BR112017027438B1 - Método de montagem de ponteira de conduto flexível - Google Patents

Abstract

A invenção se refere a um método de montagem de ponteira (82) de conduto flexível submarino (10), que compreende as etapas seguintes: a) é fornecido um conduto flexível (10) que compreende uma estrutura tubular interna (16, 18, 20) e uma pluralidade de armaduras de tração (26); b) é fornecida uma ponteira (82) que compreende uma luva (30) e um capô cilíndrico (70) que vem cobrir coaxialmente a dita luva (30) para poder preparar uma câmara anular (76); c) a dita estrutura tubular interna é introduzida no interior da dita luva (30), e as ditas armaduras de tração (26) são conformadas para poder vir estender as mesmas em torno da dita luva; e, d) a dita luva (30) é introduzida no interior do dito capô cilíndrico (70) para poder ancorar as ditas armaduras de tração no interior da dita câmara anular (76). O método compreende por outro lado, depois da etapa c), uma dupla etapa de colocação em tensão longitudinal e de relaxamento das ditas armaduras de tração (26).

Description

[0001] A presente invenção se refere a um método de montagem de ponteira de conduto flexível para poder conectar condutos flexíveis submarinos destinados notadamente ao transporte de hidrocarbonetos.

[0002] Um domínio de aplicação considerado desses condutos flexíveis submarinos é notadamente, mas não exclusivamente, aquele dos condutos flexíveis ditos “dinâmicos”, condutos esses que são empregados nos meios marinhos de forte corrente, ou então próximo da superfície. Eles são submetidos em consequência disso a fortes tensões mecânicas quando eles estão em serviço.

[0003] Esses condutos flexíveis submarinos são usualmente de tipo “não ligado” e eles são realizados de acordo com os documentos normativos API 17J (Specification for Unbonded Flexible Pipe) e API RP 17B (Recommended Practice for Flexible Pipe) estabelecidos pelo American Petroleum Institute.

[0004] Eles compreendem pelo menos uma bainha interna estanque ao hidrocarboneto veiculado, pelo menos uma primeira manta de reforço de pressão feita de pelo menos um fio metálico enrolado com passo curto para retomar as tensões radiais, pelo menos uma segunda manta de reforço de tensão, feita de uma pluralidade de armaduras enroladas helicoidalmente com passo longo para retomar as tensões axiais que são exercidas sobre o conduto, e eventualmente, uma bainha de proteção externa.

[0005] As ponteiras destinadas a ser montadas na extremidade dos condutos flexíveis submarinos compreendem usualmente uma luva e um capô cilíndrico que vem cobrir coaxialmente a luva formando assim uma câmara anular entre eles.

[0006] A bainha interna e a primeira manta de reforço de pressão são introduzidas no interior da luva enquanto as armaduras de tração são conformadas em torno da luva. Durante essa conformação, as armaduras são descoladas da primeira manta de reforço de pressão e curvadas para em seguida, ser rebatidas contra a luva. Além disso, a extremidade livre das mesmas é preferencialmente recurvada para melhorar a ancoragem.

[0007] E depois, a luva assim ligada ao conduto é coberta pelo capô cilíndrico de maneira a que as armaduras venham se estender livremente no interior da câmara anular. A câmara anular é então cheia com uma resina sintética reticulável, por exemplo à base de epóxido, que vem embutir as armaduras. As armaduras presas pela resina solidificada são então solidamente ancoradas dentro da câmara anular, e portanto, solidárias da ponteira e do capô. De fato, as armaduras são notadamente retidas por atrito no interior da resina solidificada. Será possível notadamente se referir ao documento EP 1 336 061, documento esse que descreve um tal processo de montagem.

[0008] Entretanto, um ponto nevrálgico desses condutos se situa entre a ponteira que permite conectar os mesmos a uma instalação marinha ou submarina, e o próprio corpo do conduto. De fato, os movimentos repetidos do corpo do conduto em relação à ponteira, tendem a diminuir a resistência mecânica das armaduras de tração ao nível da ponteira, isso podendo levar a uma dessolidarização do conduto e da ponteira.

[0009] Por consequência, um problema que se apresenta e que a presente invenção visa resolver, é o de fornecer um método de montagem que permita evitar que a ponteira se dessolidarize do conduto flexível submarino depois de um período de serviço.

[0010] Com esse objetivo, a presente invenção apresenta um método de montagem de ponteira de conduto flexível submarino, do tipo que compreende as etapas seguintes: a) é fornecido um conduto flexível submarino que compreende uma estrutura tubular interna e uma pluralidade de armaduras de tração enroladas em hélice com passo longo em torno da dita estrutura tubular interna, a dita estrutura tubular interna apresentando uma extremidade livre; b) é fornecida uma ponteira que compreende uma luva e um capô cilíndrico destinado a vir cobrir coaxialmente a dita luva para poder preparar um espaço anular entre a dita luva e o dito capô cilíndrico; c) a dita extremidade livre da dita estrutura tubular interna é introduzida no interior da dita luva, enquanto que as ditas armaduras de tração são conformadas de maneira a poder vir estender as mesmas em torno da dita luva; e d) a dita luva é coberta com o dito capô para poder ancorar as ditas armaduras de tração no interior do dito espaço anular.

[0011] O método de montagem compreende por outro lado, depois da etapa c), uma dupla etapa de colocação em tensão longitudinal e de relaxamento das ditas armaduras de tração.

[0012] Assim, uma característica da invenção reside na revelação de uma falha das armaduras desconhecida até agora, a ruptura em fadiga das mesmas ao nível da ponteira. De fato, por ocasião da sua conformação, as armaduras são submetidas a grandes tensões nas quais elas são dobradas e desdobradas, e elas são então localmente plastificadas. Por consequência, as armaduras apresentam nas zonas plastificadas tensões residuais. Desse modo, de acordo com a invenção, as armaduras são colocadas em tensão durante um período determinado depois que elas foram plastificadas localmente. Por consequência, são acrescentadas tensões suplementares, o que tem como efeito aumentar mais ainda a plastificação nas zonas já plastificadas. E depois as armaduras são relaxadas, e esse relaxamento permite relaxar as tensões suplementares mas também as tensões residuais abaixo do limite de relaxamento das mesmas antes de tração. Portanto, as armaduras apresentarão sempre uma boa elasticidade e os níveis de tensões residuais nas armaduras serão inferiores a aqueles que eles teriam sido sem colocação em tensão. Desse modo, as armaduras resistem melhor à fadiga e a duração de vida em exploração, da ligação da ponteira e do conduto flexível submarino, é aumentada notavelmente.

[0013] Por outro lado, como será explicado abaixo, as armaduras serão colocadas em tensão longitudinal de acordo com um esforço superior à tração a qual as armaduras serão submetidas quando o conduto flexível submarino estiver em serviço.

[0014] De acordo com um primeiro modo de execução da invenção especialmente vantajoso, a dita dupla etapa de colocação em tensão longitudinal e de relaxamento é executada, entre a etapa c) e a etapa d), quer dizer, depois de ter ligado a luva e a estrutura tubular interna e de ter conformado as armaduras de tração em torno da luva. É então possível colocar em tensão cada uma das armaduras independentemente umas das outras, ou então por grupo. Desse modo, é fácil exercer uma tensão longitudinal a um valor determinada para cada uma das armaduras.

[0015] Considerando o conjunto das armaduras do conduto flexível submarino para um conduto de diâmetro interno igual a 6’’, ou seja 15,24 cm, é exercida de preferência uma tensão longitudinal compreendida entre 500 000 N e 17 500 000 N, ou seja substancialmente entre 50 t e as 1750 t. Por outro lado, para condutos flexíveis dos quais o diâmetro interno é compreendido entre 2’’, ou seja 5,08 cm e 20’’, ou seja 50,8 cm, a tensão longitudinal a aplicar ao conjunto das armaduras do conduto é determinada por proporcionalidade e é função do diâmetro e da seção total das mantas de armaduras. Vantajosamente, a tensão longitudinal aplicada é compreendida entre 800 000 N e 10 000 000 N, ou seja substancialmente entre 80 t e 1000 t, e preferencialmente entre 1 000 000 N e 8 000 000 N, ou seja entre 100 t e 800 t.

[0016] Por outro lado, as armaduras de tração apresentam cada uma delas uma extremidade de armadura livre, e vantajosamente cada uma das extremidades de armadura livres é segurada para poder colocar em tensão longitudinal as ditas armaduras de tração. As extremidades das armaduras são por exemplo engatadas em garras, para poder ser seguras e depois colocadas em tensão.

[0017] Além disso, cada uma das ditas extremidades de armadura livres se estende de acordo com uma direção axial, saliente da dita extremidade livre da dita estrutura tubular interna. Essa característica permite, como será explicado abaixo, que se possa vir segurar as extremidades de armadura livres entre as garras, com o risco de desnaturar as propriedades mecânicas da armadura ao nível do aperto, e depois vir cortar a extremidade segura, sem que por isso que a armadura seja curta demais para realizar a ancoragem. Dito de outro, um sobrecomprimento das armaduras é reservado para poder realizar facilmente a colocação em tensão longitudinal.

[0018] Além disso, e de modo vantajoso, é fornecido por outro lado um colar de aperto, e o dito colar de aperto é levado em torno da dita pluralidade de armaduras de tração, a montante da dita luva. Assim como será explicado mais em detalhe na descrição que vai se seguir, a pluralidade de armaduras é disposta em manta cilíndrica com curva diretriz circular em torno da estrutura tubular interna. Portanto, o colar de aperto é aplicado sobre a manta cilíndrica de armadura, e as armaduras são então deslocadas da estrutura tubular interna a partir do colar de aperto.

[0019] De maneira que, é fornecido por outro lado, de modo especialmente vantajoso, um anel de apoio e o dito anel de apoio é montado em torno da dita luva para poder receber em apoio as armaduras de tração da dita pluralidade de armaduras de tração. O anel de apoio pode permanecer na luva ou então constituir uma peça de calçamento para a colocação em tensão das armaduras de tração e ser retirado em seguida.

[0020] De acordo com um segundo modo vantajoso de execução da invenção, a dita dupla etapa de colocação em tensão longitudinal e de relaxamento é executada depois da etapa d). Assim, as armaduras de tração são colocadas em tensão longitudinal depois que elas foram solidarizadas à luva. Dito de outro modo, uma tração é exercida axialmente sobre a ponteira em um sentido oposto a aquele da introdução da extremidade livre da estrutura tubular interna no interior da luva, de maneira poder colocar em tensão simultaneamente todas as armaduras de tração.

[0021] De acordo com um modo de realização especialmente vantajoso são colocados em engate o dito conduto flexível submarino e a dita ponteira e são exercidos esforços de acordo com uma direção longitudinal e em sentido oposto sobre o dito conduto flexível submarino e sobre a dita ponteira para poder colocar em tensão longitudinal as ditas armaduras de tração. Por exemplo a ponteira é amarrada, tipicamente a uma distância compreendida entre um metro e dez metros da ponteira, a uma estrutura mantida em posição fixa e circunda-se o conduto flexível submarino próximo da ponteira em jogos de lagartas que permitem acionar em translação e axialmente o conduto flexível em um sentido oposto à estrutura.

[0022] Em um outro exemplo, os jogos de lagartas são substituídos por um anel de aperto (“clamp”).

[0023] Em uma variante de realização do modo acima, as armaduras de tração do conduto flexível submarino são colocadas em tensão em comprimento aleatório e mais especialmente na zona situada sob um limitador de curvatura tal como um enrijecedor de curvatura ou um redutor de curvatura. De fato, as armaduras de tração são nessa zona submetidas a variações de curvaturas que causam um excesso de solicitações que têm como efeito acelerar o envelhecimento do conduto em fadiga.

[0024] Para isso, o dito conduto flexível e a dita ponteira são colocados em engate e são exercidos esforços de acordo com uma direção longitudinal e em sentido oposto sobre o dito conduto e sobra a dita ponteira para poder colocar em tensão longitudinal as ditas armaduras de tração. Por exemplo a ponteira é amarrada a uma estrutura mantida em posição fixa e circunda-se o conduto flexível, tipicamente a uma distância compreendida entre 1 metro e 50 metros da ponteira, em jogos de lagartas ou em um anel de aperto que permitem acionar em translação e axialmente o conduto flexível em um sentido oposto à estrutura.

[0025] De acordo com uma variante de realização da invenção é colocado além disso um fluido sob pressão no interior do dito conduto flexível submarino. Por exemplo, o fluido sob pressão é levado para o interior do conduto flexível a um valor de uma vez e meia a pressão de concepção. Desse modo, é melhorada ainda mais a relaxação das tensões. Por outro lado, simula-se assim o comportamento real do conduto flexível submarino em serviço.

[0026] Além disso, e de modo preferido, as armaduras de tração são colocadas em tensão longitudinal a um valor de tensão próximo do limite de elasticidade das armaduras de tração, e isso, qualquer que seja o modo de realização. As armaduras de tração são levadas a um valor de tensão compreendido entre 0,5 e uma vez o limite de elasticidade das mesmas. De preferência, elas são levadas a um valor de tensão de relaxação ótima compreendido entre 0,8 e 0,9 vezes seu limite de elasticidade.

[0027] Vantajosamente, as armaduras de tração são solicitadas em tensão a um valor superior a aquele que elas seriam levadas a ser submetidas em serviço, tanto para esforços em tensão quanto para esforços de pressão interna.

[0028] Outras particularidades e vantagens da invenção se destacarão com a leitura da descrição feita abaixo de modos de realização especiais da invenção, dados a título indicativo mas não limitativo, em referência aos desenhos anexos.

[0029] A Figura 1 é uma vista esquemática parcial com partes destacadas de um conduto flexível submarino de acordo com a invenção.

[0030] A Figura 2 é uma vista esquemática parcial em corte hemiaxial de um conduto flexível submarino equipado com uma ponteira em curso de montagem de acordo com a invenção de acordo com um primeiro modo de execução.

[0031] A Figura 3 é uma vista esquemática parcial em corte hemiaxial de um conduto flexível submarino e equipado com uma ponteira montada.

[0032] A Figura 4 é uma vista esquemática parcial em elevação de lado que ilustra um segundo modo de execução da invenção.

[0033] A Figura 5 é um gráfico representando um dos interesses da invenção.

[0034] A Figura 6 é uma vista esquemática parcial em elevação lateral que ilustra uma variante de realização do modo de execução da invenção tal como ilustrado na Figura 4.

[0035] A Figura 1 ilustra parcialmente e com partes destacadas um conduto flexível submarino 10 destinado ao transporte dos hidrocarbonetos em meio offshore. Ele apresenta, do interior 12 para o exterior 14, uma carcaça metálica 16 introduzida em uma bainha estanque 18 feita de material polimérico; uma abóbada de pressão 20 feita de um fio de forma enrolado helicoidalmente com passo curto para formar espiras unidas em torno da bainha estanque 18; duas mantas 22, 24 respectivamente feitas de uma pluralidade de armaduras de tração 26 enroladas helicoidalmente com passo longo em torno da abóbada de pressão 20; e uma bainha estanque de proteção 28 que circunda as duas mantas 22, 24.

[0036] Em variante, o conduto flexível 10 apresenta quatro mantas feitas de uma pluralidade de armaduras de tração 26 enroladas helicoidalmente com passo longo em torno da abóbada de pressão 20.

[0037] As armaduras de tração 26 de uma 22 das duas mantas 22, 24 são enroladas helicoidalmente em um sentido oposto à pluralidade das armaduras de tração 26 da outra 24 das duas mantas 22, 24 de maneira a poder equilibrar as forças tangenciais que aparecem em cada uma de suas duas mantas 22, 24. De fato, as armaduras de tração 26 são destinadas a vir retomar os esforços longitudinais que são exercidos sobre o conduto flexível. Cada uma das mantas 22, 24 pode compreender, por exemplo mais de 40 armaduras. É compreendido nesse caso, que as armaduras submetidas aos esforços de tração podem tender a se aproximar de uma linha reta e não conservar sua curvatura de acordo com seu circulo osculador.

[0038] De maneira que, é compreendido que as ponteiras de conexão vão dever, além de assegurar a estanqueidade com o conduto flexível submarino, também retomar os esforços de tração aos quais ele é submetido. Portanto, as armaduras de tração 26 devem ser solidamente amarradas nas ponteiras.

[0039] Agora será feito referência à Figura 2 que mostra parcialmente e em corte hemiaxial, uma luva 30 e conduto flexível submarino 10. São de novo encontradas sucessivamente, do interior 12 para o exterior 14, por um lado a carcaça metálica 16, a bainha estanque 18 e a abóbada de pressão 20, que constituem uma estrutura tubular interna, e por outro lado as duas mantas 22, 24 e a bainha estanque de proteção 28.

[0040] Vantajosamente, o enrolamento de uma tira antidesgaste é previsto entre a abóbada de pressão 20 e a primeira manta 22 de armaduras de tração por um lado, e entre a primeira manta 22 e a segunda manta 24 de armaduras de tração por outro lado. Por consequência, será possível prever de maneira vantajosa o enrolamento de pelo menos uma tira de retenção por cima da manta 24 de armaduras de tração para limitar a dilatação das mantas 22, 24 em caso de efeito de fundo inverso.

[0041] A luva 30 também denominada abóbada, apresenta uma parte dianteira de conexão 32 e uma parte traseira 34 de ligação com o conduto flexível 10. A luva 30 apresenta no interior e na parte traseira 34 um anel de bloqueio 39 que apresenta uma face traseira 40 de apoio da abóbada de pressão 20. Há presente também, em torno do anel de bloqueio 39, um degrau axial periférico 45 que apresenta uma aresta comum com a parede externa cônica 42, e que forma uma superfície de apoio. No lado oposto, a luva 30 apresenta uma parede externa cônica 42 da qual o centro teórico é situado para além da parte dianteira de conexão 32 no lado oposto à parte traseira 34 de ligação. Ela apresenta também um colar 44 na parte de diâmetro menor da parede externa cônica 42. Assim, o colar 44 e a parede externa cônica 42 delimitam parcialmente um alojamento 46.

[0042] A estrutura tubular interna compreendendo a abóbada de pressão 20, a bainha estanque 18 e a carcaça 16 definem uma extremidade livre escalonada, extremidade essa que é introduzida no interior da luva 30 em sua parte traseira 34. Por consequência, um anel de engaste 48 é instalado contra a superfície de apoio disposta pelo degrau axial periférico 45, e ele se estende saliente do anel de bloqueio 39 para impedir qualquer deslocamento axial do anel de bloqueio 39 e/ou do anel de engaste, não referenciado, da bainha de pressão. Por outro lado, um anel de apoio 50 geometricamente complementar do anel de engaste 48 é levado em aplicação contra ele. Ele apresenta, por exemplo, um chanfro traseiro externo que forma uma rampa cônica de apoio externo 52, oposta ao anel de engaste 48 e uma face de apoio cilíndrica de apoio dianteiro 54 que se estende saliente da parede externa cônica 42.

[0043] Além disso, atrás da luva 30 e em torno do conduto flexível submarino 10, um colar de aperto 56, de preferência feito de várias partes, vem manter as duas mantas de armaduras 22, 24 concêntricas. O colar de aperto 56 apresenta, por exemplo, um chanfro dianteiro interno que forma uma rampa cônica de apoio interno 58, e uma borda traseira 60 na proximidade da qual se estende axialmente uma cânula 62 que recebe a bainha estanque de proteção 28.

[0044] Assim, depois de ter ligado juntas a estrutura tubular interna, quer dizer a abóbada de pressão 20, a bainha estanque 18 e a carcaça 16, com a luva 30, são instalados o anel de apoio 50 e o colar de aperto 56. Em seguida são conformadas as armaduras 26 das duas mantas 22, 24.

[0045] Primeiramente, será observado que durante a montagem da luva sobre a estrutura tubular interna, as armaduras 26 das duas mantas 22, 24 foram inclinadas para trás por razões de volume. A inclinação é efetuada em parte graças ao colar de aperto 56. A rampa cônica de apoio interno 58 permite inclinar para trás as armaduras 26 das duas mantas 22, 24. Essa inclinação é de natureza a gerar tensões internas em cada uma das armaduras. Depois que a montagem foi realizada, vem-se então rebater essas armaduras 26 contra o anel de apoio 50 e depois dobrando as mesmas substancialmente na direção da parede externa cônica 42.

[0046] Cada uma das armaduras 26 apresenta uma extremidade de armadura livre 64. As extremidades de armadura livres 64 vêm se estender na Figura 2, de modo esquemático, no interior do alojamento 46. No entanto, é previsto preparara extremidades de armadura livres que se estendem axialmente pelo menos salientes da estrutura tubular interna de maneira a poder segurar cada uma delas entre garras não representadas. Dito de outro modo, as extremidades de armadura livres 64 são mais longas do que aquelas representadas na Figura 2.

[0047] Portanto, em uma primeira fase vem-se acionar longitudinalmente graças a essas garras as extremidades de armadura livres de maneira a colocar em tensão as armaduras 26, de acordo com uma direção substancialmente paralela à parede externa cônica 42.

[0048] Considerando o conjunto das armaduras do conduto flexível submarino 10, para um conduto de diâmetro interno igual a 6’’, ou seja 15,24 cm, é exercida de preferência uma tensão longitudinal compreendida entre 500 000 N e 17 500 000 N, ou seja substancialmente entre 50 t e as 1750 t. Por outro lado, para condutos flexíveis dos quais o diâmetro interno é compreendido entre 2’’, ou seja 5,08 cm e 20’’, ou seja 50,8 cm, a tensão longitudinal a aplicar ao conjunto das armaduras do conduto é determinada por proporcionalidade e é função do diâmetro e da seção total das mantas de armaduras.

[0049] Antes da colocação em tensão das armaduras de tração 26 da manta externa 24 são colocadas em tensão as armaduras 26 da manta interna 22. Primeiramente, será observado que as armaduras 26, devido ao seu enrolamento helicoidal, são substancialmente inclinadas em relação às geratrizes da parede externa cônica 42. Por outro lado, quando as armaduras 26 são acionadas em translação, elas vêm se apoiar por um lado sobre o anel de apoio 50 contra a rampa cônica de apoio externo 52 e a face de apoio cilíndrica de apoio dianteiro 54, diretamente para a manta 22 que é a mais interna ou indiretamente para a manta 24 que é a mais externa, e por outro lado sobre o colar de aperto 56, contra a rampa cônica de apoio interno 58, diretamente para a manta 24 que é a mais externa e indiretamente para a manta 22 que é a mais interna. Desse modo, vem-se exercer uma tensão longitudinal sobre as armaduras 26 que é exercida substancialmente uniformemente das extremidades de armadura livres 64 até o colar de aperto 56. Desse modo, é exercida uma tensão longitudinal sobre as porções de armadura 26 que foram submetidas a tensões durante a primeira parte da montagem da luva 30. A tensão exercida sobre as extremidades de armadura livres 64 se transmite bem evidentemente para o conduto flexível 10 para além do colar de aperto 56. Mas sua intensidade se dissipa com a distância.

[0050] A tensão longitudinal transmitida às armaduras 26 gera tensões que se sobreadicionam às tensões residuais devidas à conformação inicial das armaduras. As armaduras são colocadas em tensão a um valor compreendido entre 0,5 e 1,0 vez o limite de elasticidade das mesmas. De preferência, elas são levadas a um valor de tensão de relaxação ótima compreendido entre 0,8 e 0,9 vezes seu limite de elasticidade.

[0051] Em seguida, depois de um período de colocação em tensão dado, compreendido entre 5 segundos e 60 segundos, de preferência inferior a 30 segundos, relaxa-se a extremidade de armadura livre 64 e portanto, vem-se abaixar o nível das tensões residuais da armadura. Consequentemente, a armadura apresenta uma resistência em fadiga aumentada. Considerando a colocação em tensão do conjunto das extremidades de armaduras livres 64 das mantas interna e externa 22, 24, o período de colocação em tensão dado é nesse caso compreendido entre 1 minuto e 60 minutos, de preferência inferior a 20 minutos. O tempo de colocação em tensão das armaduras de tração depende do comprimento do conduto flexível solicitado e do valor máximo da tensão a aplicar.

[0052] Será possível se referir ao gráfico ilustrado na Figura 5, que mostra a evolução da resistência em tração das armaduras 26 em função do número de ciclos de deformação que é aplicado a elas. A curva inferior 66 representa uma armadura que não foi submetida a nenhuma colocação em tensão e na qual as tensões residuais permaneciam em seu nível inicial, enquanto que a curva superior 68 representa a evolução de uma armadura que foi submetida a uma colocação em tensão temporária cíclica. É observado que as propriedades mecânicas da armadura, em fadiga, são aumentadas quando as tensões residuais foram parcialmente atenuadas graças a uma colocação em tensão temporária.

[0053] Agora será feito referência à Figura 3 que ilustra esquematicamente o acabamento do método de montagem de acordo com a invenção.

[0054] São encontradas de novo nessa Figura 3 a luva 30, e a estrutura tubular interna, quer dizer a abóbada de pressão 20, a bainha estanque 18 e a carcaça 16. São encontrados de novo também o colar de aperto 56 e em frente a ele o anel de engaste 48 que foi liberado do anel de apoio 50. No entanto, o anel de apoio 50 pode muito bem permanecer permanentemente em volta das mantas de armaduras 22, 24, se for necessário. Será observado que as extremidades de armadura livres 64 foram recurvadas para trás formando assim um gancho para melhorar a ancoragem. Essa configuração não é sistemática e as extremidades livres 64 podem apresentar uma extremidade reta, torcida, ou ainda ondulada. Por outro lado, a luva 30 ligada ao conduto flexível 10 foi introduzida no interior de um capô cilíndrico 70 que apresenta uma borda de apoio dianteira interna 72 que vem se apoiar sobre o colar 44 e uma borda de apoio traseira oposta 74 que vem se apoiar sobre a bainha estanque de proteção 28 por intermédio de um conjunto traseiro de estanqueidade que compreende um anel de engaste e um colar traseiro. Assim o capô cilíndrico 70 vem fechar o alojamento 46 para formar uma câmara anular 76. A câmara anular se estende assim axialmente do colar de aperto 56 até o colar 44. Além disso, o capô cilíndrico 70 apresenta um orifício de enchimento 78 que pode ser fechado por um parafuso de obturação 80 ou par qualquer outro meio suscetível de convir. A câmara anular 76 é então cheia com uma resina epóxido reativa inicialmente líquida e destinada a endurecer. Portanto, as armaduras 26 são presas pela câmara anular 76 e portanto, estão solidamente ancoradas na ponteira 82 formada pela luva 30 introduzida no capô cilíndrico 70.

[0055] De acordo com um segundo modo de execução da invenção ilustrado na Figura 4, fica-se livre da colocação em tensão longitudinal individual das armaduras tal como descrita acima conservando assim todas as outras etapas, até a ancoragem das armaduras no interior da câmara anular da ponteira. São assim encontrados de novo nessa Figura uma ponteira 82’ e um conduto flexível submarino 10’. A ponteira é nesse caso amarrada a uma estrutura fixa 84 por intermédio de uma cabeça de tração 86. Por consequência, são utilizados trens de lagartas 88 em torno do conduto flexível 10’. Graças a esses três de lagartas 88 é exercido um esforço isostático de acordo com uma direção axial do conduto flexível 10’, em um sentido oposto à ponteira 82’ de maneira a poder colocar em tensão substancialmente longitudinalmente todas as armaduras das mantas de armaduras do conduto flexível 10’ tanto na ponteira 82’ quanto em comprimento aleatório em uma distância de alguns metros.

[0056] Em seguida, o conduto flexível 10’ é relaxado, de maneira a abaixar o nível das tensões residuais que permanecem nas armaduras.

[0057] Assim, qualquer que seja o modo de execução da invenção escolhido, o método de montagem da ponteira compreende uma fase preliminar de preparação da extremidade do conduto flexível na qual se vem liberar a estrutura tubular interna de maneira escalonada para poder enfiar a mesma no interior da luva. Logo depois se vem conformar as armaduras de tração para poder vir estender as mesmas em torno da luva e a luva é introduzida no interior do capô cilíndrico a fim de poder em seguida encher a câmara anular assim formada com uma resina endurecível.

[0058] A colocação em tensão longitudinal das armaduras intervém, ou individualmente antes de introduzir a luva no interior do capô cilíndrico, ou depois que a ponteira foi montada no conduto.

[0059] De acordo com uma variante de realização de um segundo modo de execução da invenção ilustrado na Figura 6, o conduto flexível submarino 10’ é colocado em tensão por intermédio de uma estrutura 90 que compreende um anel de aperto 88’ e um êmbolo 92. A estrutura 90 é, na Figura 6, fixada ao solo 94 mas de preferência, a estrutura 90 é móvel e pode ser deslocada em função da localização do conduto 10’ sobre o qual uma ponteira 82’ acaba de ser montada e/ou para o qual um teste FAT definido no documento normativo API 17J (Specification for Unbonded Flexible Pipe), vai ser realizado. A estrutura 90 ou banco móvel de tração é posicionada(o) de um lado e de outro do corpo do conduto flexível 10’, ao nível de sua extremidade. De maneira vantajosa, o dito banco pode compreender uma capota, não representada, que visa proteger o comprimento aleatório do dito conduto 10’. A parte do conduto 10’ situada na sequência do comprimento aleatório, não representada, é por exemplo enrolada sobre uma bobina de estocagem ou no interior de um cesto de estocagem.

[0060] Nessa variante, os jogos de lagartas 88 empregados de acordo com a variante precedente são substituídos por um anel de aperto 88’. O anel de aperto 88’ é instalado em torno do conduto 10’, em seu comprimento aleatório, enquanto que a ponteira 82’ é amarrada à estrutura por intermédio de uma cabeça de tração 86, ela própria ligada ao êmbolo 92.

[0061] O anel 88’, ligado fixamente à estrutura 90, permite conter o corpo do conduto 10’ e exercer sobre esse último esforços radiais de aperto a fim de manter o mesmo em posição fixa em relação à dita estrutura 90. O dito anel de aperto 88’ compreende meios elásticos de acomodações, não representados a Figura 6, que permitem ajustar as variações de dimensões do conduto 10’. De fato, o diâmetro do conduto tem tendência a diminuir levados em consideração sua colocação em tensão axial assim como esforços radiais gerados pela introdução de um fluido sob pressão no interior do conduto, mais precisamente dentro do espaço anular definido pelo volume situado entre a bainha estanque 18 e a bainha estanque de proteção 28 por ocasião de um teste FAT. O dito anel mede por exemplo entre 1 metro e 4 metros. Um tal tipo de anel de aperto é notadamente descrito nos pedidos de patente WO 99/58889, WO 99/35429 e US 3,540,642. O anel de aperto 88’ é por outro lado instalado na proximidade da ponteira 82’, por exemplo a uma distância compreendida entre 5 metros e 20 metros, de preferência entre 5 metros e 10 metros.

[0062] O dito êmbolo 92 é destinado a exercer um esforço isostático de acordo com uma direção axial do conduto flexível 10’, por intermédio da solidarização das armaduras de tração 26 com a ponteira 82’. Desse modo, são colocadas em tensão substancialmente longitudinalmente todas as armaduras das mantas de armaduras 22, 24 do conduto flexível 10’ tanto na ponteira 82’ quando em comprimento aleatório em uma distância de alguns metros, de preferência algumas dezenas de metros.

[0063] E, da mesma maneira que explicado acima, depois de aplicação de uma tensão longitudinal dada durante um período de tempo dado de valores idênticos àqueles indicados mais acima, o conduto flexível 10’ é em seguida relaxado de maneira a abaixar o nível de tensões residuais que permanece nas armaduras 26. Assim, é melhorada a resistência mecânica das armaduras de tração 26 ao nível da ponteira 82’ e portanto é aumentado o tempo de vida em servido do conduto flexível 10’.

Claims (10)

1. Método de montagem de ponteira (82) de conduto flexível submarino (10), compreendendo as seguintes etapas: a) prover um conduto flexível submarino (10) que compreende uma estrutura tubular interna (16, 18, 20) e uma pluralidade de armaduras de tração (26) enroladas em hélice com passo longo em torno da dita estrutura tubular interna (16, 18, 20), a dita estrutura tubular interna apresentando uma extremidade livre; b) prover uma ponteira (82) que compreende uma luva (30) e um capô cilíndrico (70) destinado a vir cobrir coaxialmente a dita luva (30) para dispor uma câmara anular (76) entre a dita luva (30) e o dito capô cilíndrico (70); c) introduzir a dita extremidade livre da dita estrutura tubular interna no interior da dita luva (30), enquanto que as ditas armaduras de tração (26) são conformadas de maneira a estender as mesmas em torno da dita luva; e d) cobrir a dita luva (30) com o dito capô cilíndrico (70) para ancorar as ditas armaduras de tração no interior da dita câmara anular (76); caracterizado pelo fato de que ele compreende adicionalmente, depois da etapa c), uma dupla etapa de colocar em tensão longitudinal e relaxar as ditas armaduras de tração (26).

2. Método de montagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita dupla etapa de colocar em tensão longitudinal e relaxar é executada, entre a etapa c) e a etapa d).

3. Método de montagem de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as ditas armaduras de tração (26) apresentam cada uma delas uma extremidade de armadura livre (64), e em que cada uma das extremidades de armadura livres é segurada para tensionar longitudinalmente as ditas armaduras de tração (26).

4. Método de montagem de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada uma das ditas extremidades de armadura livres (64) se estende de acordo com uma direção axial, saliente da dita extremidade livre da dita estrutura tubular interna (16, 18, 20).

5. Método de montagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita dupla etapa de colocação em tensão longitudinal e de relaxamento é executada depois da etapa d).

6. Método de montagem de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que são colocados em engate o dito conduto flexível submarino (10’) e a dita ponteira (82’) e em que são exercidos esforços de acordo com uma direção longitudinal e em sentidos opostos sobre o dito conduto submarino (10’) e sobre a dita ponteira (82’) para tensionar longitudinalmente as ditas armaduras de tração.

7. Método de montagem de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que é colocado adicionalmente um fluido sob pressão no interior do dito conduto flexível submarino (10’).

8. Método de montagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de prover adicionalmente um colar de aperto (56), e em que o dito colar de aperto é levado em torno da dita pluralidade de armaduras de tração (22, 24) e a montante da dita luva (30).

9. Método de montagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de prover adicionalmente um anel de apoio (50) e em que o dito anel de apoio é montado em torno da dita luva (30) para receber em apoio as armaduras de tração (26) da dita pluralidade de armaduras de tração.

10. Método de montagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que as armaduras de tração (26) são colocadas em tensão longitudinal a um valor de tensão entre 0,5 e uma vez o limite de elasticidade das armaduras de tração.

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