BR112016000974B1 - Método para compensar desalinhamento entre dois revestimentos de tubos plásticos e junção por eletrofusão para unir seções de tubo revestido - Google Patents

Método para compensar desalinhamento entre dois revestimentos de tubos plásticos e junção por eletrofusão para unir seções de tubo revestido Download PDF

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Abstract

MÉTODOS APRIMORADOS DE JUNÇÃO POR ELETROFUSÃO. A invenção diz respeito a proporcionar aprimoramentos para métodos de junção por eletrofusão que permitem continuidade e capacidade de repetição de soldas entre uma junção por eletrofusão e um revestimento de tubo (ou tubo independente). Uma junção por eletrofusão para unir seções de tubo revestido possui elementos de aquecimento configurados para criar pelo menos uma solda entre a junção por eletrofusão e um revestimento de tubo, entretanto, antes da etapa de solda acontecer, a junção por eletrofusão é aquecida e por conseqüência expande para garantir contato com o revestimento de tubo. Pré-aquecer a junção por eletro-fusão também proporciona uma temperatura inicial predeterminada para a junção e o revestimento que resulta em confiabilidade aprimorada do ciclo de fusão. Adicionalmente, a necessidade de grampos e de estruturas de suporte para suporta a junção por eletrofusão no local é removida, com reduções correspondentes nos tempos de ciclo, na complexidade e por conseqüência, nos custos.

Description

[001] A presente invenção se relaciona com o campo de junções por eletrofusão tal como empregado para unir seções de tubos revestidos. Mais especificamente, a presente invenção diz respeito a aprimoramentos para um método para unir seções de tubo revestido com uma junção por eletrofusão que aprimora a qualidade e a capacidade de repetição de junções formadas entre o mesmo.
Antecedentes da Invenção
[002] É conhecido que a vida útil e o desempenho de tubulações novas eexistentes podem ser estendidos e otimizados por revestir extensões de tubo de metal com revestimentos polímeros. Por exemplo, o serviço de revestimento de tubo Swagelining® do requerente permite às tubulações existentes serem reparadas e novas tubulações serem proporcionadas com resistência à corrosão pela instalação de um revestimento de polímero que permanece em estrito contato com o interior de um tubo condutor.
[003] Para unir extensões adjacentes de tubo revestido, é conhecido proporcionar uma junção por eletrofusão para conectar os revestimentos internos do tubo antes de soldar juntas as extensões de tubo de metal. A Publicação de Pedido Internacional anterior do requerente WO 2010/041016, cuja Figura 1 é reproduzida em parte na Figura 1 do presente pedido, revela uma junção por eletrofusão 101 e um método para formar uma junção de tubo entre duas extensões revestidas de tubo de metal 103a, 103b incorporando tal junção 101. A junção por eletrofusão 101 é uma luva em grande parte compreendida de um material termoplástico e inclui as bobinas de aquecimento 107a, 107b disposta em ambas as extremidades da junção 101. Durante o uso, o revestimento 105a é removido e a junção por eletrofusão 101 inserida dentro da extremidade da extensão do tubo de metal 103a. As bobinas de para fundir a junção 101 com o revestimento 105b da outra extensão de tubo de metal 103b, após o que as próprias extensões do tubo de metal 103a, 103b são soldadas em 109.
[004]Apesar de o efeito ser tal que uma solda muito eficaz é formada entre a junção 101 e os revestimentos de tubo 107a, 107b, é difícil garantir que o processo de fusão possa ser consistentemente repetido.
[005] Por conseqüência, é um objetivo de pelo menos um aspecto da presen-te invenção proporcionar um método para unir seções de tubo revestido utilizando uma junção por eletrofusão que proporcione resultados que possam ser repetidos. Concretizações de aspectos da presente invenção são pretendida para alcançar este objetivo e para eliminar ou mitigar uma ou mais desvantagens adicionais de métodos existentes de junção por eletrofusão.
[006] Metas e objetivos adicionais da invenção irão se tornar aparentes a par-tir da leitura da descrição seguinte.
Sumário da Invenção
[007] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é proporcionado um método para criar uma solda entre uma seção de tubo revestido e uma junção por eletrofusão, o método compreendendo aquecer pelo menos uma parte da fusão por eletrofusão até uma primeira temperatura inferior a um ponto de fusão do material da junção por eletrofusão, e subseqüentemente aquecer a pelo menos uma parte da junção por eletrofusão até uma segunda temperatura maior do que o ponto de fusão do material da junção por eletrofusão para soldar a junção com o revestimento do tubo.
[008] Por exemplo, a primeira temperatura pode ser na ordem de 500 C, e a segunda temperatura pode ser na ordem de 2000 C.
[009]A invenção proporciona várias vantagens. Primeiramente, a junção por eletrofusão, em virtude da etapa inicial de aquecimento ou pré-aquecimento, pode expandir para aprimorar ou garantir contato entre a superfície da junção e o revesti-mento do tubo. Isto é particularmente vantajoso quando duas seções de tubo reves-tidosão alinhadas para soldagem, mas existe desalinhamento entre os revestimentos e/ou a junção por eletrofusão resultando em espaços entre os mesmos. A expansão da junção por eletrofusão causada pela etapa inicial de aquecimento pode compensar este desalinhamento por preencher quaisquer espaços entre a junção por eletrofusão e os revestimento de tubo, garantindo contato completo quando a solda acontece. Em segundo lugar, a etapa inicial de aquecimento permite a etapa de soldagem subseqüente ser executada a partir da mesma temperatura inicial (ou pelo menos uma temperatura inicial conhecida) da junção e/ou do revestimento do tubo todas as vezes - significando que a confiabilidade do processo de fusão e a probabilidade de fazer uma solda aceitável são amplamente aumentadas. Em terceiro lugar, o requerente verificou que a etapa inicial de aquecimento aprimora o aco-plamento de energia dentro dos elementos de aquecimento, tais como bobinas de cobre, durante a etapa de fusão subseqüente com uma resultante queda no consumo de energia - particularmente no início.
[010] De preferência, o aquecimento até a primeira temperatura compreende fornecer corrente elétrica para um ou mais elementos de aquecimento inteiriços à junção por eletrofusão. Alternativamente, o aquecimento até a primeira temperatura compreende fornecer corrente elétrica para um ou mais elementos de aquecimento separados da junção por eletrofusão.
[011] De preferência, o aquecimento até a segunda temperatura compreende fornecer corrente elétrica para os mesmos um ou mais elementos de aquecimento como quando aquecendo até a primeira temperatura.
[012]Alternativamente, o aquecimento até a segunda temperatura compre-ende fornecer corrente elétrica para uma elemento de aquecimento diferente como quando aquecendo até a primeira temperatura.
[013] De preferência, a corrente elétrica é fornecida para uma ou mais bobi-nas de aquecimento dispostas próximas ou em uma superfície da junção por eletro- fusão próxima do revestimento do tubo.
[014]Opcionalmente, o método compreende monitorar uma temperatura da pelo menos uma parte da junção por eletrofusão. De preferência, o método compre-ende controlar o fornecimento de corrente elétrica para um ou mais elementos de aquecimento em resposta à temperatura da pelo menos uma parte da junção por eletrofusão para controlar a temperatura.
[015] De preferência, o método compreende inserir a junção por eletrofusão dentro da extremidade do tubo revestido. De preferência, o método compreende re-ceber a junção por eletrofusão em um rebaixo na extremidade do revestimento do tubo. O rebaixo de preferência é formado em uma superfície interna do revestimento do tubo, mas pode ser formado em uma superfície externa do revestimento do tubo. Opcionalmente, o método compreende usinar a junção por eletrofusão para encaixar no rebaixo.
[016]Alternativamente, a junção por eletrofusão é adjacente à extremidade do revestimento do tubo.
[017]Opcionalmente, o método adicionalmente compreender inserir a junção por eletrofusão dentro da extremidade de uma seção subseqüente do tubo revestido, aquecer uma parte correspondente da junção por eletrofusão até uma primeira tem-peratura menor do que um ponto de fusão do material da junção por eletrofusão, e subseqüentemente aquecer a parte corresponde da junção por eletrofusão até uma segunda temperatura maior do que o ponto de fusão do material da junção por ele- trofusão para soldar a junção com o revestimento de tubo subseqüente.
[018]Opcionalmente, o método compreende determinar o tempo levado para criar a primeira solda e aquecer a parte correspondente da junção por eletrofusão durante um tempo correspondente para criar a segunda solda.
[019]O requerente desenvolveu um modo não destrutivo de testar a integri-dade de uma solda por eletrofusão no qual um canal se estende pelo menos parci-almenteatravés da junção por eletrofusão ou do revestimento do tubo para propor-cionar acesso fluido a uma região de teste entre a junção por eletrofusão e o reves-timento do tubo de modo a testar vazamento na solda. Por conseqüência, o método pode adicionalmente compreende executar um teste de vazamento entre a junção por eletrofusão e o revestimento do tubo através de um canal se estendendo pelo menos parcialmente através da junção por eletrofusão ou o revestimento do tubo.
[020] Isto pode ser executado após a solda ter acontecido para testar a inte-gridade da solda. Entretanto, existe um benefício significativo se o teste de vazamento for executado antes de a solda ser executada, para confirmar o contato entre a junção por eletrofusão e o revestimento do tubo após a etapa inicial de aquecimento. Portanto, o método pode alternativamente, ou adicionalmente, compreende executar o teste de vazamento antes de soldar a junção com o revestimento do tubo.
[021]De acordo com um segundo aspecto da invenção, é proporcionada uma junção por eletrofusão para unir seções de tubo revestido, a junção por eletrofusão compreendendo um ou mais elementos de aquecimento dispostos em uma superfície da junção por eletrofusão e configurados para aquecer a junção por eletrofusão para criar, durante o uso, pelo menos uma solda entre a junção por eletrofusão e um revestimento de tubo, onde o um ou mais elementos de aquecimento também são configurados para primeiro aquecer a junção por eletrofusão até uma primeira tem-peratura predeterminada menor do que esta na qual a solda é criada.
[022]De preferência, o um ou mais elementos de aquecimento são configu-rados para produzir uma ou mais soldas circunferenciais ou anulares entre a junção por eletrofusão e o revestimento do tubo.
[023]Opcionalmente, a junção por eletrofusão adicionalmente compreende um ou mais contatos elétricos dispostos em uma superfície interna da junção por eletrofusão e conectados com um ou mais elementos de aquecimento através da junção por eletrofusão.
[024] De preferência, o um ou mais elementos de aquecimento compreendem pelo menos uma bobina de aquecimento disposta em direção a uma extremidade da junção por eletrofusão. De preferência, a junção por eletrofusão compreende pelo menos uma bobina de aquecimento disposta em ambas as extremidades da junção por eletrofusão.
[025]Alternativamente, o um ou mais elementos de aquecimento compreen-dem pelo menos um primeiro elemento de aquecimento configurado para aquecer a junção por eletrofusão até a primeira temperatura predeterminada, e um segundo elemento de aquecimento para aquecer a junção por eletrofusão até a segunda temperatura predeterminada.
[026] De preferência, a junção por eletrofusão compreende um sensor de temperatura. Opcionalmente, a junção por eletrofusão compreende um ou mais ter- mopares dispostos em um furo interno da fusão por eletrofusão.
[027] De preferência, a junção por eletrofusão compreende um material ter-moplástico.Mais de preferência, a junção por eletrofusão compreende uma luva ci-líndrica de material termoplástico.
[028] De preferência, a fusão por eletrofusão é configurada para inserção dentro da extremidade de uma seção de tubo revestido. De preferência, a junção por eletrofusão é configurada para ser recebida em um rebaixo na extremidade do re-vestimento do tubo. De preferência, a junção por eletrofusão é configurada para ser recebida em um rebaixo formado em uma superfície interna do revestimento do tubo. Alternativamente, a junção por eletrofusão é configurada para ser recebida em um rebaixo formado em uma superfície externa do revestimento do tubo. Adicionalmente, alternativamente, a junção por eletrofusão é configurada para ficar adjacente à extremidade do revestimento do tubo.
[029] Por conseqüência, os elementos de aquecimento de preferência são dispostos em uma superfície externa da junção por eletrofusão. Alternativamente, os elementos de aquecimento são dispostos em uma superfície interna da junção por eletrofusão. Adicionalmente, alternativamente, os elementos de aquecimento são dispostos em uma extremidade adjacente da junção por eletrofusão.
[030]Opcionalmente, a junção por eletrofusão é formada por um processo de moldagem por injeção.
[031] Para acomodar o teste de integridade da solda por eletrofusão não des-trutivo descrito acima e/ou para confirmar o contato entre a junção por eletrofusão e o revestimento do tubo antes de executar a solda por eletrofusão, a junção por ele- trofusão de preferência é proporcionada com um canal se estendendo pelo menos parcialmente através da junção por eletrofusão para proporcionar acesso fluido a uma região de teste entre a junção por eletrofusão e o revestimento do tubo.
[032] De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é proporcionado um método para compensar o desalinhamento entre dois tubos plásticos durante um processo de soldagem, o método compreendendo inserir uma junção por eletrofusão dentro de rebaixos correspondentes nas extremidades dos tubos plásticos, alinhar os tubos plásticos em relação um ao outro, e aquecer as partes correspondentes da junção por eletrofusão até uma primeira temperatura menor do que um ponto de fu-são do material da junção por eletrofusão para causar que o mesmo expanda para preencher os rebaixos.
[033]Os tubos plásticos podem ser independentes, ou podem ser revesti-mentos, por exemplo, tubos originais de aço carbono caso em que os tubos originais são alinhados antes do aquecimento da junção por eletrofusão para preencher os rebaixos. Como citado acima em relação ao primeiro aspecto, a expansão da junção por eletrofusão causada pela etapa inicial de aquecimento pode compensar desali- nhamento por preencher quaisquer espaços entre a junção por eletrofusão e os tu- bos plásticos, garantindo contato completo quando a solda acontece.
[034]Opcionalmente, o método adicionalmente compreende executar um teste de vazamento entre a junção por eletrofusão e um ou ambos os tubos plásticos através de um canal se estendendo pelo menos parcialmente através da junção por eletrofusão ou de um ou ambos os tubos plásticos.
[035]Concretizações do terceiro aspecto da invenção podem compreender aspetos correspondendo aos aspectos preferidos ou opcionais de qualquer outro aspecto da invenção ou vice versa.
[036] De acordo com um quarto aspecto da invenção, é proporcionado um método para assentar uma tubulação, o método compreendendo criar pelo menos uma solda entre uma seção de tubo revestido e uma junção por eletrofusão de acordo com o primeiro aspecto.
[037] De preferência, o método adicionalmente compreende criar pelo menos uma solda adicional entre uma seção adicional de tubo revestido e uma extremidade oposta da junção por eletrofusão.
[038]Concretizações do quarto aspecto da invenção podem compreender aspectos correspondendo aos aspectos preferidos ou opcionais de qualquer outro aspecto da invenção ou vice versa.
[039] De acordo com um quinto aspecto da invenção, é proporcionada uma tubulação compreendendo pelo menos uma seção de tubo revestido soldada com uma junção por eletrofusão de acordo com o segundo aspecto.
[040] De acordo com um sexto aspecto da invenção, é proporcionado um mé-todo para fechar a extremidade de uma seção de tubo revestido, o método compre-endendo inserir um bujão na extremidade do revestimento do tubo e aquecer pelo menos uma parte do bujão até uma primeira temperatura menor do que um ponto de fusão do material do bujão, e subseqüentemente aquecer a pelo menos uma parte do bujão até uma segunda temperatura maior do que o ponto de fusão do material do bujão para soldar o bujão com o revestimento do tubo.
[041] De acordo com um oitavo aspecto da invenção, é proporcionado um bu- jão para fechar um tubo ou uma seção de tubo revestido, o bujão compreendendo um ou mais elementos de aquecimento dispostos em uma superfície do bujão e con-figurados para aquecer o bujão para criar, durante o uso, pelo menos uma solda entre o bujão e um revestimento de tubo, onde o um ou mais elementos de aquecimen-totambém são configurados para primeiro aquecer o bujão até uma primeira tempe-ratura predeterminada menor do que esta na qual a solda é criada.
[042]Concretizações do quinto até o oitavo aspectos da invenção podem compreender aspectos correspondendo aos aspectos preferidos ou opcionais do primeiro até o terceiro aspectos da invenção ou vice versa.
[043]As referências acima ao tubo revestido e às seções de tubo revestido devem se aplicar igualmente para tubo plástico e seções de tubo plástico análogos aos ditos revestimentos de tubo. Ou seja, a invenção também encontra utilizada em unir seções de tubos de plástico independentes e seções de tubo.
[044] De acordo com outro aspecto da invenção, é proporcionada uma junção por eletrofusão, revestimento de tubo, tubo ou método para criar uma solda entre uma junção por eletrofusão e um revestimento de tubo ou tubo, substancialmente como descrito neste documento com referência aos desenhos anexos.
Breve Descrição dos Desenhos
[045]Aspectos e vantagens da presente invenção irão se tornar aparentes quando da leitura da descrição detalhada seguinte e quando da referência aos de-senhos seguintes (número de referência iguais se referindo a aspectos iguais) nos quais:
[046]A Figura 1 é uma reprodução parcial da Figura 1 da Publicação de Pe-dido Internacional anterior do requerente WO 2010/041016, apresentando um vista secional esquemática de uma junção por eletrofusão de acordo com a técnica ante- rior;
[047]A Figura 2 é uma vista secional esquemática de uma junção por eletro- fusão inserida dentro da extremidade de um tubo revestido em um processo de solda realizado de acordo com uma concretização de um aspecto da presente invenção; e
[048]A Figura 3 ilustra o acoplamento de energia dentro das bobinas de aquecimento de uma junção por eletrofusão durante um processo de solda por ele- trofusão (a) sem pré-aquecer a junção por eletrofusão e (b) com pré-aquecimento.
Descrição Detalhada de Concretizações Preferida
[049]Como discutido nos antecedentes da invenção acima, é difícil garantir que um processo de fusão eficaz e consistente seja realizado quando conectando tubos revestidos ou coisa parecida. Uma concretização da presente invenção é des-crita abaixo, com referência à junção por eletrofusão ilustrada na Figura 2, a qual supera este problema com a técnica anterior.
[050]Uma junção por eletrofusão 201 é formada por uma luva cilíndrica de um material termoplástico possuindo bobinas de aquecimento 207a, 207b disposta em direção a qualquer extremidade da junção 201. A junção por eletrofusão 201 é formatada e dimensionada para ser inserida dentro da extremidade de uma seção de tubo revestido 203a/203b e recebida em um rebaixo 206a/206b na extremidade do revestimento do tubo 205a/205b. As bobinas de aquecimento 207a/207b são em-butidas na superfície externa da junção 201, de modo a serem adjacentes e ficarem voltadas para uma superfície interna do revestimento de tubo 205a/205b, de modo que quando recebem energia elétrica suficiente, o material termoplástico da junção 201 e o revestimento 205a/205b próximo das bobinas derretem e fundem, assim cri-ando soldas circunferenciais ou anulares entre a junção 201 e o revestimento de tubo 205a/205b.
[051]A Figura 2 apresenta a junção por eletrofusão 201 em dois estágios dis- tintos que ocorrem antes deste processo de eletrofusão acontecer; observe que as dimensões foram exageradas para o propósito de ilustração. No lado esquerdo, a junção por eletrofusão 201 acabou de ser inserida dentro do rebaixo 206a no reves-timento de tubo 205a e está adjacente a um ombro formado pelo dito rebaixo 206a. O diâmetro externo da junção por eletrofusão 201 é menor do que o diâmetro interno do revestimento de tubo rebaixado 205a e como resultado, existe um espaço entre a superfície externa da junção por eletrofusão 201 e o revestimento de tubo 205a na região onde a solda será formada.
[052]Também ser percebido que um espaço entre a junção por eletrofusão 201 e o revestimento de tubo 205a pode ser devido a um desalinhamento entre os revestimentos de tubo 205a, 205b nas seções de tubo adjacentes 203a, 203b, ou especificamente entre os rebaixos 206a, 206b. O espaço pode não ser contínuo ou circunferencial - na verdade, a junção por eletrofusão pode estar em contato parcial com o revestimento de tubo 205a no rebaixo 206a.
[053]A existência de um espaço significa que apesar de uma solda ainda poder ser formada (apesar de ser mais provável que somente uma solda parcial será formada), a eficiência da solda pode ser comprometida, e pode existir incerteza sig-nificativa em relação à qualidade da solda, particularmente se o espaço for relativa-mente grande. Por conseqüência, antes do processo de eletrofusão ser realizado e de acordo com a invenção, a bobina de aquecimento 207a é empregada para aquecer a junção por eletrofusão 201 até uma primeira temperatura, a qual é menor do que um ponto de fusão do material da junção por eletrofusão 201, na qual a junção por eletrofusão 201 se expande e como resultado, reduz ou remove o espaço - como apresentado no lado direito da Figura 2. Esta etapa de pré-aquecimento, portanto, pode garantir que a junção por eletrofusão 201 preencha o rebaixo 206b e garante que as superfícies da junção por eletrofusão 201 e do revestimento do tubo 205b estejam em contato antes do material ser derretido para realmente formar a solda.
[054]Observe que é possível verificar que a junção por eletrofusão preencheu o rebaixo e garantir que as superfícies estejam em contato antes da solda acontecer. Por proporcionar um canal (não apresentado) se estendendo pelo menos parcialmente através da junção por eletrofusão 201 ou do revestimento de tubo 205b, o acesso fluido pode ser proporcionado a uma região de teste entre os mesmos. Se existir uma junção firme entre a junção por eletrofusão 201 e o revestimento do tubo 205b, um teste de vazamento executado na região de teste via o canal irá confirmar isto e a etapa de soldagem pode ser executada com confiança. Se o teste de vazamento acusar vazamento, o aparelhamento pode ser refeito (por adicional-mentepré-aquecer ou por reformular ou substituir a junção por eletrofusão) até que um teste de vazamento seja completado com sucesso. O teste também pode ser executado, via o mesmo canal, após a solda ter acontecido para testar a integridade da solda.
[055]A título de exemplo, a etapa de pré-aquecimento pode envolver aquecer a junção por eletrofusão até 500 C durante dois minutos, e subseqüentemente a etapa de solda pode envolver aquecer a junção por eletrofusão até 2000 durante cin-co minutos.
[056]A utilização de uma junção por eletrofusão para conectar duas seções de tubo revestido tipicamente é realizada antes de soldar juntos os próprios tubos originais - apesar de as etapas poderem ser executadas em qualquer ordem. Na prática, os tubos originais podem ser alinhados prontos para soldagem e mantidos no lugar, por exemplo, utilizando grampos, antes (e durante) de pré-aquecer a junção por eletrofusão. Deste modo, qualquer desalinhamento interno entre a junção por eletrofusão e/ou os revestimentos de tubo pode ser compensado sem perder alinhamento externo dos tubos originais. Isto proporcionar uma solda externa apri-morada em adição à solda interna aprimorada. (Como citado acima, as etapas podem ser executadas em qualquer ordem, por exemplo, os tubos originais podem ser soldados juntos mesmo antes de pré-aquecer a junção por eletrofusão).
[057]Adicionalmente, por pré-aquecer a junção por eletrofusão 201 deste modo, o processo de eletrofusão pelo qual a junção 201 é soldada com o revesti-mento de tubo 205a/205b pode iniciar a partir de uma temperatura predeterminada, o que significa que o processo de eletrofusão pode ser executado de forma predita e confiável. Muito da preocupação envolvendo a confiabilidade de soldas por eletrofu- são tem origem da incerteza ao redor de vários parâmetros que podem variar muito de um processo para o próximo. Por proporcionar um ponto inicial consistente para todos os processos de soldagem por eletrofusão, a continuidade entre processos de eletrofusão subseqüentes pode ser garantida. Para este fim, a temperatura pode ser monitorada como parte do processo de eletrofusão.
[058] Em adição, a etapa de pré-aquecimento evita a necessidade de propor-cionar suporte físico interno para a junção por eletrofusão durante o processo de eletrofusão subseqüente (por exemplo, utilizando um grampo ou estrutura de suporte) devido à junção expandida poder preencher o rebaixo e, portanto, reter e suportar a si própria. O uso de grampos ou de estruturas de suporte é conhecido e adiciona complexidade e estende o tempo de ciclo do processo, e como resultado, aumenta os gastos, sem o aumento na confiança de que uma solda satisfatória (e consistente) tenha sido executada, o que a presente invenção proporciona. Em resumo, a presente invenção reduz o custo e a complexidade, enquanto aumentando a confi-ança tanto na junção dos revestimentos como nos próprios tubos originais.
[059]Tipicamente, um ciclo de fusão será desenvolvido para um conjunto co-nhecido de condições. Por exemplo, pode ser determinado que, em uma temperatura ambiente de 200 C, fornecer uma corrente elétrica conhecida para as bobinas de aquecimento durante seis minutos é suficiente para o material termoplástico da jun-ção 201 e do revestimento 205a/205b próximo das bobinas derreter e fundir de forma eficaz. Entretanto, no campo, a temperatura ambiente pode ser, por exemplo, 60 C, caso em que é possível que a solda não seja formada de forma eficaz somente com um ciclo de fusão de seis minutos. Uma solução seria ter uma tabela de cali-bragem ou coisa parecida a qual seria feita referência. Entretanto, a presente inven-ção proporciona uma solução mais elegante na qual uma temperatura inicial prede-terminadaé estabelecida por pré-aquecer a junção por eletrofusão (e opcionalmente o revestimento do tubo), o que significa que os parâmetros reais que foram aprovados ou qualificados para uma operação particular podem ser de forma confiável e repetida supridos no campo, com resultados que podem ser preditos. Entretanto, uma tabela de calibragem ou gráfico de consulta ainda podem ser empregados.
[060]Como descrito acima, o requerente também verificou que pré-aquecer a junção por eletrofusão antes de executar a etapa de eletrofusão resulta em acopla-mento de energia aprimorado dentro das bobinas de aquecimento. Apesar de os re-querimentos de energia de um único processo de eletrofusão somente poderem ser reduzidos por uma quantidade modesta - uma operação de assentamento de tubu-lação, por exemplo, pode envolver centenas de junções por eletrofusão e assim, os benefícios de economia de energia serão acumulativos.
[061]As Figuras 3(a) e 3(b) ilustram o consumo de energia durante um ciclo de fusão (a) sem uma etapa de pré-aquecimento e (b) com uma etapa de pré- aquecimento. Neste exemplo particular, o consumo de energia inicial pode ser visto como sendo aproximadamente 75 W menor no ciclo de fusão compreendendo a etapa de pré-aquecimento. Baseado em modelos, o requerente antecipa que em operações de baixa temperatura (onde a temperatura inicial sem pré-aquecimento pode ser significativamente menor do que com pré-aquecimento) e/ou quando em-pregando junções por eletrofusão maiores, a diferença no consumo de energia será significativamente aumentado.
[062]Obviamente, será entendido que apesar de a presente invenção ter sido ilustrada com referência às junções por eletrofusão para unir seções de tubo re- vestido, tal junção por eletrofusão pode ser empregada para unir tubos de plásticos independentes, ou na verdade, proporcionar um bujão ou para tampar a extremidade de uma seção de tubo revestido ou de tubo de plástico independente. Adicionalmen-te, apesar de os elementos de aquecimento serem descritos como embutidos em uma superfície da junção por eletrofusão, os elementos de aquecimento podem ser dispostos em qualquer outro lugar na junção por eletrofusão ou mesmo aplicados de forma externa.
[063]A invenção proporciona aprimoramentos para os métodos de junção por eletrofusão que permitem continuidade e capacidade de repetição de soldas entre uma junção por eletrofusão e um revestimento de tubo (ou tubo independente). Uma junção por eletrofusão para unir seções de tubo revestido possui elementos de aquecimento configurados para criar pelo menos uma solda entre a junção por ele- trofusão e um revestimento de tubo, entretanto, antes da etapa de solda acontecer, a junção por eletrofusão é aquecida e por conseqüência expande para garantir contato com o revestimento de tubo. Pré-aquecer a junção por eletrofusão também pro-porcionar uma temperatura inicial predeterminada para a junção e o revestimento, o que resulta em confiabilidade aprimorada do ciclo de fusão. Adicionalmente, a ne-cessidade de grampos ou de estruturas de suporte para suportar a junção por eletro- fusão no local é removida, com reduções correspondentes nos tempos de ciclo, na complexidade e, por conseqüência, nos custos.
[064] Por todo o relatório descritivo, a não ser que o contexto demande de outro modo, os termos “compreende” ou “inclui”, ou variações tais como “compreende” ou “compreendendo”, “inclui” ou “incluindo” serão entendidos como implicando na inclusão de um número inteiro ou grupo de número inteiro declarados, mas não na exclusão de qualquer outro número inteiro ou grupo de números inteiros.
[065]A descrição precedente da invenção foi apresentada para o propósito de ilustração e descrição e não é pretendida para ser exaustiva ou para limitar a in- venção à forma precisa revelada. As concretizações descritas foram escolhidas e descritas de modo a melhor explicar os princípios da invenção e de sua aplicação prática para desse modo permitir aos versados na técnica melhor utilizar a invenção nas várias concretizações e com várias modificações à medida que seja adequadas para o uso particular contemplado. Portanto, modificações ou aprimoramentos adici-onais podem ser incorporados sem afastamento do escopo da invenção como defi-nido pelas reivindicações anexas.

Claims (15)

1. Método para compensar desalinhamento entre dois revestimentos de tubo plástico (205a, 205b) compreendidos em tubos condutores (203a, 203b) durante um processo de soldagem, o método caracterizado pelo fato de compreender inserir uma junção por eletrofusão (201) dentro de rebaixos correspondentes (206a, 206b) nas extremidades dos revestimentos de tubo plástico (205a, 205b), alinhar os tubos condutores (203a, 203b) em relação um ao outro, e aquecer partes correspondentes da junção por eletrofusão (201) até uma primeira temperatura menor do que um ponto de fusão do material da junção por eletrofusão (201), enquanto os tubos condutores (203a, 203b) são mantidos no local, para causar que as mesmas se expandam para preencher os rebaixos (206a, 206b).
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender aquecer partes correspondentes da junção por eletrofusão (201) até uma segunda temperatura maior do que o ponto de fusão do material da junção por eletrofusão (201) para soldar a junção (201) com os revestimentos de tubo (205a, 205b).
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender executar um teste de vazamento entre a junção por eletrofusão (201) e um ou ambos os revestimentos de tubo plástico (205a, 205b) através de um canal se estendendo pelo menos parcialmente através da junção por eletrofusão (201) ou de um ou ambos os revestimentos de tubo (205a, 205b), sendo que o teste de vazamento é opcionalmente executado antes da soldagem da junção (201) ao revestimento dos tubos (205a, 205b).
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os tubos condutores (203a, 203b) são mantidos no local utilizando grampos.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende soldar os tubos condutores (203a, 203b) em conjunto, sendo os tubos condutores (203a, 203b) soldados opcionalmente em conjunto antes de preaquecer a junção por eletrofusão (201).
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a junção por eletrofusão (201) expandida retém e suporta a si própria durante a soldagem com os revestimentos de tubo (205a, 205b).
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que aquecer até a primeira temperatura compreende fornecer corrente elétrica para um ou mais elementos de aquecimento (207a, 207b) inteiriços à junção por eletrofusão (201), sendo que o aquecimento para a segunda temperatura opcionalmente compreende fornecer corrente elétrica para os mesmos um ou mais elementos de aquecimento (207a, 207b) como quando aquecendo para a primeira temperatura.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o método compreende monitorar uma temperatura das partes da junção por eletrofusão (201) sendo aquecida, sendo que o método opcionalmente ainda compreende controlar o fornecimento de corrente elétrica para um ou mais elementos de aquecimento (207a, 207b) responsável pela temperatura das partes da junção por eletrofusão (201) para controlar a temperatura.
9. Junção por eletrofusão (201) para unir seções de tubo revestido, a junção por eletrofusão (201) caracterizada pelo fato de compreender um sensor de temperatura e um ou mais elementos de aquecimento (207a, 207b) dispostos em uma superfície da junção por eletrofusão (201) e configurados para aquecer a junção por eletrofusão (201) para criar, durante o uso, pelo menos uma solda entre a junção por eletrofusão (201) e um revestimento de tubo plástico (205a, 205b), onde a junção por eletrofusão (201) é configurada para inserção dentro de um rebaixo (206a, 206b) correspondente formado em uma superfície interna do revestimento de tubo plástico (205a, 205b), onde o um ou mais elementos de aquecimento (207a, 207b) também são configurados para primeiro aquecer a junção por eletrofusão (201) até uma primeira temperatura predeterminada menor do que aquela na qual a solda é criada.
10. Junção por eletrofusão (201), de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o um ou mais elementos de aquecimento (207a, 207b) são configurados para produzir uma ou mais soldas circunferenciais ou anulares entre a junção por eletrofusão (201) e o revestimento de tubo (205a, 205b), sendo que o um ou mais elementos de aquecimento (207a, 207b) opcionalmente compreendem pelo menos uma bobina de aquecimento disposta em direção a uma extremidade da junção de eletrofusão (201), ou pelo menos uma bobina de aquecimento disposta em qualquer extremidade da junção de eletrofusão (201).
11. Junção por eletrofusão (201), de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizada pelo fato de que a junção por eletrofusão (201) adicionalmente compreende um ou mais contatos elétricos dispostos em uma superfície interna da junção por eletrofusão (201) e conectados com o um ou mais elementos de aquecimento (207a, 207b) através da junção por eletrofusão (201).
12. Junção por eletrofusão (201), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizada pelo fato de que o um ou mais elementos de aquecimento (207a, 207b) compreendem pelo menos um primeiro elemento de aquecimento configurado para aquecer a junção por eletrofusão (201) até a primeira temperatura predeterminada, e um segundo elemento de aquecimento configurado para aquecer a junção por eletrofusão (201) até a temperaturaem que a solda é criada.
13. Junção por eletrofusão (201), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizada pelo fato de que a junção por eletrofusão (201) compreende um material termoplástico.
14. Junção por eletrofusão (201), de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a junção por eletrofusão (201) compreende uma luva cilíndrica de material termoplástico.
15. Junção por eletrofusão (201), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizada pelo fato de adicionalmente compreender um canal se estendendo pelo menos parcialmente através da junção por eletrofusão (201) para proporcionar acesso fluido a uma região de teste entre a junção por eletrofusão (201) e o revestimento de tubo (205a, 205b).
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