BR112017007938B1

BR112017007938B1 - Conjunto e método para reduzir o risco de corrosão galvânica

Info

Publication number: BR112017007938B1
Application number: BR112017007938-0A
Authority: BR
Inventors: Tom LARSEN; Thorsten Holst
Original assignee: National Oilwell Varco Denmark I/S
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2021-07-06
Also published as: US20170299092A1; AU2015335367A1; US10655772B2; BR112017007938A2; CA2963588C; EP3209922A4; EP3209922B1; AU2015335367B2; WO2016062319A1; CA2963588A1; EP3209922A1

Abstract

conjunto e método para reduzir o risco de corrosão galvânica. um conjunto compreendendo um conector de extremidade (10) e um tubo flexível não ligado (1) é descrito, em que o conector de extremidade (10) é adaptado para conectar o tubo flexível não ligado (1) a um conector. o conector de extremidade (10) tem uma abertura de passagem (17) com uma linha central (9) e uma extremidade frontal (11) e uma extremidade posterior (12), e o conector de extremidade (10) compreende ainda meios (24, 25) para estabelecer uma conexão elétrica a pelo menos um sistema de aquecimento elétrico no dito tubo flexível não ligado (1). além disso, o conector de extremidade (10) compreende pelo menos uma primeira parte metálica tendo uma primeira superfície contatando uma segunda superfície de, pelo menos uma segunda parte no conector de extremidade (10) em que a primeira superfície da primeira parte metálica, pelo menos na vizinhança da abertura de passagem (17), compreende um revestimento (27, 29, 30) tendo uma alta resistividade elétrica. a invenção também divulga um método para proporcionar um conector de extremidade (10) tendo boas propriedades com relação à redução de corrosão galvânica.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um conjunto compreendendo um conector de extremidade e um tubo flexível não ligado, em que o conector de extremidade compreende meios para estabelecer uma conexão elétrica a pelo menos um sistema de aquecimento elétrico no tubo flexível não ligado.

Campo técnico

[0002] Conectores de extremidade e tubos flexíveis não ligados são usados para o transporte de hidrocarbonetos, tais como petróleo e gás, e em particular os conectores de extremidade e os tubos flexíveis não ligados são usados para o transporte off-shore (fora da costa) de petróleo e gases. O tubo flexível não ligado, por exemplo, transporta os hidrocarbonetos a partir de uma instalação submarina para um navio plataforma flutuante na superfície do mar. O tubo flexível não ligado é finalizado em cada extremidade em um conector de extremidade, que conecta o tubo flexível não ligado à instalação submarina e ao navio plataforma, respectivamente.

[0003] Conectores de extremidade e tubos flexíveis não ligados 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. Os tubos flexíveis não ligados geralmente compreendem uma bainha de pressão interna - muitas vezes referida como uma bainha de selagem mais interna ou revestimento interno, que forma uma barreira contra saída de fluido que é conduzido no furo do tubo, e uma ou usualmente uma pluralidade de camadas de armadura. Normalmente, o tubo compreende ainda uma camada de proteção externa, muitas vezes referida como a bainha externa, que proporciona uma proteção mecânica das camadas de armadura. A camada de proteção externa pode ser uma camada de selagem selando contra o ingresso de água do mar. Em certos tubos flexíveis não ligados uma ou mais camadas de selagem intermediárias são dispostas entre as camadas de armadura. As diferentes camadas são terminadas no conector de extremidade, significando que as camadas estão fixadas e travadas no conector de extremidade pelo uso de, por exemplo, meios mecânicos, solda, ou colados usando, por exemplo, um enchimento de resina epóxi. Assim, o conector de extremidade forma uma transição entre o tubo flexível não ligado e uma conexão no navio plataforma ou na instalação submarina.

[0004] Na prática, o tubo conhecido normalmente compreende pelo menos duas camadas de armadura localizadas fora da bainha de pressão interna e, opcionalmente, uma estrutura de armadura localizada no interior da bainha de pressão interna, cuja estrutura de armadura interna normalmente é referida como a carcaça. Estas camadas de armadura são terminadas em conector de extremidade, o qual é normalmente feito a partir de uma liga de metal. A carcaça é normalmente terminada por um anel compreendendo uma trava rosqueada, que é mecanicamente ligada ao conector de extremidade. As camadas de armadura do lado externo da bainha de pressão interna são usualmente terminadas em cavidades no conector de extremidade e travadas pelo uso de, por exemplo, resina epóxi. As camadas de armadura no lado externo da bainha de pressão interna são normalmente constituídas por uma ou duas camadas de armadura de pressão e uma ou duas camadas de armadura de tração. A bainha externa pode ser terminada e ligada ao conector de extremidade por meios mecânicos. A terminação de um tubo flexível não ligado em um conector de extremidade normalmente é um processo manual que é realizado de acordo com a necessidade do usuário.

[0005] Um problema que surge frequentemente quando o tubo flexível não ligado é usado offshore para transporte de fluidos de hidrocarbonetos é que o fluido é resfriado pela água do mar circundante a um grau de forma que o fluido se torna altamente viscoso e difícil de transportar. Em algumas situações, o furo do tubo pode ser bloqueado por hidrocarbonetos solidificados, que podem eventualmente bloquear o tubo. Este problema é normalmente tratado pela aplicação de camadas de isolamento térmico ou aquecimento ativo, como aquecimento elétrico.

[0006] Tanto a solução de aplicação de camadas de isolamento térmico quanto a solução usando a função de aquecimento elétrico funcionam muito bem. No entanto, devido à alta flexibilidade de aquecimento elétrico, esta solução tende a tornar-se cada vez mais generalizada para uso em tubos flexíveis não ligados.

[0007] O aquecimento elétrico é realizado tendo fios elétricos ao longo do comprimento do tubo e enviando uma corrente através dos fios. Em um método desenvolvido recentemente para aquecimento elétrico de tubos flexíveis não ligados, foi verificado que uma ou mais camadas de armadura metálica pode ser usada para o aquecimento, passando uma corrente através da camada de armadura. Devido à resistência elétrica inerente nas camadas de armadura metálica pode ser conseguido um efeito de aquecimento.

[0008] Normalmente, as conexões elétricas entre a fonte de energia elétrica fornecendo energia elétrica para aquecimento e o elemento de aquecimento serão estabelecidas no conector de extremidade. Como os tubos flexíveis não ligados podem ter um comprimento substancial de várias centenas de metros ou mais, é necessário usar correntes relativamente altas (300 A ou mais) para se obter um aquecimento satisfatório nos tubos. Além disso, para forçar essas correntes através dos tubos são necessárias altas tensões (1000 V ou mais).

[0009] Para proteger as partes internas de um conector de extremidade é um procedimento normal o revestimento dos componentes do conector de extremidade, para aumentar a nobreza da superfície e aumentar a resistência ao desgaste, à abrasão e à corrosão. Um material comumente usado para o revestimento interno de componentes de conector de extremidade é a superliga Inconel (marca registrada da Special Metals Corporation), que tem boas propriedades com relação a resistência ao desgaste, abrasão e corrosão. No entanto, Inconel também tem boas propriedades de condução elétrica. Outros meios para proteger as partes internas do conector de extremidade compreendem selos e gaxetas.

[0010] O pedido de patente internacional PCT/DK2014/050109 divulga um sistema offshore compreendendo um tubo flexível não ligado finalizado em conectores de extremidades em cada extremidade. O sistema offshore inclui um sistema de aquecimento elétrico usando a carcaça e as camadas de armadura do tubo flexível não ligado. Para evitar os danos causados pela corrosão galvânica e formação de centelhas no conector de extremidade a abertura de passagem no conector de extremidade é eletricamente isolada, por exemplo, por uma extensão da bainha de pressão interna do tubo flexível não ligado ou pela aplicação de uma camada de material isolante, tal como borracha.

[0011] Quando tubos flexíveis não ligados compreendem sistemas de aquecimento elétrico, a fiação elétrica é necessária para estabelecer contato elétrico entre a fonte de energia e o sistema de aquecimento elétrico. A fiação elétrica no conector de extremidade e as conexões com os meios de aquecimento, ou seja, os fios ou camada de armadura no tubo são bem isolados, por exemplo, por meio de selos de isolamento elétrico e gaxetas. As camadas do material polimérico no tubo flexível não ligado, isto é, a bainha de pressão interna, a bainha externa e opcionalmente camadas de isolamento térmico podem também funcionar como camadas de isolamento elétrico. No entanto, em operação, tem sido verificado que podem ocorrer correntes de dispersão. Corrente de dispersão refere-se ao fluxo de eletricidade através de estruturas, do solo ou do equipamento devido a desequilíbrios do sistema de alimentação elétrica ou falhas de fiação. Refere-se a existência de um potencial elétrico que pode ser encontrado entre os objetos que não devem ser submetidos a tensão. A ocorrência de correntes de dispersão é altamente indesejável porque pode causar a formação de centelhas, o que é altamente indesejável. Além disso, as correntes de dispersão podem levar à corrosão galvânica em partes do conector de extremidade o que é também indesejado.

Divulgação da invenção

[0012] Um objeto da presente invenção é obter um conjunto compreendendo um conector de extremidade conectado a um tubo flexível não ligado que compreende um sistema de aquecimento elétrico, onde o conjunto tem propriedades melhoradas no que diz respeito a eliminação dos efeitos indesejáveis de correntes de dispersão.

[0013] Um outro objeto consiste em proporcionar um conector de extremidade adaptado para aquecimento elétrico de um tubo flexível não ligado cujo conector de extremidade tem boa resistência à corrosão galvânica.

[0014] A presente invenção refere-se a um conjunto compreendendo um conector de extremidade e um tubo flexível não ligado, dito conector de extremidade sendo adaptado para conectar o tubo flexível não ligado a um conector, dito conector de extremidade tendo uma abertura de passagem com uma linha central e uma extremidade frontal e uma extremidade posterior, dito conector de extremidade compreende ainda meios para estabelecer uma conexão elétrica a pelo menos um sistema de aquecimento elétrico no dito tubo flexível não ligado, o dito conector de extremidade compreende pelo menos uma primeira peça metálica que tem uma primeira superfície contatando uma segunda superfície de pelo menos uma segunda parte no conector de extremidade, em que a primeira superfície da primeira parte metálica, em pelo menos na vizinhança da abertura de passagem, compreende um revestimento tendo uma alta resistividade elétrica.

[0015] O termo "não ligado" significa no presente texto que pelo menos duas das camadas incluindo as camadas de armadura e camadas poliméricas não estão ligadas umas às outras.

[0016] O termo "alta resistividade elétrica" significa que a resistividade elétrica é de pelo menos 107 Q •m.

[0017] O termo "na vizinhança da abertura de passagem" significa uma área em torno da abertura de passagem, que não inclui necessariamente todo o conector de extremidade. Na prática, a área pode ser considerada como sendo uma área que está compreendida dentro de um corpo cilíndrico imaginário tendo coincidente a parte superior e a parte inferior com a extremidade posterior e a extremidade frontal do conector de extremidade, respectivamente, e um eixo coincidente com a linha central da abertura de passagem e com um raio que se está entre uma vez e um quarto e uma vez e meia maior do que o raio da abertura de passagem na extremidade posterior da abertura de passagem. Assim, se a abertura de passagem tem um raio R na extremidade posterior, a vizinhança da abertura de passagem é uma área que se encontra entre 1 R a 1^ R no material em torno da abertura de passagem, quando medido a partir da linha central e em um plano perpendicular à linha central da abertura de passagem.

[0018] O termo "superfície contatando uma superfície" significa que as superfícies de duas partes diferentes são tão próximas que existe um contato físico entre as superfícies, e se as partes são eletricamente condutoras e as suas superfícies são eletricamente condutoras, haverá conexão elétrica entre as duas partes.

[0019] Em operação, a abertura de passagem do conector de extremidade está ligada com o furo do tubo flexível não ligado de modo que a abertura de passagem pode ser vista atuando como uma extensão do furo, e o fluido transportado no furo passa através da abertura de passagem a partir do furo a um conector. O conector fornece uma conexão estrutural estanque entre o conector de extremidade e a tubulação adjacente.

[0020] A abertura de passagem pode em princípio ser vista como uma passagem de formato substancialmente cilíndrico através do conector de extremidade. No entanto, isso não é inteiramente verdade. A abertura de passagem compreende partes com recessos, pescoços, e entalhes para terminar o tubo flexível não ligado. Neste contexto, todas estas partes estão incluídas no termo "abertura de passagem". No entanto, quando o tubo flexível não ligado é finalizado no conector de extremidade, a abertura de passagem do conector de extremidade e o furo do tubo não ligado formam um caminho de passagem em forma substancialmente cilíndrica através do conector de extremidade.

[0021] O termo "substancialmente" deve aqui ser tomado para significar que são compreendidas as variações e tolerâncias de produtos comuns.

[0022] O tubo flexível não ligado entra no conector de extremidade na extremidade frontal e é finalizado no conector de extremidade pelo uso de métodos bem conhecidos. Quando o tubo flexível não ligado é finalizado no conector de extremidade, a linha central do conector de extremidade pode ser construída como uma extensão do eixo do tubo. A extremidade posterior do conector de extremidade compreende meios para conectar o conector de extremidade ao conector. O conector de extremidade compreende partes metálicas e estas partes estão em um conector de extremidade convencional principalmente o invólucro interior e o invólucro exterior (usando a nomenclatura de "Recommended Practice for Flexible Pipe", ANSI/API 17 B, quarta edição, Julho de 2008). Além disso, o conector de extremidade pode compreender outras partes metálicas, como por exemplo, os elementos em forma de anel que servem para fixar as camadas do tubo flexível não ligado no conector de extremidade. Embora os materiais alternativos sejam disponíveis para a fabricação de conector de extremidade, por exemplo, materiais poliméricos, materiais metálicos são, no entanto, ainda preferidos devido às propriedades mecânicas, trabalhabilidade e custo.

[0023] O conector de extremidade de acordo com a invenção é adaptado com a fiação elétrica para estabelecer contato elétrico entre uma fonte de energia elétrica e um sistema de aquecimento elétrico no tubo flexível não ligado. A fiação pode ser de fios de cobre que são conduzidos através de uma ou mais passagens no conector de extremidade a pontos de conexão no elemento de aquecimento elétrico. A fiação pode também ser de fios de alumínio e também compreender hastes, tal como uma haste de cobre ou de alumínio. Embora os fios e pontos de conexão sejam isolados por norma, tem-se, no entanto, verificado que as correntes de dispersão podem aparecer no conector de extremidade. As correntes de dispersão podem ser muito fracas, mas podem ainda ser capazes de causar corrosão em superfícies metálicas não protegidas.

[0024] Não era esperado aparecerem correntes de dispersão nos conectores de extremidade, devido ao uso adequado de isolamento elétrico. No entanto, verificou-se que a corrente de dispersão pode aparecer e uma teoria de não ligação é que, quando o tubo flexível não ligado é pressurizado, o que acontecerá quando o tubo transporta óleo e gás, películas muito finas podem ser formadas a partir de água ou outros fluidos eletricamente condutores em superfícies ou entre superfícies de contato no conector de extremidade. A água e outros fluidos eletricamente condutores originados a partir do fluido transportado no furo do tubo flexível não ligado e é quase impossível evitar a formação de tais películas durante o uso do tubo flexível não ligado quando o fluido transportado no tubo é pressurizado. As películas finas formadas a partir de água ou outros fluidos eletricamente condutores, isto é, películas condutoras, podem ser capazes de penetrar entre as interfaces entre as diferentes partes no conector de extremidade e entrar em contato com partes condutoras elétricas e, então, funcionam como caminhos para corrente de dispersão, e estas correntes de dispersão podem resultar em corrosão galvânica nas partes metálicas do conector de extremidade.

[0025] Como o conector de extremidade geralmente é feito a partir de uma liga metálica, tal como, por exemplo, aço de baixa liga AISI 4130, que pode conduzir uma corrente elétrica, esta liga metálica é também sensível a diferenças nos potenciais elétricos, e, portanto, sensíveis à corrosão galvânica. Por conseguinte, as correntes de dispersão podem causar corrosão galvânica.

[0026] Tem sido verificado que a ocorrência de corrente de dispersão resultando em corrosão galvânica pode ser significantemente reduzida ou até mesmo evitada no conector de extremidade, se as superfícies das partes metálicas, pelo menos na vizinhança da abertura de passagem, compreenderem um revestimento tendo uma alta resistividade elétrica. Como é assumido que as correntes de dispersão são principalmente causadas pelas películas espalhadas eletricamente condutoras do fluido na abertura de passagem em interfaces no conector de extremidade, e acredita-se que as películas condutoras são apenas capazes de penetrar uma distância limitada nas interfaces, e, assim, presume-se que, normalmente só será necessário tratar superfícies metálicas na vizinhança da abertura de passagem para evitar danos causados pela corrente de dispersão.

[0027] Em uma forma de realização o revestimento é um revestimento eletricamente isolante tendo uma resistividade elétrica de pelo menos 107 Q-m. Mais preferido uma resistividade elétrica de pelo menos 108 Q-m, tal como uma resistividade elétrica de pelo menos 109 Q-m, convenientemente uma resistividade elétrica de pelo menos 1010 Q-m.

[0028] Em uma forma de realização do conjunto, pelo menos uma parte do revestimento compreende uma bucha. Uma bucha é muito fácil de montar na abertura de passagem do conector de extremidade e pode não exigir tanto trabalho como outros tipos de revestimento. A bucha é preferencialmente fabricada a partir de um material que é eletricamente isolante e que tem uma resistividade elétrica de pelo menos 107 Q-m ou mais. Preferencialmente a bucha é feita de um material polimérico tal como epóxi, polietileno, cloreto de polivinila, polieteretercetona, politetrafluoretileno, etileno propileno fluorado ou combinações dos mesmos.

[0029] Em uma forma de realização do conector de extremidade de acordo com a invenção, a primeira parte é uma parte metálica, e também a segunda parte é uma parte metálica e cada uma das superfícies entre a primeira e a segunda partes metálicas compreende um revestimento tendo uma alta resistividade elétrica. Esta forma de realização é apropriada em particular se uma película condutora penetra na interface entre as duas superfícies interconectadas, isto é, a primeira e a segunda superfície de partes metálicas. Se a primeira e a segunda superfície são revestidas com um revestimento tendo uma alta resistividade elétrica, o revestimento irá funcionar como um isolante elétrico e a película condutora não será capaz de transferir corrente para as partes metálicas.

[0030] Em uma forma de realização do conector de extremidade de acordo com a invenção, a segunda parte é uma parte não metálica, por exemplo, a segunda parte é uma parte isolante. Nesta forma de realização a segunda parte pode ser uma parte isolante, tal como uma gaxeta, por exemplo, servindo para isolar o ponto de contato elétrico no conector de extremidade, isto é, os pontos onde a fiação elétrica é conectada ao elemento de aquecimento no tubo flexível não ligado.

[0031] Geralmente, as superfícies metálicas da abertura de passagem são protegidas por uma camada isolante, por exemplo, a bainha de pressão interna do tubo flexível não ligado ou uma camada de isolamento de, por exemplo, borracha ou material polimérico.

[0032] No entanto, em uma forma de realização as superfícies metálicas na abertura de passagem compreendem um revestimento tendo uma alta resistividade elétrica. Esta forma de realização pode ser útil no caso de haver uma abertura na camada de isolamento, que podem formar um caminho de passagem do fluido transportado no furo para a superfície metálica da abertura de passagem. Se o caminho de passagem tem um tamanho suficiente, uma película condutora pode ser capaz de passar através do caminho de passagem e na interface entre a camada isolante e a superfície da abertura de passagem. Nesta interface entre a camada isolante e a superfície metálica da abertura de passagem, a película condutora pode conduzir à corrosão galvânica, se a superfície da abertura de passagem não estiver protegida por um revestimento tendo uma alta resistividade elétrica.

[0033] Em uma forma de realização todas as superfícies metálicas no conector de extremidade são revestidas com um revestimento tendo uma alta resistividade elétrica. Esta forma de realização proporciona uma proteção muito boa contra o risco de corrosão galvânica.

[0034] Além disso, em uma forma de realização do conjunto de acordo com a invenção, a superfície metálica de uma parte metálica no conector de extremidade em contato com um material isolante compreende um revestimento tendo uma alta resistividade elétrica. Deste modo, se acontecer que uma película condutora penetre na interface entre a superfície metálica e a superfície do material de isolamento, o revestimento na superfície metálica protegerá contra a corrosão galvânica.

[0035] Vários materiais, em particular materiais isolantes serão adequados como material de revestimento de acordo com a invenção e, vantajosamente, o revestimento é selecionado de um revestimento de epóxi, um revestimento de poliuretano, um revestimento de politetrafluoretileno, um revestimento de etileno propileno fluorado, um revestimento de cloreto de polivinila, um revestimento de esmalte, um revestimento de cerâmica, um revestimento de vidro e combinações dos mesmos. Tais revestimentos terão todos uma resistividade elétrica de pelo menos 107 Q-m e pode servir para reduzir a presença de correntes de dispersão e o risco de corrosão galvânica em superfície metálica do conector de extremidade. Um revestimento de cerâmica pode ser aplicado como um pó ou pasta, que é então aquecida para formar o revestimento cerâmico. Um revestimento de vidro pode ser aplicado como material líquido a alta temperatura e, subsequentemente, resfriado para formar o revestimento de vidro.

[0036] A espessura do revestimento aplicado depende da natureza do material de revestimento e, normalmente, será decidida por um homem da técnica. O revestimento é vantajosamente aplicado com uma espessura de cerca de 0,05 mm a cerca de 5 mm, com uma espessura apropriada de cerca de 0,1 mm a cerca de 4 mm, e convenientemente com uma espessura de cerca de 0,2 mm a cerca de 3 mm.

[0037] Além de um revestimento com alta resistividade elétrica, a abertura de passagem no conector de extremidade também pode compreender elementos de isolamento, tais como vedantes ou gaxetas, por exemplo, feitos de uma borracha ou material polimérico. Outras partes além de, por exemplo, a abertura de passagem no conector de extremidade pode também ser revestida com um material de isolamento elétrico, isto é, a superfície externa do conector de extremidade pode, por exemplo, ser revestida com um revestimento de epóxi ou outro material de isolamento elétrico adequado. A superfície externa do conector de extremidade é a superfície que está em contato com o meio envolvente, por exemplo, a água do mar ou atmosfera.

[0038] Embora até agora tenha sido um procedimento normal cobrir a superfície da abertura de passagem com um revestimento, por exemplo, um revestimento de liga de Inconel, estes revestimentos são como Inconel que é eletricamente condutor. Os revestimentos não foram aplicados com o propósito de aumentar a resistência elétrica, mas sim com a finalidade de melhorar as propriedades mecânicas, tais como resistência ao desgaste. No entanto, foi verificado que os revestimentos com alta resistência elétrica também podem resistir ao desgaste e, de fato, são adequados para uso na abertura de passagem em um conector de extremidade.

[0039] O conector de extremidade de acordo com a invenção compreende meios para estabelecer uma conexão elétrica a pelo menos um sistema de aquecimento elétrico no tubo flexível não ligado que serve para fornecer aquecimento elétrico no tubo flexível não ligado. Em uma forma de realização o tubo flexível não ligado compreende apenas um sistema de aquecimento elétrico.

[0040] Em uma forma de realização o tubo flexível não ligado compreende dois ou mais sistemas de aquecimento elétrico. Assim, se um sistema de aquecimento falha um segundo sistema de aquecimento pode estar operativo.

[0041] Em uma forma de realização o sistema de aquecimento elétrico compreende um ou mais fios. Os fios condutores elétricos podem ser incluídos na estrutura do tubo flexível não ligado sem causar qualquer impacto importante na estrutura, e os fios irão funcionar bem como um elemento de aquecimento.

[0042] Em uma forma de realização o sistema de aquecimento elétrico compreende uma ou mais das camadas de armadura no tubo flexível não ligado. Na maioria dos tubos flexíveis não ligados, as camadas de armadura são feitas de ligas metálicas que são eletricamente condutoras, e, por conseguinte, adequadas para uso como um elemento de aquecimento elétrico no tubo flexível não ligado. Por conseguinte, o sistema de aquecimento elétrico pode compreender uma carcaça, uma armadura de tração e/ou uma armadura de pressão. Assim, usando uma ou mais das camadas de armadura proporciona-se uma forma muito simples e econômica de fornecer aquecimento elétrico em um tubo flexível não ligado.

[0043] Em uma forma de realização a carcaça serve como o elemento de aquecimento. A primeira extremidade do tubo flexível não ligado é terminada em um primeiro conector de extremidade de acordo com a invenção e a carcaça é conectada com a fiação elétrica de uma fonte de energia, por exemplo, no anel de carcaça. Na segunda extremidade o tubo flexível não ligado é finalizado em um segundo conector de extremidade de acordo com a invenção, e a carcaça está conectada eletricamente com a armadura de tração no tubo através de fiação elétrica no segundo conector de extremidade. No primeiro conector de extremidade, a armadura à tração é conectada com a fonte de alimentação através de fiação no conector de extremidade. Assim, um circuito elétrico é estabelecido entre o primeiro e o segundo conector de extremidade por meio de fiação nos dois conectores de extremidade e a carcaça e a armadura de tração no tubo flexível não ligado. Haverá, pelo menos, uma camada isolante entre a carcaça e a armadura de pressão no tubo, ou seja, a bainha de pressão interna. Opcionalmente uma ou mais camadas de isolamento térmico que também funcionam como camadas de isolamento elétrico podem ser colocadas entre a carcaça e a armadura de pressão. As camadas de isolamento elétrico podem também ser localizadas entre a armadura de pressão e a armadura de tração. O circuito elétrico é ajustado de modo que a carcaça funcionará como um elemento de aquecimento. Através do uso de um conjunto de acordo com a invenção correntes de dispersão indesejadas e opcionalmente curtos-circuitos podem ser evitados.

[0044] Em uma forma de realização do conjunto, o conector de extremidade compreende uma luva de proteção. A luva de proteção é principalmente usada quando o conector de extremidade é transportado e pode ser removida quando o conector de extremidade é instalado para operação. A luva de proteção pode ser feita de material metálico, tal como, por exemplo, aço inoxidável ou material polimérico, tal como, por exemplo, polietileno ou fluoreto de polivinilideno. A luva de proteção pode ser reutilizável.

[0045] Em uma forma de realização o conector de extremidade é alojado em um invólucro de isolamento elétrico. O invólucro pode ser um invólucro em forma de barril encapsulando o conector de extremidade, assim, o invólucro não tem necessariamente que se encaixar com a forma do conector de extremidade. O principal objetivo do invólucro é servir para inibir a corrente de dispersão do conector de extremidade para alcançar o meio ambiente, por exemplo, quando o conector de extremidade está montado para operação em água do mar. O invólucro eletricamente isolante é preferencialmente fabricado de material polimérico com propriedades de isolamento elétrico, tal como epóxi, poliuretano, politetrafluoretileno, etileno propileno fluorado, ou cloreto de polivinila.

[0046] Em uma forma de realização o invólucro pode também ser adaptado para servir como uma cobertura de proteção para o conector de extremidade durante o transporte.

[0047] Em uma forma de realização, a presente invenção também se refere a um método para reduzir o risco de corrosão galvânica em um conector de extremidade para conectar um tubo flexível não ligado compreendendo meios de aquecimento elétrico a um conector. O método compreende: - prover um conector de extremidade tendo uma abertura de passagem com uma linha central e uma extremidade frontal e uma extremidade posterior, e compreende meios para estabelecer uma conexão elétrica com o meio de aquecimento no dito tubo flexível não ligado, o dito conector de extremidade compreende pelo menos uma primeira parte metálica tendo uma primeira superfície adaptada para contatar com uma segunda superfície de pelo menos uma segunda parte do conector de extremidade; - submeter a primeira superfície da primeira parte metálica a um tratamento para se obter uma primeira superfície substancialmente limpa; - aplicar um revestimento tendo uma alta resistividade elétrica à primeira superfície limpa; e, - curar o revestimento aplicado para se obter um revestimento na primeira superfície tendo uma alta resistividade elétrica.

[0048] Normalmente um conector de extremidade é feito de material, dos quais uma grande parte é um material metálico, por exemplo, uma liga metálica, como por exemplo, aço de baixa liga AISI 4130. Uma pequena parte do conector de extremidade pode ser de outros materiais, tais como, por exemplo, o material de revestimento e borracha usados para gaxetas e isolamento. Assim, uma parte maior do conector de extremidade, as peças metálicas, como o invólucro interior e o invólucro exterior, são capazes de conduzir uma corrente elétrica. No entanto, através do uso do método, é proporcionado um conector de extremidade com boas propriedades em relação ao isolamento elétrico, pelo qual a corrosão galvânica devido a correntes de dispersão pode ser significativamente reduzida. Em particular, é proporcionado um conector de extremidade tendo meios, tais como a fiação elétrica para conectar meios de aquecimento elétrico no tubo flexível não ligado com uma fonte de energia elétrica. A fonte de energia elétrica está conectada aos meios de aquecimento elétrico no tubo flexível não ligado através do conector de extremidade.

[0049] Como mencionado anteriormente a abertura de passagem não é um furo liso como tal, mas também compreende recessos, entalhes, cavidades, vedação e grampos servindo para terminar o tubo flexível não ligado, e estas partes, quando são metálicas e partes eletricamente condutoras, podem também ser tratadas de acordo com a invenção.

[0050] Embora a fiação elétrica e pontos de contato sejam isolados, é, no entanto, possível que correntes de dispersão possam aparecer no material metálico do conector de extremidade. Para combater o efeito de correntes de dispersão, o método proporciona um revestimento sobre as superfícies metálicas da abertura de passagem, cujo revestimento tem uma alta resistividade elétrica e funcionará como um revestimento isolante, o que impedirá uma corrente elétrica de ser transferida para ou a partir do material metálico abaixo do revestimento. O revestimento pode ser aplicado a todas as superfícies metálicas do conector de extremidade ou apenas a partes das superfícies metálicas no conector de extremidade. No último caso é preferível aplicar o revestimento à superfície de partes metálicas onde a superfície pode ser vulnerável à corrosão.

[0051] De acordo com o método de acordo com a invenção, uma primeira superfície de uma primeira parte metálica é revestida com um revestimento tendo uma alta resistividade elétrica. O revestimento pode servir como um isolante elétrico que serve para reduzir a disseminação da corrente de dispersão.

[0052] Em uma forma de realização do método, a segunda parte é uma parte metálica e a segunda superfície da segunda parte é submetida a um tratamento para se obter uma segunda superfície substancialmente limpa e, aplicando a segunda superfície limpa com um revestimento tendo uma alta resistência elétrica. Nesta forma de realização, tanto a primeira quanto a segunda superfícies são aplicadas com um revestimento proporcionando um isolamento elétrico e prevenindo um contato elétrico entre a primeira e a segunda parte metálica, reduzindo assim as possíveis correntes de dispersão nas partes metálicas.

[0053] De acordo com uma forma de realização do método, o revestimento é um revestimento de isolamento elétrico tendo uma resistividade elétrica de pelo menos 107 Q-m. Mais preferido uma resistividade elétrica de pelo menos 108 Q-m, tal como uma resistividade elétrica de pelo menos 109 Q-m, convenientemente uma resistividade elétrica de pelo menos 1010 Q-m.

[0054] Em princípio, qualquer material que possa ser aplicado como um revestimento e tendo uma resistividade elétrica de pelo menos 107 Q-m é adequado para uso no presente método. No entanto, em uma forma de realização do método, o revestimento é selecionado de um revestimento de epóxi, um revestimento de poliuretano, um revestimento de politetrafluoretileno, um revestimento de etileno propileno fluorado, um revestimento de esmalte e combinações dos mesmos. Estes materiais têm uma alta resistividade elétrica e propriedades mecânicas também aceitáveis para uso em um conector de extremidade.

[0055] O revestimento aplicado pode ser curado, simplesmente pelo contato com o ar atmosférico, ou por uso de um auxiliar de cura, tais como, por exemplo, calor ou luz.

[0056] A espessura do revestimento deve estar em uma faixa que assegure resistividade elétrica adequada e suficiente resistência no sentido de desgaste e em uma forma de realização do método o revestimento é aplicado com uma espessura de cerca de 0,05 mm a cerca de 5 mm, tal como com uma espessura de cerca de 0,1 mm a cerca de 4 mm, e adequado, com uma espessura de cerca de 0,2 mm a cerca de 3 mm. O revestimento pode, por exemplo, ser aplicado por pulverização, revestimento em pó, fusão ou através de aplicação por pincel.

[0057] Antes de o revestimento ser aplicado, a superfície sobre a qual o revestimento é para ser aplicado é tratado para proporcionar uma superfície limpa sobre a qual o revestimento pode aderir. Vantajosamente o tratamento de superfície é um jato de areia, uma limpeza mecânica, um ataque químico, um eletro polimento ou uma combinação de dois ou mais dos tratamentos mencionados.

[0058] Em uma forma de realização o método compreende a etapa adicional de aplicação de uma camada adesiva à superfície limpa. A finalidade da camada adesiva é de melhorar a aderência do revestimento à superfície da abertura de passagem. A camada adesiva pode ser baseada em epóxi ou poliuretano, ou compostos semelhantes. Em algumas formas de realização o revestimento é ligado à camada adesiva por reticulação. Assim, o adesivo será selecionado de modo que seja apropriado para a reticulação, tal como um adesivo à base de poliuretano. A reticulação pode ser iniciada, por exemplo, por calor, emissão de luz, tal como a partir de um laser ou por peróxidos, e outros métodos conhecidos para reticulação de materiais poliméricos. Descrição detalhada da invenção

[0059] A invenção será agora descrita em mais detalhes com referência a formas de realização mostradas nos desenhos, nos quais: - a Figura 1 mostra um tubo flexível não ligado para uso em um conjunto de acordo com a invenção; - a Figura 2 mostra um conector de extremidade para uso em um conjunto de acordo com a invenção; e, - a Figura 3 mostra uma seção do conjunto.

[0060] As figuras não são precisas em cada detalhe, mas apenas esboços destinados a mostrar os princípios da invenção. Detalhes que não constituem uma parte da invenção podem ter sido omitidos. Nas figuras os mesmos sinais de referência são usados para as mesmas partes.

[0061] A Figura 1 mostra um tubo flexível não ligado 1. O tubo 1 compreende uma carcaça 2, que constitui uma camada de armadura interna, dentro da bainha de pressão interna 3, que é estanque aos fluidos. Na superfície externa da bainha de pressão interna 3 encontra-se uma armadura de pressão 4 que circunda e protege a bainha de pressão interna. A armadura de pressão é circundada por uma camada de isolamento elétrico 5. Em torno da camada de isolamento elétrico 5 são enroladas duas camadas de armadura de tração 6 e 7. As camadas de armadura de tração 6 e 7 são circundadas por uma bainha externa 8.

[0062] A bainha de pressão interna 3 define o furo do tubo com o eixo 9. A bainha de pressão interna 3 é uma camada extrudada feita de um material de polietileno (PE) ou um fluoreto de polivinilideno (PVDF). A camada de isolamento 5 é também uma camada estanque a fluido feita de material de polietileno (PE) ou de fluoreto de polivinilideno (PVDF). A bainha externa 8 é uma camada estanque a fluidos, que deverá proteger o tubo de, por exemplo ingresso de água nas camadas de armadura. A bainha externa é feita de polietileno ou de polipropileno (PP).

[0063] A carcaça 2, a armadura de pressão 4 e as camadas de armadura de tração 6, 7 são feitas de um material metálico que é eletricamente condutor, tal como aço inoxidável.

[0064] A Figura 2 mostra um tubo flexível não ligado 1 e um conector de extremidade 10 formando um conjunto onde o tubo flexível não ligado 1 entra no conector de extremidade na extremidade frontal 11 e é finalizado no conector de extremidade 10. Na extremidade posterior 12 o conector de extremidade compreende um flange, através do qual o conector de extremidade pode ser preso a um conector.

[0065] A Figura 3 mostra uma seção do conector de extremidade 10 e os princípios de como o tubo flexível não ligado 1 é finalizado no conector de extremidade 10.

[0066] O conector de extremidade de 10 tem uma extremidade posterior 12, que compreende um flange com furos 14 adaptados para receber parafusos que podem prender o conector de extremidade 10 a um conector. O conector de extremidade compreende ainda um invólucro interior 13 e um invólucro exterior 15.

[0067] O tubo flexível não ligado 1 entra no conector de extremidade 10 na extremidade frontal 11 e na carcaça 2 e a bainha de pressão interna 3 continua na abertura de passagem 17 até a carcaça 2 ser terminada no anel 18 do invólucro. O anel 18 de carcaça é incorporado em um elemento isolante 19 feito de material de borracha. O elemento isolante 19 também é adjacente à terminação da bainha de pressão interna 3. O anel 18 de carcaça fixa a carcaça 2 no conector de extremidade por meio de porcas de travamento (não visível).

[0068] A bainha de pressão interna 3 é fixada no conector de extremidade 10 por meio de um elemento em forma de anel 20 e um dispositivo adicional 21, que é pressionado para dentro da superfície da bainha de pressão interna 3.

[0069] A armadura de pressão 4 e a camada de isolamento elétrico 5 são terminadas adjacentes ao elemento em forma de anel 20 e o dispositivo adicional 21. A armadura de pressão 4 e a camada de isolamento elétrico 5 são presas por um dispositivo de fixação em forma de anel 22.

[0070] As armaduras de tração 6 e 7 são terminadas em uma cavidade 23 formada entre o invólucro interior 13 e o invólucro exterior 15. A cavidade 23 é preenchida com epóxi que fixa as armaduras de tração 6 e 7, mas também funciona como material isolante.

[0071] A bainha externa 8 é terminada em um recesso no invólucro exterior 15. O conector de extremidade 10 é equipado com fiação elétrica. Um fio elétrico 24 conecta o anel 18 de carcaça com um ponto de contato na superfície do conector de extremidade. Um segundo fio elétrico 25 conecta as armaduras de tração 6, 7, com um ponto de contato na superfície do conector de extremidade. Os dois pontos de contato 24 e 25 podem ser conectados a uma fonte de energia ou alternativamente, os dois pontos de contato 24 e 25 podem ser mutuamente conectados. A fiação e os pontos de contato são devidamente isolados com o uso de material isolante adequado.

[0072] A linha tracejada 9 indica a linha central da abertura de passagem 17 e o raio da abertura de passagem é indicado pela letra R. Assim, a figura 3 mostra apenas uma meia parte da abertura de passagem e o conector de extremidade.

[0073] Em uma forma de realização particular do conector de extremidade 1 o invólucro interior 13 e o invólucro exterior 15 são feitos de material metálico. Além disso, as partes 20 e 22 são feitas de um material metálico. A superfície 26 do invólucro interior 13, faceando a abertura de passagem 17 é revestida com um revestimento 27 tendo uma alta resistividade elétrica. Além disso, a superfície 28 do invólucro exterior 15 faceando a abertura de passagem 17 é revestida com um revestimento 29 tendo uma alta resistividade elétrica. Além disso, as superfícies de 20 e 22 são revestidas com um revestimento 30 tendo uma alta resistividade elétrica. Nesta forma de realização, o revestimento tendo uma alta resistividade elétrica é um revestimento de epóxi tendo uma resistividade elétrica de mais do que 1010 Q-m e aplicado com uma espessura de aproximadamente 1 mm.

[0074] Na forma de realização representada na figura 3, todas as superfícies metálicas na parte interna do conector de extremidade tendo uma interface com outras superfícies foram aplicadas com o revestimento de epóxi, por exemplo, a interface entre o invólucro exterior 15 e o bainha externa 8. Além disso, a superfície do invólucro interior 13, faceando a abertura de passagem foi aplicado com um revestimento 27. Assim, não será necessário cobrir a superfície da abertura de passagem com uma camada de material isolante. O revestimento das superfícies metálicas serve para reduzir a ocorrência de correntes de dispersão e, desse modo, a corrosão galvânica do material metálico no conector de extremidade.

Claims

1. CONJUNTO compreendendo um conector de extremidade (10) e um tubo flexível não ligado (1), dito conector de extremidade (10) ser adaptado para conectar o tubo flexível não ligado (1) a um conector, dito conector de extremidade (10) tendo uma abertura de passagem (17) com uma linha central (9) e uma extremidade frontal (11) e uma extremidade posterior (12), dito conector de extremidade (10) compreende ainda meios (24, 25) para estabelecer uma conexão elétrica a pelo menos um sistema de aquecimento elétrico no dito tubo flexível não ligado (1), dito conector de extremidade (10) compreende, pelo menos uma primeira parte metálica (13) tendo uma primeira superfície contatando uma segunda superfície de pelo menos uma segunda parte (15) no conector de extremidade (10), em que a primeira superfície da primeira parte metálica, pelo menos na vizinhança da abertura de passagem, caracterizado pelo fato de que a superfície metálica da abertura de passagem compreende um revestimento (27, 29) tendo uma alta resistividade elétrica, preferivelmente o revestimento (27, 29) tem uma resistividade elétrica de pelo menos 107 Q-m.

2. CONJUNTO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda parte (15) é uma parte metálica e a dita segunda superfície compreende um revestimento tendo uma alta resistividade elétrica.

3. CONJUNTO de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte do revestimento compreende uma bucha.

4. CONJUNTO de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a segunda parte (15) é uma parte não-metálica e/ou a segunda parte é uma parte de isolamento elétrico.

5. CONJUNTO de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o sistema elétrico de aquecimento compreende uma ou mais camadas de armadura, preferivelmente o sistema de aquecimento elétrico compreende uma carcaça (2), e preferivelmente o sistema de aquecimento elétrico compreende uma armadura de tração (6, 7) e/ou uma armadura de pressão (4), e preferivelmente o sistema de aquecimento elétrico compreende um ou mais fios.

6. CONJUNTO de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o revestimento (27, 29) é selecionado de um revestimento de epóxi, um revestimento de poliuretano, um revestimento de politetrafluoretileno, um revestimento de etileno propileno fluorado, um revestimento de cloreto de polivinila, um revestimento de esmalte, um revestimento cerâmico, um revestimento de vidro e combinações dos mesmos.

7. CONJUNTO de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o revestimento (27, 29) é aplicado com uma espessura de 0,05 mm a 5 mm.

8. CONJUNTO de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o conector de extremidade (10) compreende ainda partes que compreendem material isolante, preferivelmente o conector de extremidade (10) compreende um revestimento isolante sobre a superfície externa.

9. CONJUNTO de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o conector de extremidade (10) compreende uma luva de proteção e/ou o conector de extremidade (10) é alojado em um invólucro de isolamento elétrico.

10. MÉTODO PARA REDUZIR O RISCO DE CORROSÃO GALVÂNICA em conector de extremidade (10) de acordo com a reivindicação 1, para conectar um tubo flexível não ligado (1) compreendendo meios de aquecimento elétrico a um conector, o dito método caracterizado pelo fato de compreender: prover um conector de extremidade (10) tendo uma abertura de passagem (17) com uma linha central (9) e uma extremidade frontal (11) e uma extremidade posterior (12), e compreendendo meios (24, 25) para estabelecer uma conexão elétrica aos meios de aquecimento no dito tubo flexível não ligado (1), o dito conector de extremidade (10) compreende pelo menos uma primeira parte metálica (13) tendo uma primeira superfície adaptada para contatar com uma segunda superfície de pelo menos uma segunda parte (15) no conector de extremidade (10); submeter a primeira superfície da primeira parte metálica (13) a um tratamento para se obter uma superfície limpa; aplicar um revestimento (27) tendo uma alta resistência elétrica à primeira superfície limpa; e curar o revestimento aplicado (27) para se obter um revestimento tendo uma alta resistividade elétrica, preferivelmente o revestimento é um revestimento eletricamente isolante tendo uma resistividade elétrica de pelo menos 107 Q-m.

11. MÉTODO de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a segunda superfície da segunda parte (15) é submetida a um tratamento para se obter uma segunda superfície limpa e, aplicar à segunda superfície limpa um revestimento tendo uma alta resistência elétrica.

12. MÉTODO de acordo com as reivindicações 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o revestimento (27, 29) é selecionado dentre um revestimento de epóxi, um revestimento de poliuretano, um revestimento de politetrafluoretileno, um revestimento de etileno propileno fluorado, um revestimento de esmalte e combinações dos mesmos, preferivelmente o revestimento é aplicado com uma espessura de 0,05 mm a 5 mm.

13. MÉTODO de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que o tratamento da superfície é um jato de areia, uma limpeza mecânica, um ataque químico, um eletro polimento ou uma combinação de dois ou mais dos tratamentos mencionados.

14. MÉTODO de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de aplicação de uma camada adesiva à superfície limpa.

15. MÉTODO de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de que o revestimento é ligado à camada adesiva por reticulação.