BR112016009090B1 - tubo flexível e método para produção do mesmo - Google Patents

tubo flexível e método para produção do mesmo Download PDF

Info

Publication number
BR112016009090B1
BR112016009090B1 BR112016009090-0A BR112016009090A BR112016009090B1 BR 112016009090 B1 BR112016009090 B1 BR 112016009090B1 BR 112016009090 A BR112016009090 A BR 112016009090A BR 112016009090 B1 BR112016009090 B1 BR 112016009090B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
tubular layer
layer
region
polymer
crosslinking
Prior art date
Application number
BR112016009090-0A
Other languages
English (en)
Inventor
Mark Anthony Laycock
James Latto
Original Assignee
Ge Oil & Gas Uk Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=49767186&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BR112016009090(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Ge Oil & Gas Uk Limited filed Critical Ge Oil & Gas Uk Limited
Publication of BR112016009090B1 publication Critical patent/BR112016009090B1/pt

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0866—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using particle radiation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/10—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements not embedded in the wall
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
    • B32B1/08—Tubular products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/16—Layered products comprising a layer of synthetic resin specially treated, e.g. irradiated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/20—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/285—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyethers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/286—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polysulphones; polysulfides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/304—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising vinyl halide (co)polymers, e.g. PVC, PVDC, PVF, PVDF
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B32B27/322—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins comprising halogenated polyolefins, e.g. PTFE
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/08—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall
    • F16L11/085—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall comprising one or more braided layers
    • F16L11/087—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall comprising one or more braided layers three or more layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/12—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0822—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using IR radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0855—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using microwave
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0866—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using particle radiation
    • B29C2035/0877—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using particle radiation using electron radiation, e.g. beta-rays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/10—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation for articles of indefinite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
    • B29C48/10—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels flexible, e.g. blown foils
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/24—All layers being polymeric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B32B2264/101—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B32B2264/102—Oxide or hydroxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B32B2264/104—Oxysalt, e.g. carbonate, sulfate, phosphate or nitrate particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2270/00—Resin or rubber layer containing a blend of at least two different polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/54—Yield strength; Tensile strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/724—Permeability to gases, adsorption
    • B32B2307/7242—Non-permeable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/726—Permeability to liquids, absorption
    • B32B2307/7265—Non-permeable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2597/00—Tubular articles, e.g. hoses, pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/14—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by a layer differing constitutionally or physically in different parts, e.g. denser near its faces
    • B32B5/145—Variation across the thickness of the layer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

CORPO DE TUBO FLEXÍVEL E MÉTODO DE PRODUÇÃO DO MESMO. Um tubo flexível compreendendo uma camada tubular que compreende um polímero que é reticulado em um grau maior em uma região externa da camada tubular do que em uma região interna da camada tubular, em que a região externa é definida pela superfície externa da camada tubular até uma profundidade de 5% da espessura total da camada tubular e a região interna é definida pela superfície interna da camada tubular até uma profundidade de 5% da espessura total da camada tubular.

Description

[0001] A presente invenção se refere a um tubo flexível e um método de produção do mesmo.
[0002] Tradicionalmente, o tubo flexível é utilizado para o transporte de fluidos de produção, tais como óleo e/ou gás e/ou água, de um local para outro. O tubo flexível é particularmente útil na conexão de um local submarino (que pode estar em água ultraprofunda, isto é, 1000 metros ou mais) a um local no nível do mar. O tubo pode ter um diâmetro interno de, tipicamente, até cerca de 0,6 metro. O tubo flexível é geralmente formado como um conjunto de um corpo de tubo flexível e um ou mais conectores de extremidade. O corpo de tubo é tipicamente formado como uma combinação de materiais em camadas que formam um conduto contendo pressão. A estrutura de tubo permite grandes desvios sem causar tensões de flexão que comprometam a funcionalidade do tubo durante seu tempo de vida. O corpo de tubo é geralmente construído como uma estrutura combinada, incluindo camadas de polímero e/ou metálicas.
[0003] Tubo flexível não aderente tem sido usado para projetos em águas profundas (menos de 3.300 pés (1005.84 metros)) e águas ultra profundas (mais de 3.300 pés). É o aumento da demanda por petróleo que está fazendo com que a exploração ocorra em profundidades cada vez maiores, onde os fatores ambientais são mais extremos. Por exemplo, em tais ambientes de águas profundas e ultra profundas, a temperatura no fundo do oceano aumenta o risco de resfriamento dos fluidos de produção para uma temperatura que pode levar a bloqueio do tubo. O aumento das profundidades também aumenta a pressão associada ao ambiente no qual o tubo flexível deve operar. Como um resultado, a necessidade de altos níveis de desempenho das camadas do corpo de tubo flexível é aumentada.
[0004] Um tubo flexível também pode ser usado para aplicações em águas rasas (por exemplo, menos de cerca de 500 metros de profundidade).
[0005] Em tubos flexíveis, frequentemente são usadas camadas poliméricas, tais como polietileno, poliamidas e fluoreto de polivinilideno (PVDF), as quais podem ser formadas por extrusão. A maioria dos polímeros terá uma determinada tensão máxima permitida, acima da qual o risco de dano ao material é muito maior. Em tubos flexíveis onde uma camada polimérica encontra-se adjacente a uma camada de blindagem (tal como uma bainha de pressão interna polimérica adjacente a uma camada de blindagem de pressão metálica), a camada polimérica pode ser submetida a uma tensão não uniforme severa, altamente localizada.
[0006] A aplicação de pressão interna (isto é, a pressão proveniente de dentro do orifício) ao tubo produz expansão radial em todas as camadas e isto ocorre quando uma camada polimérica sofre uma deformação. Em pressões elevadas, a distribuição de tensão resultante dentro da camada polimérica pode estar altamente localizada, à medida que a camada é pressionada para fora contra a camada de blindagem. Isto ocorre porque a camada de blindagem é, usualmente, formada de cabos interligados de uma determinada seção transversal e existem espaços entre sinuosidades adjacentes. Isto permite que o material polimérico deforme ao ceder localmente, o que pode resultar no fenômeno de microfissuras ou microrrachaduras na camada polimérica. Durante qualquer carga subsequente (tal como a carga experimentada durante uso normal no transporte de fluidos de produção), esta microfissura pode, então, se estender de modo a formar fissuras maiores / mais profundas ao longo da camada polimérica. Isto aumenta o risco de falha da camada polimérica e pode, em última análise, levar à perda de contenção de pressão, tendo um efeito adverso sobre a vida útil de um tubo flexível.
[0007] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um tubo flexível compreendendo uma camada tubular que compreende um polímero que é reticulado em um grau maior em uma região externa da camada tubular do que em uma região interna da camada tubular, em que a região externa é definida pela superfície externa da camada tubular até uma profundidade de 5% da espessura total da camada tubular e a região interna é definida pela superfície interna da camada tubular até uma profundidade de 5% da espessura total da camada tubular.
[0008] O polímero em uma região definida pela superfície externa da camada tubular até uma profundidade de x%, em que x é um valor que é maior do que 5% e menor do que 50% da espessura total da camada tubular, também pode ser reticulado em um grau maior do que o polímero em uma região definida pela superfície interna da camada tubular até uma profundidade de x% da espessura total da camada tubular. Em uma concretização, x pode ser de 10 a 40% da espessura total da camada tubular, por exemplo, 20 a 30% da espessura total da camada tubular. Em uma concretização, assim como o polímero na região externa que é reticulado em um grau maior do que o polímero na região interna, o polímero em uma primeira região também é reticulado em um grau maior do que o polímero em uma segunda região, em que a primeira região é definida pela superfície externa da camada tubular até uma profundidade de até 30% da espessura total da camada tubular e a segunda região é definida pela superfície interna da camada tubular até uma profundidade de até 30% da espessura total da camada tubular.
[0009] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecido um método para a produção de um tubo flexível conforme descrito acima, o dito método compreendendo: a. extrusão de uma camada tubular que compreende um polímero, e b. reticulação do polímero em um maior grau na região externa da camada tubular do que na região interna da camada tubular.
[0010] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é fornecido um tubo flexível compreendendo uma camada tubular que compreende um polímero, em que a superfície externa da camada tubular é tratada para aumentar seletivamente o módulo de elasticidade do polímero adjacente à superfície externa da camada tubular em relação ao módulo de elasticidade do polímero adjacente à superfície interna da camada tubular. De preferência, a superfície externa da camada tubular é tratada por reticulação.
[0011] Em uma concretização preferida, o polímero é reticulado em um grau maior na região externa da camada tubular do que a uma região interna da camada tubular, de modo que há uma diminuição geral (por exemplo, em etapas ou gradual) entre a região externa e a região interna. Em uma concretização, há uma diminuição geral (por exemplo, em etapas ou gradual) no grau de reticulação da superfície externa da camada tubular para a superfície interna da camada tubular. Vantajosamente, esta reticulação seletiva aumenta o módulo de elasticidade na região externa da camada tubular em relação à região interna. Ao aumentar o módulo de elasticidade em uma região externa em relação àquele da região interna, os presentes inventores descobriram que o risco de microfissuras na superfície interna da camada tubular pode ser vantajosamente reduzido. Isto é surpreendente, uma vez que o tratamento aumenta o módulo de elasticidade relativo de uma região oposta ao local onde, tipicamente, as microfissuras ocorreriam. Sem desejar estar limitado por qualquer teoria, acredita-se que, ao aumentar o módulo de elasticidade na camada externa, é possível reduzir o risco de que o polímero flua do orifício do tubo radialmente para fora sob pressão (por exemplo, nas aberturas de qualquer camada de blindagem circundante). Por sua vez, acredita-se que isto reduza a tensão localizada dentro da camada tubular, reduzindo o risco de microfissuras.
[0012] Em uma concretização, o polímero na região externa da camada tubular é reticulado em um grau maior do que o polímero na região interna ao expor a superfície externa da camada tubular a uma fonte de radiação (por exemplo, feixe de elétrons). Opcionalmente, o tempo e a intensidade da exposição podem ser ajustados para controlar a extensão de reticulação dentro da camada tubular, de modo que um maior grau de reticulação seja obtido na região externa em relação à camada interna. Por exemplo, a etapa de irradiação pode ser controlada, de modo que o grau de reticulação diminua, de modo geral, da região externa da camada tubular para a região interna da camada tubular. A reticulação pode constituir um método conveniente e eficaz para aumentar o módulo de elasticidade da região externa em relação à região interna. Em uma concretização, o polímero na região interna ou adjacente à superfície interna da camada tubular não é reticulado.
[0013] Em uma concretização, o grau de reticulação é determinado pela norma ISO 10147:2011. Por exemplo, para determinar se o grau de reticulação é maior na região externa em relação à região interna, amostras de polímero podem ser removidas da região externa. Uma amostra pode ser removida do volume definido por uma área predeterminada na superfície externa da camada tubular e uma profundidade de 5% da espessura total da camada tubular. Esta amostra pode, então, ser testada usando a norma ISO 10147:2011 para determinar seu teor de gel. Este valor pode ser comparado com aquele de uma amostra de tamanho correspondente removida da superfície interna da camada tubular.
[0014] Em uma concretização, o polímero na região externa é reticulado em um grau que é pelo menos 10% maior, de preferência pelo menos 20% maior, mais preferivelmente pelo menos 50% maior, ainda mais preferivelmente pelo menos 90% maior do que o polímero na região interna. Conforme descrito acima, o grau de reticulação pode ser determinado a partir do teor de gel do polímero, por exemplo, de acordo com a norma ISO 10147:2011. O grau de reticulação na região externa pode ser pelo menos 50%, de preferência um teor de gel de pelo menos 60%, enquanto que o grau de reticulação na região interna pode ser menor do que 40%, de preferência menor do que 20%, por exemplo, 0%.
[0015] Em uma concretização, o polímero na região externa tem um módulo de elasticidade que é maior, por exemplo, pelo menos 10% maior, de preferência 10 a 50% maior, mais preferivelmente pelo menos 20 a 30% maior, do que o polímero na região interna. O módulo de elasticidade e propriedades de tração, incluindo resistência à deformação, alongamento e resistência à tração/alongamento, podem ser determinados usando a norma ASTM D638 ou ISO 527 (Partes 1 & 2).
[0016] Em uma concretização, o módulo elástico diminui da região externa da camada tubular para a região interna da camada tubular.
[0017] Em uma concretização, o módulo elástico diminui da superfície externa da camada tubular para a superfície interna da camada tubular.
[0018] De preferência, o polímero da camada tubular é reticulado até uma profundidade de pelo menos 10% da espessura total da camada tubular (medido a partir da superfície externa da camada tubular). Em uma concretização, o polímero é reticulado até uma profundidade de 10 a 100%, de preferência 10 a 70% e, mais preferivelmente, 10 a 30% da espessura total da camada tubular. Pode haver uma redução geral no grau de reticulação através da região reticulada da camada tubular. Em uma concretização, no entanto, o grau de reticulação através da região reticulada é substancialmente constante. Pelo menos uma região adjacente à superfície interna da camada tubular pode não ser reticulada ou reticulada em um grau menor.
[0019] Em uma concretização, o polímero não é reticulado em uma região definida pela superfície interna da camada tubular até uma profundidade de até 30% da espessura total da camada tubular. A parte restante do polímero pode ser reticulada em um grau substancialmente uniforme. Alternativamente, o grau de reticulação no restante do polímero pode, em geral, diminuir com o aumento da distância a partir da superfície externa da camada tubular.
[0020] Em uma concretização, o grau de reticulação em uma primeira região definida pela superfície externa da camada tubular até uma profundidade de até 30% da espessura total da camada tubular é maior do que o grau de reticulação em uma segunda região definida pela superfície interna da camada tubular até uma profundidade de até 30% da espessura total da camada tubular. O grau de reticulação na primeira região pode ser de pelo menos 50%, de preferência um teor de gel de pelo menos 60%, enquanto que o grau de reticulação em uma segunda região pode ser menor do que 40%, de preferência menor do que 20%, por exemplo, 0%.
[0021] O gradiente de reticulação pode ser determinado pela criação de uma pilha de, por exemplo, 3 ou 4 amostras de tração que podem ser subsequentemente irradiadas para iniciar a reticulação. As amostras podem ser ensaiadas de acordo com a norma ASTM D638 ou ISO 527 (Partes 1 e 2) para medir as propriedades de tração, incluindo limite de elasticidade, alongamento, resistência à tração/alongamento e módulo de elasticidade. As amostras ensaiadas podem, adicional ou alternativamente, ser avaliadas usando a norma ISO 10147:2011 para determinar o nível de reticulação.
[0022] Em uma concretização, a camada tubular pode, de maneira eficaz, ter uma camada de "pele" externa que tem um módulo de elasticidade mais elevado do que o restante da camada. Nesta camada de pele, o módulo de elasticidade pode ser 10 - 50% maior, de preferência 10 - 25% maior do que aquele do polímero não reticulado. Em uma concretização, a camada de pele pode ser definida pela superfície externa da camada tubular até uma profundidade de até 30% da espessura da camada tubular. Em uma concretização, é preferível que o módulo de elasticidade do polímero em uma região definida pela superfície interna da camada tubular até uma profundidade de 30% da espessura total da camada tubular seja substancialmente igual ao módulo de elasticidade do polímero não reticulado.
[0023] Em uma concretização, a camada tubular tem uma camada de "pele" externa onde o polímero é reticulado ou reticulado em um grau maior do que no restante da camada tubular. Por exemplo, o grau de reticulação na região externa é de pelo menos 50%, de preferência, um teor de gel de pelo menos 60%, enquanto que o grau de reticulação na região interna é menor do que 40%, de preferência menor do que 20%, por exemplo, 0%. Em uma concretização, a camada de pele pode ser definida pela superfície externa da camada tubular até uma profundidade de até 30% da espessura da camada tubular.
[0024] A camada tubular pode ter uma espessura de pelo menos 4 mm, de preferência pelo menos 6 mm, mais preferivelmente pelo menos 8 mm. A camada tubular pode ter uma espessura inferior a 20 mm, de preferência menos do que 15 mm.
[0025] Uma vez reticulada, a camada tubular tem, desejavelmente, um módulo de elasticidade de 500 a 2000MPa.
[0026] A camada tubular é formada a partir de uma composição polimérica que compreende um polímero. A composição polimérica inclui, vantajosamente, pelo menos 70% em peso de polímero, de preferência pelo menos 85% em peso de polímero, mais preferivelmente pelo menos 90% em peso de polímero com base no peso total da composição polimérica.
[0027] Qualquer polímero adequado pode ser empregado. Polímeros adequados incluem poliolefinas (por exemplo, polietileno e polipropileno), poliamidas, sulfureto de polifenileno (PPS), cetona éter poliéter (PEEK) e fluoropolímeros. Poliamidas adequadas incluem PA-11 e PA12, enquanto que fluoropolímeros apropriados incluem fluoreto de polivinilideno (PVDF), copolímeros de tetrafluoroetileno e hexafluoropropileno (FEP). Homopolímeros e copolímeros podem ser empregados. De preferência, o polímero é polietileno (por exemplo, HDPE) e/ou PVDF. Em uma concretização preferida, a camada tubular é formada a partir de uma única composição polimérica. A composição polimérica pode incluir um polímero ou uma mistura de dois ou mais polímeros. Ao misturar o polímero, por exemplo, com outro(s) polímero(s) e aditivos opcionais, é possível criar uma composição polimérica com as propriedades desejadas.
[0028] Aditivos adequados para uso na composição polimérica incluem iniciadores, pigmentos, estabilizantes térmicos, estabilizantes de processo, desativadores de metal, retardadores de chama e/ou materiais de enchimento de reforço. Materiais de enchimento de reforço apropriados podem incluir partículas de vidro, fibras de vidro, fibras minerais, talco, mica, carbonatos, silicatos e/ou partículas de metal. A quantidade total de aditivos pode ser menos do que 30% em peso, de preferência menos do que 15% em peso da composição polimérica, mais preferivelmente menos do que 10% em peso da composição polimérica.
[0029] Em uma concretização, a reticulação é realizada por meio de irradiação da camada tubular usando radiação eletromagnética, tal como radiação por feixe de elétrons. Por exemplo, a superfície externa da camada tubular pode ser irradiada com radiação por feixe de elétrons. A intensidade e duração, por exemplo, da radiação por feixe de elétrons, podem ser controladas seletivamente para reticular o polímero adjacente à superfície externa em um grau maior do que o polímero adjacente à superfície interna do polímero. Em uma concretização, a intensidade e a duração da radiação podem ser controladas para reticular seletivamente o polímero na região externa em um grau maior do que o polímero na região interna da camada tubular.
[0030] Também pode ser possível incluir um agente de reticulação na composição polimérica. O agente de reticulação pode, vantajosamente, ter uma temperatura de ativação que está acima da temperatura na qual a composição polimérica é extrusada para formar a camada tubular. Ao selecionar um agente de reticulação com uma temperatura de ativação maior do que a temperatura de extrusão, é possível evitar ou reduzir o risco de induzir à reticulação durante a etapa de extrusão. Em uma concretização, a temperatura de ativação do agente de reticulação está na região de 190 a 250°C, de preferência 190 a 230°C.
[0031] Agentes de reticulação adequados incluem peróxidos. Exemplos específicos incluem peróxido de butilcumila, 2,5-dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi)hexino-3), 3,3,5,7,7-pentametil-1,2,4-trioxepano, hidroperóxido, peróxido de 2,5-dimetil-hexano 2,5-di-t-butila, bis(t- butilperoxi-isopropil)benzeno, peróxido de t-butil cumila, peróxido de di-t-butila, peróxido de 2,5-dimetil hexino-3 2,5-di-t-butila e hidroperóxido de butila.
[0032] Uma vez que a composição polimérica é extrusada para formar a camada tubular, a camada tubular pode ser irradiada com radiação eletromagnética. Qualquer comprimento de onda adequado pode ser empregado. Por exemplo, pode ser usada radiação de micro-ondas ou IR, particularmente quando iniciadores térmicos, incluindo os peróxidos acima, são empregados.
[0033] Em determinadas concretizações, calor pode também ser aplicado além de ou como uma alternativa à radiação eletromagnética para iniciar a etapa de reticulação.
[0034] Conforme mencionado acima, a camada tubular pode ser formada de uma única composição polimérica, por exemplo, como uma estrutura em uma única camada. Assim como a redução do tempo de fabricação e custos, tal estrutura em uma única camada pode abordar quaisquer preocupações com possíveis modos de falha que possam ser percebidos como estando presentes em estruturas com múltiplas camadas. Ao formar a camada de uma única composição polimérica, o risco de separação das camadas é eliminado. Uma estrutura em uma única camada também elimina qualquer interface dentro da camada tubular e reduz o risco de permeação de gás e acúmulo de líquido, o que pode levar a problemas sob descompressão rápida.
[0035] Alternativamente, a camada tubular pode ser formada de duas ou mais subcamadas, em que cada subcamada é formada de uma composição diferente. Por exemplo, as composições das subcamadas podem ser diferentes (por exemplo, apenas) quanto ao seu teor de agente de reticulação. Em uma concretização, a camada tubular é formada a partir de uma primeira subcamada e uma segunda subcamada, em que a primeira subcamada é formada a partir de uma composição polimérica que tem uma maior quantidade de agente de reticulação do que a segunda subcamada. Nesta concretização, a primeira subcamada forma a região externa da camada tubular, enquanto que a segunda subcamada forma a região interna da camada tubular. De preferência, a segunda subcamada é formada a partir de uma composição que é desprovida de agente de reticulação. Sempre que a quantidade de agente de reticulação é maior na região externa da camada tubular do que na região interna da camada tubular, não é necessário controlar o tempo e a intensidade de qualquer exposição à radiação para controlar o grau de reticulação. Em vez disso, a maior concentração do agente de reticulação na região externa assegura que um maior grau de reticulação é obtido na região externa em relação à camada interna.
[0036] Em uma concretização, as etapas de extrusão e reticulação são realizadas através de um processo em linha, incluindo passagem da camada tubular extrusada da extrusora através de uma região de reticulação para reticular o polímero. Durante extrusão, a camada tubular pode ser extrusada sobre uma carcaça ou um mandril. A carcaça ou mandril pode, por exemplo, ser esfriada para limitar a extensão de reticulação na região interna do tubo.
[0037] Em uma concretização, a camada tubular extrusada não é ativamente esfriada antes de reticulação. A camada tubular reticulada pode ser, opcionalmente, esfriada após a etapa de reticulação.
[0038] Conforme discutido acima, a camada tubular forma parte de um tubo flexível, de preferência, um tubo flexível marinho, por exemplo, para aplicações submarinas. Em um exemplo, a camada tubular pode formar o forro ou camada de bainha de pressão interna de um tubo flexível marinho. A camada tubular pode, opcionalmente, ser suportada por uma carcaça localizada no interior da camada tubular, se desejado.
[0039] De preferência, a camada tubular é envolvida por uma ou mais camadas de blindagem. Em uma concretização, a camada tubular é envolvida por uma camada de blindagem de pressão. A camada de blindagem de pressão pode ser formada a partir de uma tira alongada de aço carbono que tem um perfil seccional transversal geralmente em formato de Z. A tira é formada a partir de um processo de enrolamento de cabos para ter porções de conectores macho e fêmea correspondentes, de modo que à medida que a tira é enrolada  sobre a camada polimérica, os enrolamentos adjacentes ficam interligados. Quando pressão é aplicada no interior do orifício da camada tubular, a camada tubular pode pressionar contra a camada de blindagem de pressão. O polímero na região externa da camada tubular, no entanto, tem um módulo de elasticidade relativamente mais elevado. Consequentemente, ele é mais resistente ao fluxo e o risco de deformação nas aberturas na camada de blindagem é reduzido. Isto reduz a pressão dentro da camada tubular, reduzindo o risco de microfissuras na superfície interna da camada tubular. Ao aumentar o módulo de elasticidade da região externa (por exemplo, por meio de reticulação), também pode ser possível melhorar a resistência à alta temperatura do tubo flexível. Uma vez que o módulo de elasticidade da região externa da camada tubular é, de preferência, maior do que, por exemplo, o restante da camada, a camada externa é mais resistente ao amolecimento do que o restante da camada tubular após exposição a temperaturas elevadas (por exemplo, 130 a 150°C). Assim, embora o restante da camada tubular possa amolecer em altas temperaturas, a região externa pode permanecer relativamente rígida. Vantajosamente, isto pode reduzir o risco de deformação e, em última análise, afinamento da camada. Como um resultado, o desempenho do tubo em alta temperatura pode ser aprimorado. Por exemplo, o tubo pode ser adequado para uso em temperaturas acima de 100°C, por exemplo, de 130 a 170°C.
[0040] Conforme discutido acima, o aumento da resistência à deformação também pode aprimorar o desempenho do tubo em alta temperatura, uma vez que reduz o risco de afinamento da camada tubular após exposição a temperaturas elevadas.
[0041] Em uma concretização preferida, o tubo flexível compreende uma camada de blindagem em torno da camada tubular, em que a superfície interna da camada de blindagem é fornecida com interstícios. Estes interstícios ou aberturas podem ser formados entre as voltas adjacentes do cabo usado para formar a camada de blindagem. Em uma concretização preferida, a camada de blindagem está em contato direto com a superfície externa da camada tubular.
[0042] Concretizações da invenção são adicionalmente descritas a seguir com referência aos desenhos anexos, nos quais:
[0043] a Figura 1 ilustra um corpo de tubo flexível;
[0044] a Figura 2 ilustra um conjunto de riser; e
[0045] a Figura 3 ilustra um corte transversal de uma camada tubular que pode ser empregada em um corpo flexível de acordo com uma concretização da presente invenção.
[0046] Nos desenhos, numerais de referência similares se referem a partes similares.
[0047] Por exemplo, deverá ser entendido que um tubo flexível é um conjunto de uma porção de um corpo de tubo e um ou mais conectores terminais, em cada um dos quais uma respectiva extremidade do corpo de tubo é finalizada. A Figura 1 ilustra como o corpo de tubo 100 pode ser formado a partir de uma combinação de materiais em camadas que formam um conduíte para contenção de pressão. Ainda deverá ser notado que as espessuras das camadas são mostradas apenas para fins ilustrativos.
[0048] Conforme ilustrado na Figura 1, um corpo de tubo inclui uma camada de carcaça mais interna opcional 101. A carcaça constitui uma construção interligada que pode ser usada como a camada mais interna para evitar, parcial ou totalmente, o colapso de uma bainha de pressão interna 102 em virtude de descompressão do tubo, pressão externa e cargas de esmagamento mecânicas e pressão sobre a blindagem de tração. Será apreciado que determinadas concretizações da presente invenção são aplicáveis a operações de "orifício liso"(isto é, sem uma carcaça), bem como aplicações de "orifício áspero" (com uma carcaça). A camada de carcaça pode ser formada a partir de uma fita metálica enrolada helicoidalmente tendo uma seção transversal formatada para permitir que as porções adjacentes de fita enrolada fiquem interligadas.
[0049] A bainha de pressão interna 102 funciona como uma camada de retenção de fluidos e compreende uma camada polimérica que assegura a integridade do fluido interno. Deverá ser entendido que esta camada pode, em si, compreender uma série de subcamadas. Será apreciado que, quando a camada de carcaça opcional é usada, a bainha de pressão interna é, muitas vezes, referida por aqueles versados na técnica como uma camada de barreira. Em operação sem tal carcaça (a assim denominada operação de orifício liso), a bainha de pressão interna pode ser dita como um forro.
[0050] Além disso, e não mostrado na Figura 1, também pode ser incluída uma camada de desgaste entre a camada de carcaça e a bainha de pressão interna. A camada de desgaste (ou de sacrifício) pode ser uma camada polimérica (frequentemente extrusada mas, algumas vezes, na forma de fita) destinada a constituir uma superfície ou base mais lisa para a camada de bainha de pressão interna a ser extrusada sobre a mesma do que seria o caso sobre a camada de carcaça, a qual pode ter ondulações e aberturas entre as voltas; esta superfície mais lisa da camada de desgaste pode permitir que a camada de bainha de pressão interna detecte níveis mais elevados de tensão geral (extensão) como um resultado de dobramento e pressão, porque as concentrações de tensão locais que permanecem são relativamente pequenas e insignificantes. Sem tal camada de desgaste, a bainha de pressão interna polimérica extrusada pode exibir uma superfície interna ondulada com cúspides salientes de material que fluiu naturalmente para as aberturas na camada de carcaça durante o processo de extrusão; estas cúspides atuam como concentradores de tensão quando o polímero está sob tensão.
[0051] Uma camada de blindagem de pressão opcional 103 é uma camada estrutural com um ângulo de posicionamento próximo de 90° que aumenta a resistência do tubo flexível a cargas de esmagamento mecânicas e pressão interna e externa. A camada também suporta estruturalmente a bainha de pressão interna e, consiste, tipicamente em uma construção interligada de cabos com um ângulo de posicionamento próximo de 90°.
[0052] O corpo de tubo flexível inclui também uma primeira camada de blindagem de tração opcional 105 e uma segunda camada de blindagem de tração opcional 106. Cada camada de blindagem de tração é uma camada estrutural com um ângulo de posicionamento tipicamente entre 10° e 55°. Cada camada é usada para sustentar as cargas de tração e pressão internas. As camadas de blindagem de tração são, muitas vezes, contra-enroladas em pares.
[0053] O corpo de tubo flexível mostrado também inclui camadas de fita opcionais 104, que ajudam a conter as camadas subjacentes e, até certo ponto, evitar a abrasão entre as camadas adjacentes.
[0054] O corpo de tubo flexível também inclui, tipicamente, camadas de isolamento opcionais 107 e uma bainha externa 108, que compreende uma camada polimérica usada para proteger o tubo contra a penetração de água do mar e outros ambientes externos, corrosão, abrasão e danos mecânicos.
[0055] Cada tubo flexível compreende pelo menos uma porção, algumas vezes dita como um segmento ou seção de corpo de tubo flexível 100, junto com um conector terminal localizado em uma extremidade ou em ambas as extremidades do tubo flexível. Um conector terminal constitui um dispositivo mecânico o qual faz a transição entre o corpo de tubo flexível e um conector. As diferentes camadas de tubos conforme mostrado, por exemplo, na Figura 1, são terminadas no conector terminal de modo a transferir a carga entre o tubo flexível e o conector.
[0056] A bainha de pressão interna 102 do corpo de tubo 100 da Figura 1 pode ser formada por uma camada tubular que compreende um polímero, em que o polímero é reticulado de modo que o módulo de elasticidade, em uma região externa da camada tubular, é maior do que o módulo de elasticidade em uma região interna da camada tubular.
[0057] A Figura 2 ilustra um conjunto de riser 200 adequado para o transporte de fluido de produção, tal como óleo e/ou gás e/ou água, de uma localização submarina 201 para uma instalação flutuante 202. Por exemplo, na Figura 2 a localização submarina 201 inclui uma tubulação de fluxo submarino 205. A tubulação de fluxo flexível 205 compreende um tubo flexível que assenta, parcial ou totalmente, no fundo do mar 204 ou está enterrada abaixo do fundo do mar e é usada em uma aplicação estática. A instalação flutuante pode ser constituída por uma plataforma e/ou boia ou, conforme ilustrado na Figura 2, um navio. O conjunto de riser 200 é fornecido como um riser flexível, isto é, um tubo flexível 203 que conecta o navio à instalação no fundo do mar. O tubo flexível pode estar em segmentos de corpo de tubo flexível com acoplamento aos conectores terminais.
[0058] Será apreciado que há diferentes tipos de riser, conforme é bem conhecido por aqueles versados na técnica. Concretizações da presente invenção podem ser usadas com qualquer tipo de riser, tal como um livremente suspenso (riser ascendente, livre), um riser restrito até certo ponto (boias, correntes), um riser totalmente restrito ou envolvido por um tubo (tubos I ou J).
[0059] A Figura 2 também ilustra como porções do tubo flexível podem ser usadas como uma linha de fluxo 205 ou ponte 206.
[0060] A Figura 3 ilustra um corte transversal de uma camada tubular 102 que pode ser empregada em um corpo flexível 100 de acordo com uma concretização da presente invenção. A camada tubular compreende um polímero que é reticulado em um grau maior em uma região externa 102a da camada tubular do que em uma região interna 102b da camada tubular. A região externa é definida pela superfície externa 109 da camada tubular 102 até uma profundidade de 5% da espessura total da camada tubular e a região interna 102b é definida pela superfície interna 110 da camada tubular até uma profundidade de 5 % da espessura total da camada tubular 102. O grau de reticulação na camada tubular diminui da superfície externa 109 para a superfície interna 110 da camada tubular. O polímero em uma região definida pela superfície interna 110 da camada tubular com uma espessura de até 30% da espessura total da camada tubular pode não ser reticulado.
[0061] Como um resultado deste gradiente de reticulação, o módulo de elasticidade na região externa da camada tubular é maior do que aquele na região interna. Isto torna a superfície externa adjacente do polímero da camada tubular 102 mais resistente à deformação. Como um resultado, é menos provável que o polímero deforme radialmente para fora sob pressão a partir do orifício do tubo nas aberturas da camada de blindagem de pressão 103 opcional. Surpreendentemente, isto reduz o risco de microfissuras na superfície interna da camada tubular.
[0062] Será evidente para aqueles versados na técnica que as características descritas em relação a qualquer uma das concretizações descritas acima pode ser aplicadas alternadamente entre as diferentes concretizações. As concretizações descritas acima são exemplos para ilustrar várias características da invenção.
[0063] Ao longo da descrição e das reivindicações do presente relatório descritivo, as palavras "compreende" e "contém" e variações das mesmas significam "incluindo, porém sem limitações" e elas não se destinam a excluir (e não excluem) outros componentes, inteiros ou etapas. Ao longo da descrição e reivindicações do presente relatório descritivo, o singular inclui o plural, a menos que o contexto exija o contrário. Em particular, quando o artigo indefinido é usado, o relatório descritivo deve ser entendido como considerando a pluralidade, bem como a singularidade, a menos que o contexto exija o contrário.
[0064] Características, números inteiros ou aspectos descritos em conjunto com um aspecto, concretização ou exemplo particular da invenção devem ser entendidos como aplicáveis a qualquer outro aspecto, concretização ou exemplo descrito aqui, a menos que incompatível com os mesmos. Todas as características descritas no presente relatório descritivo (incluindo quaisquer reivindicações, resumo e desenhos) e/ou todas as etapas de qualquer método ou processo assim descrito, podem ser combinadas em qualquer combinação, exceto combinações onde pelo menos algumas de tais características e/ou etapas são mutuamente exclusivas. A invenção não está restrita aos detalhes de quaisquer concretizações anteriores. A invenção se estende a qualquer uma nova, ou qualquer combinação nova, das características descritas no presente relatório descritivo (incluindo quaisquer reivindicações, resumo e desenhos) ou a qualquer nova, ou qualquer combinação nova, das etapas de qualquer método ou processo assim descrito.
[0065] A atenção do leitor é dirigida para todos os artigos e documentos, que são depositados concorrentemente com ou que sejam anteriores ao presente relatório descritivo junto com o presente Pedido, e que estão abertos à inspeção pública com o presente relatório descritivo, e os conteúdos de todos de tais artigos e documentos são aqui incorporados.

Claims (12)

1. Tubo flexível (100) caracterizado por compreender uma camada tubular (102) compreendendo um polímero que é reticulado em um grau maior em uma região externa (102a) da camada tubular (102) do que em uma região interna (102b) da camada tubular (102), em que a região externa (102a) é definida pela superfície externa (109) da camada tubular (102) até uma profundidade de 5% da espessura total da camada tubular (102) e a região interna (102b) é definida pela superfície interna (110) da camada tubular (102) até uma profundidade de 5% da espessura total da camada tubular (102), em que o grau de reticulação na região externa é pelo menos 50% em teor de gel e o grau de reticulação na região interna é inferior a 40% em teor de gel.
2. Tubo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o grau de reticulação ser determinado pela norma ISO 10147:2011.
3. Tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado por o módulo de elasticidade do polímero na região externa (102a) ser maior que o módulo de elasticidade do polímero na região interna (102b).
4. Tubo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o polímero na região externa (102a) ter um módulo de elasticidade que é pelo menos 10% maior do que o polímero na região interna (102b).
5. Tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a camada tubular (102) ser formada a partir de uma única composição polimérica.
6. Tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a camada tubular (102) compreender uma subcamada externa e uma subcamada interna, em que a subcamada externa é formada a partir de uma primeira composição polimérica e a subcamada interna é formada a partir de uma segunda composição, por meio do que a primeira composição é reticulada em um grau maior do que a segunda composição.
7. Tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o polímero na região interna (102b) da camada tubular (102) ser isento de reticulação.
8. Tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por o polímero em uma região definida pela superfície externa (109) da camada tubular (102) até uma profundidade de x% da espessura total da camada tubular (102), em que x é um valor que é maior do que 5% a menor do que 50%, ser reticulado em um grau maior do que o polímero em uma região definida pela superfície interna (110) da camada tubular (102) até uma profundidade de x% da espessura total da camada tubular (102).
9. Tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o grau de reticulação diminuir da superfície externa (109) da camada tubular (102) para a superfície interna (110) da camada tubular (102).
10. Tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por compreender adicionalmente uma camada de blindagem (103) posicionada em torno da camada tubular (102).
11. Método para a produção de um tubo flexível (100) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10 caracterizado por compreender: a. extrusar uma camada tubular (102) que compreende um polímero, e b. reticular o polímero em um maior grau na região externa (102a) da camada tubular (102) do que na região interna (102b) da camada tubular (102), em que em que a região externa (102a) é definida pela superfície externa (109) da camada tubular (102) até uma profundidade de 5% da espessura total da camada tubular (102) e a região interna (102b) é definida pela superfície interna (110) da camada tubular (102) até uma profundidade de 5% da espessura total da camada tubular (102), e em que o grau de reticulação na região externa é pelo menos 50% em teor de gel e o grau de reticulação na região interna é inferior a 40% em teor de gel.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a reticulação ser realizada por irradiação da superfície externa (109) usando radiação por feixe de elétrons.
BR112016009090-0A 2013-10-25 2014-10-23 tubo flexível e método para produção do mesmo BR112016009090B1 (pt)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1318915.4 2013-10-25
GB201318915A GB201318915D0 (en) 2013-10-25 2013-10-25 Flexible pipe body and method of producing same
GB1318994.9 2013-10-28
GB201318994A GB201318994D0 (en) 2013-10-25 2013-10-28 Flexible pipe body and method of producing same
PCT/GB2014/053163 WO2015059479A1 (en) 2013-10-25 2014-10-23 Flexible pipe body and method of producing same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR112016009090B1 true BR112016009090B1 (pt) 2021-02-02

Family

ID=49767186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112016009090-0A BR112016009090B1 (pt) 2013-10-25 2014-10-23 tubo flexível e método para produção do mesmo

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9951893B2 (pt)
EP (1) EP3060836B2 (pt)
BR (1) BR112016009090B1 (pt)
DK (1) DK3060836T4 (pt)
GB (2) GB201318915D0 (pt)
MY (1) MY191812A (pt)
WO (1) WO2015059479A1 (pt)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109959555B (zh) * 2017-12-22 2021-05-18 天津大学 考虑厚度和裂纹深度影响的中心裂纹拉伸试样的孕育期预测方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO165612C (no) 1984-06-20 1991-03-06 Furukawa Electric Co Ltd Fleksibelt, sammensatt roer for transport av et hoeytemperaturfluid.
US5514312A (en) † 1990-06-18 1996-05-07 Coflexip Process for manufacturing a flexible tubular conduit having a jacket made of crosslinked polyethylene
US5918641A (en) 1990-06-18 1999-07-06 Hardy; Jean Flexible tubular conduit comprising a jacket made of crosslinked polyethylene device and process for manufacturing such a conduit
US5601893A (en) 1992-09-10 1997-02-11 Elf Atochem S.A. Flexible metal pipes with a shrinkable polymer sheath, a process for their fabrication, and their utilization as flexible tubular conduits
IL105159A (en) 1993-03-24 1996-11-14 Pipex Ltd Extrusion of thermostatic materials
AU728380B2 (en) 1994-03-10 2001-01-11 Coflexip S.A. Flexible metal pipes comprising a retractable polymer sheath
FR2732441B1 (fr) 1995-03-29 1997-05-30 Coflexip Conduite tubulaire flexible a gaine d'etancheite interne polymerique
IL123709A (en) 1995-09-20 2001-07-24 Wirsbo Bruks Ab Method for heating and/or cross-linking of polymers and apparatus therefor
US6701969B2 (en) * 2001-10-31 2004-03-09 Wellstream International Limited Flexible tubular pipe and method of manufacturing same
US7829009B2 (en) 2002-03-20 2010-11-09 Nkt Flexibles I/S Process for the production of a polymer layer of a flexible offshore pipe and a flexible unbonded offshore pipe
US7086421B2 (en) 2002-07-23 2006-08-08 Noveon Ip Holdings Corp. Crosslinked polyethylene pipe having a high density polyethylene liner
US20040219317A1 (en) * 2003-01-22 2004-11-04 Wellstream International Limited Process for manufacturing a flexible tubular pipe having extruded layers made of crosslinked polyethylene
ATE406256T1 (de) 2003-09-19 2008-09-15 Nkt Flexibles Is Flexibles, nicht verbundenes rohr und verfahren zur herstellung solch eines rohrs
FR2886708B1 (fr) 2005-06-02 2007-08-17 Arkema Sa Utilisation de polymere fluore modifie pour le transport d'eau ou de gaz
BRPI0617245B1 (pt) 2005-10-11 2017-12-12 National Oilwell Varco Denmark I/S Method for producing a flexible tube, and, flexible tube
CA2535503C (en) * 2006-02-07 2014-12-16 Shawcor Ltd. Heat shrinkable laminated covering
DE102006032751A1 (de) * 2006-07-14 2008-01-31 Veritas Ag Flexibler Schlauch
US8867662B2 (en) † 2008-03-31 2014-10-21 Qualcomm Incorporated Multidimensional constellations for coded transmission
WO2011130428A1 (en) 2010-04-13 2011-10-20 Energy Sciences, Inc. Cross linking membrane surfaces

Also Published As

Publication number Publication date
MY191812A (en) 2022-07-16
EP3060836A1 (en) 2016-08-31
US9951893B2 (en) 2018-04-24
EP3060836B2 (en) 2021-08-25
EP3060836B1 (en) 2017-11-22
GB201318994D0 (en) 2013-12-11
DK3060836T4 (da) 2021-10-04
WO2015059479A1 (en) 2015-04-30
US20160265695A1 (en) 2016-09-15
DK3060836T3 (en) 2018-01-08
GB201318915D0 (en) 2013-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12030287B2 (en) Flexible underwater pipe including a layer including a polyethylene having enhanced heat resistance
AU2016305125B2 (en) An unbonded flexible pipe
DK2820083T3 (en) Highly resistant, flexible pipe structure for utilization of petroleum
BR112018070597B1 (pt) Tubo submerso
CN103372986B (zh) 柔性管体及其制造方法
US20160290539A1 (en) An assembly comprising an unbonded flexible pipe and an end-fitting
US11355263B2 (en) Insulated submarine cable
BRPI0617245B1 (pt) Method for producing a flexible tube, and, flexible tube
DK2879875T3 (en) Flexible underwater tube with an inner and / or outer polymer sealing sleeve comprising polyethylene having a very high molecular weight
BR112019018773A2 (pt) fornecimento de continuidade elétrica e / ou suporte radial
BR112017007697B1 (pt) Duto flexível submarino, método de preparação de um duto flexível submarino, uso de um duto flexível submarino e uso de um polietileno reticulado de resistência térmica aumentada
BR112016009090B1 (pt) tubo flexível e método para produção do mesmo
BR112016017670B1 (pt) compósito para uso em um corpo de tubulação flexível e método de preparação do mesmo
BR102013026481B1 (pt) corpo de tubo flexível para transportar fluidos a partir de um local submarino e método para produzir o mesmo
BR122020019421B1 (pt) Método para produzir uma camada de tubo flexível
US20240019051A1 (en) Flexible fluid transport pipe and associated methods
US11460126B2 (en) Detecting apparatus and method

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 23/10/2014, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.