BR112016001932B1

BR112016001932B1 - Tubo flexível não unido para transporte de fluidos, e, sistema fora da costa

Info

Publication number: BR112016001932B1
Application number: BR112016001932-6A
Authority: BR
Inventors: Kristian Glejbøl
Original assignee: National Oilwell Varco Denmark I/S
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2020-09-24
Also published as: AU2014299014B2; EP3027951A4; CA2919122C; EP3027951B1; WO2015014365A1; AU2014299014A1; BR112016001932A2; EP3027951A1; US9989183B2; CA2919122A1; US20160178106A1

Abstract

tubo flexível não unido para transporte de fluidos, e, sistema fora da costa. um tubo flexível não unido para transporte fora da costa de fluidos provenientes de uma instalação submarina. o tubo flexível não unido tem um comprimento ao longo de um eixo central longitudinal e uma primeira e uma segunda extremidades, e um primeiro encaixe de extremidade conectado na primeira extremidade. o tubo flexível não unido compreende de dentro para fora uma carcaça eletricamente condutora, um invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante, pelo menos uma camada da blindagem eletricamente condutora compreendendo pelo menos um fio eletricamente condutor helicoidalmente enrolado e um invólucro de vedação externo eletricamente isolante pelo menos as camadas eletricamente condutoras são mecanicamente terminadas no primeiro encaixe de extremidade e o tubo compreende conexões eletricamente arranjadas para aplicar uma tensão nas camadas eletricamente condutora, cujas camadas eletricamente condutoras são eletricamente conectadas a uma distância ao longo do comprimento do tubo flexível não unido do primeiro encaixe de extremidade do tubo flexível não unidos para prover um circuito elétrico. também um sistema fora da costa compreendendo tal tubo flexível não unido é descrito.

Description

TUBO FLEXÍVEL NÃO UNIDO PARA TRANSPORTE DE FLUIDOS, E, SISTEMA FORA DA COSTA

CAMPO TÉCNICO

[001] A invenção se refere a um tubo flexível não unido para transporte fora da costa e submarino de fluidos, em particular fluidos que se solidificam se submetidos a uma queda de temperatura, tais como hidrocarbonetos, água e misturas dos mesmos. A invenção também se refere a um sistema fora da costa compreendendo um tubo flexível não unido tais como um tubo de coluna ascendente e/ou uma linha de fluxo.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

[002] Tubos não unidos flexíveis do presente tipo são, por exemplo, descritos na norma "Recommended Practice for Flexible Pipe", ANSI/API 17 B, quarta edição, julho de 2008, e a norma "Specification for Unbonded Flexible Pipe", ANSI/API 17J, terceira edição, julho de 2008. Tais tubos normalmente compreendem um invólucro de vedação mais interno -frequentemente referido como um invólucro de pressão interno, que forma uma barreira contra a saída do fluido que é transferido no furo do tubo, e uma ou normalmente uma pluralidade de camadas da blindagem. Frequentemente, o tubo compreende adicionalmente uma camada de proteção externa que fornece proteção mecânica das camadas da blindagem. A camada de proteção externa pode ser uma camada de vedação que veda a entrada de água do mar. Em certos tubos flexíveis não unidos, uma ou mais camadas de vedação intermediárias são arranjadas entre as camadas da blindagem.

[003] Em geral, espera-se que tubos flexíveis tenham uma vida útil de 20 anos em operação.

[004] A expressão "não unido" significa neste texto que pelo menos duas das camadas, incluindo as camadas da blindagem e camadas de polímero, não são unidas uma na outra. Na prática, o tubo conhecido normalmente compreende pelo menos duas camadas da blindagem localizada fora do invólucro de vedação interno e opcionalmente uma estrutura de blindagem localizada dentro do invólucro de vedação interno normalmente referido como uma carcaça.

[005] Essas camadas da blindagem compreendem ou consistem em múltiplos elementos de blindagem alongados que não são unidos entre si direta ou indiretamente por meio de outras camadas ao longo do tubo. Por meio disto, o tubo se torna deformável e suficientemente flexível para ser enrolado para transporte.

[006] Tubos flexíveis não unidos são frequentemente usados, por exemplo, como tubos de coluna ascendente na produção de óleo ou outras aplicações submarinas. Uma das dificuldades na produção de óleo bruto e outros fluidos de reservas localizadas em águas profundas é que o óleo bruto normalmente tem uma temperatura que é relativamente alta comparada com a temperatura da água do mar no entorno e durante transporte do reservatório para uma plataforma de produção em um local superior ou, quando transportado em uma linha de fluxo, o fluido é resfriado a uma menor temperatura que pode aumentar a viscosidade do fluido ou mesmo resultar em mais ou menos bloqueio do tubo por causa da formação de hidratos e ceras ou outras substâncias solidificadas.

[007] A fim de evitar resfriamento indesejado de um fluido em um tubo flexível não unido, é bem conhecido prover o tubo flexível não unido com uma ou mais camadas de isolamento térmico. O isolamento térmico de tubulações submarinas é uma prática que, em certas situações, não fornece uma proteção suficiente contra formação de substâncias solidificadas no fluido, tal como no caso de parada de produção temporária. Como paradas de produção temporárias não podem ser completamente evitadas, é essencial que o sistema de tubo seja projetado para assegurar que o tubo não fique bloqueado por substâncias solidificadas durante uma parada de produção temporária. Remoção de um bloqueio em um tubo pode ser muito difícil e caro e, na pior das hipóteses, não é possível remover o bloqueio e, em decorrência disto, todo o tubo tem que ser substituído.

[008] Diversos métodos de aquecer ativamente o tubo foram descritos na técnica. Esses métodos podem ser categorizados em dois grupos, a saber, um grupo usando escoamento de fluidos quentes em espaços selecionados dentro da parede do tubo e um grupo usando aquecimento elétrico.

[009] EP 485 220 revela um sistema de aquecimento elétrico para tubulações flexíveis submarinas que inclui a provisão de uma unidade elétrica consistindo em uma unidade de retífica controlada, que é a fonte de corrente, um cabo elétrico posicionado em paralelo com a tubulação flexível para o retorno da corrente, e dois encaixes terminais que isolam eletricamente a blindagem cruzada reforçada dupla, a corrente elétrica sendo conduzida pela blindagem de tração ou a carcaça e retornando por um cabo elétrico instalado no lado externo à tubulação flexível.

[0010] US 7.123.826 revela um tubo compreendendo um elemento tubular formado de um material plástico, e uma pluralidade de materiais condutores de corrente elétrica dispersa no material plástico para aumentar a condutividade elétrica da camada do tubular, de forma que, quando energia elétrica é suprida no condutor, a corrente passa através dos materiais para aquecer o tubo e os fluidos.

[0011] US 2012/0217000 revela um sistema para aquecimento elétrico de colunas ascendentes ou tubos que tem pelo menos duas camadas concêntricas de fios metálicos adaptados para ser usados para aquecimento elétrico direto de baixa tensão (LV-DEH), cada par sendo provido para aquecer um segmento específico de uma coluna ascendente ou um tubo. O sistema pode ser usado tanto para a tubulação quanto para a coluna ascendente até uma estrutura no local na superfície.

[0012] Em princípio, os sistemas da tecnologia anterior fornecem métodos adequados de aquecimento da coluna ascendente. Entretanto, existe ainda uma necessidade de um tubo flexível não unido e um sistema fora da costa com um tubo como este que proporciona tanto uma boa proteção contra bloqueio do tubo no caso de uma parada de produção temporária, quanto sendo simultaneamente simples e seguro.

REVELAÇÃO DA INVENÇÃO

[0013] Um objetivo da presente invenção é prover um tubo flexível não unido adequado para uso como uma coluna ascendente ou uma linha de fluxo para transportar fluidos de uma instalação submarina, por exemplo, para uma estrutura no local na superfície ou ao longo do leito oceânico em uma linha de fluxo, onde o tubo pode ser submetido a aquecimento elétrico de uma maneira simples e barata.

[0014] Um outro objetivo da presente invenção é prover um tubo flexível não unido adequado para uso no transporte de fluidos de uma instalação submarina, onde o tubo, no caso de uma parada de produção temporária, pode ser submetido a um aquecimento elétrico, ainda tendo simultaneamente baixo risco de efeitos colaterais por causa da aplicação de corrente.

[0015] Um objetivo adicional da presente invenção é prover um sistema fora da costa compreendendo um tubo flexível não unido e sendo adequado para uso como uma coluna ascendente ou uma linha de fluxo para transportar fluidos de uma instalação submarina para uma estrutura no local de produção, onde o tubo, em caso de uma parada de produção temporária, pode ser submetido a um aquecimento elétrico de uma maneira simples e barata e com baixo risco de efeitos colaterais indesejados por causa da aplicação de corrente.

[0016] Esses objetivos foram solucionados pela invenção da maneira definida nas reivindicações e aqui descrita.

[0017] Observou-se que a invenção e/ou modalidades da mesma têm inúmeras vantagens adicionais que ficarão aparentes aos versados na técnica a partir da descrição seguinte.

[0018] O tubo flexível não unido da invenção é em particular na forma de um tubo flexível não unido para transporte de fluidos de uma instalação submarina para uma estrutura no local de produção.

[0019] Da maneira definida no presente pedido, o tubo flexível não unido compreende pelo menos um primeiro encaixe de extremidade e preferivelmente um segundo encaixe de extremidade e opcionalmente encaixes de extremidade intermediários interconectando seções do tubo.

[0020] Em uma modalidade, o tubo flexível não unido é adequado para transportar fluido entre uma estrutura no local na superfície e uma instalação submarina, onde a estrutura no local na superfície é arranjada em uma posição relativamente verticalmente mais alta do que a instalação submarina. A estrutura no local na superfície pode, por exemplo, ser uma unidade flutuante, tal como uma plataforma flutuante ou uma embarcação, ou uma unidade estacionária. A estrutura no local na superfície normalmente será arranjada próxima da linha d’água, tal como cerca de 25 m acima da linha d’água até cerca de 100 m abaixo da linha d’água.

[0021] Em uma modalidade, o tubo flexível não unido é adequado para transportar fluido ao longo do leito oceânico em uma linha de fluxo de uma instalação submarina para uma estrutura no local de produção.

[0022] A estrutura no local de produção pode ser uma estrutura no local na superfície, da forma aqui definida, mas pode também ser qualquer outra estrutura arranjada no fundo do mar, por exemplo, um recipiente intermediário ou um outro tubo de transporte.

[0023] A expressão "linha d’água'' significa a linha d’água em água parada. A menos que especificamente mencionado, todas as distâncias e determinações em relação à linha d’água são feitas em água parada no nível de água médio.

[0024] A expressão "na direção radial" significa uma direção a partir do eixo do tubo e radialmente para fora.

[0025] As expressões "lado interno" e "lado externo" de uma camada do tubo são usadas para designar a distância relativa até o eixo de o tubo, de maneira tal que "dentro de uma camada" significa a área circundada pela camada, isto é, com uma menor distância axial do que a camada, e o "fora de uma camada" significa a área não circundada pela camada e não contida pela camada, isto é, com uma menor distância axial do que a camada.

[0026] O termo "substancialmente" deve aqui significar que variâncias e tolerâncias de produto ordinárias são compreendidas.

[0027] A expressão "camadas enroladas cruzadas" significa que as camadas compreendem elementos alongados enrolados que são enrolados na direção oposta relativamente ao eixo longitudinal do tubo onde o ângulo com o eixo longitudinal pode ser igual ou diferente um do outro.

[0028] Deve-se enfatizar que o termo "compreende/compreendendo", quando usado aqui, deve ser interpretado como um termo aberto, isto é, ele deve ser considerado para especificar a presença de recurso(s) especificamente declarado(s), tais como elemento(s), unidade(s), partes inteiras(s), etapa(s) componente(s) e combinação(s) dos mesmos, mas não impede a presença ou adição de um ou mais outros recursos declarados.

[0029] A expressão 'leito oceânico' é no geral usada para denotar o piso oceânico.

[0030] O tubo flexível não unido tem um comprimento ao longo de seu eixo central longitudinal, e uma primeira e uma segunda extremidade. O tubo flexível não unido compreende adicionalmente um primeiro encaixe de extremidade conectado na primeira extremidade. Normalmente, o tubo flexível não unido também compreenderá um segundo encaixe de extremidade conectado na segunda extremidade do mesmo.

[0031] Em uma modalidade, a primeira extremidade do tubo é a extremidade do tubo arranjada para ficar remota da instalação submarina em relação à segunda extremidade da mesma, isto é, o fluido é arranjado para escoar da segunda extremidade em direção à primeira extremidade do tubo flexível não unido.

[0032] Encaixes de extremidade são bem conhecidos na técnica e normalmente precisam ter uma alta resistência. Normalmente, tais encaixes de extremidade são principalmente de metal. O primeiro encaixe de extremidade e o segundo encaixe de extremidade podem, por exemplo, ser como os encaixes de extremidade conhecidos na técnica com a modificação com relação aos trajetos eletricamente condutores e isolamentos elétricos descritos aqui.

[0033] O tubo flexível não unido compreende de dentro para fora uma carcaça eletricamente condutora, um invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante, pelo menos uma camada da blindagem eletricamente condutora compreendendo pelo menos um fio eletricamente condutor enrolado helicoidalmente e um invólucro de vedação externo eletricamente isolante.

[0034] Pelo menos as camadas eletricamente condutoras são mecanicamente terminadas no primeiro encaixe de extremidade e o tubo compreende conexões elétricas no primeiro encaixe de extremidade arranjado para aplicar uma tensão usando uma fonte de alimentação principal sobre as camadas eletricamente condutoras. Essas camadas eletricamente condutoras são eletricamente interconectadas a uma distância ao longo do comprimento do tubo flexível não unido do primeiro encaixe de extremidade do tubo flexível não unido para fornecer um circuito elétrico quando a fonte de alimentação é aplicada. A posição ao longo do tubo flexível não unido e suas respectivas camadas onde as camadas eletricamente condutoras são eletricamente interconectadas é referido como a posição distante.

[0035] A fonte de alimentação principal constitui ou forma parte de um sistema de aquecimento elétrico.

[0036] Pela aplicação de uma tensão nas camadas eletricamente condutoras, uma corrente passará através da carcaça e retornará pelo menos parcialmente por meio de pelo menos uma camada da blindagem eletricamente condutora. Por meio disto - por causa da resistência elétrica do material das camadas eletricamente condutoras: calor será gerado à medida que a corrente passa através do material e, em virtude de a carcaça eletricamente condutora e a camada da blindagem eletricamente condutora serem selecionadas de maneira tal que uma queda de tensão Vc na carcaça eletricamente condutora é maior que uma queda de tensão Va na camada da blindagem eletricamente condutora, a maior parte do calor será gerada na carcaça, e a corrente necessária para evitar solidificação de substâncias no furo ou remover tais sólidos pode portanto ser mantida relativamente baixa e, por meio disto, qualquer risco de efeitos colaterais indesejados providos por tal corrente é ainda mais baixo.

[0037] Por meio disto, todo fluido ou todo fluido solidificado dentro do furo do tubo pode, de uma maneira simples, ser aquecido na temperatura desejada, por exemplo, em caso de uma parada de produção temporária. Não é necessária nenhuma camada adicional ou condutores adicionais dispostos externamente ao tubo e a quantidade exigida de corrente pode ser mantida baixa. Por meio disto, um tubo flexível não unido ordinário com camada(s) de blindagem de metal e carcaça metálica pode de uma maneira simples ser modificado em um tubo flexível não unido da presente invenção simplesmente provendo um ou mais de seus encaixes de extremidade com as propriedades elétricas exigidas aqui descritas.

[0038] A invenção por meio disto fornece uma maneira muito simples e barata de submeter o tubo flexível não unido ao aquecimento elétrico, por exemplo, em caso de uma parada de produção temporária, por meio disto impedindo que o tubo seja bloqueado por causa de resfriamento indesejado. Adicionalmente, observou-se que o risco de efeitos colaterais por causa da aplicação de corrente pode ser mantido relativamente baixo, por exemplo, como descrito adicionalmente a seguir.

[0039] A carcaça eletricamente condutora tem uma resistência Rc e a camada da blindagem eletricamente condutora tem uma resistência Ra. A corrente através do circuito compreendendo a fonte de alimentação principal, a carcaça eletricamente condutora e a camada da blindagem eletricamente condutora pode ser determinada de acordo com a equação:
I = Vc /Rc = Va/Ra

[0040] Em que Vc + Va é a tensão impressa V e Vc é a queda de tensão na carcaça e Va é a queda de tensão na camada da blindagem eletricamente condutora.

[0041] Para assegurar que a quantidade principal de potência é alocada na carcaça, a carcaça eletricamente condutora e a camada da blindagem eletricamente condutora são vantajosamente selecionadas de maneira tal que Vc > Va. Preferivelmente Vc > 1,5 vezes Va.

[0042] Preferivelmente, Vc > 2 vezes Va, tal como Vc > 5 vezes Va, tal como Vc > 10 vezes Va.

[0043] As camadas eletricamente condutoras são vantajosamente de metal. Preferivelmente, a carcaça é de um material com uma resistência elétrica relativamente alta, tal como aço, preferivelmente aço com alto teor de liga, em particular aços inoxidáveis ou ligas a base de níquel. A estrutura da carcaça é vantajosamente como as estruturas conhecidas pelas estruturas de carcaça da tecnologia anterior. Vantajosamente, os materiais da carcaça e a camada da blindagem são selecionados de maneira tal que a carcaça tenha uma maior resistência elétrica do que a camada da blindagem eletricamente condutora. Em uma modalidade, a camada da blindagem eletricamente condutora compreende um condutor de suporte para reduzir a resistência elétrica. O condutor de suporte é, por exemplo, na forma de um fio ou uma película de material altamente condutor - por exemplo, cobre, aplicada em todo o comprimento da camada da blindagem eletricamente condutora

[0044] Em uma modalidade, o primeiro encaixe de extremidade tem uma extremidade dianteira na qual as camadas eletricamente condutoras são mecanicamente terminadas e uma extremidade traseira para ser conectada em uma estrutura no local de produção. O primeiro encaixe de extremidade compreende um furo que se estende através da extremidade dianteira e da extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade. A extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade compreende um flange para ser conectado em uma estrutura no local de produção em conexão fluídica com um trajeto de fluxo da mesma. A forma e estrutura de tal flange de montagem são bem conhecidas pelos versados na técnica.

[0045] Em uma modalidade, a extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade compreende uma superfície de parede anular definindo a extremidade traseira do furo do primeiro encaixe de extremidade, e a superfície de parede anular é eletricamente isolada da carcaça eletricamente condutora. Normalmente, em encaixes de extremidade da tecnologia anterior, a superfície de parede interna é de metal em pelo menos uma parte do encaixe de extremidade.

[0046] Em uma modalidade preferida da invenção, toda a superfície de parede anular definindo o furo do primeiro encaixe de extremidade é provida por um revestimento de um material eletricamente isolante. Por meio disto, qualquer risco de dano galvânico do encaixe de extremidade é altamente reduzido, ou mesmo evitado. E, dependendo do potencial elétrico do encaixe de extremidade, quando uma tensão é aplicada nas camadas condutoras, este isolamento elétrico pode também proteger a carcaça contra corrosão.

[0047] Preferivelmente, partes da superfície, ou toda a superfície de parede anular é eletricamente isolada, em que é provida por uma proteção de um material isolante elétrico, por exemplo, na forma de um revestimento.

[0048] Em uma modalidade, a superfície de parede anular é eletricamente isolada da carcaça eletricamente condutora total ou parcialmente ao ser provida pelo invólucro de vedação mais interno. Preferivelmente, o invólucro de vedação mais interno é fixado no primeiro encaixe de extremidade, mas se estende além de sua área de fixação para prover um isolamento elétrico entre a carcaça e as partes metálicas do primeiro encaixe de extremidade. Por meio disto, uma proteção contra corrosão muito alta do primeiro encaixe de extremidade e/ou da carcaça é provida.

[0049] Por causa da tensão aplicada, todo risco de corrosão galvânica de partes metálicas pode ser aumentado e, de acordo com a invenção, observou-se que o principal risco de corrosão provido pela tensão é na área em torno da carcaça no primeiro encaixe de extremidade e, por exemplo, além da estrutura no local de produção onde o tubo flexível não unido é conectado. Provendo toda a superfície de parede anular definindo o furo do primeiro encaixe de extremidade por um material isolante elétrico, todo risco de corrosão galvânica será substancialmente reduzido ou mesmo totalmente evitado.

[0050] Em uma modalidade, uma seção de parede anular na extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade é eletricamente isolada da carcaça eletricamente condutora compreendendo uma camada isolante da extremidade traseira, preferivelmente na forma de uma extensão do invólucro de vedação mais interno e/ou por uma camada isolante elétrica da extremidade traseira separada.

[0051] Em uma modalidade, a seção de parede anular na extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade é eletricamente isolada da carcaça eletricamente condutora compreendendo uma camada de epóxi ou camada de borracha da extremidade traseira.

[0052] Quando uma tensão é aplicada nas camadas eletricamente condutoras, a carcaça pode obter um potencial elétrico substancialmente mais alto ou mais baixo em relação à seção de parede anular do primeiro encaixe de extremidade. Esta diferença no potencial elétrico poderia resultar em um alto risco de danos na seção de parede anular na extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade ou da carcaça por causa de corrosão galvânica.

[0053] Em uma modalidade, a tensão é aplicada nas camadas eletricamente condutoras de maneira tal que a carcaça tem um potencial elétrico relativamente alto em relação à camada da blindagem eletricamente condutora. Tal alto potencial elétrico pode, com um bloqueio de energia elétrica, resultar em dano da seção de parede anular na extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade. Como mencionado, tais encaixes de extremidade são normalmente de metal a fim de ter a resistência suficiente. Aplicando uma camada isolante elétrica da extremidade traseira na seção de parede anular na extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade, tal dano por corrosão galvânica pode ser reduzido ou mesmo evitado.

[0054] Em uma modalidade onde a tensão é aplicada nas camadas eletricamente condutoras de maneira tal que a carcaça tenha um potencial elétrico relativamente baixo, tal baixo potencial elétrico pode, sem um bloqueio de energia elétrica, resultar em dano da carcaça. Pela aplicação de uma camada isolante elétrica da extremidade traseira na seção de parede anular na extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade, tal dano pode ser reduzido ou mesmo evitado.

[0055] Em uma modalidade do tubo flexível não unido, um bloqueio de energia elétrica é arranjado na extremidade traseira do furo do encaixe de extremidade.

[0056] Quando uma tensão é aplicada nas camadas eletricamente condutoras, a carcaça - como mencionado - normalmente terá um potencial elétrico relativamente alto ou um potencial elétrico relativamente baixo com relação às partes metálicas do encaixe de extremidade e/ou partes metálicas da estrutura no local de produção. Tal diferença de potencial elétrico pode, sem um bloqueio de energia elétrica, provavelmente resultar em dano das partes metálicas do primeiro encaixe de extremidade e/ou no local de produção no qual o tubo flexível não unido é conectado por causa de corrosão galvânica. Pela provisão de um bloqueio de energia elétrica que reduz a reação galvânica entre a carcaça e as partes metálicas da estrutura no local de produção, tal dano pode ser reduzido ou mesmo evitado. Enquanto o isolamento elétrico da superfície de parede anular definindo o furo do primeiro encaixe de extremidade resulta em um reduzido risco de corrosão galvânica, o bloqueio de energia elétrica provê uma proteção adicional contra corrosão do tal sistema incluindo a estrutura no local de produção na qual o tubo flexível não unido deve ser conectado.

[0057] O bloqueio de energia elétrica pode ser qualquer tipo de bloqueio físico e/ou químico que bloqueia as linhas de campo da carcaça e com direção vetorial para o flange da parte traseira e/ou para a estrutura no local de produção quando montado na mesma.

[0058] Em uma modalidade, o bloqueio de energia elétrica é uma válvula, tal como uma válvula de esfera ou uma válvula de gaveta, preferivelmente, a válvula é de material não condutor ou é revestida com um material não condutor.

[0059] Em uma modalidade, o bloqueio de energia elétrica é provido por uma deformação, por exemplo, um filtro de fluido provido por uma deformação em J, uma deformação em U ou uma deformação em S.

[0060] Em uma modalidade, o bloqueio de energia elétrica é um anodo de sacrifício compreendendo um metal ou uma liga metálica que é menos nobre que a superfície de parede anular do primeiro encaixe de extremidade, tal como um anodo compreendendo magnésio, latão, alumínio, zinco ou titânio. O anodo de sacrifício pode ser qualquer tipo de anodo de sacrifício para o material que supostamente é protegido.

[0061] Em uma modalidade, o anodo de sacrifício é aplicado em um padrão anular em uma seção de parede anular na extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade. Ele pode, por exemplo, ser aplicado na forma de um anel parcialmente embutido na seção de parede anular.

[0062] Anodos de sacrifício e anodos de sacrifício fora da costa são bem conhecidos na técnica para uso em proteção catódica. Na presente situação, o anodo de sacrifício tem a função de bloqueio da transmissão de energia elétrica para a superfície de parede anular do primeiro encaixe de extremidade e/ou para qualquer metal no qual o primeiro encaixe de extremidade pode ser conectado, por meio disto evitando reações eletrolíticas indesejadas entre a carcaça e qualquer metal no qual o primeiro encaixe de extremidade pode ser conectado.

[0063] Os anodos de metal são normalmente feitos de um elemento ou liga metálica que corrói mais facilmente do que o metal que eles protegem. Os elétrons que são removidos do anodo de sacrifício são conduzidos para o metal protegido, que então se torna o catodo. Este catodo é protegido de oxidação em virtude de a redução (em vez de corrosão) ocorrer nos metais protegido.

[0064] Em alguns casos, o potencial negativo de magnésio pode ser uma desvantagem: Se o potencial do metal protegido ficar muito negativo, íons de hidrogênio podem ser derivados na superfície da carcaça, levando a fragilização pelo hidrogênio, que pode danificar a carcaça.

[0065] Zinco é normalmente um material confiável, mas, onde a temperatura é muito alta, o zinco tende a ficar menos negativo; se isto acontecer, a corrente pode deixar de passar e o anodo deixa de funcionar.

[0066] Em uma modalidade, o anodo de sacrifício é um anodo de metalização/eletrometalização.

[0067] Tipicamente, anodos e anodos de metalização são feitos de latão, bronze, cádmio, cobre, chumbo, níquel, estanho ou zinco. Ligas para esses anodos de metal incluem cádmio-estanho, cobre-estanho, cobre-zinco, estanho-chumbo, estanho-zinco, zinco-alumínio, zinco-magnésio e zinco-níquel.

[0068] Em uma modalidade, o anodo de sacrifício é um anodo de óxido de metal (MMO) misto. Um anodo de MMO compreende um revestimento de óxido sobre um núcleo de metal inerte ou carbono. Os óxidos consistem em óxidos de metal precioso (Ru, Ir, Pt) para catalisar uma reação de eletrólise. Óxidos de titânio são usados para a capacidade de inércia, proteção contra corrosão do eletrodo, e menor custo. Os metais do núcleo são tipicamente titânio (mais comum), zircônio, nióbio ou tântalo.

[0069] Para uma estrutura que opera em água do mar, potencial zero (ou "terra") é geralmente igual ao potencial da água do mar e é aqui definido como o potencial da água do mar.

[0070] Como mencionado anteriormente, quando uma tensão é impressa nas camadas eletricamente condutoras usando a fonte de alimentação principal, pelo menos uma das camadas eletricamente condutoras e normalmente a carcaça normalmente terá um potencial elétrico relativamente alto ou um potencial elétrico relativamente baixo em relação ao zero.

[0071] Por exemplo, a fonte de alimentação principal pode ser conectada para prover a carcaça com um potencial relativamente alto ou relativamente baixo e a camada da blindagem eletricamente condutora pode ser conectada no zero.

[0072] Em uma modalidade, uma das camadas eletricamente condutoras é impressa por um alto potencial e a outra é impressa por um baixo potencial. Por exemplo, a carcaça é impressa por 100 V e a camada da blindagem eletricamente condutora é impressa por -100 V usando o potencial da água do mar como zero. Por meio disto, uma queda de tensão de 200 V pode ser provida e, na extremidade distante, isto é, na segunda extremidade, preferivelmente, com o segundo encaixe de extremidade, a tensão é relativamente baixa. Isto é uma vantagem, uma vez que nenhuma ou somente pouca proteção na segunda extremidade contra corrosão galvânica será desejada ou exigida.

[0073] Em uma modalidade, a tensão impressa pela fonte de alimentação principal é ajustada de maneira tal que a queda de tensão na carcaça em relação à queda de tensão na camada da blindagem eletricamente condutora assegura que o potencial na posição distante na segunda extremidade do tubo flexível não unido é substancialmente zero.

[0074] Em uma modalidade, a camada da blindagem eletricamente condutora e/ou a camada da blindagem eletricamente condutora é adaptada para ser aterrada preferivelmente na posição distante do tubo flexível não unido.

[0075] A fonte de alimentação principal pode ser aplicada como uma única fonte de alimentação ou pode ser na forma de duas ou mais subfontes de alimentação eletricamente cooperantes e/ou conectadas. Em uma modalidade, a fonte de alimentação principal é uma fonte de alimentação dupla, em que uma subfonte de alimentação é conectada por uma das camadas eletricamente condutoras e o zero e incorpora um alto potencial à dita uma das camadas eletricamente condutoras e uma outra subfonte de alimentação é conectada pela outra das camadas eletricamente condutoras e o zero e incorpora um baixo potencial na dita outra das camadas eletricamente condutoras.

[0076] Em uma modalidade, o risco de corrosão galvânica de partes metálicas é pelo menos parcialmente atenuado aplicando uma fonte de alimentação de suporte no circuito elétrico a uma distância da fonte de alimentação principal. Tal fonte de alimentação de suporte é vantajosamente aplicada na posição distante do tubo flexível não unido, preferivelmente na segunda extremidade do tubo flexível não unido, por exemplo, no segundo encaixe de extremidade.

[0077] A fonte de alimentação de suporte vantajosamente imprime uma diferença de potencial elétrico entre as camadas eletricamente condutoras na segunda extremidade do tubo flexível não unido de maneira tal que o potencial elétrico impresso na segunda extremidade de cada qual das respectivas camadas eletricamente condutoras é negativo onde o potencial elétrico impresso pela fonte de alimentação principal na primeira extremidade do tubo flexível não unido em cada qual das ditas respectivas camadas eletricamente condutoras é positivo, e positivo onde o potencial elétrico impresso pela fonte de alimentação principal na primeira extremidade do tubo flexível não unido em cada qual das ditas respectivas camadas eletricamente condutoras é negativo.

[0078] O circuito é vantajosamente formado pela carcaça na primeira extremidade do tubo (C1), a carcaça na segunda extremidade do tubo (C2), a camada da blindagem eletricamente condutora na segunda extremidade do tubo (A2) e a camada da blindagem eletricamente condutora na primeira extremidade do tubo (Al), onde uma diferença de potencial elétrico entre C1 e A1 é impressa pela fonte de alimentação principal e uma diferença de potencial elétrico entre C2 e A2 é impresso pela fonte de alimentação de suporte. Em uma modalidade, o potencial elétrico de CI e A2 é positivo e o potencial elétrico de Al e C2 é negativo. Em uma modalidade alternativa, o potencial elétrico de C1 e A2 é negativo e o potencial elétrico de Al e C2 é positivo.

[0079] Em uma modalidade onde fontes de alimentação alternadas são usadas, as fontes de alimentação são sincronizadas de maneira tal que, quando A1 e C2 for negativo, C1 e A2 serão positivos e, quando Al e C2 for positivo, C1 e A2 serão negativos.

[0080] Em uma modalidade, duas ou mais fontes de alimentação de suporte são providas no circuito.

[0081] Preferivelmente, pelo menos uma das conexões elétricas para conectar na fonte de alimentação principal é arranjada no primeiro encaixe de extremidade. Em uma modalidade, ambas as conexões elétricas são arranjadas no primeiro encaixe de extremidade.

[0082] Em uma modalidade, ambas as conexões elétricas para conectar na fonte de alimentação principal são arranjadas no primeiro encaixe de extremidade de maneira tal que um alto potencial elétrico é impresso na carcaça e um baixo potencial elétrico é impresso na camada da blindagem eletricamente condutora pela fonte de alimentação principal. Vantajosamente, a camada da blindagem eletricamente condutora é aterrada a uma distância do primeiro encaixe de extremidade, tal como no segundo encaixe de extremidade, ou próximo a este.

[0083] A fim de prover uma seção relativamente longa do tubo flexível não unido com uma função de aquecimento (isto é, com o circuito elétrico provido pelas camadas eletricamente condutoras e uma ou mais fontes de alimentação), é geralmente desejado que a carcaça eletricamente condutora seja eletricamente conectada com a camada da blindagem eletricamente condutora a uma distância de pelo menos cerca de 5 m, tal como pelo menos cerca de 10 m, tal como pelo menos cerca de 30 m ao longo do comprimento do tubo flexível não unido a partir do primeiro encaixe de extremidade. Em algumas situações, será suficiente ter a função de aquecimento somente em uma seção do comprimento do tubo flexível não unido, tal como uma seção do comprimento mais superior, ao passo que, em outras situações, o tubo flexível não unido vantajosamente tem a função de aquecimento em todo seu comprimento.

[0084] Em uma modalidade, o tubo flexível não unido compreende um segundo encaixe de extremidade conectado na sua segunda extremidade. Vantajosamente, a carcaça eletricamente condutora é eletricamente conectada com a camada da blindagem eletricamente condutora no segundo encaixe de extremidade opcionalmente por meio de uma fonte de alimentação de suporte, como anteriormente descrito. A interconexão da carcaça e da camada da blindagem eletricamente condutora pode ser provida por uma conexão condutora simples no segundo encaixe de extremidade.

[0085] Em uma modalidade, a interconexão da carcaça e da camada da blindagem eletricamente condutora pode ser provida por um arranjo de curto-circuito, por exemplo, tendo somente um isolamento muito fino entre a carcaça e a camada da blindagem eletricamente condutora no segundo encaixe de extremidade, ou tendo uma chave liga-desliga no segundo encaixe de extremidade. Da mesma maneira, uma chave liga-desliga entre a fonte de alimentação principal e a respectiva camada ou camadas eletricamente condutoras pode ser arranjada no primeiro encaixe de extremidade.

[0086] Preferivelmente, pelo menos as camadas eletricamente condutoras são mecanicamente terminadas no segundo encaixe de extremidade e uma conexão elétrica é provida entre a carcaça eletricamente condutora e a camada da blindagem eletricamente condutora.

[0087] Em uma modalidade, as conexões elétricas arranjadas para aplicar uma tensão nas camadas eletricamente condutoras são arranjadas para ser conectadas a uma fonte de alimentação principal na forma de um sistema de aquecimento elétrico para imprimir a tensão nas camadas eletricamente condutoras no primeiro encaixe de extremidade.

[0088] Em uma modalidade, as conexões elétricas arranjadas para aplicar uma tensão nas camadas eletricamente condutoras são arranjadas para aplicação de uma voltagem alternada.

[0089] A camada da blindagem eletricamente condutora é, em uma modalidade, adaptada para ser aterrada, por exemplo, em sua primeira extremidade, por meio disto reduzindo o campo elétrico gerado pela camada da blindagem eletricamente condutora, uma vez que seu potencial elétrico será mantido relativamente próximo do potencial elétrico da água em volta, quando o tubo flexível não unido estiver em uso. Em uma modalidade, a camada da blindagem eletricamente condutora tem uma resistência elétrica relativamente baixa, comparada com a carcaça, significando que a maior parte do efeito será alocada para a carcaça e a maior queda de tensão será aplicada na carcaça ao longo de seu comprimento. Simultaneamente, a maior parte do calor será gerada na carcaça. Para reduzir a resistência da camada da blindagem eletricamente condutora, esta camada da blindagem pode, por exemplo, compreender filamentos ou revestimentos de cobre ou outro material altamente condutor, por exemplo, como anteriormente descrito.

[0090] Em uma modalidade, as conexões elétricas arranjadas para aplicar uma tensão nas camadas eletricamente condutoras são arranjadas para aplicação de voltagem contínua (VC).

[0091] Em uma modalidade onde a camada da blindagem eletricamente condutora é adaptada para ser aterrada, o aterramento é aplicado na camada da blindagem eletricamente condutora por meio do primeiro encaixe de extremidade.

[0092] Em uma modalidade, as conexões elétricas arranjadas para aplicar uma tensão nas camadas eletricamente condutoras compreendem um único condutor de voltagem eletricamente conectado na carcaça, e a camada da blindagem eletricamente condutora é aterrada de maneira tal que a corrente de retorno CA ou CC é guiada através do terra e/ou através da camada da blindagem eletricamente condutora.

[0093] Diferentes abordagens para suprir potência no tubo podem ser adotadas. Se um nível de potência constante for exigido no tubo, o tubo pode ser alimentado com uma única corrente CA. Como este propósito, o acoplamento na rede pode ser feito usando um transformador para casamento de impedância simples. Se a mesma fonte de alimentação tiver que ser usada para diferentes tubos, ou se o nível de potência para o tubo tiver que ser regulado, mostrou-se que é vantajoso retificar a corrente e alimentá-la no tubo usando uma regulagem PWM.

[0094] Mostrou-se que é vantajoso monitorar o deslocamento de temperatura durante aquecimento. Tentativa de medir a temperatura diretamente na carcaça do tubo mostrou não ser ideal, e resultados muito melhores são encontrados medindo a temperatura na coroa anular do tubo. Já que o calor gerado no furo do tubo difunde apenas lentamente em direção à coroa anular, existe uma latência entre entrada de calor e detecção de calor. Nesta situação, é algumas vezes vantajoso aquecer o tubo por um menor período de tempo e esperar até que o calor atinja o sistema de detecção térmico antes de o pulso de calor seguinte ser iniciado. Aquecimento de acordo com este esquema tipicamente envolve uma frequência de cerca de 0,05 a cerca de 1 pulso de calor por minuto com um tempo de trabalho de cerca de 20 % a cerca de 80 % tal como cerca de 50%. Uma vantagem adicional do esquema de aquecimento pulsado é que calor gerado pode difundir ao longo do comprimento do tubo, por meio disto impedindo efetivamente a formação de pontos quentes.

[0095] Em uma modalidade, a potência pulsada pode estar pulsando entre um alto nível de potência e um baixo nível de potência em que o baixo nível de potência pode ser de cerca de 90 % do alto nível de potência até zero, tal como de cerca de 50 % a cerca de 10 % do alto nível de potência. Em uma modalidade, a frequência de pulsação é de cerca de 30 a cerca de 360 altos pulsos de potência por minuto.

[0096] Em uma modalidade, o tubo flexível não unido compreende duas ou mais seções de comprimento de tubo que são mecânica e eletricamente conectadas por meio de respectivos encaixes de extremidade intermediários.

[0097] Vantajosamente, cada seção do comprimento de tubo compreende, do lado interno até uma seção do comprimento da carcaça eletricamente condutora, uma seção do comprimento do invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante, pelo menos uma seção do comprimento da camada da blindagem compreendendo uma seção do comprimento de pelo menos um fio eletricamente condutor enrolado helicoidalmente e uma seção do comprimento do invólucro de vedação externo eletricamente isolante, em que as respectivas seções de comprimento das camadas condutoras são eletricamente interconectadas para prover circuito elétrico.

[0098] Em uma modalidade, uma ou mais das seções de comprimento de camadas são mecanicamente terminadas nos respectivos encaixes de extremidade intermediários.

[0099] Vantajosamente, pelo menos as seções de comprimento da carcaça não são eletricamente terminadas em dois ou mais dos encaixes de extremidade intermediários.

[00100] Em uma modalidade, pelo menos as seções de comprimento da carcaça não são terminadas em dois ou mais dos encaixes de extremidade intermediários. Nesta modalidade, a carcaça não é mecanicamente terminada em dois encaixes de extremidade intermediários interconectado, mas se estende através desses encaixes de extremidade intermediários, enquanto outras camadas das respectivas seções do tubo que são radialmente externas à carcaça podem ser mecanicamente terminadas nesses encaixes de extremidade intermediários.

[00101] Em uma modalidade, as seções de comprimento da carcaça e as seções de comprimento do invólucro de vedação mais interno não são terminadas em dois ou mais dos encaixes de extremidade intermediários. Preferivelmente, as seções de comprimento da carcaça e as seções de comprimento do invólucro de vedação mais interno não são terminadas em nenhum dos encaixes de extremidade intermediários.

[00102] O tubo flexível não unido pode compreender qualquer outra camada que é usual para tubos flexíveis não unidos, tais como camadas da blindagem adicionais, camadas de vedação ou camadas de barreira de gás adicionais ou similares.

[00103] Em uma modalidade, o tubo flexível não unido em pelo menos uma seção do comprimento do mesmo compreende uma ou mais camadas de isolamento térmico. A camada de isolamento térmico pode ser qualquer tipo de camada de isolamento térmico vantajosamente aplicada entre o invólucro de vedação mais interno e a camada da blindagem eletricamente condutora.

[00104] O tubo flexível não unido vantajosamente compreende uma pluralidade de camadas da blindagem, por exemplo, como descrito em "Recommended Practice for Flexible Pipe", ANSI/API 17 B, quarta edição, julho de 2008, e a norma "Specification for Unbonded Flexible Pipe", ANSI/API 17J, terceira edição, julho de 2008.

[00105] Vantajosamente, o tubo flexível não unido compreende pelo menos um par de camadas da blindagem de tração enroladas transversalmente, cada qual compreendendo uma pluralidade de elementos da blindagem alongados enrolados helicoidalmente, preferivelmente de metal. Em uma modalidade, uma ou ambas as camadas da blindagem de tração são camadas eletricamente condutoras da blindagem, onde a parte principal ou todos os elementos da blindagem alongados são eletricamente condutores.

[00106] Mesmo onde a tensão é aplicada em uma ou mais camadas da blindagem enroladas helicoidalmente, pode-se evitar que seja gerado um campo magnético no furo do tubo em virtude das camadas eletricamente condutoras poderem ser arranjadas coaxialmente para impedir geração de tal campo magnético.

[00107] Em uma modalidade, o tubo flexível não unido compreende uma camada da blindagem de pressão compreendendo pelo menos um elemento da blindagem alongado enrolado helicoidalmente preferivelmente de metal.

[00108] Em uma modalidade, a tensão é aplicada sobre a carcaça e um trajeto elétrico combinado é provido pelas camadas da blindagem de tração e da blindagem de pressão.

[00109] Em uma modalidade, o tubo flexível não unido compreende um sensor de temperatura, tal como um sensor de temperatura compreendendo uma fibra óptica. Tais sensores de temperatura são bem conhecidos pelos versados na técnica. O sensor de temperatura é preferivelmente conectado no sistema de aquecimento para controlar a tensão aplicada sobre as camadas eletricamente condutoras.

[00110] O sistema fora da costa da invenção compreende uma estrutura no local de produção - por exemplo, uma estrutura no local na superfície ou uma estrutura no local submerso - e um tubo flexível não unido adequado para transportar fluidos de uma instalação submarina para a estrutura no local de produção. O tubo flexível não unido tem um comprimento ao longo de um eixo central longitudinal, e uma primeira e uma segunda extremidade, e um primeiro encaixe de extremidade conectado na primeira extremidade. O tubo flexível não unido é conectado na estrutura no local de produção por meio do primeiro encaixe de extremidade. O tubo flexível não unido compreende de dentro para fora uma carcaça eletricamente condutora, um invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante, pelo menos uma camada da blindagem eletricamente condutora compreendendo pelo menos um fio eletricamente condutor helicoidalmente enrolado e um invólucro de vedação externo eletricamente isolante. Pelo menos as camadas eletricamente condutoras são mecanicamente terminadas no primeiro encaixe de extremidade. O tubo compreende conexões elétricas conectadas em uma fonte de alimentação principal para imprimir uma tensão sobre as camadas eletricamente condutoras. As camadas eletricamente condutoras são eletricamente conectadas a uma distância ao longo do comprimento do tubo flexível não unido a partir do primeiro encaixe de extremidade do tubo flexível não unido para prover um circuito elétrico.

[00111] O tubo flexível não unido é vantajosamente da maneira aqui descrita. Preferivelmente o tubo flexível não unido é um tubo de coluna ascendente, uma linha de fluxo ou uma coluna ascendente - linha de fluxo combinadas.

[00112] O primeiro encaixe de extremidade pode vantajosamente ser da maneira aqui descrita.

[00113] Em uma modalidade, o primeiro encaixe de extremidade compreende um furo que se estende através de uma extremidade dianteira na qual as camadas eletricamente condutoras são mecanicamente terminadas, e através da extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade, a extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade compreendo flange, e o flange é conectado na estrutura no local de produção em conexão fluídica com um trajeto de fluxo da mesma.

[00114] O trajeto de fluxo da estrutura no local de produção é um trajeto de fluxo no qual fluido é bombeado a partir da instalação submarina, por meio do tubo flexível não unido e para a estrutura no local de produção. O diâmetro ou área seccional transversal do trajeto de fluxo da estrutura no local de produção é preferivelmente correspondente ao diâmetro ou área seccional transversal do furo do tubo flexível não unido. O furo do tubo flexível não unido é envolto e definido pelo invólucro de vedação mais interno.

[00115] Em uma modalidade, a extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade compreende uma superfície de parede anular definindo a extremidade traseira do furo do primeiro encaixe de extremidade, em que toda a superfície de parede anular definindo a extremidade traseira do furo do primeiro encaixe de extremidade é provida por um revestimento de um material eletricamente isolante.

[00116] Em uma modalidade, o trajeto de fluxo da estrutura no local de produção compreende uma seção de entrada do trajeto de fluxo envolto e definido por uma superfície de parede do trajeto de fluxo de entrada que, em pelo menos uma seção do comprimento, é eletricamente isolada.

[00117] Em uma modalidade, a superfície de parede do trajeto de fluxo de entrada é eletricamente isolada em uma seção do comprimento imediatamente adjacente ao primeiro encaixe de extremidade. A seção do comprimento isolada pode ter qualquer comprimento; entretanto, para prover uma boa proteção contra corrosão, a seção do comprimento isolada preferivelmente tem um comprimento de cerca de 5 cm, tal como pelo menos cerca de 10 cm, tal como pelo menos cerca de 50 cm.

[00118] Em uma modalidade, a seção do comprimento eletricamente isolada da superfície de parede do trajeto de fluxo de entrada é eletricamente isolada compreendendo uma extensão do invólucro de vedação mais interno do tubo flexível não unido. Por meio disto, o invólucro de vedação mais interno e uma extensão do mesmo podem proteger tanto a parede anular da extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade quanto a superfície de parede do trajeto de fluxo de entrada contra corrosão galvânica.

[00119] Em uma modalidade, o sistema compreende adicionalmente uma fonte de alimentação principal na forma de um sistema de aquecimento para aplicar a tensão. O sistema de aquecimento pode ser qualquer tipo de sistema adequado para aplicar uma tensão pelas conexões elétricas nas camadas eletricamente condutoras no primeiro encaixe de extremidade. O sistema de aquecimento pode, por exemplo, ser da maneira anteriormente descrita.

[00120] Em uma modalidade, a fonte de alimentação principal é eletricamente conectada em pelo menos uma das conexões elétricas nas camadas eletricamente condutoras no primeiro encaixe de extremidade, pelo menos uma das conexões elétricas é preferivelmente uma conexão elétrica na carcaça.

[00121] Em uma modalidade, a fonte de alimentação principal é eletricamente conectada em ambas as conexões elétricas nas camadas eletricamente condutoras no primeiro encaixe de extremidade.

[00122] Em uma modalidade, a fonte de alimentação principal é arranjada para aplicação de uma voltagem alternada. Vantajosamente, a camada da blindagem eletricamente condutora é aterrada, por exemplo, como anteriormente descrito.

[00123] Em uma modalidade, a fonte de alimentação principal é arranjada para aplicação de uma voltagem contínua. O sistema vantajosamente compreende um aterramento preferivelmente aplicado na camada da blindagem eletricamente condutora por meio do primeiro encaixe de extremidade.

[00124] Em uma modalidade, o sistema compreende um aterramento da camada da blindagem eletricamente condutora em uma posição entre o primeiro encaixe de extremidade e o segundo encaixe de extremidade.

[00125] Em uma modalidade, a fonte de alimentação principal compreende um único condutor de tensão eletricamente conectado na carcaça, e a camada da blindagem eletricamente condutora sendo aterrada de maneira tal que a corrente de retorno CA ou CC é guiada através do terra e/ou através da camada da blindagem eletricamente condutora.

[00126] A fonte de alimentação principal pode vantajosamente ser como anteriormente descrito.

[00127] Em uma modalidade, o sistema da invenção compreende uma fonte de alimentação de suporte arranjada no circuito da maneira anteriormente descrita.

[00128] Em uma modalidade, o trajeto de fluxo de entrada compreende uma seção do trajeto de entrada compreendendo um bloqueio de energia elétrica. O bloqueio de potência fornece uma proteção extra contra corrosão de partes metálicas do sistema do local de produção. O bloqueio de potência é vantajosamente da maneira supradescrita.

[00129] Em uma modalidade, as superfícies na seção do trajeto de entrada são eletricamente isoladas e preferivelmente o trajeto de fluxo de entrada simultaneamente compreende um bloqueio de energia elétrica em sua seção do trajeto de entrada. Vantajosamente, as superfícies na seção do trajeto de entrada são eletricamente isoladas na seção do trajeto de entrada do comprimento do primeiro encaixe de extremidade e pelo menos do bloqueio de potência.

[00130] Em uma modalidade, o bloqueio de energia elétrica é arranjado na seção do trajeto de entrada a uma distância do primeiro encaixe de extremidade até cerca de 1 m, tal como até cerca de 0,5 m, tal como até cerca de 30 cm.

[00131] Em uma modalidade, o bloqueio de energia elétrica é uma válvula, tal como uma válvula de esfera ou uma válvula de gaveta, preferivelmente, a válvula é de material não condutor ou é revestida com um material não condutor.

[00132] Em uma modalidade, o bloqueio de energia elétrica é um anodo de sacrifício compreendendo um metal ou uma liga metálica que é menos nobre que a superfície de parede anular do primeiro encaixe de extremidade, tal como um anodo compreendendo magnésio, latão, alumínio, zinco ou titânio. O anodo de sacrifício é vantajosamente da maneira supradescrita.

[00133] Em uma modalidade, o anodo de sacrifício é aplicado em um padrão anular em uma seção de parede anular na extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade.

[00134] Em uma modalidade, o bloqueio de energia elétrica é pelo menos uma deformação da seção do trajeto de entrada, preferivelmente pelo menos uma deformação compreende uma deformação com um grau de deformação de pelo menos cerca de 90 graus. Vantajosamente, o bloqueio de energia elétrica compreende duas ou mais deformaçãos.

[00135] Todos os recursos da invenção incluindo faixas e faixas preferidas podem ser combinados de várias maneiras dentro do escopo da invenção, a menos que haja motivos específicos para não combinar tais recursos.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00136] A invenção será explicada mais completamente a seguir com relação a uma modalidade preferida e com referência aos desenhos, nos quais:

[00137] FIG. 1 é uma vista lateral esquemática de um sistema fora da costa compreendendo um tubo flexível não unido e uma estrutura no local na superfície.

[00138] FIG. 2 é uma vista lateral esquemática de um outro sistema fora da costa compreendendo um tubo flexível não unido e uma estrutura no local na superfície.

[00139] FIG. 3 é uma vista lateral esquemática de um tubo flexível não unido onde as camadas individuais do tubo flexível não unido são mostradas.

[00140] FIG. 4 é uma vista lateral seccional transversal esquemática de um tubo flexível não unido compreendendo um encaixe de extremidade intermediário.

[00141] FIG. 5 é uma vista lateral seccional transversal esquemática de um tubo flexível não unido compreendendo uma carcaça e uma camada da blindagem e um primeiro encaixe de extremidade com conexões elétricas para aplicar uma tensão na carcaça e nas camadas da blindagem.

[00142] FIG. 6 é uma vista lateral seccional transversal esquemática de um outro tubo flexível não unido compreendendo uma carcaça e uma camada da blindagem e um primeiro encaixe de extremidade com conexões elétricas para aplicar uma tensão na carcaça e nas camadas da blindagem.

[00143] FIG. 7 é uma vista lateral seccional transversal esquemática de uma parte de um sistema fora da costa compreendendo um tubo flexível não unido conectado em uma estrutura no local de produção.

[00144] FIG. 8 é uma vista lateral seccional transversal esquemática de uma parte de um outro sistema fora da costa compreendendo um tubo flexível não unido conectado em uma estrutura no local de produção.

[00145] FIG. 9 é uma vista lateral esquemática de uma modalidade do tubo flexível não unido da invenção conectado em uma fonte de alimentação principal.

[00146] FIG. 10 é uma vista lateral esquemática de uma modalidade do tubo flexível não unido da invenção conectado em uma fonte de alimentação principal e uma fonte de alimentação de suporte.

[00147] FIG. 11 é uma ilustração esquemática de um diagrama de tensão de uma modalidade do sistema fora da costa da invenção.

[00148] O sistema fora da costa da FIG. 1 que é uma modalidade da invenção compreende um tubo flexível não unido 1 e uma estrutura no local na superfície 2. O tubo flexível não unido é arranjado para transporte de fluidos de uma instalação submarina não mostrada para a estrutura no local na superfície 2 que é arranjada na superfície do mar 9. A estrutura no local na superfície 2 é vantajosamente uma embarcação ou uma plataforma, ou uma estrutura intermediária com conexão fluídica a uma embarcação ou uma plataforma. O tubo flexível não unido tem uma primeira extremidade 3, e um primeiro encaixe de extremidade não mostrado conectado na primeira extremidade 3. O tubo flexível não unido 1 compreende, de dentro para fora, diversas camadas não mostradas, compreendendo uma carcaça eletricamente condutora, um invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante, uma camada da blindagem eletricamente condutora compreendendo um fio eletricamente condutor enrolado helicoidalmente e um invólucro de vedação externo eletricamente isolante. As camadas do tubo flexível não unido 1 são mecanicamente terminadas no primeiro encaixe de extremidade e o tubo compreende conexões elétricas não mostradas arranjadas para aplicar uma tensão nas camadas eletricamente condutoras, cujas camadas eletricamente condutoras são eletricamente conectadas a uma distância ao longo do comprimento do tubo flexível não unido a partir do primeiro encaixe de extremidade do tubo flexível não unido para prover um circuito elétrico. O tubo flexível não unido 1 compreende três seções de comprimento de tubo 1a, 1b, 1c mecanicamente interconectadas com respectivos encaixes de extremidade intermediários 5 a, 5b, cujos encaixes de extremidade intermediários 5a, 5b vantajosamente também fornecem interconexões elétricas. Preferivelmente, as camadas eletricamente condutoras são eletricamente conectadas na seção do comprimento de tubo 1c mais distante do primeiro encaixe de extremidade tal como em um segundo encaixe de extremidade não mostrado que termina em uma segunda extremidade do tubo flexível não unido 1.

[00149] A modalidade do sistema fora da costa mostrado na FIG. 2 compreende um tubo flexível não unido 11 e uma estrutura no local na superfície 12a. O tubo flexível não unido 11 é arranjado para transporte de fluidos de uma instalação submarina 16 para a estrutura no local na superfície 12a, de onde os fluidos são transportados por meio de um tubo no local no topo 4, por exemplo, um trecho de tubulação de interligação de equipamentos submarinos rígido ou um flexível, para uma embarcação 12b flutuante na superfície do mar 19. O tubo flexível não unido tem uma primeira extremidade 13 e um primeiro encaixe de extremidade não mostrado conectado na primeira extremidade 13. O tubo flexível não unido 11 compreende, de dentro para fora, diversas camadas não mostradas, compreendendo uma carcaça eletricamente condutora, um invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante, uma camada da blindagem eletricamente condutora compreendendo um fio eletricamente condutor enrolado helicoidalmente e um invólucro de vedação externo eletricamente isolante. As camadas do tubo flexível não unido 11 são mecanicamente terminadas no primeiro encaixe de extremidade, e o tubo compreende conexões elétricas não mostradas arranjadas para aplicar uma tensão nas camadas eletricamente condutoras, cujas camadas eletricamente condutoras são eletricamente conectadas a uma distância ao longo do comprimento do tubo flexível não unido a partir do primeiro encaixe de extremidade do tubo flexível não unido para prover um circuito elétrico. O tubo flexível não unido 11 compreende três seções de comprimento de tubo 11a, 11b, 11c mecanicamente interconectadas com respectivos encaixes de extremidade intermediários 15a, 15b, cujos encaixes de extremidade intermediários 15a, 15b vantajosamente também fornecem interconexões elétricas. Preferivelmente, as camadas eletricamente condutoras são eletricamente conectadas na seção do comprimento de tubo 11c mais distante do primeiro encaixe de extremidade, tal como em um segundo encaixe de extremidade não mostrado conectando o tubo flexível não unido 11 na instalação submarina 16.

[00150] O tubo flexível não unido mostrado na FIG. 3 compreende um invólucro de vedação mais interno 25, por exemplo, polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno reticulado (PEX), Fluoreto de Polivinilideno (PVDF) ou poliamida (PA). O invólucro de vedação mais interno 25 é eletricamente isolante e adicionalmente tem o propósito de prevenir saída do fluido transferido no furo do tubo, indicado pela seta. Dentro do invólucro de vedação mais interno 25 o tubo compreende uma carcaça eletricamente condutora 26 que serve adicionalmente ao propósito de reforçar o tubo contra colapso. A carcaça 26 não é hermética a líquido.

[00151] No lado externo do invólucro de vedação mais interno 25, o tubo flexível compreende uma camada da blindagem de pressão 23, que é, por exemplo, de elemento(s) da blindagem enrolado(s) helicoidalmente de metal ou material compósito, ou combinações, que é enrolado com um ângulo com o eixo do tubo de cerca de 65 graus ou mais, por exemplo, cerca de 85 graus. A camada da blindagem de pressão 23 não é hermética a líquido.

[00152] Fora da camada da blindagem de pressão 23, o tubo compreende duas camadas da blindagem de tração enroladas transversalmente 22a, 22b enroladas de elementos da blindagem alongados de metal ou material compósito, ou combinações. Os elementos da blindagem alongados na camada da blindagem de tração mais interna 22a são vantajosamente enrolados com um ângulo de enrolamento de cerca de 55 graus ou menos com o eixo do tubo em uma primeira direção de enrolamento, e a camada da blindagem de tração mais externa 22b é vantajosamente enrolada com um ângulo de enrolamento de cerca de 60 graus ou menos, tal como entre cerca de 20 e cerca de 55 graus com o eixo do tubo em uma segunda direção de enrolamento, que é a direção oposta à primeira direção de enrolamento. As duas camadas da blindagem com tais direções de enrolamento opostas são normalmente referidas como enroladas cruzadas. O tubo compreende adicionalmente um invólucro de vedação externo 21 que protege a camada da blindagem mecanicamente e contra a entrada de água do mar e adicionalmente fornece um isolamento elétrico. Pelo menos uma da blindagem de pressão 23 ou das camadas da blindagem de tração compreende pelo menos um fio eletricamente condutor enrolado helicoidalmente 22a, 22b. Como indicado com o número de referência 24, o tubo flexível não unido preferivelmente compreende camadas antiatrito entre camadas da blindagem 23, 22a, 22b. As camadas antiatrito normalmente não são herméticas a líquido e podem, por exemplo, ser na forma de um filme enrolado. Em uma modalidade, o tubo flexível não unido compreende camada(s) de isolamento elétrico não mostrada(s) entre duas ou mais das camadas da blindagem 23, 22a, 22b.

[00153] Na modalidade mostrada na FIG. 4, o tubo flexível não unido compreende um encaixe de extremidade intermediário entre uma primeira e uma segunda seções do comprimento 31a, 31b do tubo flexível não unido, em que somente algumas das camadas do tubo flexível não unido são terminadas. A primeira e uma segunda seções do comprimento 31a, 31b do tubo flexível não unido compreendem diversas camadas não terminadas 36 compreendendo de dentro e de fora da carcaça eletricamente condutora, um invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante e uma camada da blindagem de pressão. A primeira e a segundas seções do comprimento 31a, 31b do tubo flexível não unido compreendem cada qual diversas camadas terminadas compreendendo, de dentro para fora, um par de camadas da blindagem de tração eletricamente condutoras enroladas cruzadas e um invólucro de vedação externo eletricamente isolante 34a, 34b. Um invólucro de isolamento elétrico intermediário é vantajosamente arranjado para prover um isolamento elétrico entre a camada da blindagem de pressão e as camadas da blindagem de tração. O invólucro de isolamento elétrico intermediário pode ser uma camada terminada ou uma camada não terminada, desde que ele forneça o isolamento elétrico desejado. A primeira e a segundas seções do comprimento 31a, 31b podem independentemente uma da outra compreender uma ou mais camadas adicionais, tal como uma camada de isolamento, uma camada de reforço adicional, etc.

[00154] A camada da blindagem de tração 32a da primeira seção do comprimento 31a é eletricamente conectada na camada da blindagem de tração 32b da segunda seção do comprimento 31b, por exemplo, como indicado pelos fios 37a, 37b, que conecta eletricamente as camadas da blindagem de tração 32a, 32b em um elemento de conexão 38 que, em uma modalidade, é na forma de um controlador de tensão e/ou um condutor que controla a queda de tensão nas camadas da blindagem de tração 32a, 32b ao longo do comprimento das respectivas seções de comprimento.

[00155] Na modalidade da invenção mostrada na FIG. 5, somente uma seção do tubo 41a compreendendo o primeiro encaixe de extremidade 43 é mostrada. O tubo flexível não unido compreende uma carcaça eletricamente condutora 46, um invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante 45, um par de camadas da blindagem de tração eletricamente condutoras enroladas cruzadas 42 compreendendo pelo menos um fio eletricamente condutor enrolado helicoidalmente e um invólucro de vedação externo eletricamente isolante 41. O tubo flexível não unido compreende adicionalmente uma camada da blindagem de pressão 43a que pode também ser eletricamente condutora. Em uma variação, a camada da blindagem de pressão 43a é omitida. Em uma outra variação, uma camada eletricamente isolante é arranjada entre a camada da blindagem de pressão 43a e o par de camadas da blindagem de tração eletricamente condutoras enroladas cruzadas 42. Todas as camadas do tubo flexível não unido são terminadas no primeiro encaixe de extremidade 43. A carcaça 46, o invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante 45, e a camada da blindagem de pressão 43a são seguramente fixados como indicado com o arranjo de fixação 47. O arranjo de fixação é preferivelmente arranjado para fixar cada qual das camadas 46, 45, 43a individualmente, por exemplo, como conhecido na técnica. Uma conexão elétrica 48a é arranjada para conectar a carcaça 46 em um condutor 48b, tal como um único condutor de tensão. Na modalidade mostrada, a conexão na carcaça 46 é por meio do arranjo de fixação 47. Em uma variação, a conexão elétrica 48a é uma conexão direta na carcaça.

[00156] As camadas da blindagem de tração eletricamente condutoras 42 são terminadas e fixas em um material de fixação 42a, por exemplo, epóxi, e uma conexão elétrica 49 é arranjada para conectar as camadas da blindagem de tração eletricamente condutoras 42 na terra.

[00157] O primeiro encaixe de extremidade 43 compreende uma extremidade dianteira 53a na qual as camadas eletricamente condutoras são mecanicamente terminadas, e uma extremidade traseira 53b. O primeiro encaixe de extremidade 43 tem um furo 50 que se estende através da extremidade dianteira 53a e da extremidade traseira 53b.

[00158] A extremidade traseira 53b do primeiro encaixe de extremidade 43 compreende um flange 52 com furos de montagem 52a para ser conectado em uma estrutura não mostrada no local de produção em conexão fluídica com um trajeto de fluxo da mesma.

[00159] A extremidade traseira 53b do primeiro encaixe de extremidade 43 compreende uma superfície de parede anular 54 definindo a extremidade traseira do furo do primeiro encaixe de extremidade, em que pelo menos uma parte 54a da extremidade traseira da superfície de parede anular 53b do primeiro encaixe de extremidade 43 é eletricamente isolada da carcaça eletricamente condutora, por exemplo, sendo revestida com uma camada de polímero não condutora, por exemplo, a parte 54a da extremidade traseira da superfície de parede anular 53b é na forma de uma seção de parede na extremidade traseira compreendendo uma camada isolante da extremidade traseira na forma de uma extensão do invólucro de vedação mais interno.

[00160] Um bloqueio de energia elétrica 55 na forma de uma válvula 55 é arranjado na extremidade traseira do furo 50 do encaixe de extremidade. A válvula 55 é arranjada imediatamente adjacente à parte isolada 54a da extremidade traseira da superfície de parede anular 53b.

[00161] FIG. 6 mostra uma outra modalidade de um tubo flexível não unido da invenção. A modalidade da FIG. 6 é similar à modalidade da FIG. 5 onde é marcada com mesmos números de referência. Na modalidade da FIG. 6, a conexão elétrica 48a é arranjada para conectar a carcaça 46 em uma fonte de alimentação principal 58 e a conexão elétrica 49 é arranjada para conectar a camadas da blindagem de tração eletricamente condutoras 42 na fonte de alimentação principal 58. Por meio disto, uma tensão pode ser aplicada pela fonte de alimentação principal 58.

[00162] Um bloqueio de energia elétrica 55a na forma de um anodo de sacrifício anular 55a é arranjado na extremidade traseira do furo 50 do encaixe de extremidade. Vantajosamente, as camadas da blindagem de tração eletricamente condutoras enroladas cruzadas 42 são aterradas em uma posição ao longo do comprimento do tubo flexível não unido, por exemplo, em uma distância, por exemplo, de pelo menos 10 m do primeiro encaixe de extremidade 43.

[00163] Na modalidade do sistema fora da costa da invenção mostrado na FIG. 7, o sistema fora da costa compreende um tubo flexível não unido 61 compreendendo um primeiro encaixe de extremidade 63 conectado em uma estrutura no local de produção 72 pelos elementos de conexão 62a. O primeiro encaixe de extremidade 63 compreende um furo e a estrutura no local de produção 72 compreende uma seção de entrada do trajeto de fluxo 70 arranjado em conexão fluídica com o furo 60.

[00164] O tubo flexível não unido compreende de dentro para fora uma carcaça eletricamente condutora 66, um invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante 65, e um par de camadas da blindagem de tração eletricamente condutoras enroladas cruzadas 62 compreendendo pelo menos um fio eletricamente condutor helicoidalmente enrolado e um invólucro de vedação externo eletricamente isolante 61a. As camadas são terminadas como descrito na FIG. 5. A carcaça eletricamente condutora 66 é conectada em um condutor 68 e as camadas da blindagem de tração são aterradas 69.

[00165] O primeiro encaixe de extremidade 63 compreende uma extremidade traseira 63b compreendendo uma superfície de parede anular 64 definindo a extremidade traseira do furo 60 do primeiro encaixe de extremidade 63. Toda a superfície de parede anular 64 compreende um revestimento eletricamente isolante, por exemplo, na forma de uma extensão do invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante 65.

[00166] A seção do trajeto de entrada 70 da estrutura no local de produção 72 é envolta por uma superfície de parede do trajeto de fluxo de entrada 74 que, em uma seção do comprimento 74a imediatamente adjacente ao primeiro encaixe de extremidade 63, é eletricamente isolada, por exemplo, compreendendo uma extensão do invólucro de vedação mais interno 65 do tubo flexível não unido 61.

[00167] A seção do trajeto de entrada 70 compreende um bloqueio de energia elétrica na forma de um anodo de sacrifício 75b e uma válvula 75a.

[00168] Na modalidade do sistema fora da costa da invenção mostrado na FIG. 8, o sistema do local de produção compreende um tubo flexível não unido 81 compreendendo um primeiro encaixe de extremidade 83 conectado em uma estrutura no local de produção 92 por elementos de conexão 82a. O primeiro encaixe de extremidade 83 compreende um furo 80 e a estrutura no local de produção 92 compreende um trajeto de fluxo 90 com uma seção de entrada do trajeto de fluxo 90a arranjada em conexão fluídica com o furo 80.

[00169] O tubo flexível não unido compreende de dentro para fora uma carcaça eletricamente condutora 86 um invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante 85 e um par de camadas da blindagem de tração eletricamente condutoras enroladas cruzadas 82 compreendendo pelo menos um fio eletricamente condutor helicoidalmente enrolado e um invólucro de vedação externo eletricamente isolante 81a. As camadas são terminadas como descrito na FIG. 5. Uma fonte de alimentação principal 88 é arranjada para aplicar uma tensão na carcaça 86 e nas camadas da blindagem de tração 82. As camadas da blindagem de tração 82 são vantajosamente aterradas 89 a uma distância do primeiro encaixe de extremidade 83, por exemplo, em um segundo encaixe de extremidade não mostrado, ou em um encaixe de extremidade intermediário não mostrado.

[00170] O primeiro encaixe de extremidade 83 compreende uma extremidade traseira compreendendo uma superfície de parede anular 84 definindo a extremidade traseira do furo 80 do primeiro encaixe de extremidade 83. Toda a superfície de parede anular 84 compreende um revestimento eletricamente isolante, por exemplo, na forma de uma extensão do invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante 85.

[00171] A seção do trajeto de entrada 90a da estrutura no local de produção 92 é envolta por uma superfície de parede do trajeto de fluxo de entrada que, em uma seção do comprimento 794 imediatamente adjacente ao primeiro encaixe de extremidade 83, é eletricamente isolada, por exemplo, compreendendo uma extensão do invólucro de vedação mais interno 85 do tubo flexível não unido 81.

[00172] A seção do trajeto de entrada 90a compreende um bloqueio de energia elétrica na forma de uma deformação 95a com um ângulo de deformação de cerca de 90 graus e um anodo de sacrifício 75b arranjado na deformação 95a onde pode-se esperar fluxo turbulento.

[00173] FIG. 9 mostra uma modalidade do tubo flexível não unido da invenção conectado em uma fonte de alimentação principal 106. O tubo flexível não unido tem uma pluralidade de camadas, mas somente a carcaça 101 e a última blindagem eletricamente condutora 102 são mostradas. O tubo flexível não unido tem uma primeira extremidade terminada em um primeiro encaixe de extremidade indicado com as linhas pontilhadas 103 e uma segunda extremidade terminada em um segundo encaixe de extremidade indicado com as linhas pontilhadas 107. Deve-se entender que o tubo flexível não unido no geral um comprimento de 20 m até centenas de metros ou mesmo 1, 2 ou 3 km ou mais. A distância entre as duas extremidades do tubo pode, portanto, ser bem substancial. O tubo flexível não unido compreende conexões elétricas 104, 105 arranjadas para aplicar uma tensão nas camadas eletricamente condutoras 101, 102. A fonte de alimentação principal 106 é conectada nas conexões elétricas 104, 105. Deve-se entender que a fonte de alimentação principal 106 vantajosamente pode ser ligada e desligada, por exemplo, por meio de uma chave articulada opcionalmente na dependência da temperatura do fluido no tubo e opcionalmente automaticamente regulada por uma unidade de regulagem não mostrada. As camadas eletricamente condutoras 101, 102 são conectadas umas nas outras no segundo encaixe de extremidade 107, como indicado com a interconexão 108. Esta interconexão pode, por exemplo, ser uma chave articulada ou um arranjo de curto-circuito.

[00174] FIG. 10 mostra uma outra modalidade do tubo flexível não unido da invenção conectado em uma fonte de alimentação principal 116. O tubo flexível não unido tem uma pluralidade de camadas, mas somente a carcaça 111 e a última blindagem eletricamente condutora 112 estão mostradas. O tubo flexível não unido tem uma primeira extremidade terminada em um primeiro encaixe de extremidade indicado com as linhas pontilhadas 113 e uma segunda extremidade terminada em um segundo encaixe de extremidade indicado com as linhas pontilhadas 117. O tubo flexível não unido compreende conexões elétricas 114, 115 arranjadas para aplicar uma tensão nas camadas eletricamente condutoras 111, 112. A fonte de alimentação principal 116 é conectada nas conexões elétricas 114, 115. Na segunda extremidade do tubo no segundo encaixe de extremidade 117, as camadas eletricamente condutoras 111, 112 são conectadas entre si por meio de uma fonte de alimentação de suporte 120 conectada nas respectivas camadas eletricamente condutoras 111, 112 por meio de conexões elétricas 118, 119. Os potenciais impressos nas respectivas primeira e segunda extremidades da respectiva camada eletricamente condutora podem, por exemplo, ser da maneira supradescrita.

[00175] Fig. 11 mostra a queda de potência respectivamente na carcaça eletricamente condutora 121 e na camada da blindagem eletricamente condutora 122. No primeiro encaixe de extremidade 123, a carcaça eletricamente condutora 121 e a camada da blindagem eletricamente condutora 122 são conectadas em uma fonte de alimentação 130, que imprime uma tensão nas camadas. Na posição distante - aqui, o segundo encaixe de extremidade 127, a carcaça eletricamente condutora 121 e a camada da blindagem eletricamente condutora 122 são interconectados e aterrados de maneira tal que o potencial elétrico nesta posição é zero. O potencial elétrico é mostrado no diagrama onde a tensão é colocada em gráfico em função da posição ao longo do tubo. Pode-se ver que a queda de tensão na carcaça 121 é muito maior que a queda de tensão na camada da blindagem 121, o que significa que a maior parte do calor será gerada na carcaça,

Claims

Tubo flexível não unido para transporte de fluidos, o tubo flexível não unido (1) tendo um comprimento ao longo de um eixo central longitudinal, e uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, e um primeiro encaixe de extremidade conectado na primeira extremidade, tal tubo flexível não unido (1) compreende a partir do interior e para fora uma carcaça eletricamente condutora (26), um invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante (25), pelo menos uma camada de blindagem eletricamente condutora (23, 24) a qual compreende pelo menos um fio eletricamente condutor enrolado helicoidalmente e um invólucro de vedação externo eletricamente isolante (21), pelo menos aquelas camadas eletricamente condutoras são mecanicamente terminadas no primeiro encaixe de extremidade e o tubo compreende conexões elétricas no primeiro encaixe de extremidade arranjadas para aplicar uma tensão sobre tais camadas eletricamente condutoras, tais camadas eletricamente condutoras são conectadas eletricamente numa posição distante do tubo flexível não unido a uma distância do primeiro encaixe de extremidade do tubo flexível não unido para prover um circuito elétrico, caracterizado pelo fato de que a carcaça eletricamente condutora (26) e a camada da blindagem eletricamente condutora (23,24), em que a camada de blindagem eletricamente condutora (23,24) compreende pelo menos um de uma camada de blindagem de tração (22a, 22b) ou uma camada de blindagem de pressão (23), e são selecionadas de tal maneira que uma queda de tensão Vc sobre a carcaça eletricamente condutora (26) seja maior que uma queda de tensão Va sobre a camada da blindagem eletricamente condutora (23, 24) e, de preferência, Vc > 1,5 vezes Va, tal como Vc > 2 vezes Va, tal como Vc > 5 vezes Va, tal como Vc > 10 vezes Va.
Tubo flexível não unido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro encaixe de extremidade compreende um furo que se estende através de uma extremidade dianteira, na qual aquelas camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26) são mecanicamente terminadas, e através de uma extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade, tal extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade compreendendo um flange para ser conectado em uma estrutura no local de produção em conexão fluida com um trajeto de fluxo da mesma.
Tubo flexível não unido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que um bloqueio de energia elétrica é arranjado na extremidade traseira do furo do encaixe de extremidade, de preferência o bloqueio de energia elétrica é uma válvula, tal como uma válvula de esfera ou uma válvula de gaveta, preferencialmente a válvula é de material não condutor ou é revestida com um material não condutor, ou tal bloqueio de energia elétrica é um anodo de sacrifício que compreende um metal ou uma liga metálica que é menos nobre que a superfície de parede anular do primeiro encaixe de extremidade, tal como um anodo que compreende magnésio, latão, alumínio, zinco ou titânio, de preferência tal anodo de sacrifício é aplicado em um padrão anular numa seção de parede anular na extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade.
Tubo flexível não unido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a posição distante onde a carcaça eletricamente condutora (26) é eletricamente conectada com a camada da blindagem eletricamente condutora (23, 24) está a uma distância de pelo menos 5 m, tal como pelo menos 10 m, tal como pelo menos 30 m, ao longo do comprimento do tubo flexível não unido a partir do primeiro encaixe de extremidade.
Tubo flexível não unido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o tubo flexível não unido compreende um segundo encaixe de extremidade conectado àquela segunda extremidade, e a posição distante onde a carcaça eletricamente condutora (26) é eletricamente conectada com a camada da blindagem eletricamente condutora (23, 24) é no segundo encaixe de extremidade, de preferência pelo menos aquelas camadas eletricamente condutoras (23, 24) são mecanicamente terminadas no segundo encaixe de extremidade e aquela conexão elétrica é provida entre a carcaça eletricamente condutora (26) e a camada da blindagem eletricamente condutora (23, 24).
Tubo flexível não unido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que aquelas conexões elétricas arranjadas para aplicar uma tensão sobre as camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26) são arranjadas para serem conectadas numa fonte de alimentação principal (58, 88, 106) para aplicar a tensão sobre as camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26) no primeiro encaixe de extremidade, de preferência a fonte de alimentação principal (58, 88, 106) é uma fonte de alimentação dupla na qual uma subfonte de alimentação é conectada sobre uma das camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26) e zero, e ela adiciona um alto potencial em uma camada das camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26) e uma outra subfonte de alimentação é conectada sobre a outra das camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26) e zero, e ela adiciona um baixo potencial em outra das camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26), preferivelmente o tubo flexível não unido compreende conexões elétricas para aplicar uma fonte de alimentação de suporte no circuito elétrico a uma distância da fonte de alimentação principal, preferencialmente a fonte de alimentação de suporte está posicionada distante do tubo flexível não unido, mais preferencialmente no segundo encaixe de extremidade.
Tubo flexível não unido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o tubo flexível não unido compreende duas ou mais seções de comprimento de tubo (11a, 11b, 11c) que são mecânica e eletricamente conectadas por intermédio de respectivos encaixes de extremidade intermediários, de preferência cada seção do comprimento de tubo compreende a partir do interior e para fora uma seção de comprimento da carcaça eletricamente condutora (26), uma seção do comprimento do invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante (25) , pelo menos uma seção do comprimento da camada da blindagem (22a, 22b, 23) compreendendo uma seção do comprimento do pelo menos um fio eletricamente condutor helicoidalmente enrolado e uma seção do comprimento do invólucro de vedação externo eletricamente isolante (21), em que as respectivas seções de comprimento (11a, 11b, 11c) das camadas condutoras (23, 24, 26) são eletricamente interconectadas para prover o circuito elétrico, de preferência uma ou mais das seções de comprimento de camadas são mecanicamente terminadas nos respectivos encaixes de extremidade intermediários.
Tubo flexível não unido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o tubo flexível não unido (1) , em pelo menos uma seção do comprimento do mesmo, compreende uma ou mais camadas de isolamento térmico.
Tubo flexível não unido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o sensor de temperatura compreende uma fibra óptica.
Sistema fora da costa, compreendendo uma estrutura no local de produção (2) e um tubo flexível não unido (1) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9 e adequado para o transporte de fluidos de uma instalação submarina para a estrutura no local de produção (2) , o tubo flexível não unido com um comprimento ao longo de um eixo central longitudinal, e uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, e um primeiro encaixe de extremidade conectado na primeira extremidade, em que o tubo flexível não unido é conectado na estrutura no local de produção por meio do primeiro encaixe de extremidade, o tubo flexível não unido compreende a partir do interior e para fora uma carcaça eletricamente condutora (26) , um invólucro de vedação mais interno eletricamente isolante (25), pelo menos uma camada de blindagem eletricamente condutora (23, 24) compreendendo pelo menos um fio eletricamente condutor helicoidalmente enrolado e um invólucro de vedação externo eletricamente isolante (21), pelo menos as camadas eletricamente condutoras são mecanicamente terminadas no primeiro encaixe de extremidade e um tubo compreende conexões elétricas no primeiro encaixe de extremidade arranjado para aplicar uma tensão sobre as camadas eletricamente condutoras, tais camadas eletricamente condutoras são eletricamente conectadas numa posição distante do tubo flexível não unido a uma distância do primeiro encaixe de extremidade do tubo flexível não unido para prover um circuito elétrico, caracterizado pelo fato de que a carcaça eletricamente condutora (26) e a camada da blindagem eletricamente condutora (23, 24) são selecionadas de tal maneira que uma queda de tensão Vc sobre aquela carcaça eletricamente condutora (26) é maior que uma queda de tensão Va sobre a camada da blindagem eletricamente condutora, de preferência, Vc > 1,5 vezes Va, tal como Vc > 2 vezes Va, tal como Vc > 5 vezes Va, tal como Vc > 10 vezes Va.
Sistema fora da costa de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o primeiro encaixe de extremidade compreender um furo (50, 60) que se estende através de uma extremidade dianteira, na qual aquelas camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26) são mecanicamente terminadas, e através de uma extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade, tal extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade compreende um flange conectado na estrutura no local de produção em conexão fluida com um trajeto de fluxo da mesma, de preferência a extremidade traseira do primeiro encaixe de extremidade compreende uma superfície de parede anular definindo a extremidade traseira do furo (50, 60) do primeiro encaixe de extremidade, em que toda a superfície de parede anular definindo extremidade traseira do furo (50, 60) do primeiro encaixe de extremidade é provida por um revestimento de um material eletricamente isolante.
Sistema fora da costa de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de tal trajeto de fluxo da estrutura no local de produção compreender uma seção de entrada do trajeto de fluxo (90) envolta por uma superfície de parede do trajeto de fluxo de entrada (94), a qual, em pelo menos uma seção do comprimento, é eletricamente isolada, de preferência a superfície de parede do trajeto de fluxo de entrada (94) é eletricamente isolada numa seção do comprimento, imediatamente adjacente ao primeiro encaixe de extremidade (83), aquela seção do comprimento tem, de preferência, um comprimento de 5 cm, tal como pelo menos de 10 cm, tal como pelo menos de 50 cm, mais de preferência, aquela seção do comprimento eletricamente isolada da superfície de parede do trajeto de fluxo de entrada (94) é eletricamente isolada por compreender uma extensão do invólucro de vedação mais interno do tubo flexível não unido (1).
Sistema fora da costa de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que tal sistema compreende adicionalmente uma fonte de alimentação principal (58, 88, 106) para aplicar a tensão sobre as camadas eletricamente condutoras, de preferência a fonte de alimentação principal (58, 88, 106) é eletricamente conectada em pelo menos uma das conexões elétricas nas camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26) no primeiro encaixe de extremidade, a pelo menos uma das conexões elétricas é preferencialmente uma conexão elétrica na carcaça (26), de preferência, a fonte de alimentação principal (58, 88, 106) é eletricamente conectada em ambas conexões elétricas nas camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26) no primeiro encaixe de extremidade, mais de preferência ainda, a fonte de alimentação principal (58, 88, 106) é arranjada para aplicação de uma tensão alternada.
Sistema fora da costa de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que tal fonte de alimentação principal é uma fonte de alimentação dupla, sendo uma subfonte de alimentação conectada sobre uma das camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26) e zero, e ela adiciona um alto potencial naquela uma camada das camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26) e uma outra subfonte de alimentação é conectada sobre a outra camada daquelas camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26) e zero, e ela adiciona um baixo potencial em outra camada das camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26), preferencialmente tal sistema compreende uma fonte de alimentação de suporte no circuito elétrico arranjada a uma distância da fonte de alimentação principal, preferivelmente a fonte de alimentação de suporte é arranjada na posição distante do tubo flexível não unido (1), preferivelmente, no segundo encaixe de extremidade, preferencialmente, aquela fonte de alimentação de suporte é arranjada para imprimir uma diferença de potencial elétrico entre aquelas camadas eletricamente condutoras(23, 24, 26) na posição distante do tubo flexível não unido (1) de tal maneira que o potencial elétrico impresso na posição distante de cada uma das respectivas camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26) seja negativo onde o potencial elétrico impresso pela fonte de alimentação principal na primeira extremidade do tubo flexível não unido (1) em cada uma daquelas respectivas camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26) é positivo, e positivo onde o potencial elétrico impresso pela fonte de alimentação principal na primeira extremidade do tubo flexível não unido (1) em cada uma daquelas respectivas camadas eletricamente condutoras (23, 24, 26) é negativo.