpo formam uma superfície radialmente interna substancialmente plana para encostar-se a uma camada de retenção de fluido subjacente.

[0154] 3. Elemento de fita alongado como descrito no parágrafo 1 ou pará-grafo 2 em que a fita é configurada para enrolamento alternado com a fita resistente a colapso compreendendo uma faixa alongada de material tendo um perfil em seção transversal substancialmente no formato de Z, o perfil tendo corpo principal substan-cialmente retangular e uma borda avançada e uma borda traseira.

[0155] 4. Elemento de fita alongado, como descrito em qualquer um dos pa-rágrafos 1 a 3, em que o elemento de fita é substancialmente um formato de T inver-tido.

[0156] 5. Elemento de fita alongado como descrito em qualquer dos pará-grafos 1 a 3, em que a porção de corpo compreende duas ou mais pontas esten-dendo a partir das porções de asa.

[0157] 6. Elemento de fita alongado como descrito em qualquer um dos pa-rágrafos 1 a 5, em que a porção de corpo encosta-se a uma parede lateral respectiva de cada enrolamento de fita resistente a colapso adjacente.

[0158] 7. Elemento de fita alongado como descrito em qualquer um dos pa-rágrafos 1 a 6, em que um vão de asa das porções de asa é aproximadamente 3 vezes uma largura máxima de abertura entre os enrolamentos de fita resistentes a colapso.

[0159] 8. Elemento de fita alongado como descrito em qualquer um dos pa-rágrafos 1 a 7, em que o elemento de fita alongado compreende um metal.

[0160] 9. Elemento de fita alongado como descrito em qualquer um dos pa-rágrafos 1 a 7, em que o elemento de fita alongado compreende um não metal, um polímero, um elastômero, uma borracha, uma espuma, um compósito, uma liga de materiais diferentes, ou materiais revestidos.

[0161] 10. Elemento de fita alongado como descrito no parágrafo 9 em que a porção de corpo estende pelo menos 2% ao longo de um comprimento radial da abertura.

[0162] 11. Elemento de fita alongado como descrito no parágrafo 9 em que a porção de corpo é pelo menos parcialmente descontínua ou varia seu comprimento radial ao longo da fita.

[0163] 12. Corpo de tubo flexível compreendendo uma camada resistente a colapso tendo um elemento de fita alongado como descrito em qualquer um dos pa-rágrafos 1 a 11, a fita sendo alternadamente enrolada com uma fita resistente a co-lapso em um modo helicoidal.

[0164] 13. Corpo de tubo flexível para transportar fluidos a partir de um local submarino, compreendendo: uma camada de retenção de fluido; uma camada de blindagem compreendendo uma fita resistente a colapso helicoidalmente enrolada em torno da camada de retenção de fluido em que enrolamentos adjacentes da fita se entrelaçam de mo-do que uma abertura esteja presente entre enrolamentos adjacentes, e um elemento de fita alongado alternadamente enrolado com a fita resistente a colapso em um modo helicoidal para formar a camada de blindagem de modo que o elemento de fita alongado seja localizada pelo menos parcialmente na abertura e configurado para cobrir a abertura, e disposto em uma relação de encosto com a camada de retenção de fluido.

[0165] 14. Método de fabricar um corpo de tubo flexível, compreendendo: fornecer uma camada de retenção de fluido; e enrolar helicoidalmente um elemento de fita alongado e uma fita resistente a colapso sobre a camada de retenção de fluido para formar enrolamentos alternados, em que o elemento de fita alongado é localizado pelo menos parcialmente em uma abertura entre enrolamentos de fita resistentes a colapso adjacentes e configurado para cobrir a abertura de modo a encostar-se a uma superfície radialmente interna de cada enrolamento de fita resistente a colapso adjacente.

[0166] 15. Elemento de fita alongado substancialmente como anteriormente descrito com referência aos desenhos em anexo.

[0167] 16. Corpo de tubo flexível substancialmente como anteriormente descrito com referência aos desenhos em anexo.

[0168] 17. Método substancialmente como anteriormente descrito com refe-rência aos desenhos em anexo.

[0169] Será evidente para uma pessoa versada na técnica que características descritas em relação a quaisquer das modalidades descritas acima podem ser aplicáveis de modo intercambiável entre as modalidades diferentes. As modalidades descritas acima são exemplos para ilustrar várias características da invenção.

[0170] Como utilizado aqui, o termo “camada resistente a colapso” ou “fio resistente a colapso” ou termos similares foram usados para identificar amplamente uma camada ou fio de um corpo de tubo fornecido para resistir a colapso do corpo de tubo ou resistir à pressão aplicada ao corpo de tubo (pressão externa ou interna). Como descrito acima, tais camadas resistentes a colapso podem ser uma camada de blindagem de pressão ou uma camada de carcaça, por exemplo.

[0171] Em toda a descrição e reivindicações desse relatório descritivo, as palavras “compreendem” e “contêm” e variações das mesmas significam “incluindo, porém não limitado a”, e não pretendem (e não) excluem outras frações, aditivos, componentes, inteiros ou etapas.

[0172] Em toda a descrição e reivindicações desse relatório descritivo, o singular abrange o plural a menos que o contexto de outro modo exija. Em particular, onde o artigo indefinido é usado, o relatório descritivo deve ser entendido como con-siderando pluralidade bem como singularidade, a menos que o contexto exija de ou- tro modo.

[0173] Características, inteiros, aspectos, compostos, frações químicas ou grupos descritos em combinação com um aspecto específico, modalidade ou exem-plo da invenção devem ser entendidas como sendo aplicáveis a qualquer outro as-pecto, modalidade ou exemplo descrito aqui a menos que incompatível com o mes-mo. Todas as características reveladas nesse relatório descritivo (incluindo quais-querreivindicações em anexo, resumo e desenhos), e/ou todas as etapas de qual-quermétodo ou processo assim revelado, podem ser combinados em qualquer combinação, exceto combinações onde pelo menos algumas dessas características e/ou etapas são mutuamente exclusivas. A invenção não é limitada aos detalhes de quaisquer modalidades acima. A invenção estende a qualquer nova, ou qualquer combinação nova das características reveladas nesse relatório descritivo (incluindo quaisquer reivindicações em anexo, resumo e desenhos) ou a qualquer nova, ou qualquer combinação nova das etapas de qualquer método ou processo assim reve-lado.

[0174] A atenção do leitor é dirigida a todos os documentos que são deposi-tados simultaneamente com ou anterior a esse relatório descritivo com relação a es-se pedido e que são abertos à inspeção pública com esse relatório descritivo, e o conteúdo de todos esses documentos é incorporado aqui a título de referência.

Claims (22)

1. Elemento de fita alongado (1800), para unir uma abertura (1805) entre enrolamentos de uma camada de corpo de tubo flexível que se entrelaçam, o elemento de fita alongado (1800) tendo um perfil em seção transversal, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: uma porção de corpo (1830) pelo menos parcialmente localizável em uma abertura (1805) entre enrolamentos adjacentes que se entrelaçam de uma camada de um tubo flexível; uma primeira porção de asa (1840) se estendendo a partir da porção de corpo (1830) até uma primeira extremidade de asa (1860); e uma porção de asa adicional (1850) se estendendo a partir da porção de corpo (1830) até uma extremidade de asa adicional (1870); em que o elemento de fita alongado (1800) tem uma espessura uniforme através do perfil em seção transversal.

2. Elemento de fita (1800), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: cada porção de asa (1840, 1850) compreende uma região de superfície in-terna plana.

3. Elemento de fita (1800), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: uma envergadura de asa entre a primeira extremidade de asa (1860) e a ex-tremidade de asa adicional (1870) que é maior que uma largura máxima possível da abertura (1805).

4. Elemento de fita (1800), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: a porção de corpo (1830) é pelo menos parcialmente localizável em uma abertura (1805) entre bordas de enrolamentos adjacentes que têm, cada um, uma superfície curva.

5. Elemento de fita (1800), de acordo com qualquer umas das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: a porção de corpo (1830) é pelo menos parcialmente localizável entre enro-lamentos adjacentes de uma camada resistente a colapso (1810).

6. Elemento de fita (1800), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: o elemento de fita alongado (1800) é uma fita alongada relativamente fina.

7. Elemento de fita (1800), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: o elemento de fita alongado (1800) é helicoidalmente enrolável entre enro-lamentos sucessivos que fornecem os ditos enrolamentos adjacentes de uma cama-da de um tubo flexível.

8. Elemento de fita (1800), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: a primeira porção de asa (1840) e a porção de asa adicional (1850) se es-tendem, cada uma, a partir de uma região extrema da porção de corpo (1830).

9. Elemento de fita (1800), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: uma região de superfície externa de cada uma dentre a primeira porção de asa (1840) e a porção de asa adicional (1850) é localizável para encostar-se a uma região de superfície interna dos enrolamentos adjacentes.

10. Elemento de fita (1800), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o perfil em seção transversal é aproximadamente no formato de T.

11. Elemento de fita (1800), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção de corpo (1830) tem um perfil aproximadamente no formato de U.

12. Elemento de fita (1800), de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção de corpo (1830) tem uma primeira porção lateral (2075) e uma porção lateral adicional (2085).

13. Elemento de fita (1800), de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção de corpo (1830) tem uma porção de base (2080) entre a primeira porção lateral (2075) e a porção lateral adicional (2085).

14. Elemento de fita (1800), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: a espessura uniforme da seção transversal compreende porções de asa afi-ladas que têm uma região de superfície que é afilada.

15. Elemento de fita (1800), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: o elemento de fita alongado (1800) é fabricado de um material que é um me-tal ou liga de alumínio ou não metal ou um polímero ou um elastômero ou uma bor-racha ou uma espuma ou uma combinação dos ditos materiais.

16. Elemento de fita (1800), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de fita alongado (1800) compreende um revestimento.

17. Elemento de fita (1800), de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o revestimento fornece proteção contra corrosão e/ou resistência a desgaste e/ou um baixo coeficiente de fricção.

18. Elemento de fita (1800), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: a primeira extremidade de asa (1860) compreende uma primeira borda longa do elemento de fita (1800) e a extremidade de asa adicional (1870) compreende uma borda longa adicional do elemento de fita (1800).

19. Elemento de fita (1800), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o perfil em seção transversal compreende somente: a primeira porção de asa (1840) que se estende a partir da primeira extremi-dade de asa (1860) em uma borda longa do elemento de fita (1800) até a porção de corpo (1830) através de uma primeira porção intermediária linear; a porção de corpo (1830) que compreende uma porção central dobrada do perfil; e a porção de asa adicional (1850) que se estende a partir da extremidade de asa adicional (1870) em uma borda longa adicional do elemento de fita (1800) até a porção de corpo (1830) através de uma porção intermediária adicional linear.

20. Elemento de fita (1800), de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: a primeira porção de asa (1840) compreende ainda uma primeira região de ponta de asa entre a primeira extremidade de asa (1860) e a primeira porção inter-mediária; e a porção de asa adicional (1850) compreende ainda uma região de ponta de asa adicional entre a extremidade de asa adicional (1870) e a porção intermediária adicional.

21. Elemento de fita (1800), de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: cada região de ponta de asa é dobrada em uma posição de cruzamento através de uma linha de dobra respectiva para inclinar a região de ponta de asa com relação a uma região intermediária adjacente de uma respectiva porção de asa.

22. Elemento de fita (1800), de acordo com a reivindicação 20 ou 21, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: cada região de ponta de asa é afilada em uma extremidade de asa respecti- va.

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