BR112019010119A2 - sistema de isolamento composto - Google Patents

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Abstract

a presente invenção revela concretizações que proporcionam um sistema compósito auto-moldado para operações de isolamento e cobertura. o sistema compósito auto-moldado pode ser curado para formar qualquer forma desejada para operações de isolamento e cobertura. o sistema compósito compreende uma ou mais camadas que podem criar um compósito em camadas rígido quando curada. uma ou mais camadas do sistema compósito podem incluir uma camada base que é trançada, substrato com base em fibra não-tecida ou tricotada, camada de matriz intersticial, e camada de topo personalizável. o revestimento de topo customizável pode ser uma solução de polímero à base de solvente que inclui vários aditivos que podem incluir pigmentos coloridos, aditivos para proteção de abrasão adicional, aditivos para proteção térmica, e/ou aditivos para a criação de várias texturas ou aparências visíveis ao sistema compósito.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA DE ISOLAMENTO COMPOSTO”.
CAMPO DA INVENÇÃO [0001] A presente invenção tipicamente se refere a, em geral, um sistema de isolamento de tubulações customizável em massa para aplicações veiculares industriais, automotivas e recreacionais que envolvem transporte de fluidos pelas tubulações e dutos.
ANTECEDENTES [0002] As tubulações isoladas nos setores industriais e de transporte são frequentemente para uma única aplicação e eles são frequentemente partes de baixo volume com necessidades anuais abaixo de mil unidades. Em muitas aplicações, é necessário que o isolamento seja adequado especificamente à geometria específica da tubulação e as necessidades de isolamento específicas da aplicação. Tipicamente, o isolamento não é flexível ou adaptável para diferentes configurações. Frequentemente o isolamento é necessário para realizar o isolamento térmico, proteção das tubulações, ser esteticamente aceitável e ser durável por longos períodos. Os métodos atuais tipicamente necessitam de ferramentas específicas ou métodos de instalação manuais intensivos e tipicamente não funcionam no nível desejado em uma ou mais áreas. Frequentemente o isolamento das tubulações é uniforme ao longo da parte para minimizar a complexidade da aplicação, ainda a perda térmica exibida em todo o sistema é não uniforme.
[0003] Além disso, a tubulação automotiva e industrial tipicamente compreende formatos complexos, reduções ou similar de modo a ser direcionada ao ponto de saída adequado e frequentemente qualquer parte unitária é uma parte única. Deste modo, há uma necessidade por um sistema de isolamento customizável que seja infinitamente configurável para várias aplicações.
BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Petição 870190052235, de 04/06/2019, pág. 26/112
2/78 [0004] As modalidades da presente invenção atendem as necessidades acima e/ou alcançam outras vantagens ao prover aparelhos e métodos para um sistema de isolamento composto reforçado em fibra customizável em massa, de automoldagem que pode ser simplesmente aplicado a uma tubulação individual ou funcionar de forma eficiente em configurações de partes com grande volume. As modalidades da invenção se referem a, em geral, um sistema de isolamento composto reforçado em fibra que é configurado para ser aplicado a um componente compreendendo: uma ou mais camadas de reforço estrutural, estas uma ou mais camadas de reforço estrutural sendo configuradas para se conformar ao componente; uma cobertura de fibra de automoldagem compreendendo uma estrutura do tipo mola configurada para prover compressão em torno do componente; e uma ou mais soluções de matriz de polímero líquido configuradas para ser aplicadas a uma ou mais camadas de reforço estrutural e/ou a cobertura de fibra de automoldagem posicionada no componente para formar o sistema de isolamento composto reforçado em fibra quando curado. Como tal, em alguns casos, o sistema compreende uma cobertura altamente flexível, de automoldagem, uma ou mais camadas de base fibrosa, um ou mais sistemas de matriz altamente customizáveis, uma cobertura superior e um mecanismo de fixação, que são configurados para serem providos/configurados em um componente e termicamente curados em um componente sem necessitar da ajuda de moldes externos.
[0005] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, em que uma ou mais camadas de reforço estrutural compreendem fibras estruturais, fibras de resina e/ou fibras elásticas, em que: fibras estruturais compreendem fibras de vidro, carvão, polímero, cerâmica, fibras metálicas, fibras minerais e/ou fibras naturais; e fibras de resina compreendem tereftalato de polietileno (PET), poliamida (PA), sulfeto de polifenileno (PPS), éter de óxido
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3/78 de polifenileno (PRE), polietilenimina (PEI), poliéter éter cetona (PEEK), polímeros de flúor tais como fibras baseadas em politetrafluoroetileno (PTFE), etileno-tetrafluoroetileno (ETFE), polivinilidenofluoreto (PVDF), e/ou etileno-tetrafluoroetileno (ETFE).
[0006] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, estas uma ou mais camadas de reforço estrutural compreendem materiais de fibra trançados, materiais de fibra tramados, materiais de fibra tecidos e/ou materiais de fibra não tecidos.
[0007] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, as umas ou mais camadas de reforço estrutural compreendem películas poliméricas, películas metálicas, películas poliméricas metalizadas, chapas, películas reforçadas de fibras e/ou chapas reforçadas de fibras.
[0008] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, a cobertura de fibra de automoIdagem compreende materiais de fibra trançados, materiais de fibra tramados, materiais de fibra tecidos e/ou materiais de fibra não tecidos.
[0009] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, a cobertura de fibra de automoIdagem compreende fibras estruturais, fibras de resina e/ou fibras elásticas, em que: fibras estruturais compreendem fibras de vidro, carvão, polímero, cerâmicas, metálicas, minerais e/ou fibras naturais; e fibras de resina compreendem tereftalato de polietileno (PET), poliamida (PA), sulfeto de polifenileno (PPS), éter de óxido de polifenileno (PPE), polietilenimina (PEI), poliéter éter cetona (PEEK), polímeros fluóricos tais como fibras baseadas em politetrafluoroetileno (PTFE), etilenotetrafluoroetileno (ETFE), polivinilidenefluoreto (PVDF), e/ou etilenotetrafluoroetileno (ETFE).
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4/78 [0010] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, as umas ou mais soluções de matriz de polímero líquido compreendem uma dispersão de polímero termoplástico triturado em um solvente orgânico ou não orgânico.
[0011] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, as umas ou mais soluções de matriz de polímero líquido compreendem um ou mais aditivos escolhidos a partir de um grupo compreendendo tensoativos, emulsificantes, dispersantes, modificadores de reologia e aditivos funcionais.
[0012] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, as umas ou mais soluções de matriz de polímero líquido compreendem um polímero termofixo, em que o polímero termofixo compreende polímeros alquídicos, de amino, epóxi, fenólicos, de poliimida, poliuretano ou silano.
[0013] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, as umas ou mais soluções de matriz de polímero líquido são configurados para fluir dentro e pelo menos parcialmente infundir a cobertura de fibra de automoldagem para criar um composto reforçado com fibra.
[0014] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, as umas ou mais soluções de matriz de polímero líquido são configuradas para fluir dentro e pelo menos parcialmente infundir as umas ou mais camadas de reforço estrutural para formar um composto reforçado com fibra multicamadas.
[0015] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, o sistema de isolamento composto ainda compreende uma ou mais camadas de chapa metálica ou chapa metálica reforçada com fibra escolhidas a partir de um grupo compreendendo alumínio, alumínio reforçado com fibra de vidro, aço inoxidável, níquel e estanho.
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5/78 [0016] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, o sistema de isolamento composto ainda compreende um revestimento superior customizável configurado para ser aplicado à cobertura de fibra de automoldagem, o revestimento superior customizável compreendendo um ou mais polímeros triturados secos dissolvidos em um solvente e um emulsificante.
[0017] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, o calor é aplicado para curar o sistema composto em um composto rígido em camadas em torno do componente.
[0018] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, a cura é configurada para fazer com que umas ou mais soluções de matriz de polímero líquido fluam entre umas ou mais camadas de reforço estrutural e a cobertura de fibra de automoldagem crie uma ligação mecânica e química entre as camadas do sistema composto.
[0019] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, o isolamento composto ainda compreende uma chapa de isolamento localizado posicionada entre o componente e uma ou mais camadas de reforço estrutural, configuradas para prover isolamento localizado ao componente.
[0020] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, o isolamento composto ainda compreende uma manga de isolamento localizado posicionada entre o componente e uma ou mais camadas de reforço estrutural, configuradas para prover isolamento localizado ao componente.
[0021] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, o isolamento composto ainda compreende uma camada de reforço localizada, configurada para impedir a criação de lacunas entre o componente e uma ou mais cama
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6/78 das de reforço estrutural devido à expansão térmica diferencial.
[0022] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, o isolamento composto ainda compreende uma camada de reforço localizada, configurada para impedir a abrasão localizada do componente.
[0023] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, as camadas de isolamento localizado podem ser instaladas para melhorar as propriedades de isolamento localizado. O isolamento localizado pode estar próximo à tubulação ou duto, entre outras camadas de base ou entre uma camada de base e a cobertura. As camadas de isolamento podem ser de material não tecido, tecido, tramado, trançado ou outro material fibroso e podem ser de qualquer tamanho menor do que a cobertura completa da tubulação ou duto. O isolamento localizado pode conter materiais para auxiliar na adesão ou instalação. O isolamento localizado pode conter matriz ou outros aditivos.
[0024] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, podem haver uma ou mais camadas de chapa ou chapa reforçada com fibra próximas ao elemento estrutural sendo coberto. Em aplicações em alta temperatura expostas a ambientes corrosivos, isto pode reduzir a corrosão na tubulação ou duto. Esta camada terá um espaço vazio muito pequeno que exibe expansão e contração mínimas durante o aquecimento e resfriamento que pode minimizar a transferência de fluidos durante o ciclo térmico. A camada de chapa também pode prover uma barreira entre o objeto e a matriz.
[0025] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, podem haver camadas de chapa entre as outras camadas para melhorar o isolamento. A camada de chapa também pode proteger o isolamento do desgaste devido à viPetição 870190052235, de 04/06/2019, pág. 31/112
7/78 bração do sistema.
[0026] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, as características de moldagem externas podem ser moldadas no sistema através de placas de moldagem aplicadas antes da cura conforme necessário na aplicação final. As características de moldagem externas podem incluir áreas planas para liberação, espaços para portas e outras características.
[0027] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, as características de moldagem externas podem ser moldadas na parte completada depois da cura.
[0028] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, prover o isolamento composto em torno de um componente compreende: prover uma ou mais camadas de reforço estrutural, as umas ou mais camadas de reforço estrutural sendo configuradas para se conformarem ao componente; prover uma cobertura de fibra de automoldagem compreendendo uma estrutura do tipo mola configurada para prover compressão em torno do componente; deslizar uma ou mais camadas de reforço estrutural sobre o componente; deslizar a cobertura tramada sobre uma ou mais camadas de reforço estrutural; fixar a cobertura tramada com um ou mais dispositivos de fixação; aplicar uma ou mais soluções de matriz de polímero líquido a uma ou mais camadas de reforço estrutural e/ou à cobertura de fibra de automoldagem posicionada no componente; e curar o sistema de isolamento composto em uma temperatura predeterminada.
[0029] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, um sistema de isolamento composto de conformação reforçado em fibra que é configurado para ser aplicado a um componente compreende: uma ou mais camadas de reforço estrutural, as umas ou mais camadas de reforço estrutural
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8/78 sendo configuradas para prover suporte estrutural, isolamento ou proteção ao componente; e uma ou mais soluções de matriz de polímero líquido configurado para serem aplicadas a uma ou mais camadas de reforço estrutural posicionadas no componente para formar o composto reforçado com o sistema de isolamento de fibras.
[0030] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, um sistema de isolamento composto de conformação reforçado em fibra que é configurado para ser aplicado a um componente compreende: uma cobertura de fibra de automoldagem compreendendo uma estrutura do tipo mola configurada para prover compressão em torno do componente; e uma ou mais soluções de matriz de polímero líquido configuradas para serem aplicadas a uma cobertura de fibra de automoldagem posicionada no componente para formar o sistema de isolamento composto reforçado em fibra quando curado.
[0031] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, o sistema de isolamento composto que é configurado para ser aplicado a um componente compreende: uma fita trançada, a fita trançada sendo configurada para se conformar ao componente; uma cobertura de fibra de automoldagem compreendendo uma estrutura do tipo mola configurada para prover compressão em tomo do componente; e uma ou mais soluções matriz compostas configuradas para serem aplicadas a uma fita trançada e/ou a cobertura de fibra de automoldagem posicionada no componente para formar o sistema de isolamento composto.
[0032] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, a fita trançada compreende pelo menos uma das fibras de vidro, fibras termoplásticas e fibras elásticas.
[0033] Em algumas modalidades, ou em combinação com qual
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9/78 quer uma das modalidades anteriores, a fita trançada é configurada para ser envolvida em torno do componente de forma que a fita trançada forme um apoio com pelo menos uma porção de uma fita trançada adjacente, em que o apoio é uma junção apertada.
[0034] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, a fita trançada é configurada para ser envolvida em torno do componente e fixada sem fixadores externos.
[0035] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, a fita trançada é configurada para ser aberta para receber flanges no componente.
[0036] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, a fita trançada compreende estopas longitudinais elásticas e estopas oblíquas elásticas.
[0037] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, a fita trançada é um substrato baseado em fibra compreendendo fibras múltiplas entrelaçadas, pelo menos uma fibra selecionada a partir de um grupo compreendendo evidro, s-vidro, basalto, quartzo, politetrafluoroetileno (PTFE), metaaramida, para-aramida, melamina, polibenzimidzol, poliimida, silica, poliacrilonitrila oxidada, fibra de carbono e/ou cerâmica.
[0038] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, a matriz composta compreende vermiculita, silica coloidal, silicato de potássio, betume, aluminato de cálcio.
[0039] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, a matriz composta compreende um ou mais aditivos selecionados a partir de um grupo consistindo em polímeros termoplásticos, polímero termofixos.
[0040] Em algumas modalidades, ou em combinação com qual
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10/78 quer uma das modalidades anteriores, a matriz composta compreende um biocida.
[0041] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, a matriz composta é incorporada em uma fita trançada antes de envolver o componente.
[0042] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, produzir um sistema de isolamento composto para um componente compreende: prover uma fita trançada, em que a fita trançada configurada para se conformar ao componente; envolver a fita trançada em torno do componente de forma que a fita trançada forme um apoio com pelo menos uma porção de um envoltório de fita trançada adjacente, em que a fita trançada e o envoltório de fita trançada adjacente não se sobrepõem; envolver e encaixar as extremidades da fita trançada em envoltórios adjacentes da fita plana trançada; e aplicar uma matriz composta a pelo menos uma porção da fita plana trançada.
[0043] Em algumas modalidades, ou em combinação com qualquer uma das modalidades anteriores, o sistema de isolamento composto é reparável. Como tal, se o sistema se tornar gasto, rasgado ou similar, pode ser facilmente reparável sem substituição do isolamento composto. Além disso, o sistema composto de automoldagem pode agir como um reparo para danos a qualquer tipo de sistema de isolamento ou cobertura. Deste modo, uma mistura de reparos pode ser provida ao instalador ou usuário final para completar um reparo. A mistura pode ser uma solução de polímero termoplástico ou polímero termofixo. Os sistemas termoplásticos podem incluir um ou mais polímeros secos triturados em forma cristalina ou semicristalina dissolvida ou de alguma forma dispersada em um solvente inorgânico ou orgânico. Aditivos podem ser incluídos na mistura de reparo a fim de produzir um reparo que seja fisicamente e esteticamente aceitável. Os aditivos
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11/78 podem incluir qualquer um dos aditivos de matriz. Deste modo, o instalador ou usuário final pode ser capaz de aplicar a mistura de reparo por pincel, rolo, colher de pedreiro, pulverização, ou similar de modo que a mistura de reparo encha e cubra a área danificada do sistema. Uma vez que a mistura de reparo tenha sido aplicada, calor pode ser aplicado para curar a mistura de reparo. O calor pode ser aplicado por pistola térmica, forno ou similar. Durante a cura, a mistura de reparo pode fluir para dentro das várias camadas do isolante e fundi-las juntas para remendar o dano criado no isolador.
[0044] Em algumas modalidades, o sistema composto é configurado para isolar automóveis, veículos recreativos e sistemas de exaustão e exaustão industriais. Como tal, o sistema pode ajudar a reter o calor interno do conteúdo da tubulação. Além disso, o sistema pode proteger componentes circundantes das temperaturas extremas das tubulações, enquanto também protege a tubulação da ferrugem, corrosão e dano. As aplicações do isolamento podem incluir coberturas de isolamento de exaustão, coberturas de isolamento de tubulação, maquinário ou coberturas de motor (tais como capas de turbina), coberturas de cano de pistola, e similares.
[0045] Em algumas modalidades, o sistema de isolamento composto também pode ser usado em aplicações estruturais onde o sistema composto é usado para adicionar ou transportar a carga estrutural do sistema. Nestas aplicações, o molde interno pode permanecer ou ser removido depois do processamento. Exemplos desta aplicação incluem reforço de tubulação das tubulações de baixa resistência tais como dutos, dutos HVAC, tubulações de transferência de fluido e tubulações de resfriamento.
[0046] Em algumas modalidades, o sistema composto é usado para isolar tubulações e dutos industriais para transportar fluidos quentes ou frios para reter calor, isolamento do calor e proteger os trabalhado
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12/78 res e o meio ambiente. Os fluidos podem incluir líquidos, gases e misturas de um e misturas de um ou ambos com sólidos.
[0047] Como alguém versado na técnica aprecia, qualquer combinação de umas ou mais camadas do sistema composto pode ser utilizada com base nas necessidades da aplicação, tais como qualidades térmicas, capacidade de respiração, qualidades de abrasão, aparência ou similar com base nas operações de isolamento e/ou cobertura que estão sendo realizadas. As características, funções e vantagens que foram discutidas podem ser alcançadas de forma independente em várias modalidades da presente invenção ou podem ser combinadas com ainda outras modalidades, cujos detalhes adicionais podem ser observados com referência à descrição e desenhos que seguem. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0048] Tendo assim descrito as modalidades da invenção em termos gerais, a referência será feita agora aos desenhos anexos, em que:
[0049] A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva um sistema de isolamento composto, de acordo com várias modalidades da invenção; [0050] A Figura 2 ilustra uma vista em corte em perspectiva de um sistema de isolamento composto com uma camada interfacial e revestimento superior, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0051] A Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva de um sistema de isolamento composto em torno de uma tubulação de redução, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0052] A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva de um sistema de isolamento composto com uma cobertura trançada, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0053] A Figura 5 ilustra uma vista terminal de um sistema de isolamento composto com um fixador, de acordo com várias modalidades da invenção;
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13/78 [0054] A Figura 6a ilustra uma vista em corte transversal de um sistema composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0055] A Figura 6b ilustra uma vista em corte transversal de um sistema composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0056] A Figura 6c ilustra uma vista em corte transversal de um sistema de isolamento composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0057] A Figura 6d ilustra uma vista em corte transversal de um sistema de isolamento composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0058] A Figura 7 ilustra uma vista em corte transversal do processo de cura de um sistema composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0059] A Figura 8a ilustra uma vista em perspectiva de um sistema composto reforçado de fibra de automoldagem, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0060] A Figura 8b ilustra uma vista em corte transversal de um sistema composto reforçado de fibra de automoldagem da Figura 8a;
[0061] A Figura 9a ilustra uma vista em corte de um sistema de isolamento composto, de acordo com várias modalidades da invenção; e [0062] A Figura 9d ilustra uma vista em corte de um sistema de isolamento composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0063] A Figura 10 ilustra um fluxo de processo para um método de aplicação de um sistema composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0064] A Figura 11 ilustra uma vista em perspectiva de um sistema de envoltório composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0065] A Figura 12 ilustra uma vista em perspectiva de um sistema
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14/78 de envoltório composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0066] A Figura 13a ilustra uma vista em perspectiva de um componente antes de ser envolvido com o sistema de envoltório composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0067] A Figura 13b ilustra uma vista em perspectiva de um sistema de envoltório composto sendo aplicado em torno de um flange, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0068] A Figura 13c ilustra uma vista alternativa de um sistema de envoltório composto sendo aplicado em torno de um flange, de acordo com várias modalidades da invenção [0069] A Figura 14 ilustra uma vista em perspectiva de um sistema de envoltório composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0070] A Figura 15a ilustra uma vista em corte transversal de um sistema de envoltório composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0071] A Figura 15b ilustra uma vista em corte transversal de um sistema de envoltório composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0072] A Figura 15c ilustra uma vista em corte transversal de um sistema de envoltório composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0073] A Figura 15d ilustra uma vista em corte transversal de um sistema de envoltório composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0074] A Figura 15e ilustra uma vista em corte transversal de um sistema de envoltório composto, de acordo com várias modalidades da invenção;
[0075] A Figura 15f ilustra uma vista em corte transversal de um
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15/78 sistema de envoltório composto, de acordo com várias modalidades da invenção; e [0076] A Figura 16 provê um fluxo de processos ilustrando o método de aplicação de um sistema de envoltório composto, de acordo com várias modalidades da invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0077] As modalidades da presente invenção serão agora descritas de forma mais completa aqui abaixo com referência aos desenhos anexos, cujas algumas, mas não todas, as modalidades da invenção são mostradas. De fato, a invenção pode ser incorporada em muitas formas diferentes e não deve ser interpretada como limitada às modalidades apresentadas no presente documento; em vez disso, essas modalidades são providas de forma que esta divulgação satisfará os requerimentos legais aplicáveis. Onde for possível, qualquer termo expressado na forma singular no presente documento também pretende incluir a forma plural e vice-versa, a menos que declarado explicitamente de outra forma. Além disso, conforme usado no presente documento, o termo um” e/ou uma deve significar um ou mais, mesmo que a frase um ou mais também seja usada no presente documento. Além disso, quando se diz no presente documento que algo está baseado em alguma outra coisa, ele pode estar baseado também em uma ou mais outras coisas. Em outras palavras, a menos que expressamente indicado de outra forma, conforme usado no presente documento baseado em significa baseado pelo menos em parte em ou baseado pelo menos parcialmente em. Números similares se referem a elementos similares ao longo do pedido.
[0078] A fabricação do composto reforçado com fibras, tal como para as tubulações reforçadas com fibras, tipicamente envolve umectar, misturar ou saturar as fibras com a compactação, formação e cura do composto matriz. As fibras são a fase descontínua de um composto
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16/78 reforçado com fibra. A matriz é a fase contínua e frequentemente baseada em materiais poliméricos. A umectação, misturação ou saturação das fibras com a matriz pode ser feita por vários métodos incluindo aplicar o material antes da compactação ou durante a compactação ou formação. Os sistemas compostos reforçados com fibra são tipicamente formados para moldar e compactados usando um molde externo que é tipicamente não reutilizável. Nestas aplicações, um molde do formato desejado é necessário para ser pré-fabricado. A fibra e a resina são introduzidas no sistema de moldagem e através de, reação química, calor e ou pressão a parte do composto reforçado com fibras é formada. Tipicamente, isto é feito através da bolsa de vácuo, autoclave, transferência de resina ou moldagem por compressão.
[0079] Na moldagem do composto reforçado com fibras, as duas partes do molde conforme frequentemente referidas como o molde inferior e a outra como o molde superior. Em algumas aplicações, as duas partes do molde são frequentemente referidas como um molde interno e externo. Inferior e superior e interno e externo não necessariamente descrevem a configuração dos moldes, porém são usadas para denotar as diferentes faces. Na moldagem de uma parte tubular, pode-se ter um mandril cilíndrico como o molde inferior e o mode rígido superior para formar o composto reforçado com fibras no formato do mandril.
[0080] A moldagem com bolsa a vácuo de uma parte formatada tipicamente necessita de um molde inferior rígido e usa um sistema de película impermeável ao ar, flexível como o molde superior. O sistema é vedado hermeticamente e um vácuo é extraído para criar pressão para consolidar o composto durante a cura.
[0081] A moldagem em autoclave usa ambos um molde superior e inferior rígido com cada parte produzindo uma face da parte moldada. No processo, o reforço da fibra e matriz é colocado entre as placas de
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17/78 molde e o vácuo é extraído. Tipicamente, calor e pressão são usados para curar a parte.
[0082] A moldagem de transferência de resina (RTF) usa ambos um molde superior e inferior rígido. Na moldagem RTF, o reforço de fibra é colocado no molde e o molde é fechado. A matriz é injetada no molde fechado e a parte é curada.
[0083] A moldagem por compressão é um processo de formação onde um material plástico é colocado diretamente em um molde metálico aquecido, é amolecido pelo calor, e forçado a se conformar no formato do molde à medida que o molde fecha. A moldagem por compressão inicia, com uma quantidade alocada de plástico ou gelatina colocados sobre ou inseridos em um molde. Depois disso, o material é aquecido até um estado maleável no e através do molde. Pouco depois, uma prensa hidráulica comprime o plástico maleável contra o molde, resultando em um pedaço moldado, retendo o formato da superfície interna do molde. A moldagem por compressão é um método de alto volume, alta pressão adequado para o complexo de moldagem, reforços de fibra de vidro de alta resistência.
[0084] Enquanto um alto grau de compressão pode durante a moldagem criar um composto altamente consolidado com mínimo vácuo para maximizar a resistência, isto não é sempre desejável. Em aguns casos, um nível aceitável de desempenho pode ser alcançado sem um alto grau de consolidação e outros atributos tais como custo, complexidade de fabricação e o tempo podem ser minimizados. Em aplicações onde o isolamento térmico ou sonoro é desejável, um maior nível de volume vazio pode, na verdade, ser preferido. Historicamente, compostos reforçados com fibra se limitaram a aplicações de alto volume e/ou alto custo. O custo do equipamento de moldagem deve ser recuperado através de um grande volume de partes ou através de altos custos para partes de baixo volume.
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18/78 [0085] Os compostos reforçados com fibra são configurados para serem usados tanto para tubulação quanto para reforço das tubulações convencionais de plástico e metal. As tubulações de compostos reforçados com fibras podem ser produzidas através das técnicas convencionais de moldagem e pultrusão. As tubulações convencionais são mais comumente reforçadas com compostos reforçados com fibra enrolável.
[0086] A pultrusão é um processo de moldagem contínuo pelo qual as fibras de reforço são saturadas com resina de polímero líquido e formadas através de uma matriz aquecida para formar uma parte contínua tal como uma tubulação.
[0087] A estampagem de metal é um processo no qual uma folha plana ou laminada de metal é colocada em uma prensa de estampagem onde uma ferramenta e a superfície da matriz são prensadas para formar o metal em folha na forma desejada. A estampagem de metal é tipicamente usada para formar coberturas de chapa metálica usadas no isolamento de tubulações e dutos.
[0088] Cada uma dessas operações de moldagem necessita de equipamento especial e capacidades de fabricação, tais como moldes, equipamento de compressão, ou equipamento de vácuo e eles tipicamente necessitam de partes únicas (tais como moldes de dimensões específicas) para cada produto produzido. Desta forma, cada configuração da tubulação de exaustão diferente necessita de um conjunto único de moldes em um custo de usinagem significativo para cada. Além disso, cada vez que a configuração muda, um novo conjunto de placas de moldagem deve ser construído.
[0089] Além disso, os métodos usados atualmente nos sistemas de exaustão têm várias limitações. Por exemplo, as coberturas do isolamento tendem a rasgar ou esgarçar facilmente, caso apanhadas. O processamento da fibra de resina impede a inclusão de aditivos, tais
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19/78 como pigmentos e similares. A reologia da fibra de resina é limitada àquela do processo de produção da fibra de resina. Além do mais, a quantidade de resina que pode ser usada para estabilizar e fortalecer o sistema é limitada pelas fibras de resina.
[0090] Deste modo, seria desejável prover um sistema de isolamento de tubulações customizável em massa que permite a aplicação simples a várias geometrias de tubulação, fácil customização quanto ao tipo e nível de isolamento providos, facilmente provê a oportunidade para isolamento variável ao longo da tubulação, permite fácil modificação dos tipos de matriz e distribuição dentro do sistema de isolamento, provê a simples adição de revestimentos superiores, é simples para fixar à tubulação e curável sem o uso de moldes externos.
[0091] As modalidades apresentadas no presente documento estão direcionadas ao isolamento composto configurado para usar como isolamento, suporte estrutural, cobertura e/ou meios de proteção para um ou mais componentes. Componente (s) conforme usado no presente documento podem se referir a uma parte da máquina, um elemento estrutural ou um outro componente ou sistema mecânico que acarreta isolamento, suporte/reforço estrutural, ou cobertura, e similares. Em algumas modalidades, o componente é um elemento tubular oco, tal como uma tubulação, um duto, uma mangueira, uma seção cilíndrica/tubular, um elemento oco com uma seção transversal adequada e um eixo geométrico reto/curvilíneo, membro de encaixe usado em conjuntos de tubulação, válvulas utilizadas em conjuntos de tubulação, ou similar. Em algumas modalidades, o componente (por exemplo, um elemento tubular oco) é configurado para transportar, carregar, conduzir, direcionar, controlar e/ou regular o fluxo de fluidos (por exemplo, líquidos, gases, pastas fluidas, sólidos fluidizados e similares). Em algumas modalidades, o componente pode se referir a tubulações ou dutos de transferência, linhas de aquecimento e resfriamen
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20/78 to, linhas de suprimento de fluido e Hnhas de vapor configurados para uso nas aplicações industriais/domésticas e sistemas de aquecimento/resfriamento. Como um exemplo, o componente pode ser um tubo ou um componente de montagem/encaixe de tubo configurado para transportar a retenção de fluido em uma aplicação industrial ou em um edifício. Em algumas modalidades, o componente é uma parte de sistemas de exaustão, tubulações do resfriamento do motor, sistemas de entrada de ar e outras aplicações automotivas. Neste caso, em algumas modalidades, o componente é um componente exaustor, tal como uma tubulação de exaustão que tipicamente compreende um elemento tubular oco ou uma tubulação configurada para facilitar o transporte de gases de exaustão de uma localização para outra.
[0092] Em algumas modalidades, o sistema de isolamento composto, conforme usado no presente documento, pode compreender um isolamento composto compreendendo uma cobertura, um envoltório, uma manga ou similar, que é tipicamente configurado para ser provido em ou em torno de um ou mais componentes (por exemplo, em torno de pelo menos uma porção de uma superfície externa de um ou mais componentes). Em algumas modalidades, o sistema de isolamento composto, conforme usado no presente documento, pode se referir a um conjunto compreendendo isolamento composto provido em um componente, tipicamente resultando em um componente isolado. Neste caso, o sistema de isolamento composto pode se referir ao componente isolado seja antes, durante ou depois da montagem e/ou antes, durante ou depois do tratamento/processamento/cura do composto isolado provido no componente. Em algumas modalidades, o sistema de isolamento composto pode se referir ao isolamento composto que é configurado para ser provido em um componente que necessita de isolamento. Isolamento, conforme usado no presente documento, pode se referir ao isolamento térmico do componente, suporte/reforço estru
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21/78 tural do componente, cobertura de uma ou mais superfícies do componente para proteger o componente a partir de condições ambientais/operacionais do ambiente, coberturas para otimização do consumo de energia, isolamento acústico e/ou isolamento elétrico. Tipicamente, o sistema de isolamento composto tem aplicações no isolamento térmico para a regulação da condução térmica, radiação térmica ou transferência de calor em geral entre o componente e as proximidades, e/ou entre o fluido transportado ou conduzido pelo componente e as proximidades ou o próprio componente.
[0093] O sistema de isolamento composto conforme descrito no presente documento pode ser usado em uma variedade de aplicações e em uma variedade de componentes, incluindo coberturas de isolamento de exaustão, coberturas de isolamento da tubulação, coberturas do maquinário ou do motor (tais como coberturas da turbina), painéis rígidos da barreira de fogo, coberturas de cano de pistola, tecidos têxteis compostos curáveis por calor, remendos associados com o acima, e/ou similares. Os sistemas de isolamento compostos podem ser configurados para isolar a tubulação e dutos de veículos automotivos, industriais, residenciais, recreativos. As aplicações automotivas do sistema de isolamento composto incluem sistemas de exaustão, tubulações de resfriamento do motor e sistemas de entrada de ar. Aqui, o isolamento pode ser usado em sistemas de exaustão de modo a manter a alta temperatura de gases de exaustão para a combustão eficiente, para manter calor para a operação eficiente de sistemas de emissão interna, para proteger componentes circundantes/próximos e/ou para proteger as pessoas que podem entrar em contato com as tubulações. As aplicações industriais da presente invenção podem incluir o isolamento de gases de exuastão e fluidos quentes ou frios. Como tal, o sistema de isolamento composto pode ser usado como um isolamento independente, cobertura, ou sistema personalizável ou pode ser in
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22/78 cluído dentro de outro sistema. Como tal, o sistema de isolamento composto pode ser incluído com outros sistemas de isolamento, tais como sistemas encapsulados de metal, sistemas encamisados ou outros sistemas de envoltório para fornecer isolamento, cobertura ou customização adicional àqueles sistemas.
[0094] Em algumas modalidades, o sistema de isolamento composto da presente invenção é configurado para suportar e manter a integridade estrutural quando usado com componentes/aplicações operando em altas temperaturas e/ou operando com grandes flutuações de temperatura, como sistemas de exaustão e outras aplicações envolvendo fluidos quentes. O sistema de isolamento composto também pode ser configurado para suportar condições ambientais extremas e também pode ser configurado para proteger o componente ou minimizar a ferrugem e corrosão, deformação, desgaste e fadiga, deterioração da superfície, fratura e ou outros danos. Além disso, o sistema de isolamento composto pode ser configurado para proteger dispositivos/membros circundantes a partir de altas temperaturas do próprio componente e a partir de fluidos de alta temperatura emitidos a partir do componente.
[0095] Em algumas modalidades, o sistema de isolamento composto, e particularmente o isolamento composto ou a cobertura é customizável em massa, flexível e adaptável, e pode ser configurado para isolamento de uma variedade de componentes de diferentes formatos, contornos, tamanhos/dimensões, condições de operação e requisitos de isolamento. Em algumas modalidades, o isolamento composto é infinitamente customizalizável com relação ao formato, tamanho e espessura desejados, e características de isolamento, sem exigir produtos de isolamento separados para várias aplicações. Tipicamente, o isolamento composto é inerentemente configurado para se conformar ao formato do componente ou o contorno da superfície na qual ela é
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23/78 aplicada, seja antes, durante e/ou depois da finalização do processo de cura, sem necessitar de moldes, matrizes e outras ferramentas/dispositivos externos. Tipicamente, esta customização pode ser alcançada antes, durante e/ou depois da montagem do isolamento composto e do componente. Além disso, em algumas modalidades, o sistema de isolamento composto é o isolamento do composto reforçado em fibras de automoldagem. Além disso, a estrutura do isolamento composto (espessura, formato, tamanho e similar) e as características do isolamento provido (resistência térmica, limites de temperatura e similares) pode ser variada conforme desejado, por exemplo, ao variar o número de camadas de reforço estruturais ou ao variar as camadas matrizes do polímero.
[0096] Conforme discutido acima, o sistema de isolamento composto da presente invenção é um sistema de isolamento composto reforçado em fibra de automoldagem, customizável em massa que pode ser simplesmente aplicado a um componente individual ou funcionar de forma eficiente em configurações de parte em alto volume. Tipicamente, o sistema de isolamento composto compreende uma ou mais camadas de reforço estrutural, uma ou mais camadas de matriz altamente customizáveis, um revestimento superior, uma cobertura de automoldagem altamente flexível e/ou um mecanismo de fixação provido no componente. Tipicamente, uma ou mais camadas de reforço estrutural do isolamento composto compreendem camadas de base fibrosas configuradas para para conferir resistência e integridade estruturais ao isolamento composto. Além disso, a cobertura de automoldagem, também referida como uma camada de cobertura externa ou uma camada estrutural de reforço externa, é configurada para conferir resistência compressiva de forma que um molde externo não é necessário para consolidar o isolamento composto no componente.
[0097] Tipicamente, o sistema de isolamento composto ainda
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24/78 compreende camadas matrizes providas adjacentes às, nas, ou entre as várias camadas do sistema descrito acima, para conferir rigidez e resistência, e/ou para alcançar adesão, união ou ligação de uma ou mais camadas de reforço estrutural. Como tal, duas ou mais camadas do isolamento composto (por exemplo, um par de camadas estruturais de reforço ou uma camada estrutural de reforço e a cobertura de automoldagemr) podem ser fundidas juntas através da camada interfacial matriz para prover uma camada/cobertura rígida em torno do componente. Em tais modalidades, as camadas do isolamento composto e da matriz (tal como uma matriz de polímero) possam se tornar um composto coesivo quando o sistema de isolamento composto é tratado ou curado.
[0098] O sistema de isolamento composto e as suas modalidades serão agora descritas em detalhes com relação às Figuras 1-16. A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de um sistema de isolamento composto 10, de acordo com várias modalidades da invenção. Na modalidade ilustrada na Figura 1, o isolamento composto 20 é provido em uma superfície externa de um componente 30. Conforme ilustrado, o componente 30 pode ser um elemento tubular oco de uma seção transversal (por exemplo, seção transversal poligonal ou curvilínea) e comprimento adequado se estendendo ao longo de um eixo reto ou curvado, tal como uma tubulação de exaustão. Além disso, a seção transversal do componente 30, definida perpendicularmente ao eixo do componente, pode ser constante por todo, ou alternativamente, as dimensões ou formato da seção transversal podem ser variáveis ao longo do comprimento do componente 30. Tipicamente, o componente 30, tal como uma tubulação 30 pode compreender uma superfície externa 30a e uma superfície interna 30b separada por uma espessura T. A superfície externa 30a pode ser posicionada do lado de fora, na direção das proximidades do componente 30, enquanto a superfície
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25/78 interna oposta 30b pode formar um condutor para um fluido. Embora referido como um componente 30, entende-se que o componente 30 pode se referir a um ou mais componentes 30 tais como um ou mais tubulações, encaixes da tubulação e similares.
[0099] O sistema de isolamento composto 10 ainda compreende o isolamento composto 20 tipicamente posicionado próximo a pelo menos uma porção da superfície externa 30a do componente 30. No entanto, com base na aplicação desejada, o isolamento composto 20 pode ser posicionado em pelo menos uma porção da superfície externa 30a, pelo menos uma porção da superfície interna 30b e/ou pelo menos uma porção das porções laterais que terminam as superfícies externas e internas do componente 30.
[00100] Além disso, conforme ilustrado pela Figura 1, o sistema de isolamento composto 10 pode compreender elementos de fixação tais como fixadores 40 ou outros meios de fixação que podem ser configurados para prender de forma fixa o isolamento composto 20 sobre uma seção/porção do componente 30. Os fixadores 40 podem ser grampos de aperto de parafuso ou de catraca, grampos de banda, grampos, cordas ou outros elementos de fixação. Em ainda outras modalidades, os fixadores 40 podem ser arame torcido ou apertado em torno do componente 30, com o isolamento composto 20 entre o fixador 40 e o componente 30. Qualquer número de fixadores 40 pode ser empregado, conforme necessário. Os fixadores 40 podem ser posicionados, por exemplo em uma camada externa do isolamento composto 20 posicionada no componente 30, seja antes, durante ou depois do tratamento/cura do isolamento composto 20.
[00101] Tipicamente, o isolamento composto 20 é provido no componente 30. Por exemplo, camadas do isolamento composto 20 podem ser colocadas uma-a-uma, com os revestimentos opcionais da camada matriz entre eles para construir o isolamento composto 20 na
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26/78 superfície externa 30a do componente. Os fixadores 40 podem então ser fixados/posicionados no isolamento composto 20 para fixa-los ao componente 30. A montagem pode ser então adequadamente curada ou tratada, como será descrito em detalhes em outra parte. Como tal, o isolamento composto 20 é configurado para se conformar à superfície externa 30a do componente 30, sem necessitar de moldes e matrizes externas para formatar o isolamento. Neste caso, o próprio componente 30 pode servir como um molde para o isolamento composto 20.
[00102] A Figura 2 ilustra uma vista em corte em perspectiva de um sistema de isolamento composto 50, de acordo com algumas modalidades da invenção. As modalidades do sistema de isolamento composto descritas no presente documento também são referidas como um sistema de isolamento do composto reforçado com fibra. Estes detalhes de representação de uma das numerosas modalidades da invenção, embora o componente 30, os fixadores 40 e o isolamento composto 20 do sistema de isolamento composto 50, possam ser substancialmente similares àqueles descritos com relação ao sistema de isolamento composto 10, ilustrado na Figura 1. A Figura 2 ainda inclui uma vista em corte do isolamento composto 20. Conforme discutido anteriormente, o isolamento composto 20 pode compreender uma ou mais camadas de reforço estrutural, uma ou mais camadas de matriz interfacial, uma cobertura e/ou a revestimento superior, em qualquer combinação adequada. Especificamente, a Figura 2 ilustra o isolamento composto 20 com uma camada de reforço estrutural de base/primeira 60 ou uma camada de base 60, uma cobertura 80 ou uma segunda camada de reforço estrutural, uma região da matriz interfacial 70 entre a camada de reforço estrutural de base 60 e a cobertura 80, e um revestimento superior 90 provido sobre uma cobertura tramada 80.
[00103] Tipicamente, uma ou mais camadas de reforço estrutural,
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27/78 conforme referidas no presente documento, (por exemplo, a camada de reforço estrutural de base 60) tipicamente compreendem fibras estruturais feitas de materiais resistentes à alta temperatura que são configurados para manter a sua intergridade estrutural em temperaturas de operação elevadas, incluindo, porém sem se limitar ao e-vidro, svidro, basalto, silica, quartzo, politetrafluoroetileno (PTFE), metaaramida, para-aramida, melamina, polibenzimidzoi, poliacrilonitrila oxidado de poliimida, outros polímeros, materiais de carbono, materiais minerais, metálicos e/ou cerâmicos. Em algumas modalidades, pelo menos uma porção de uma ou mais camadas de reforço estrutural é construída a partir de e-vidro, s-vidro, basalto, silica, poliacrilonitrila oxidada, fibra de carbono, materiais minerais e/ou cerâmicos. Em algumas modalidades, as fibras compostas de sulfeto de polifenileno (PPS), polietilenimina (PEI), poliéter éter cetona (PEEK); polímeros fluoricos tais como politetrafluoroetileno (PTFE), etileno-tetrafluoroetileno (ETFE), polivinilidenefluoreto (PVDF), etileno-tetrafluoroetileno (ETFE) e combinações dos mesmos também podem ser usados. Em algumas modalidades, uma ou mais camadas de reforço estrutural compreendem películas poliméricas, películas de metal, películas poliméricas metalizadas, chapas, películas reforçadas com fibras e/ou chapas reforçadas com fibras.
[00104] Como tal, um ou mais desses materiais resistentes à temperature podem ser usados dependendo das propriedades do material (condutividade/resistividade térmica, durabilidade sob condições de operação desejadas, ductilidade/maleabilidade, deformação elástica/plástica e similares) e as necessidades da aplicação do sistema de isolamento composto. Especificamente, cada material pode ser classificado para uso em uma temperature de operação contínua maior e/ou menor dependendo da aplicação. Por exemplo, e-vidro pode ser classificado para uma temperatura de operação contínua máxima de
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537,8°C (1000°F), enquanto que a cerâmica pode ser classificada quanto à operação contínua acima da temperatura de 1093,3°C (2000T).
[00105] As fibras estruturais de umas ou mais camadas de reforço podem ser na forma de fibras contínuas, fios de extremidade única de estopa, fios de extremidade múltipla, fios de torção de S ou Z, fios amarrados, fios dobrados ou fios texturizados. Em algumas modalidades, as fibras estruturais compreendem as fibras elastoméricas incluindo fibras que têm alto alongamento, e recuperação rapidamente e completamente de altos alongamentos até seu ponto de quebra. As fibras elastoméricas incluindo borrachas naturais e sintéticas, borrachas reticuladas, poliuretanos segmentados, poliacrilatos reticulados, borrachas de silicone, borracha de nitrila, copolímeros de olefina de bloco, fibras de poliamida, fibras bicomponentes, e/ou combinações dos mesmos também podem ser utilizadas como fibras estruturais, e especificamente usadas nas modalidades com configurações de fita trançada discutidas em outro lugar nesta divulgação. Em algumas modalidades, além das fibras estruturais, umas ou mais camada de reforço podem compreender fibras de resina compreendendo tereftalato de polietileno (PET), poliamida (PA), sulfeto de polifenileno (PPS), éter de óxido de polifenileno (PPE), polietilenimina (PEI), poliéter éter cetona (PEEK), polímeros fluoricos tais como fibras com base em politetrafluoroetileno (PTFE), etileno-tetrafluoroetileno (ETFE), polivinilidenefluoreto (PVDF), e/ou etileno-tetrafluoroetileno (ETFE).
[00106] Uma ou mais camadas de reforço estrutural podem compreender fibras em configurações trançadas, tramadas, tecidas e/ou não tecidas feitas de um material isolado adequado. Por exemplo, a camada de reforço estrutural de base 60 ou a primeira camada de reforço estrutural 60 pode ser uma única camada de base trançada, múltipla camada de base trançada, uma camada tramada, ou similar. Co
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29/78 mo tai, as construções trançadas (tais como camadas trançadas únicas ou camadas trançadas múltiplas) podem ser empregadas para construir uma ou mais camadas de reforço estrutural, tais como a camada base de reforço 60, em modalidades onde o perfil ou a espessura da camada é necessária para ser maior do que uma espessura predeterminada. As construções trançadas podem liberar tipicamente perfis mais espessos em comparação com as construções tramadas ou tecidas. Além disso, as construções trançadas podem permitir a fácil capacidade de trabalho em torno dos componentes 30 tais como curvas das tubulações ou similares. Além disso, o estiramento da camada trançada 60 ao longo do comprimento do tubo de exaustão 30 na instalação tende a apertar a camada trançada para baixo em torno da tubulação 30 ou qualquer camada subjacente ao longo das seções reta e curvada.
[00107] Em alguns casos, uma fibra polimérica necessita de um polímero com uma viscosidade específica a fim de ser capaz de estirar e girar o polímero em uma fibra. No entanto, diferentemente do uso de fibra, o uso de um polímero moído neste sistema permite a manipulação do índice de fluxo de fusão polímero (MFI), permitindo uma maior faixa de MFI do que é possível em uma fibra. Em algumas modalidades, um polímero moído de alto MFI é usado para a facilidade de fluxo do polímero fundido entre as camadas do sistema composto. Em ainda outras modalidades, um polímero moído de baixo MFI é usado para maior resistência mecânica.
[00108] Tipicamente, depois da camada base de reforço 60 ser adequadamente posicionada ou envolvida no componente 30, a camada matriz 70 pode ser aplicada sobre a camada de reforço 60. Esta camada matriz 70 pode server para fortalecer ou ajudar a propagar a rigidez à camada de reforço 60 (por exemplo, depois da cura ou tratamento térmico), e/ou pode ajudar a ligar, fundir ou fisicamente conec
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30/78 tar a camada base de reforço with the camada de cobertura adjacente 80. Em algumas modalidades, a camada matriz é alcançada pela aplicação de uma solução matriz, tal como uma solução matriz de polímero líquido. Como tal, uma ou mais soluções matriz podem ser aplicadas em uma ou mais camada de reforço para formar umas ou mais camadas matriz. Em algumas modalidades, umas ou mais soluções matriz compreendem a solução matriz de polímero líquido. Neste caso, a solução matriz líquida é termoplástica, enquanto em outras modalidades, a solução matriz é do tipo termofixo. Em algumas modalidades, a solução matriz pode conter ambas as soluções termoplásticas e termofixas.
[00109] Em algumas modalidades, uma ou mais soluções matriz compreendem um polímero termofixo, em que o polímero termofixo compreende polímeros alquídicos, de amino, epóxi, fenólicos, de po~ liimida, poliuretano ou silano. Os polímeros termofixos podem incluir um ou mais dos alquídicos, amino, epóxi, fenólicos, poliéster, poliimida, poliuretano, silicato ou silano. A solução do polímero termofixo pode incluir um ou mais solventes orgânicos ou não orgânicos, e/ou um ou mais aditivos funcionais. Um ou mais aditivos podem ser escolhidos de um grupo compreendendo tensoativos, emulsificantes, dispersantes, modificadores de reologia e outros aditivos funcionais.
[00110] Em algumas modalidades, umas ou mais soluções matriz compreendem uma dispersão de polímero termoplástico triturado em um solvente orgânico ou não orgânico. O polímero termoplástico pode incluir poliéster, náilon, PPS ou polieterimida (PEI). Em algumas modalidades, a solução da matriz termoplástica pode ser aplicada como uma solução de polímero baseada em solvente termoplástico compreendendo polímero termoplástico triturado (por exemplo, as fibras de polímero termoplástico) e uma ou mais de um tensoativo ou aditivo. Os polímeros termoplásticos triturados podem incluir, porém não se imi
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31/78 tam a um ou mais de tereftalato de polietileno (PET), poliamida (PA), sulfeto de polifenileno (PPS), éter de óxido de polifenileno (PRE), polietilenimina (PEI), poliéter éter cetona (PEEK), polímeros fluóricos tais como politetrafluoroetileno (PTFE), etileno-tetrafluoroetileno (ETFE), polivinilidenefluoreto (PVDF) e etileno-tetrafluoroetileno (ETFE). A solução de polímero termoplástico pode incluir um ou mais solventes orgânicos ou não orgânicos, e/ou um ou mais aditivos funcionais.
[00111] Em algumas modalidades, vários emulsificantes podem ser adicionados à solução de polímero baseada em solvente para auxiliar na formação de uma solução estável. Os emulsificantes exemplificadores incluem tensoativos aniônicos (por exemplo, sulfatos, sulfonatos e sacrocidas), tensoativos não iônicos (por exemplo, polietileno glicol (Triton X-100), álcoois lineares etoxilados, alquil fenóis etoxilados, ésteres de ácido graxo, degenerações de amina e amida, ou similares), tensoativos catiônicos (por exemplo, alquil aminas lineares e alquilamônios, amidas de éster, aminas de éter, oxi aminas, ou similares), tensoativos anfotéricos (por exemplo, ácidos propiônicos, compostos quaternizados), tensoativos fluorados (por exemplo, carboxilatos e sulfonatos perfluorados), e similares.
[00112] Neste caso, uma matriz/região da camada interfacial 70 é formada na camada base de reforço 60 e na camada de cobertura 80, antes, durante e/ou depois da cura ou processo de tratamento. Por exemplo, em algumas modalidades, a solução da camada matriz tem uma primeira viscosidade predeterminada que, na aplicação de uma solução da camada matriz sobre a camada de reforço 60, a camada matriz 70 com uma primeira espessura é formada. Em algumas modalidades, esta primeira espessura reduz a uma segunda espessura depois de um período de tempo predeterminado depois da aplicação, durante o processo de cura e/ou depois do processo de cura/tratamento (por exemplo, devido à permeação da solução matriz a partir da ca
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32/78 mada 70 em pelo menos uma porção da camada base de reforço 60 e/ou da camada de cobertura 80), assim fundindo/conectando as camadas adjacentes, isto é, a camada base de reforço 60 e a camada de cobertura 80. Permeação conforme usado no presente documento se refere a, absorção, percolação, adsorção, difusão e/ou permeação da camada matriz em pelo menos uma porção das camadas adjacentes de reforço/cobertura, e/ou geralmente incutindo pelo menos uma porção das camadas adjacentes com a camada matriz. Aqui, a solução matriz é configurada para fluir dentro e pelo menos parcialmente infundir a camada de reforço estrutural (por exemplo, fibras de uma ou mais camadas de reforço estrutural) e/ou a camada de cobertura para formar um isolamento multi-camada do composto reforçado com fibra. Esta camada matriz 70 pode se solidificar depois que as temperaturas elevadas do processo de cura são extraídas, assim fundindo as camadas adjacentes de reforço (60, 80) juntas, formando o composto multicamada reforçado com fibra. Consequentemente, uma ou mais camada de reforços são fisicamente e/ou quimicamente ligadas juntas.
[00113] Além disso, a solução da camada matriz com a primeira viscosidade predeterminada pode se permear na camada base de reforço 60 até uma primeira profundidade (por exemplo, depois da cura). Em algumas modalidades, a proufundidade de permeação é inversamente proporcional à viscosidade da solução da camada matriz, de forma que a solução da camada matriz com uma segunda viscosidade menor do que a primeira viscosidade terá provavelmente uma maior segunda profundidade de permeação, em comparação com a solução precedente com as outras condições de operação sendo similares. Neste caso, em algumas modalidades, a solução matriz pode ser diluída até a viscosidade desejada para assim alcançar a profundidade de permeação desejada, usando solventes adequados tais como solventes orgânicos, água e similares. Em algumas modalidades, a profundi
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33/78 dade de permeação é inversamente proporcional à tensão de superfície ou propriedades de energias livres da superfície da camada matriz quando aplicada. Em alguns casos, as propriedades de tensão da superfície da camada matriz podem ser modificadas conforme desejado usando tensoativos predeterminados. Neste caso, a solução de camada matriz pode ser escolhida com base na profundidade de permeação necessária, condições de operação (por exemplo, temperaturas) necessárias para cura, capacidade de fundir as camadas adjacentes, propriedades termoplásticas, propriedades termofixas, capacidade de ser diluída, adequabilidade para as condições de operação durante o uso (por exemplo, a camada matriz que não é inflamável durante a operação do componente), e similares. A penetração pode ser controlada através da composição química, tensão da superfície, força mecânica, vibração, turbulência e/ou ondas ultrassônicas introduzidas no banho.
[00114] Em algumas modalidades, a camada matriz 70 é uma parte da camada estrutural de reforço 60 em vez de ou além de ser aplicada sobre uma camada de reforço. Neste caso, em alguns casos, uma composição matriz adequada, compreendendo materiais similares em um estado adequado que tem propriedades similares conforme descrito acima, pode ser provida em torno de fibras estruturais da camada de reforço para formar um fio composto que tem uma fibra estrutural no seu núcleo circundada pelo material matriz (por exemplo, em um estado sólido). Em alguns casos, a composição matriz pode ser provida como fibras matrizes que podem ser entrelaçadas, ou entretramadas com as fibras estruturais e/ou as fibras de resina para formar a camada estrutural de reforço. Nas referidas modalidades, durante ou depois da cura, o material matriz pode pelo menos parcialmente se fundir, liquefazer, ou se tornar em um estado semi-sólido para ajudar a fundir as camadas adjacentes de reforço junto, enquanto a integridade
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34/78 estrutural das camadas estruturais de reforço seja tipicamente mantida. Aqui, as porções de materiais matriz fundidos das camadas adjacentes de reforço (60, 80) podem coalescer e formar uma camada matriz intersticial 70 entre as camadas de reforço, por exemplo durante o processo de cura/tratamento térmico. Esta camada matriz 70 pode se solidificar depois que as temperaturas elevadas do processo são extraídas, fundindo assim as camadas adjacentes de reforço (60, 80) juntas formando um isolamento multicamadas do composto reforçado com fibras. Deve-se compreender que, a menos que especificado de outra forma, uma ou mais camadas matriz podem se referir às camadas matriz formadas pela aplicação de uma solução matriz e/ou as camadas matriz formadas devido a materiais matriz fundidos das camadas de reforço.
[00115] A seguir, depois da aplicação da camada matriz 70, uma camada de cobertura 80 pode ser provida sobre a camada de reforço 60. Conforme aludido anteriormente, a camada de cobertura 80 pode ser um tipo de camada de reforço. Em algumas modalidades, a estrutura, construção e/ou propriedades da camada de cobertura 80 podem ser similares àquelas descritas anteriormente com relação às camadas de reforço. Em algumas modalidades, a camada de cobertura (também referida como uma cobertura de fibra com automoldagem) é uma estrutura do tipo mola ou manga resiliente que é configurada para ser provida sobre as camadas de reforço. A camada de cobertura é tipicamente configurada para prover compressão em torno do componente e as camadas de reforço. Em alguns casos, a camada de cobertura ou a cobertura de fibra de automoldagem compreende materiais de fibra trançados, materiais de fibra tramados, materiais de fibra tecidos e/ou materiais de fibra não tecidos.
[00116] Em algumas modalidades, a camada de cobertura 80 pode compreender uma cobertura tramada ou um tecido tramado, também
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35/78 referido como a cobertura tramada 80 ou a cobertura de fibra de automoldagem 80. A cobertura tramada pode conter fibras estruturais, elásticas e/ου fibras de resina. Em alguns casos, a cobertura tramada, e particularmente as fibras da cobertura tramada, compreende fibras à base de vidro, cerâmica, metal, fibras naturais, metálicas, minerais e/ou de polímero em várias combinações. A cobertura tramada pode ser formada por trama circular ou envoltória. A cobertura tramada pode ser tramada no tamanho desejado ou tramada em um tamanho maior e cortada e costurada nas dimensões necessárias. Em algumas modalidades, a cobertura tramada pode ser tramada em uma manga 60.
[00117] Embora referida como uma cobertura tramada, entende-se que em algumas modalidades, a camada de cobertura 80 pode ser fabricada a partir de algumas ou mais das fibras mencionadas acima em uma configuração trançada, tecida ou não tecida. Em alguns casos, a cobertura tramada pode conter entre 0% e 75% de fibras de resina dependendo da aplicação desejada. Em alguns casos, a cobertura tramada pode conter entre 0% e 10% de fibras elásticas. Em algumas modalidades, a camada interior do tecida da cobertura tramada é configurada para se transformar durante a cura ou o tratamento para criar ganchos que são embutidas em um ou mais camadas subjacentes.
[00118] A camada de cobertura 80 é tipicamente configurada para se conformar ao formato da superfície na qual ela é aplicada e configurada para manter a sua integridade estrutural durante e depois da cura. Além disso, a camada de cobertura 80, também referida como a cobertura de automoldagem, camada de cobertura externa ou uma camada estrutural de reforço externa, é configurada para conferir resistência compressiva de forma que um molde externo não seja necessário para consolidar o isolamento composto no componente.
[00119] Em algumas modalidades, uma camada de solução matriz
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36/78 também é aplicada sobre a camada de cobertura 80. Isto é, em algumas modalidades, a camada de solução matriz é aplicada apenas na camada de cobertura 80. Aqui, a solução matriz é tipicamente configurada para permear através da camada de cobertura 80 e em pelo menos uma porção da camada de reforço 60 abaixo dela, formando assim a camada matriz 70. A solução da matriz interfacial pode ser pulverizada, escovada, revestida, laminada, imersa ou de outra forma aplicada sobre a camada base de reforço 60 e/ou a camada de cobertura 80, ou provida integral com a respectiva camada. Esta solução matriz pode permear a camada de cobertura 80, e juntas com a solução matriz aplicada na camada de reforço 60, formam a camada matriz interfacial 70. A região da matriz interfacial 70 pode formar uma matriz contínua entre as camadas infundidas da matriz 60 e 80. Depois da aplicação da solução da matriz interfacial, a camada de base infundida da matriz 60 e a cobertura tramada infundida da matriz são também referidas como camadas. Esta região da matriz interfacial 70 entre as camadas 60 e 80 cria um isolamento composto multicamadas 20 que contém duas camadas estruturais de reforço (60, 80) compreendendo camadas fibrosas infundidas com a matriz contínua pela e em uma região da matriz interfacial entre as 2 camadas fibrosas (60, 80). Como tal, as regiões da matriz interfacial 70 podem ser formadas em qualquer interface da camada de reforço/camada fibrosa e a matriz interfacial, por exemplo, entre a superfície externa 30a do componente 30 e a camada base de reforço 60/ camada fibrosa 60, entre a camada base de reforço 60 e a cobertura tramada/camada fibrosa 80, na superfície externa da camada fibrosa 80, e similares. A região da matriz interfacial 70 entre a camada de base infundida 60 e a cobertura tramada 80 ilustrada na Figura 2, serve como a função da união das camadas fibrosas 60 e 80, fisicamente e/ou quimicamente.
[00120] Em algumas modalidades, a camada base de reforço 60
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37/78 pode ser infundida com uma matriz diferente do que a camada de cobertura 80. Diferentes sistemas matriz podem ser usados dependendo do uso final. Em aplicações em alta temperatura, a camada base de reforço 60 pode ser infundida com uma primeira matriz resistente à alta temperatura, já que está mais próxima ao componente 30, com a camada de cobertura 60 sendo infundida com a mesma ou uma diferente solução matriz com resistência a menor temperatura. Em aplicações de temperatura fria, a camada base de reforço 60 pode ser infundida com uma segunda matriz com resistência à temperatura adequada.
[00121] Em algumas modalidades, a solução matriz aplicada na camada base de reforço 60 e/ou na camada de cobertura 80 pode ser completamente infundida ou absorvida nas camadas (60, 80) seja antes, durante or depois da cura, resultando na camada matriz 70 de uma espessura pequena. Dependendo da composição dos diferentes sistemas matriz usados, esta espessura pode ser negligível ou substancialmente não existente, resultando assim em um isolamento composto 20 com nenhuma camada matriz interfacial 70, isto é, sem camada matriz interfacial significativa 70.
[00122] Em algumas modalidades, a solução matriz é integrada ou infundida na camada base de reforço 60 e/ou na cobertura 80, antes da instalação da camada base de reforço 60 e a cobertura tramada 80 no componente. Neste caso, em algumas modalidades, as camadas infundudas tipicamente retêm flexibilidade e elasticidade para montagem no componente 30.
[00123] Além disso, em algumas modalidades, conforme ilustrado pela Figura 2, o isolamento composto 20 pode ainda compreender um revestimento superior 90. Em algumas modalidades, o revestimento superior customizável 90 pode ser um sistema de base polimérica. Em algumas modalidades, o revestimento superior customizável compre
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38/78 ende um ou mais polímeros secos triturados dissolvidos em um solvente e um emulsificador. O revestimento superior de base polimérica pode ser um sistema de base termoplástica ou termofixa. Em algumas modalidades, a camada matriz interfacial 70 é alcançada através da difusão de uma aplicação externa da solução matriz a partir da camada 90 com escovação, pulverização ou imersão.
[00124] Quando tratada/curada, uma porção do revestimento superior customizável 90 pode fluir nas camadas subjacentes do sistema composto em alguns casos, provendo assim camadas que são mecanicamente e quimicamente ligadas uma à outra, e criando um composto rígido em camadas quando a montagem é tratada com calor. Em algumas modalidades, pelo menos uma porção do revestimento superior customizável 90 pode ser ainda visível na cobertura tramada 80 depois da cura. Como tal, as aparências customizáveis ou camadas externas com a adicional proteção contra abrasão, resistências, características não aderentes, e outras texturas podem ser alcançadas com base na aplicação desejada. Em algumas modalidades, os fixadores 40, tais como fixadores de banda de aço inoxidável podem ser providos para prender o sistema composto a uma tubulação 10 antes, durante ou depois do tratamento/cura, embora outros meios de ligação tais como bandas de torção de fio ou similares possam ser usados. Em algumas modalidades, o isolamento composto 20 inerentemente se adere ao componente e pode não necessitar de fixadores ou outros meios de fixação.
[00125] Em algumas modalidades, o revestimento superior 90 pode incluir um ou mais aditivos para a proteção contra abrasão adicional tal como polpa de fibra, silica pirogênica, óxido de ferro, aditivos para proteção térmica tais como perlita e vermiculita, aditivos não aderentes para a prevenção de acúmulo de pó tal como politetrafluoroetileno (PTFE), aditivos para criar várias texturas tais como esferas de vidro,
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39/78 aditivos para aparência visível, tais como pigmentos de cor cerâmica de alta temperatura, aditivos para criar várias texturas e/ou aditivos para resistência adicional tais como metais, fibras trituradas ou fibra de carbono. Embora a modalidade ilustrada na Figura 2 ilustre uma configuração do isolamento composto 20, será apreciado que o sistema de isolamento composto pode incluir qualquer configuração para uso em uma variedade de aplicações diferentes. Em algumas modalidades, um ou mais aditivos funcionais podem ser adicionados à matriz ou revestimento superior. Aditivos funcionais podem incluir, porém não se limitam a corantes, aditivos para melhorar a resistência à abrasão, aditivos resistentes à chama, modificadores de tensão superficial, cargas, aditivos de resistência, modificadores de transição vítrea tais como argila bentonita, aditivos para proteção térmica tais como cerâmicas que refletem infravermelho e/ou aditivos para criar várias texturas ou aparências visíveis para o sistema composto tal como dióxido de titânio. Outros aditivos podem incluir lubrificantes, estabilizadores UV, antimicrobianos, antioxidantes e similares. Corantes podem incluir, porém não se limitam a pigmentos cerâmicos de alta temperatura, pigmentos metálicos, pigmentos da argila, pigmentos de carbono, pigmentos sintéticos e outros pigmentos para conferir cor e/ou níveis variáveis de opacidade ao sistema polimérico. Os aditivos para melhorar a proteção contra a abrasão podem incluir, porém não se limitam a óxido de ferro, cerâmicas, silicatos e metais. Os aditivos de resistência à chama podem incluir, porém não se limitam a hidróxido de alumínio, óxidos de antimônio, compostos dorados, óxidos de antimônio e compostos organofosforosos. As cargas podem incluir, porém não se limitam a esferas de vidro, silica pirogênica, polpas, argilas, silica, talco, terra diatomácea, cal e outros materiais inertes. Os modificadores de tensão superficial podem incluir, porém não se limitam a fluorocarbonos, agentes umectantes e silicone. Os aditivos de
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40/78 resistência podem incluir, porém não se limitam a fibra de carbono triturada, fibras de vidro, metal e aramida.
[00126] As Figuras 3-5 ilustram as modalidades do sistema de isolamento composto com relação a vários componentes. As Figuras 6a6d e 7 ilustram várias configurações do sistema de isolamento composto multicamada.
[00127] A Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva de um sistema de isolamento composto 100 em torno de um componente 110 e especificamente uma tubulação de redução 110, de acordo com várias modalidades da invenção. Conforme ilustrado, uma tubulação de redução curva de 90 graus 110 é provida. A tubulação de redução curva 110 inclui um isolamento composto 120 ligado a ela. Conforme ilustrado, as camadas do isolamento composto de automoldagem 120 podem ser aplicadas, providas ou deslizadas na tubulação de redução curva 110 e ajustadas de forma que não haja nenhum acúmulo de material no interior da curva e nenhum acúmulo de material no local de redução. Na modalidade ilustrada na Figura 3, por exemplo, a maior abertura 140 na tubulação 110 pode ser uma abertura de 6 polegadas de diâmetro. Continuando com o exemplo, a menor abertura 150 da tubulação 110 pode ser uma abertura de 4 polegadas de diâmetro. Mesmo com esta redução e a curva de 90 graus, o sistema composto é configurado para ser posicionado na tubulação e apertado sem um acúmulo de materiais e/ou sem necessitar de equipamento de moldagem especial para produzir um isolamento limpo e uniforme.
[00128] A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva um sistema de isolamento composto 200, de acordo com várias modalidades da invenção. Na modalidade ilustrada na Figura 4, o isolamento composto 220 é instalado em um componente 210, especificamente uma tubulação 210, com uma cobertura trançada 230 e dois fixadores 240. A cobertura trançada 230 pode ser infundida seja com uma solução matriz
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41/78 termoplástica ou solução matriz termofixa, conforme discutido anteriormente. A cobertura trançada 230 pode ser de outra forma substancialmente similar à camada de cobertura descrita anteriormente.
[00129] A Figura 5 ilustra uma vista terminal de um sistema de isolamento composto 250, de acordo com várias modalidades da invenção. A vista terminal de um componente 260, especificamente uma tubulação de exaustão 260 (por exemplo, uma tubulação de exaustão de 4 polegadas), é ilustrada com um isolamento composto de automoIdagem 280 aplicado à seção da tubulação. Conforme ilustrado, o sistema composto de automoldagem 280 tem um fixador 270 em uma extremidade do isolamento composto 280. Conforme notado anteriormente, o sistema de isolamento composto 280 pode compreender uma ou mais camadas. Em algumas modalidades, as camadas seriam perceptíveis quando vistas das extremidades. No entanto, conforme ilustrado na Figura 5, em outras modalidades a solução matriz e um ou mais aditivos podem cobrir/encapsular as extremidades durante a montagem (a partir do exemplo, uma porção da matriz pode se mover para as extremidades quando o isolamento é apertado), durante a cura, ou especificamente revestido nas extremidades do sistema para criar uma seção terminal limpa 290 do sistema de isolamento composto 280. Desta forma, a solução matriz, quando curada é visível na seção de extremidade 290 e, como tal, encapsula a seção terminal 290 para proteger e esconder as camadas do sistema composto.
[00130] As Figuras 6a-6d ilustram vistas transversais de várias configurações não limitantes do sistema de isolamento composto customizável da presente invenção. Especificamente, as Figuras 6a-6b ilustram as camadas estruturais de reforço e a distribuição da matriz intersticial ao longo da seção transversal de várias modalidades do isolamento em torno de uma tubulação 310. Através de várias técnicas de aplicação de matriz, a permeação desejada da solução matriz pode
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42/78 ser alcançada e a solução matriz pode ser infundida em uma ou mais camadas de reforço estrutural. Esta série de Figuras tenta ilustrar uma pequena seleção das numerosas configurações que podem ser facilmente alcançadas com este sistema de isolamento com composto reforçado com fibra de automoldagem customizável em massa.
[00131] A Figura 6a, ilustra uma seção transversal de uma modalidade da invenção. Nesta modalidade, o isolamento composto compreende três camadas fibrosas de reforço 320, 330 e 350 posicionadas na tubulação 310. Uma primeira camada de reforço compreendendo uma camada de fibra trançada 320 (por exemplo, uma camada trançada evidro) é posicionada na superfície externa da tubulação 310. A segunda camada trançada 330 (por exemplo, uma outra camada trançada evidro) é posicionada sobre a primeira camada trançada 320. Uma camada matriz interfacial 340, por exemplo um substrato termoplástico, é encontrada entre a segunda camada trançada 330 e a cobertura trançada 350. Em alguns casos, uma cobertura tramada 350 pode ser usada no lugar da cobertura trançada 350. Um revestimento superior 360, por exemplo um revestimento superior termoplástico, pode ser provido sobre uma cobertura tramada 350 como a camada mais externa. Neste caso, a matriz intersticial é tipicamente contínua a partir do revestimento superior 360 através da segunda camada trançada 330 e/ou da primeira camada trançada 320. Esta modalidade produz um sistema de isolamento composto multicamadas, forte com excelent durabilidade. Embora ilustrado com as três camadas fibrosas e uma região matriz intersticial, entende-se que mais ou menos camadas fibrosas (sejam as mesmas ou diferentes camadas fibrosas) com uma ou mais regiões da matriz intersticial (seja com as mesmas ou diferentes soluções matriz) podem ser empregadas. Por exemplo, uma modalidade do isolamento composto pode compreender pelo menos um reforço estrutural/camada fibrosa, pelo menos uma região de matriz inPetição 870190052235, de 04/06/2019, pág. 67/112
43/78 tersticial, e/ou pelo menos um revestimento superior.
[00132] Deste modo, como um exemplo, o sistema de isolamento composto nesta configuração pode incluir duas camadas de trama de e-vidro e uma cobertura trançada em uma matriz termoplástíca, junto com um revestimento superior termoplástico. Para a montagen ou instalação, as duas camadas de trama e-vidro (320, 330) podem ser posicionadas na tubulação 310 e aparadas, uma depois da outra. A cobertura trançada 350 pode então ser deslizada sobre (no caso de uma cobertura de manga) ou posicionada sobre (por exemplo, ao envolver a cobertura em torno da camada 330) as camadas trançadas (320, 330) e puxadas em uma tensão predeterminada na direção axial da tubulação. A cobertura trançada 350 é tipicamente configurada para prover compressão sobre todo o sistema em uma direção radial da tubulação, e produzir uma superfície lisa sem qualquer saliência ou ruga. Os fixadores podem então ser instalados em cada extremidade do isolamento composto e qualquer material fora os fixadores podem ser aparados. As extremidades abertas da tubulação 310 podem então ser tampadas e a montagem completa ou o sistema de isolamento composto pode ser então submergido na solução matriz termoplástíca. Aqui, a solução da matriz termoplástíca pode ser otimizada para imersão, por exemplo, ao diluir a mesma com um solvente adequado para ótima viscosidade e densidade para a permeação desejada. O sistema de isolamento composto pode ser submerso por um primeiro período de tempo predeterminado para assegurar que a solução matriz penetre pelo menos na cobertura trançada 350, pelo menos na camada 330 e/ou na camada 320 de trama de e-vidro. O sistema de isolamento curado pode ser então removido e limpo. Um revestimento superior termoplástico 360 também pode ser escovado na cobertura material 350 para conferir um acabamento altamente repelente, tal como uma superfície hidrofóbica, à superfície. A montagem pode ser ainda limpa
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44/78 antes de ser colocada em um forno para cura adicional em uma temperatura predeterminada por um segundo período de tempo predeterminado. Quando curada, a montagem pode ser removida e deixada resfriar antes da montagem do sistema isolado composto curado no componente em uma máquina/sistema para operação. Nesta modalidade, o sistema de isolamento composto é configurado para curar de forma justa e rígida em torno da tubulação sem rugas. A matriz pode fluir dentro e entre o revestimento superior e a 2a camada de e-vidro trançado 330 para formar a região intersticial 340. A 2a camada de material trançado 330 tipicamente exibe uma matriz contínua a partir do revestimento superior 360 através da 2a camada 330.
[00133] Em ainda um outro caso, o sistema de isolamento composto pode ser substancialmente similar àquele descrito acima, porém pode incluir 4 camadas de trama de e-vidro, uma cobertura tramada e matriz termoplástica. Para a montagem, as três camadas de trama de e-vidro podem ser instaladas e aparadas sequencialmente. O material da cobertura tramada pode então ser deslizado sobre as camadas trançadas e apertado. De forma similar, os fixadores podem então ser instalados em cada extremidade do isolamento composto e o material pode ser aparado na parte externa dos fixadores. As extremidades abertas da tubulação podem então ser tampadas e a montage completa pode ser submerse em uma solução matriz termoplástica otimizada para imersão por certo período de tempo predeterminado para assegurar que a solução matriz penetre na 3a camada mais externa de trama de e-vidro. A montagem pode então ser colocada no forno e curada. Quando curada, a parte pode ser removida e deixada resfriar. Aqui, tipicamente, a matriz flui dentro e entre a cobertura e a 3a camada de e-vidro trançado para formar um composto reforçado com fibras de 2 camadas.
[00134] A Figura 6b ilustra uma seção transversal do sistema de
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45/78 isolamento composto de acordo com uma outra modalidade desta invenção. Nesta modalidade, as camadas fibrosas são 320, 330 e 350, montadas na tubulação 310. Esta configuração pode ser substancialmente similar a uma descrita com relação à Figura 6a, exceto pelo fato de que uma cobertura tramada 350 pode ser empregada e o revestimento superior pode ser evitado. Esta modalidade tipicamente produz um sistema de isolamento composto multicamadas de boa qualidade, em um custo menor, especificamente em comparação com a modalidade precedente.
[00135] Para a montagem do sistema de isolamento composto incluindo duas camadas de trama de e-vidro (320, 330), uma cobertura tramada 350, e formando uma matriz termoplástica intersticial 340, a primeira camada de trama de e-vidro 320 pode ser instalada na tubulação 310 e aparada. A segunda camada de trama de e-vidro 330 pode então ser instalada sobre a primeira camada 320 e aparada. A solução matriz termoplástica pode ser pulverizada sobre a superfície da trama de e-vidro 330. A cobertura tramada material 350 pode então ser deslizada sobre as camadas trançadas (320, 330) e apertado. Os fixadores podem então ser instalados em cada extremidade do isolamento composto e o material pode ser aparado na parte externa dos fixadores. A matriz termoplástica pode então ser pulverizada na superfície da cobertura 350 e opcionalmente deixada descansar por um período de tempo predeterminado. A tubulação e os fixadores podem ser limpos antes da montagem ser curada no forno em uma temperatura predeterminada e por um tempo predeterminado. A montagem pode então ser removida e deixada resfriar. Nesta modalidade, o sistema de isolamento composto é configurado para curar de forma justa em torno da tubulação sem rugas. A matriz termoplástica pode fluir dentro e entre a cobertura 350 e 2a camada de e-vidro trançado 330 para formar a camada matriz intersticial 340 e com isso formar um composto refor
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46/78 çado com fibras com 2 camadas. A 2a camada de material trançado 330 tipicamente exibe uma matriz contínua a partir da cobertura 350 ao longo da 2a camada 330.
[00136] A Figura 6c ilustra uma seção transversal do sistema de isolamento composto de acordo com uma outra modalidade desta invenção. Esta modalidade pode compreender pelo menos duas camadas fibrosas ou camadas de reforço 380 e 350. Nesta modalidade, a tubulação 310 é coberta com uma única camada de isolamento não tecido 380, tal como uma trama de e-vidro. Diretamente for a do isolamento não tecido 380 está a cobertura 350, tal como uma cobertura trançada. A cobertura 350 pode ser tramada, trançada, não tecida ou uma combinação destas. A cobertura 350 pode ainda compreender a solução de matriz intersticial ou substrato de matriz intersticial (tal como uma matriz de polímero termofixo) que age para ligar a camada de isolamento não tecido 380 e a cobertura 350 quando curada/tratada. Além disso, um revestimento superior 360 pode ser provido sobre a cobertura 350. Esta modalidade tipicamente produz um excelente isolamento para a tubulação 310, especificamente ao se prover as camadas mencionadas antes com uma espessura predeterminada.
[00137] Durante a instalação/montagem, a trama de e-vidro pode ser instalada na tubulação 310 e aparada. A cobertura trançada 350 pode então ser instalada sobre a camada 380. A cobertura trançada 350 naturalmente se comprime e forma o isolamento de forma justa em tomo da tubulação 310. Os fixadores podem então ser instalados em cada extremidade do isolamento composto e o material pode ser aparado na parte externa dos fixadores. A matriz termofixa pode então ser escovada na cobertura antes de colocar a montagem no forno. Aqui, o sistema de isolamento composto pode curar de forma justa sobre a tubulação 310 sem rugas. A matriz termofixa é tipicamente uniformemente distribuída ao longo da cobertura trançada 350, porém
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47/78 pode não penetrar a camada trançada 380, em alguns casos. Tipicamente, uma distribuição uniforme de matriz termofixa ao longo de pelo menos a seção transversal da cobertura trançada 350 é alcançada depois da cura no forno. A cura da matriz termofixo pode ser alcançada, em alguns casos, com o aquecimento da montagem até uma temperatura predeterminada (por exemplo, temperatura na faixa de cerca de 204,4°C ou 371,1 426,7°C (400°F ou 700 -800°F), e similares), para alcançar a reticulação das cadeias individuais do polímero.
[00138] A Figura 6d ilustra uma seção transversal do sistema de isolamento composto de acordo com uma outra modalidade desta invenção. Nesta modalidade, a tubulação 310 pode ser coberta com uma camada de chapa metálica 320. Esta modalidade pode compreender três camadas de reforço/camadas fibrosas 330, 340 e 360. A primeira camada trançada 330 pode ser posicionada na camada de chapa metálica 320. A segunda camada trançada 340 é posicionada sobre a primeira camada trançada 330. Uma camada matriz interfacial 350 pode ser encontrada entre a segunda camada trançada 340 e a cobertura tramada 360. Um revestimento superior (não ilustrado) também pode ser provido sobre a cobertura tramada 360 com base nas necessidades da aplicação. Neste caso, a matriz intersticial é tipicamente contínua a partir da cobertura tramada 360 da segunda camada trançada 340 e/ou da primeira camada trançada 330. Esta modalidade rende um excelente sistema de isolamenyo com uma camada altamente protetora próxima à tubulação 310.
[00139] Em um exemplo da modalidade ilustrada na Figura 6d, a primeira camada trançada 330 pode ser uma camada de isolamento de e-vidro não tecido pré-cortado, enquanto que a cobertura tramada 360 pode ser substituída com uma cobertura de e-vidro trançada 360. Além disso, o substrato de matriz intersticial 350 pode ser a solução matriz termoplástica. Deste modo, o sistema de isolamento composto
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48/78 neste caso inclui uma camada de chapa de alumínio 320, uma camada de isolamento de e-vidro não tecido pré-cortado 330, uma cobertura de e-vidro trançada 360 e a solução matriz termoplástica, enquanto que a segunda camada trançada pode estar ausente. Durante a instalação, a camada da chapa de alumínio pode ser instalada de forma justa em torno da tubulação 310 ao envolver a chapa em torno da tubulação 310 e dobrar as bordas. A chapa pode ser não revestida ou revestida emu ma ou ambas as faces para promover a adesão e/ou proteger a chapa de qualquer exposição ambiental. A primeira camada de trama de e-vidro 330 pode então ser instalada sobre a chapa 320 e aparada. A segunda camada de trama de e-vidro 340 pode ser opcionalmente instalada sobre a primeira camada 330 e aparada. A cobertura trançada 360 é então tipicamente instalada sobre as camadas de isolamento. A cobertura trançada 360, tipicamente, naturalmente se comprime e forma o isolamento de forma justa em torno da tubulação 310. Os fixadores podem então ser instalados e qualquer extremidade do material pode ser aparada. As extremidades da tubulação 310 podem ser tampadas e a montagem completa pode ser submersa em uma solução matriz termoplástica otimizada para imersão. A montagem pode ser removida e limpa antes de colocá-la em um forno para cura em uma temperatura predeterminada por um certo período de tempo. Aqui, o sistema de isolamento composto é configurado para curar de forma justa sobre a tubulação sem rugas. A matriz termoplástica é configurada para fluir através da cobertura 360 e ambas as camadas de trama de e-vidro (330, 340). Tipicamente, a matriz termoplástica é contínua a partir da cobertura 360 até por fim a chapa 320, ao longo de todas as camadas do sistema de isolamento, formando também pelo menos uma camada matriz intersticial 350. Em alguns casos, com a alta penetração da matriz termoplástica, uma outra camada matriz intersticial também pode ser formada entre camadas de reforço 330 e 340.
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49/78 [00140] A Figura 7 ilustra uma seção transversal de uma outra modalidade antes e depois da cura/tratamento. Nesta modalidade, a figura 402 no lado esquerdo exibe o sistema de isolamento 402 com a base camada de reforço 420, uma camada de revestimento da matriz interfacial 430, uma cobertura 440 e um revestimento superior 460. No lado direito, a distribuição da matriz intersticial da mesma configuração é mostrada depois da cura/tratamento por exemplo, ao aquecer a tubulação 410 junto com o isolamento composto até uma temperatura predeterminada para afetar a cura do substrato de matriz intersticial e as camadas fibrosas. Aqui, a matriz é tipicamente continua a partir da parte externa até a parte interna do sistema de isolamento composto, com a matriz penetrando por ela.
[00141] A Figura 8a exibe uma outra modalidade do sistema de isolamento composto 10 com uma característica moldada. A tubulação 800 ou o componente 800 é ilustrado com um isolamento composto 810. No lado do isolamento composto 810, uma seção ou pelo menos uma porção da superfície externa do isolamento composto 810 pode ser moldada em uma porção plana 820. Por exemplo, uma placa de moldagem plana (não ilustrada) pode ser aplicada antes da cura, que pode então ser removida depois da cura. Embora ilustrada como plana, qualquer contorno curvilíneo desejado pode ser moldado como a porção moldada 820 ao longo de pelo menos uma porção do isolamento composto 810, utilizando um dispositivo com uma superfície/contorno complementar. A porção moldada, por exemplo, a área achatada 820 é configurada para prover a limpeza externa necessária durante a operação. A Figura 8b exibe uma seção transversal do sistema de isolamento composto 10, e particularmente a característica moldada 820 ao longo da seção AA da Figura 8a.
[00142] As Figuras 9a-9b exibem modalidades da invenção com porções do isolamento localizado. O isolamento localizado pode ser
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50/78 usado para ajustar o desempenho do sistema de isolamento composto em áreas locais, conforme desejado em aplicações específicas. A Figura 9a ilustra uma vista em corte de uma modalidade de um sistema de isolamento composto 950a. O sistema de isolamento composto 950a pode compreender isolamento composto 920 em uma tubulação 900 com um tapete de isolamento localizado 910a posicionado em uma localização adequada, por exemplo, na dobra externa da tubulação 900. A Figura 9a ilustra o sistema com uma seção do isolamento composto 920 removido para indicar o posicionamento do tapete de isolamento localizado 910a entre a tubulação 900 e o isolamento composto 920.
[00143] Em um exemplo da modalidade ilustrada na Figura 9a, o isolamento composto 920 inclui uma primeira camada de reforço compreendendo a primeira camada trançada de trama de e-vidro, uma cobertura de e-vidro tramada e um substrato termoplástico. Durante a instalação, o tapete de isolamento não tecido localizado 910a pode ser fixado à tubulação com um adesivo aderente. Então, a trama de e~ vidro pode ser aplicada sobre a tubulação e tapete localizado. Já que a trama de e-vidro é altamente conformável, ela tipicamente cobre confortavelmente a tubulação 900 e tapete localizado 910a. A cobertura tramada pode ser instalada a seguir. A cobertura tramada tipicamente provê compressão sobre todo o sistema incluindo as porções com o tapete localizado 910a e é configurada para produzir uma superfície lisa sem qualquer saliência ou ruga. Os fixadores podem então ser instalados próximos e o material fora dos fixadores pode ser aparado. As extremidades abertas da tubulação podem ser tampadas e a montagem completa pode ser submersa na solução matriz termoplástica otimizada para imersão por um período de tempo predeterminado para assegurar que a solução matriz penetre na trama de e-vidro, porém não no tapete de isolamento localizado. A parte pode então ser remo
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51/78 vida e limpa antes da cura em um forno. Nesta modalidade, o sistema de isolamento composto tipicamente cura de forma justa e rígida em tomo da tubulação 900. A matriz pode ser configurada para fluir através da cobertura e na trama de e-vidro. Tipicamente, a cobertura e trama de e-vidro são configuradas para serem ligadas juntas com interfaces limpas entre as camadas. A matriz termoplástica é tipicamente contínua a partir da cobertura até a trama de e-vidro. Nesta modalidade, o tapete pode ser infundido com a matriz termoplástica caso desejado para uma certa aplicação.
[00144] A Figura 9b ilustra uma vista em corte de uma outra modalidade de um sistema de isolamento composto 950b. O sistema de isolamento composto 950b pode compreender isolamento composto 920 em uma tubulação 900 com a manga de isolamento localizado 910b posicionada em uma localização adequada, por exemplo, na dobra externa da tubulação 900. A Figura 9b ilustra o sistema 950b com uma seção do isolamento composto 920 removido para indicar o posicionamento da manga de isolamento localizado 910b entre a tubulação 900 e o isolamento composto 920. A manga de isolamento localizado pode compreender uma manga de silica trançada. Em algumas modalidades, a manga de isolamento localizado pode ser instalada próximo à tubulação 900 ao longo da dobra e dimensionada de forma que a manga 910b termine antes das extremidades das camadas acima dela.
[00145] Em algumas modalidades, o tapete de isolamento localizado 910a e/ou a manga de isolamento localizado 910b, das Figuras 9a9b é uma camada de reforço localizada. Em algumas modalidades, a camada de reforço localizada é configurada para mitigar expansão diferencial do sistema de isolamento composto 950. Em alguns casos, o componente ou tubulação 900 pode sofrer expansão térmica e contração térmica, por exemplo, devido a condições de operação, ou devido
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52/78 a variações de temperatura cíclicas do fluido de operação transportado dentro da tubulação 900. No entanto, o isolamento composto 920 provido em torno da tubulação 900 pode não se expandir ou contrair de acordo com e/ou na mesma taxa que a tubulação 900, especialmente nos casos da tubulação sendo construída de um metal. Esta expansão diferencial do sistema de isolamento composto pode causar lacunas ou espaços anulares a serem formados entre a superfície externa da tubulação 900 e o isolamento composto 920, durante a operação. Essas lacunas podem não ser desejáveis em alguns casos, devido à modificação nos parâmetros de isolamento, cobertura, reforço e suporte do isolamento composto causado pelas lacunas. Neste caso, a camada de reforço localizada 910a ou 910b, tal como uma fita de aço inoxidável, palha de aço e similares, pode ser provida entre o isolamento composto 920 e a tubulação 900, em áreas mais propensas à expansão térmica diferencial. Embora, caso necessário, a camada de reforço localizada pode ser provida completamente entre o isolamento composto 920 e a tubulação 900. Durante a montagem, a matriz pode ser aplicada de forma que, quando curada a camada de reforço localizada é embutida com o isolamento composto 920. Durante a operação, a camada de reforço localizada de forma que a fita metálica possa se expandir ou contrair, emulando a expansão/contração da tubulação 900 com pelo menos uma porção ainda se aderindo ao isolamento composto 920, impedindo assim a expansão térmica diferencial e a criação de qualquer lacuna entre o isolamento composto 920 e a tubulação 900. Em algumas modalidades, a camada de reforço localizada é uma fita metálica trançada tridimensional. Em algumas modalidades, o material da camada de reforço localizada pode ser similar ao material da tubulação 900 para corresponder às características de expansão térmica.
[00146] Em algumas modalidades, a camada de reforço localizada
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910a ou 910b pode ser provida entre o isolamento composto 920 e a tubulação 900 próxima às posições de um ou mais fixadores para proteger a tubulação 900 a partir da abrasão localizada devido aos fixadores. Em algumas modalidades, a camada de reforço localizada 910a ou 910b é configurada para prover reforço localizado ou suporte estrutural para a tubulação 900.
[00147] A Figura 10 ilustra um fluxo de processo para o método de montagem de um sistema composto 1000, de acordo com várias modalidades da invenção. Conforme ilustrado no bloco 1002, o processo inicia no posicionamento de uma ou mais camadas de reforço sobre um componente em uma localização predeterminada necessitando de isolamento ou reforço. Por exemplo, uma camada de reforço tal como uma trama de e-vidro é selecionada e deslizada sobre o componente, tal como uma tubulação. A camada de reforço tal como a camada base trançada é tipicamente configurada para deslizar sobre qualquer dobra, redução, válvula ou similar. Uma vez que a camada base trançada foi colocada no componente, ela pode ser apertada sobre the exaction do componente ou tubulação. Uma ou mais camadas adicionais de reforço também podem ser posicionadas de uma maneira similar, seja diretamente ou depois da aplicação de uma solução matriz.
[00148] Tipicamente, as camadas de reforço são configuradas de forma que uma vez que o material é colocado sobre o componente e apertado através da aplicação de forças tensionais, a camada de reforço permanece fixa sobre o componente. Neste caso, as camadas de reforço são tipicamente puxadas das extremidades para fazer com que a camada de reforço seja apertada sobre as curvas, dobras, reduções, ou similares do componente. O material trançado em excesso pode então ser cortado ou embutido na tubulação para remoção subsequente enquanto o processo continua.
[00149] A seguir, conforme ilustrado no bloco 1004, uma ou mais
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54/78 soluções matriz são providas, por exemplo, matriz de polímero líquido na forma de uma solução de polímero baseada em solvente é aplicada sobre a camada de reforço. A aplicação pode ser através de pulverização, laminação, escovação, imersão ou similar. Desta forma, a camada de reforço pode ser completamente revestida com a matriz de polímero. Em algumas modalidades, no entanto, a matriz de polímero já pode ser incorporada na camada de reforço, e como tal não necessitar de uma aplicação separada externa da matriz de polímero na camada base.
[00150] Conforme ilustrado no bloco 1006 da Figura 10, uma cobertura de automoldagem, tal como uma cobertura tramada é deslizada sobre uma ou mais camadas de reforço na matriz de polímero. A trama pode ser uma manga de trama de camada dupla sobre as camadas subjacentes. Em algumas modalidades, a cobertura tramada pode ser acabada como um tecido plano e então cortada e costurada no tubo dimensionado corretamente. De forma subsequente, conforme ilustrado no bloco 1008, a cobertura tramada e o sistema composto são fixados à tubulação com meios de fixação tais como fixadores, ou similares.
[00151] A seguir, o revestimento superior customizável pode ser aplicado, conforme ilustrado no bloco 1010. Em algumas modalidades, o revestimento superior customizável pode ser uma solução de polímero baseada em solvente, similar em composição química à matriz de polímero que foi adicionada anteriormente. Conforme aludido anteriormente, o revestimento superior customizável também pode incluir vários aditivos baseados na aplicação. De forma subsequente, o calor pode ser aplicado no sistema composto completo para a cura do sistema, conforme ilustrado no bloco 1012. Desta forma, em algumas modalidades, o sistema composto completo, isto é, o componente com as camadas de isolamento, pode ser colocado em um forno, preferi
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55/78 velmente em uma temperatura predeterminada, tal como cerca de 293,3°C (560°F), por um período de tempo predeterminado, tal como uma hora, para cura/tratamento térmico. Em outras modalidades, apenas uma porção do sistema composto pode ser termicamente curada em um tempo, usando um forno, pistola térmica ou similar.
[00152] Uma vez curado, o sistema composto de automoldagem forma um isolamento do composto rígido reforçado com fibras em torno do componente. Desta forma, o isolamento para qualquer configuração de tubulação, tal como uma curva, redução ou similar pode ser criada sem a necessidade de dispositivos de moldagem externa específicos. O produto final é um isolador rígido, duro, resistente ao calor, e em algumas modalidades, isolador não inflamável. O sistema composto curado compreendendo uma ou mais camadas que são mecanicamente e quimicamente ligadas utilizadndo uma solução de polímero termoplástica baseada em solvente, criando um composto rígido em camadas que pode ser lixado ou de alguma forma acabado pelo usuário final.
[00153] Em algumas modalidades, o sistema composto de automoldagem é um sistema reparável. Como tal, caso o sistema fique desgastado, rasgado ou similar, ele pode ser facilmente reparável sem a reaplicação do sistema ao componente total. Além disso, o sistema composto de automoldagem pode agir também como um reparo para dano a qualquer outro tipo de sistema de isolamento ou cobertura. Desta forma, uma mistura de reparo pode ser provida para realizar um reparo. A mistura pode ser uma solução incluindo um ou mais polímeros triturados secos em forma cristalina ou semi-cristalina dissolvida ou de alguma forma dispersada em água e/ou outro solvente, tal como álcool isopropílico ou similar, para formar a solução de reparo. Os polímeros triturados exemplificadores incluem sulfeto de polifenileno (PPS); éter de óxido de polifenileno (PPE); polietilenimina (PEI); poliéPetição 870190052235, de 04/06/2019, pág. 80/112
56/78 ter éter cetona (PEEK); polímeros fluóricos tais como politetrafluoroetileno (PTFE), etileno-tetrafluoroetileno (ETFE), polivinilidenefluoreto (PVDF), e etileno-tetrafluoroetileno (ETFE).
[00154] Além disso, similar ao mencionado acima, vários emulsificantes podem ser adicionados à solução de polímero baseada em solvente para auxiliar na formação de uma solução estável. Os emulsificantes exemplificadores incluem tensoativos aniônicos (por exemplo, sulfatos, sulfonatos e sacrocidas), tensoativos não iônicos (por exemplo, polietileno glicol (Triton X-100), álcoois lineares etoxilados, alquil fenóis etoxilados, ésteres de ácido graxo, degenerações de amina e amida, ou similar), tensoativos catiônicos (por exemplo, alquil aminas lineares e alquilamônios, amidas de éster, aminas de éter, oxi aminas, ou similar), tensoativos anfotéricos (por exemplo, ácidos propiônicos, compostos quaternizados), tensoativos fluorados (por exemplo, carboxilatos e sulfonatos perfluorados), e similares.
[00155] Em algumas modalidades, os aditivos podem ser adicionados à mistura de reparo de modo a corresponder a mistura de reparo ao atual isolamento em cor, textura, resistência ou similar. Como tal, a mistura de reparo pode ser tornada similar à camada matriz do polímero e/ou o revestimento superior customizável conforme descrito em detalhes anteriormente.
[00156] Como tal, a mistura de reparo pode ser aplicada com pincel, laminador, pulverizador ou similar, de forma que a mistura de reparo cubra a área danificada do isolamento. Depois da aplicação da mistura de reparo, calor também pode ser aplicado para curar a mistura de reparo. O calor pode ser aplicado através de pistola térmica, forno ou similar. Durante a cura, a mistura de reparo pode fluir nas várias camadas do isolamento e fundi-las juntas para corrigir o dano criado ao isolamento.
[00157] Além do exposto acima, as modalidades do sistema de iso
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57/78 lamento composto compreendendo um ou mais materiais autocompressivos são descritos abaixo. Essas modalidades, ilustradas nas Figuras 11-16, são direcionadas a um sistema de isolamento composto que tipicamente não necessita de dispositivos adicionais para criar um material moldado. Aqui, o sistema de isolamento composto tipicamente inclui uma fita plana trançada que é configurada para ser envolvida em torno de um componente, em local adjacente ao envoltório precedente e/ou subsequente, e ajustado no componente. Em algumas modalidades, a fita plana trançada pode ser saturada com uma matriz composta antes da instalação da fita plana trançada. Em alguns casos, a fita plana trançada é configurada para ser saturada com a matriz composta depois da instalação da fita plana trançada para formar um composto coesivo e para conferir dureza e resistência ao sistema de isolamento composto. O sistema de isolamento composto pode utiliza uma matriz composta com aditivos para formar um envoltório composto coesivo e, em algumas modalidades um composto coesivo para prover isolamento rígido e/ou cobertura para uma variedade de componentes. Como tal, em alguns casos, as modalidades descritas com relação às Figuras 11-16 são similares àquelas descritas com relação às Figuras 110, em que a camada de reforço compreende uma fita plana trançada. [00158] A Figura 11 ilustra uma vista em perspectiva de um sistema de isolamento composto 50, de acordo com várias modalidades da invenção. Conforme ilustrado na Figura 11, um componente 80, tal como uma tubulação 80 é ilustrado com uma fita plana trançada 60. Em algumas modalidades, uma ou mais fitas planas trançadas podem ser aplicadas na superfície da tubulação 80 dependendo da aplicação. A fita plana trançada é a camada estrutural de reforço e pode ser construída a partir de materiais das camadas de reforço descritas anteriormente. Por exemplo, em alguns casos, a fita plana trançada 60 pode ser um substrato à base de fibra feito de materiais tolerantes à alta
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58/78 temperatura para manter a integridade do material em temperaturas elevadas, incluindo, porém sem se limitar ao e-vidro, s-vidro, basalto, quartzo, politetrafluoroetileno (PTFE), meta-aramida, para-aramida, melamina, polibenzimidzol, poliimida, silica, poliacrilonitrila oxidada, fibra de carbono, e/ou cerâmica. Um ou mais desses materiais resistentes à temperatura podem ser usados dependendo da aplicação do exaustor para a tubulação 80. Por exemplo, e-vidro pode ser classificado para uma temperatura de operação contínua máxima de 537,8° C (1000°F), enquanto que a cerâmica pode ser classificada para a operação contínua acima da temperatura de 1093,3°C (2000°F).
[00159] As fibras da fita plana trançada 60 podem ser na forma de fibras contínuas, fios de extremidade única de estopa, fios de extremidade múltipla, fios de torção de S ou Z, fios amarrados, fios dobrados ou fios texturizados. Outras fibras em alta temperatura podem incluir fibras de meta-aramida, homopolímeros e copolímeros de paraaramida, fibras de cerâmica, fibras de vidro reforçadas, reforçadas com metal ou fio, fibras de polietileno de alta densidade, fibras de poliimida, fibras de polibenzimidazol, fibras de poliacrilonitrila oxidadas e assim por diante. As fibras compostas de sulfeto de polifenileno (PPS), polietilenimina (PEI), poliéter éter cetona (PEEK); polímeros fluóricos tais como politetrafluoroetileno (PTFE), etileno-tetrafluoroetileno (ETFE), polivinilidenefluoreto (PVDF), etileno-tetrafluoroetileno (ETFE), e combinações dos mesmos também podem ser usados.
[00160] As fibras elastoméricas podem incluir as fibras que têm alto alongamento, e recuperação de forma rápida e completa de altos alongamentos até seu ponto de quebra. As fibras elastoméricas incluindo borrachas naturais e sintéticas, borrachas reticuladas, poliuretanos segmentados, poliacrilatos reticulados, borrachas de silicone, borracha de nitrila, copolímeros de olefina de bloco, fibras de poliamida, fibras bicomponentes, e/ou as combinações das mesmas também poPetição 870190052235, de 04/06/2019, pág. 83/112
59/78 dem ser utilizadas como fibras da fita plana trançada 60.
[00161] As construções tramadas podem ser utilizadas devido a sua alta capacidade de conformação e uma vez que elas podem fornecer perfis mais espessos do que materiais tramados ou materiais tecidos. Em algumas modalidades, a fita plana trançada 60 é feita a partir de uma estopa. Desta forma, a fita plana trançada 60 compreende estopas longitudinais elásticas e estopas oblíquas elásticas. Como uma ilustração, em uma modalidade, a fita plana trançada 60 compreende silica de cerca de 1/16 polegadas de espessura e/ou vidro de cerca de 0,2 polegadas de espessura. Além disso, a construção trançada permite fácil capacidade de trabalho em torno dos componentes tais como as curvas da tubulação ou similares. Por exemplo, o estiramento do material entrelaçado ao longo do comprimento do tubo de descarga na instalação tende a apertar a trança para baixo da tubulação 80 ou material subjacente ao longo das seções reta e curvada. Além disso, a fita plana trançada 60 pode ser separada para permitir flanges, sensores ou outras aberturas que se estendem da tubulação 80 a ser exposta sem causar um acúmulo de material envoltório em torno do flange. Como tal, a fita plana trançada 60 pode ser espalhada naquela localização específica para permitir que o flange se estenda a partir da tubulação 80.
[00162] Dependendo da aplicação e especificação do sistema de isolamento composto desejado, uma fita plana trançada única envolvida 60 pode ser usada, ou múltiplas fitas planas trançadas envolvidas podem ser usadas.
[00163] Conforme ilustrado na Figurai 1, a fita plana trançada 60 pode ser envolvida de forma que a fita plana trançada 60 se apoie em tiras adjacentes de fita. O apoio 70 é uma junção apertada entre dois envoltórios adjacentes da fita plana trançada 60. A única natureza da fita plana trançada 60 permite ao usuário envolver a fita plana trançada
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60/78 em torno da tubulação 80 e subsequentemente deslizar a fita plana trançada 60 e manobrar a fita plana trançada 60 para torna~la apertada na tubulação 80 e ter os envoltórios adjacentes um ao outro. Desta forma, em algumas modalidades, o sistema não necessita de envoltórios sobrepostos ou similares. Além disso, nenhum fixador ou dispositivo de retenção são necessários para o processo envoltório. As extremidades do envoltório são embutidas sob envoltórios adjacentes 90 para manter as extremidades no local e produzir um produto final limpo sem a necessidade de fixadores ou meios de retenção alternativos. [00164] Em algumas modalidades, a fita plana trançada 60 tem a matriz composta incorporada nela. Em outras modalidades, a matriz composta pode ser aplicada à fita plana trançada 60 uma vez que a fita plana trançada 60 for instalada na tubulação 80. A matriz composta pode ser aplicada por pulverização, escovação, revestimento, laminação, imersão ou de outra forma aplicação da solução em uma ou mais das fitas planas trançadas 60. Isto é, também se contempla que a fita plana trançada 60 pode ser envolvida de forma que a fita plana trançada 60 se sobreponha pelo menos uma porção de pelo menos uma tira da fita adjacente/próxima, em alguns casos com base na aplicação desejada e nos contornos/estrutura da tubulação ou componente 80. [00165] A matriz composta pode compreender uma mistura de vermiculita com um agente de ligação inorgânico, tal como silica colloidal, silicato de sódio ou similar. Esta mistura também pode ser diluída com água e vários aditivos podem ser incluídos dependendo da aplicação e customização desejada. Em algumas modalidades, os aditivos que podem ser usados estão na forma de pós, líquidos, pastas fluidas, grânulos e suspensões, assim como corantes. Em algumas modalidades, os aditivos tais como polímeros termoplásticos e polímeros termofixos podem ser adicionados à matriz composta. Em algumas modalidades, os pigmentos de cor podem ser adicionados para prover vários
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61/78 aspectos coloridos customizados à tubulação 80. Os aditivos da cor podem estar na forma de corantes ou cores cerâmicas de alta temperatura, pigmentos metálicos, pigmentos de argila, pigmentos de carbono, pigmentos sintéticos e outros pigmentos podem ser usados para conferir cor e/ou níveis variáveis de opacidade. De forma adicional, os aditivos para a proteção contra a abrasão adicional tais como óxido de ferro, aditivos para resistência adicional, rigidez, durabilidade, tais como cerâmicas, metais, tais como alumínio, ou fibra fresada, aditivos para prover aspectos ou texturas customizadas tais como esferas de vidro para preencher buracos, prover uma superfície não aderente e/ou similar. Outros aditivos podem incluir perlita ou similar.
[00166] Em algumas modalidades, a matriz composta pode ser seca na tubulação, sem adicionar calor adicional. Em algumas modalidades, a cura pode ocorrer em temperaturas de operação do próprio componente. Desta forma, uma vez que a matriz composta foi curada, o sistema forma um envoltório resistente à alta temperature, respirável, rígido e customizado para isolar e proteger componentes de dano externo, tal como tempo, abrasão, força de impacto ou similar.
[00167] A Figura 12 ilustra uma vista em perspectiva de um sistema de isolamento compostolO, de acordo com várias modalidades da invenção. Na modalidade ilustrada na Figura 12, o sistema de isolamento composto é aplicado na parte externa de uma tubulação 30, tal como uma tubulação de exaustão e pode compreender materiais adicionais aplicados a um envoltório da fita plana trançada 50 ilustrado na Figura 11.
[00168] Em algumas modalidades, a porção visível externa 20 do sistema de isolamento composto inclui uma cobertura composta tramada opcional e um revestimento superior de uma solução de polímero baseada em solvente opcional customizável na mesma. Em ainda outras modalidades, a fita plana trançada com a matriz composta pode
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62/78 ser a porção visível externa 20, com nenhuma cobertura composta tramada opcional ou revestimento superior de uma solução de polímero baseada em solvente opcional customizável, conforme ilustrado na Figurai 1.
[00169] Em algumas modalidades, a porção visível externa 20 pode compreender um revestimento superior da solução de polímero baseada em solvente customizável da solução de polímero composta que inclui um ou mais aditivos dependendo da aplicação. Desta forma, o revestimento superior customizável inclui um ou mais dos polímeros triturados secos em forma cristalina ou semicristalina dissolvidos ou de alguma forma dispersados em água e/ou outro solvente, tal como álcool isopropílico ou similar, para formar uma solução. A solução de polímero baseada em solvente também, em algumas modalidades, incluindo emulsificantes tais como um tensoativo.
[00170] Dependendo da aplicação, o revestimento superior da solução de polímero baseada em solvente customizável também pode incluir vários aditivos incluindo: aditivos para a proteção contra abrasão tais como óxido de ferro, aditivos para proteção térmica tais como perlita, aditivos não aderentes para prevenção do acúmulo de pó tais como politetrafluoroetileno (PTFE), aditivos para modificar a porosidade, tais como esferas de vidro, aditivos para criar várias texturas tais como esferas de vidro, aditivos para aparência visível, tais como pigmentos de cor cerâmica de alta temperatura, e/ou aditivos para resistência adicional tais como metais, fibras trituradas ou fibra de carbono.
[00171] Em algumas modalidades, a porção visível externa 20 do sistema de isolamento composto inclui uma cobertura tramada. A cobertura composta tramada pode ser uma manga tramada circular de tecido que é fabricada conforme especificação específica de forma a se ajustar em torno do componente ou tubulação 30 e o envoltório subjacente. A cobertura composta tramada pode ser uma trama dupla
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63/78 que mantém a sua integridade estrutural enquanto se funde. A cobertura composta tramada inclui um tubo tramado duplo que se ajusta em tomo do outro material subjacente. Em algumas modalidades, a cobertura composta tramada contém vidro e 20% de fibras de resina. Em algumas modalidades, a cobertura composta tramada pode conter entre 0% e 85% de fibras de resina dependendo da aplicação desejada. Em algumas modalidades, a cobertura composta tramada compreende um tecido tramado que inclui uma combinação de fibras de vidro e fibras termoplásticas e/ou fibras à base de resina. As fibras termoplásticas podem incluir poliéster, náilon, PPS ou polieterimida (PEI). Além disso, a cobertura composta tramada provê uma estrutura que provê compressão da moldagem aos materiais subjacentes do sistema.
[00172] Em algumas modalidades, a porção visível externa 20, ilustrada na Figura 12, cobre a base da fita plana trançada envolvida 40. Conforme ilustrado, a fita plana trançada envolvida 40 está sob a porção visível externa 20 que inclui uma cobertura composta de trama e revestimento superior da solução de polímero baseada em solvente customizável. No entanto, em algumas modalidades, a fita plana trançada envolvida é a porção externa que é visível. Os vários padrões e materiais opcionais são ilustrados em maiores detalhes abaixo com relação às Figuras 15a-15f.
[00173] Em algumas modalidades, a fita plana trançada 40 compreende fibras ou fios compostos de fibras torcidas. Em algumas modalidades, a fita plana trançada 40 é feita de uma estopa. Desta forma, a fita plana trançada 40 compreende estopas longitudinais elásticas e estopas oblíquas inelásticas. As tranças são formadas ao entrelaçar múltiplas fibras e/ou fios. As tranças são usadas para formar o tecido trançado que tem arquitetura biaxial, triaxial ou unidirecional. Devido a sua estrutura, o tecido trançado pode se tornar mais espresso do que os outros tipos de tecidos.
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64/78 [00174] O tecido trançado compreende fibras de vidro, outras fibras de alta temperatura, fibras elastoméricas, e/ou outros fios ou fibras. As fibras podem ser compostas de vários tipos de vidro tais como E-vidro e S-vidro, basalto, quartzo, politetrafluoroetileno (PTFE), metaaramida, para-aramida, melamina, polibenzimidzol, poliimida, silica, poliacrilonitrila oxidada, fibra de carbono e/ou cerâmica. Dependendo da aplicação e especificação do sistema de isolamento composto desejado, uma fita plana trançada de envoltório único 40 pode ser usada, ou múltiplas fitas planas trançadas podem ser usadas.
[00175] A Figura 13a-13c ilustra uma vista frontal de um sistema de isolamento composto sendo aplicado em torno de um flange. A Figura 13a ilustra uma vista frontal de um componente antes de ser envolvido com o sistema de isolamento composto 100. Conforme ilustrado na Figura 13a, a tubulação 110 que deve ser envolvida com o sistema de isolamento composto inclui uma curva de 45 graus 115 e um flange 120. Flanges 120 estão se tornando mais e mais prevalentes na tubulação exaustora 110 devido a sensores de oxigênio adicionais, outros sensores, aplicações de montagem ou similares que estão sendo crescentemente incluídos na tubulação de exaustão 110.
[00176] O envoltório tradicional necessita de sobreposição de camadas envoltórias e não tem qualquer estiramento ou elasticidade no envoltório nem tem nenhum meio de abertura do envoltório para acomodar o flange dentro do envoltório. Como tal, o envoltório tradicional necessitaria de vários envoltórios para tentar cobrir a área em torno do flange 120. Isto é porque a área em tomo de cada um dos lados do flange 120 precisaria ser envolvida. Como tal, múltiplas camadas sobrepostas de envoltório podem ser necessárias para alcançar a cobertura total em torno do flange 120. Desta forma, os envoltórios adicionais criariam uma área saliente de envoltório em torno do flange 120. Além disso, o envoltório tradicional também criaria uma área saliente
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65/78 sobreposta na parte interna da curva de 45 graus 115, enquanto cria uma área expandida e mais fina de envoltório em torno do exterior da curva de 45 graus.
[00177] A Figura 13b ilustra uma vista em perspectiva de um sistema de isolamento composto sendo aplicado em torno de um flange 150, de acordo com várias modalidades da invenção. A Figura 13b ilustra a mesma tubulação 110 que a Figura 13a, no entanto a Figura 13b foi envolvida no sistema de isolamento composto. Desta forma, a fita plana trançada 125 pode ser envolvida em torno da tubulação 110. Importantemente, em algumas modalidades, a fita plana trançada 125 do sistema de isolamento composto pode ser designada não para se sobrepor, mas em vez disso se enrola para se apoiar uma na outra. O sistema de isolamento composto, especificamente a fita plana trançada 125 do sistema de isolamento composto pode ser facilmente conformada para aceitar o flange 120 através de espalhamento ou de forma alternativa abertura 130. Desta forma, a área em torno do flange 120 está completamente coberta e nenhum envoltório ou ou abaulamento adicional de camadas ocorre. O envoltório em torno da curva de 45 graus 115 cria um envoltório liso em torno da curva sem qualquer abaulamento ou locais finos. Desta forma, a fita plana trançada pode se comprimir e se apoiar uma na outra na parte interna da curva 145, enquanto na porção externa da curva 115 a fita plana trançada pode se esticar e/ou expandir 140 para criar uma espessura uniforme além da curva 115.
[00178] A Figura 13c ilustra uma vista superior de um sistema de isolamento composto sendo aplicado em torno de um flange 200, de acordo com várias modalidades da invenção. Conforme ilustrado, a tubulação 110 é envolvida no sistema de isolamento composto. Desta forma, a fita plana trançada 125 foi envolvida e apertada em torno da tubulação 110. Conforme ilustrado, as extremidades da fita plana tran
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66/78 çada 125 são mal envolvidos e embutidos sob envoltórios adjacentes 160 de forma que nenhum meio de fixação ou retenção seja necessário para o sistema de isolamento composto. A fita plana trançada 125 pode ser esticada e/ou alternadamente aberta 130 para se envolver em torno do flange 120 sem adicionar envoltórios adicionais e volume desnecessário ao envoltório em torno do flange 120. Sendo assim, criar um envoltório liso uniforme mesmo em torno de ângulos e em torno dos flanges.
[00179] A Figura 14 ilustra uma vista em perspectiva um sistema de isolamento composto 250, de acordo com várias modalidades da invenção. Na modalidade ilustrada na Figura 14, uma curva de 90 graus é envolvida no sistema de isolamento composto. Desta forma, a fita plana trançada 255 é iniciada com o envolvimento sobre o primeiro envoltório 290 para prender a fita plana trançada 255 no local. A fita plana trançada 255 pode então ser envolvida e apertada de forma que cada envoltório da fita plana trançada 255 apoie o segmento envoltório adjacente. Uma vez que a fita plana trançada 255 alcance a curva de 90 graus na tubulação 260 a fita plana trançada 255 na porção externa da curva de 90 graus 280 tem flexibilidade para se esticar e permanecer em contato com filamentos adjacente enquanto ainda prove cobertura lisa da curva sem qualquer sobreposição ou abaulamento dos envoltórios. A parte interna da curva de 90 graus na tubulação 260 compreende fita plana trançada 270 que pode se comprimir ao longo da largura do envoltório para manter o apoio dos envoltórios adjacentes sem criar um envoltório abaulado ou sobreposto.
[00180] Em algumas modalidades, múltiplas fitas planas trançadas 270 podem ser envolvidas em tomo de uma porção de temperatura crítica ou alta da tubulação 260 múltiplas vezes para atingir áreas específicas para o isolamento e/ou proteção adicionais.
[00181] As Figuras 15a-15f ilustram vistas transversais de várias
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67/78 modalidades do sistema de isolamento composto, de acordo com várias modalidades da invenção. Como um versado na técnica apreciará, esses materiais formam um composto, de forma que os materiais ilustrados não são laminados ou sobrepostos em camadas, mas em vez disso curados para formar um material composto. As modalidades ilustradas na Figuras 15a-15f ilustram materiais alternativos para criar o sistema de isolamento composto baseado na aplicação do usuário. [00182] Na modalidade ilustrada na Figura 15a, o componente 310 ou tubulação 310 tem um material de base 320 adjacente a este. A camada base de reforço 320 é um substrato baseado em fibra envolvida que é formado na fita plana trançada de dimensões adequadas, por exemplo, cerca de 2 polegadas de largura. Em outras modalidades, a largura e a espessura do material de base varia com base na aplicação e no formato do componente. A matriz composta 330 pode ser aplicada à superfície da camada base 320 depois que a base 320 foi instalada na tubulação 310, ou alternadamente a matriz pode ser integrada na estrutura da camada base 320. A matriz composta 330 pode incluir um material de silicato, incluindo um filossilicato, tal como vermiculita com um aglutinante inorgânico, vermiculita, silica coloidal, silicato de potássio, silicato de cálcio, betume, aluminato de cálcio e/ou silicato de sódio. Esta mistura também pode incluir aditivos que podem ser incluídos, tais como, porém, sem se limitar aos pigmentos de cor na forma de cores cerâmicas de alta temperatura, aditivos para proteção contra a abrasão adicional, aditivos para proteção térmica, aditivos para resistência, aditivos para rigidez, aditivos para durabilidade e/ou aditivos para criar várias texturas ou aparências visíveis ao sistema composto.
[00183] Na modalidade ilustrada na Figura 15b, o componente ou tubulação 310 tem a base de fita plana trançada saturada com a matriz composta já incorporada 306, antes da aplicação da base à tubulação
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310. Como tal, o usuário final pode ser capaz de envolver a tubulação 310 com a fita plana trançada que é saturada na matriz composta. Como tal, quando o usuário final recebe o sistema de isolamento composto, a fita plana trançada já está umectada com a matriz composta. Sendo assim, o usuário final pode envolver a tubulação 310 com a base com solução matriz composta incorporada na mesma 360.
[00184] Na modalidade ilustrada na Figura 15c, o componente ou tubulação 310 tem a base 320 adjacente a esta. A base 320 a fita plana trançada. A matriz composta 330 é então aplicada à fita plana trançada da base 320. A matriz composta 330 inclui vermiculita, silica coloidal, silicato de potássio, silicato de sódio, betume, aluminato de cálcio, e/ou silicato de sódio. Esta mistura também pode incluir aditivos baseados em várias aplicações ou customizações desejadas.
[00185] À matriz composta 330, a modalidade ilustrada na Figura 15c inclui aplicar uma solução de polímero baseada em solvente customizável 350. A solução de polímero baseada em solvente customizável 350 compreende uma solução de polímero baseada em solvente que é pulverizada, escovada, revestida, laminada, imersa ou de alguma forma aplicada ao material subjacente. Em algumas modalidades, a matriz composta 330 e a solução de polímero baseada em solvente customizável 350 não são claramente separáveis, pode haver considerável penetração interfacial entre os materiais.
[00186] Polímeros triturados secos em forma cristalina ou semicristalina podem ser dissolvidos ou de alguma forma dispersados em água e/ou outro solvente, tal como álcool isopropílico ou similar, para formar uma solução de polímero baseada em solvente customizável 350. Os polímeros triturados exemplificadores incluem sulfeto de polifenileno (PPS); éter de óxido de polifenileno (PPE); polietilenimina (PEI); poliéter éter cetona (PEEK); polímeros fluóricos tais como politetrafluoroetileno (PTFE), etileno-tetrafluoroetíleno (ETFE), polivinilidenefluoreto
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69/78 (PVDF), and etileno-tetrafluoroetileno (ETFE); e/ou similares. Em algumas modalidades, polímeros não inflamáveis são usados na solução de polímero baseada em solvente customizável 350. Em algumas modalidades, dependendo da aplicação, os polímeros inflamáveis também podem ser usados na solução de polímero baseada em solvente customizável 350.
[00187] Em algumas modalidades, vários emulsificantes podem ser adicionados à solução de polímero baseada em solvente customizável 350 para auxiliar na formação de uma solução estável. Os emulsificantes exemplificadores incluem tensoativos aniônicos (por exemplo, sulfatos, sulfonatos e sacrocidas), tensoativos não iônicos (por exemplo, polietileno glicol (Triton X-100), álcoois lineares etoxilados, alquil fenóis etoxilados, ésteres de ácido graxo, degenerações de amina e amida, ou similar), tensoativos catiônicos (por exemplo, alquil aminas lineares e alquilamônios, amidas de éster, aminas de éter, oxi aminas, ou similar), tensoativos anfotéricos (por exemplo, ácidos propiônicos, compostos quaternizados), tensoativos fluorados (por exemplo, carboxilatos e sulfonatos perfluorados), e similares.
[00188] Em algumas modalidades, a solução de polímero baseada em solvente customizável 350 pode incluir um polímero triturado tais como PPS, água como um solvente, um tensoativo tal como Triton X100 e propileno glicol.
[00189] Em algumas modalidades, a solução de polímero baseada em solvente customizável 350 pode incluir vários aditivos baseados na apicação. Esses aditivos que podem ser incluídos na solução polimérica baseada em solvente na forma de pós, líquidos, pastas fluidas, grânulos e suspensões, assim como corantes. Esses aditivos podem incluir pigmentos de cor, aditivos para a proteção adicional contra a abrasão tais como óxido de ferro, aditivos para resistência adicional, rigidez, e durabilidade tais como cerâmicas, metais, tais como alumínio
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70/78 ou fibra ou fibra fresada, aditivos para prover aspectos ou texturas customizadas tais como esferas de vidro para preencher buracos, prover uma superfície não aderente e/ou similar.
[00190] A solução de polímero baseada em solvente customizável 350 também pode incluir cargas para espessar e/ou adicionar volume à solução baseada na aplicação e método de aplicação. Em alguns casos, cargas tais como argilas, silica, talco, terra diatomácea, cal e outros materiais inertes podem ser adicionados. Outras cargas que podem ser adicionadas à solução de polímero baseada em solvente tais como materiais de reforço para ainda melhorar a resistência de ligação interfacial tais como fibras fresadas, fibras de vidro, fibras de carbono, fibras de náilon (poliamida), fibras de polipropileno, particulado de quartzo, polpa à base de planta e similares. Outros aditivos que podem ser incluídos na solução de polímero incluem lubrificantes, estabilizadores de UV, antimicrobianos, antioxidantes e similares.
[00191] Na modalidade ilustrada na Figura 15d, o componente ou tubulação 310 tem a base com a solução incorporada na mesma 360 adjacenta a esta. Como tal, o usuário final pode ser capaz de envolver a tubulação 310 com a fita plana trançada que é saturada na matriz composta. Adjacente à solução incorporada na fita plana trançada 360, a modalidade ilustrada na Figura 15d inclui uma solução de polímero baseada em solvente customizável 350 que pode incluir um polímero triturado tal como PPS, água como um solvente, um tensoativo tal como Triton X-100, propileno glicol, e um ou mais aditivos baseados na aplicação do sistema.
[00192] Na modalidade ilustrada na Figura 15e, o componente ou tubulação 310 tem a base. A base 320 é um substrato baseado em fibra envolvida que é formado na fita plana trançada. Adjacente à base 320 da fita plana trançada envolvida é a matriz composta 330 que é aplicada na base 320. A matriz composta 330 inclui vermiculita e silica
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71/78 coloidal. A seguir, adjacente à matriz composta 330 a modalidade ilustrada na Figura 15e inclui uma cobertura composta de trama 340. A cobertura composta tramada 340 é a trama dupla que contém vidro e entre 0% e 85% fibras de resina. Em algumas modalidades, a cobertura composta tramada contém vidro e 20% de fibras de resina. Em algumas modalidades, a cobertura composta tramada provê uma estrutura que provê moldar a compressão aos materiais subjacentes do sistema. A cobertura composta tramada 340 é a trama dupla designada com uma porção interior para fundir e/ou romper para se transformar durante a cura para criar um gancho para alcance no material abaixo da cobertura composta tramada 340 para criar uma ligação mecânica entre os materiais do sistema.
[00193] Em algumas modalidades, a cobertura composta tramada 340 compreende um tecido tramado que inclui uma combinação de fibras de vidro e fibras termoplásticas e/ou fibras à base de resina. As fibras termoplásticas podem incluir poliéster, náilon, PPS ou polieterimida (PEI). A cobertura composta tramada 340 pode deslizar no material subjacente do sistema composto. Em algumas modalidades, a cobertura composta tramada 340 provê uma estrutura principal do tecido construída para manter a compressão durante a cura térmica de forma que nenhum molde seja necessário.
[00194] Finalmente, conforme ilustrado na Figura 15e, uma solução de polímero baseada em solvente customizável 350 é aplicada à cobertura composta tramada 340. Em algumas modalidades, a solução de polímero baseada em solvente customizável 350 pode incluir vários aditivos baseados na aplicação. Esses aditivos que podem ser incluídos na solução polimérica baseada em solvente na forma de pós, líquidos, pastas fluidas e suspensões, assim como corantes. Esses aditivos podem incluir pigmentos de cor, aditivos para a proteção adicional contra a abrasão tais como óxido de ferro, aditivos para resistência
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72/78 adicional, rigidez, e durabilidade tais como cerâmicas, metais, tais como alumínio ou fibra ou fibra fresada, aditivos para prover aspectos ou texturas customizadas tais como esferas de vidro para preencher buracos, prover uma superfície não aderente e/ou similar.
[00195] Quando curada, uma porção da solução de polímero baseada em solvente customizável 350 pode se fundir na cobertura composta tramada 340 e na base 320, sendo assim materiais providos que são mecanicamente e quimicamente ligados entre si, criando um composto rígido.
[00196] Em algumas modalidades, o calor pode ser aplicado ao sistema composto ilustrado na Figura 15e. Desta forma, os materiais múltiplos do sistema podem ser aquecidos para curar o polímero resultando em um sistema composto curado com materiais fundidos.
[00197] Na modalidade ilustrada na Figura 15f, o componente ou tubulação 310 tem a base com a solução incorporada na mesma 360 adjacente a ela. Como tal, o usuário final pode ser capaz de envolver a tubulação 310 com a fita plana trançada que é saturada na matriz composta. A seguir, adjacente à base com a solução incorporada na mesma 360, a modalidade ilustrada na Figura 15f inclui uma cobertura composta de trama 340. A cobertura composta tramada 340 é a trama dupla designada com uma porção interior para se fundir e/ou romper para transformar durante a cura para criar um gancho para alcance nos materiais abaixo da cobertura composta tramada 340 para criar uma ligação mecânica entre os materiais do sistema.
[00198] Adjacente à cobertura composta tramada 340, a modalidade ilustrada na Figura 15f inclui uma solução de polímero baseada em solvente customizável 350 que pode incluir um polímero triturado tal como PPS, água como um solvente, um tensoativo tal como Triton X100, propileno glicol, e um ou mais aditivos baseados na aplicação do sistema. Quando curada, uma porção da solução de polímero baseada
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73/78 em solvente customizável 350 pode se fundir na cobertura composta tramada 340 e na base 320, sendo assim materiais providos que são mecanicamente e quimicamente ligados entre si, criando um composto rígido.
[00199] Além disso, enquanto as modalidades ilustradas na Figura 15 ilustram o sistema de isolamento composto sendo aplicado a uma tubulação, um versado na técnica apreciará que qualquer componente pode ser envolvido com o sistema de isolamento composto de modo a prover isolamento, proteção ou customização àquele componente. Além disso, o sistema de isolamento composto pode ser aplicado nos componentes com sistemas de isolamento ou protetores com chapa ou alternativos já no componente. Como tal, o sistema de isolamento composto pode ser utilizado na correlação com qualquer sistema de isolamento atual tais como sistemas metálicos encapsulados, sistemas encamisados ou outros sistemas envoltórios para prover isolamento, cobertura, customização adicional àqueles sistemas, ou similar.
[00200] A Figura 16 ilustra um fluxo de processo 1600 para o método de aplicação de um sistema de isolamento composto, de acordo com várias modalidades da invenção. O processo 1600, inicia quando o usuário final recebe o sistema de isolamento composto. Em algumas modalidades, o sistema de isolamento composto pode ser provido ao usuário seco. Desta forma, o usuário pode aplicar a fita plana trançada depois subsequentemente aplicar qualquer matriz composta ou similar na fita plana trançada. Em outras modalidades, o sistema de isolamento composto pode ser provido ao usuário em um estado úmido. Desta forma, a trança pode ser fabricada com a matriz composta incorporada nela. Se o sistema de isolamento composto é provido em um estado úmido, o sistema de isolamento composto pode ser provido em um recipiente vedado ou similar para evitar a secagem da matriz composta durante o envio e armazenamento. Além disso, isto impediria detri
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74/78 tus e transtorno do sistema de isolamento composto. Em algumas modalidades, um biocide pode ser adicionado ao acondicionamento do sistema úmido de isolamento composto.
[00201] Conforme ilustrado no bloco 1602, o usuário pode iniciar a envolver a fita plana trançada em torno da seção da tubulação, incluindo qualquer curva, redução, flange ou similar. Durante o processo envoltório, a extremidade de partida da fita plana trançada pode ser embutida sob uma seção envolvida, conforme ilustrado no bloco 1604. Uma vez que a extremidade do envoltório plano trançado é embutida em envoltórios existentes, o usuário pode continuar a envolver a fita plana trançada na tubulação e apoiar os envoltórios adjacentes, conforme ilustrado no bloco 1606. A seguir, em algumas modalidades, um flange pode estar presente na tubulação que está sendo envolvida. Desta forma, conforme ilustrado no bloco 1608, a fita plana trançada pode ser aberta para aceitar o flange ou outras protrusões se estendendo a partir da tubulação.
[00202] Uma vez que o usuário completou o envolvimento da seção desejada da tubulação ou componente, o usuário pode embutir a extremidade sob os poucos últimos envoltórios. O usuário pode então manipular o envoltório ao apertar a fita plana trançada para criar uma tubulação apertada de forma justa com envoltórios da fita plana trançada estando adjacentes um ao outro, conforme ilustrado no bloco 1610. As únicas características de um material trançado permitem ao material ser apertado em torno de um componente e permanecer preso. A fita trançada aperta nas curvas, dobras, reduções ou similares do componente.
[00203] A seguir, conforme ilustrado no bloco 1612, o usuário pode aplicar a matriz composta com um ou mais aditivos desejados para um aspecto customizado. O usuário pode pulverizar, escovar, revestir, laminar, imergir ou de outra forma aplicar a matriz composta em um ou
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75/78 mais das fitas planas trançadas do sistema. Em algumas modalidades, a matriz composta pode ser incorporada na fita plana trançada antes de envolver a fita plana trançada na tubulação. Desta forma, o usuário pode não precisar aplicar a solução, em vez disso, a solução já pode ser aplicada na fita plana trançada antes do usuário receber o sistema de isolamento composto.
[00204] Uma vez que uma matriz composta foi aplicada, o usuário pode continuar opcionalmente aplicando uma cobertura composta de trama e/ou uma solução de polímero baseada em solvente customizável, conforme ilustrado no bloco 1614. A cobertura composta tramada pode ser deslizada sobre a fita plana trançada. A trama pode ser a manga de trama dupla que pode ser deslizada sobre os materiais subjacentes. Em algumas modalidades, a cobertura composta tramada pode ser acabada como um tecido plano e então cortada e costurada no tubo corretamente dimensionado. Além disso, a cobertura composta tramada provê uma estrutura que provê a compressão em moldagem aos materiais subjacentes do sistema. A solução de polímero baseada em solvente customizável é uma solução composta de polímero baseada em solvente que contém um ou mais polímeros triturados, um solvente, e em algumas modalidades um tensoativo. A solução de polímero baseada em solvente customizável também pode incluir vários aditivos baseados na aplicação. Esses aditivos podem incluir pigmentos de cor na forma de cores cerâmicas de alta temperatura, aditivos para a proteção contra a abrasão adicional, aditivos para proteção térmica, e/ou aditivos para criar várias texturas ou aparências visíveis ao sistema composto.
[00205] Finalmente, conforme ilustrado no bloco 1616, o sistema de isolamento composto é deixado curar. Em algumas modalidades, o sistema de isolamento composto pode secar enquanto na tubulação sem calor adicionado. Em outras modalidades, o calor pode ser apli
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76/78 cado ao sistema composto completo para o sistema secar e/ou curar. [00206] O produto final sendo um envoltório que é rígido, duro, resistente ao calor, e em algumas modalidades, um isolador não inflamável capaz de ser envolvido em qualquer formato necessário para cobrir várias configurações da tubulação de uma forma lisa e uniforme. [00207] Como tal, o isolamento composto da presente invenção pode compreender características de desepenho e propriedades superiores. Especificamente, a presente invenção é configurada para prover isolamento superior com maior resistência térmica, insulation with higher thermal resistance, mantendo assim substancialmente a temperatura do componente. Neste caso, por exemplo, para um componente ou um fluido dentro do componente uma temperatura de cerca de 648,9°C (1200 °F), as temperaturas superficiais do isolamento composto estão tipicamente na faixa de 148,9 - 182,2°C (300-360 °F) (ou dentro, em torno ou sobrepondo a faixa), em comparação com o isolamento convencional que tem menor resistência térmica, e, portanto, absorve e dissipa mais calor resultando em temperaturas superficiais tipicamente na faixa de 232,2 - 282,2° C (450-540 °F). Isto é, o isolamento composto da presente invenção pode ser configurado para prover, temperaturas superficiais na faixa de 155,5 - 160 °C (312-320 °F) ; 165,5 ··· 176,7° C (330-350 °F), 182,2 - 184,4°C (360-364 °F); 187,8 196,1 °C (370-385 °F); 202,2 - 204,4° C (396-400 °F); 210 - 236,7° C (410-458 °F); 230- 258,9° C (446-498 °F); e/ou 254,4 - 278,3°C (490533 °F) (ou dentro, entre ou sobrepondo essas faixas), com base na configuração das camadas e a matriz empregada.
[00208] O isolamento composto da presente invenção é configurado para prover resistência ao impacto e dureza superiores. Neste caso, por exemplo, para um teste de impacto Gardner, as elevações de falha médias do isolamento composto são tipicamente na faixa de 0,5-0,8 mm (ou dentro, em torno ou sobrepondo a faixa), em comparação com
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77/78 o isolamento convencional que tipicamente exibe elevações de falha de 0,10-0,5 para a mesma configuração. Isto é, o isolamento composto da presente invenção pode ser configurado para prover, as elevações de falha médias para um teste de impacto Gardner na faixa de 0,120,18 mm, 0,49-0,76 mm, e/ou 0,54-0,86 mm (ou dentro, entre ou sobrepondo essas faixas), com base na configuração das camadas e da matriz empregada.
[00209] O isolamento composto da presente invenção é configurado para prover propriedades superficiais superiores e resistência à degradação, entalhes e impacto da brita. Neste caso, por exemplo, para um teste com um gravelômetro, o isolamento composto tipicamente produz cortes insignificantes ou nenhum corte, enquanto que o isolamento convencional exibe em torno de 20 cortes, para a mesma configuração. Isto é, a profundidade dos cortes para cada corte presente pode estar na faixa de 0-0,06 mm; 0,06-0,09 mm; e/ou 0,3-0,6 mm (ou dentro, entre ou sobrepondo essas faixas), com base na configuração do revestimento superior e da camada de cobertura empregada.
[00210] O isolamento composto da presente invenção é configurado para prover resistência superior à abrasão. Neste caso, por exemplo, as classificações de abrasão do isolamento composto são tipicamente maiores do que pelo menos 1000 ciclos, enquanto que o isolamento convencional tipicamente exibe classificações de abrasão de 7-27 ciclos para as mesmas condições de operação. Isto é, o isolamento composto da presente invenção pode ser configurado para prover classificações de abrasão na faixa de 288-422 ciclos, 760-800 ciclos, e/ou maior do que 1000 ciclos (ou dentro, entre ou sobrepondo essas faixas), com base na configuração do isolamento composto.
[00211] O isolamento composto da presente invenção é configurado para prover melhor integridade estrutural e propriedades hidrofóbicas. Neste caso, por exemplo, o tempo de desaparecimento da gota de
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78/78 água para o isolamento composto tipicamente maior do que pelo menos 30 segundos, enquanto que o isolamento convencional tipicamente absorve uma gota de água dentro de 3 segundos. O isolamento composto da presente invenção também é configurado para prover propriedades oleofóbicas superiores (isto é, resistência à absorção de fluidos hidrofóbicos). Neste caso, por exemplo, o tempo de desaparecimento da gota de óleo para o isolamento composto tipicamente maior do que pelo menos 15 segundos ou pelo menos 30 segundos, enquanto que o isolamento convencional tipicamente absorve uma gota de óleo dentro de 3 segundos.
[00212] Enquanto certas modalidades exemplificadoras foram descritas e mostradas nos desenhos acompanhantes, se deve entender que as referidas modalidades são meramente ilustrativas e não restritivas na invenção como um todo, e que esta invenção não está limitada às construções e disposições específicas mostradas e descritas, já que várias outras mudanças, combinações, omissões, modificações e substituições, além disso àquelas apresentadas nos parágrafos aima são possíveis. Aqueles versados na técnica apreciarão que várias adaptações e modificações das modalidades recém descritas podem ser configuradas sem partir do escopo e espírito da invenção. Deste modo, entende-se que, dentro do escopo das reivindicações anexas, a invenção pode ser praticada de outra foma do que conforme especificamente descrita no presente documento.

Claims (34)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Sistema de isolamento composto reforçado com fibras que é configurado para ser aplicado a um componente caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma ou mais camadas de reforço estruturais, uma ou mais camadas de reforço estruturais sendo configuradas para se conformar ao componente;
    uma cobertura de fibra de automoldagem compreendendo uma estrutura do tipo mola configurada para prover compressão em torno do componente; e uma ou mais soluções de matriz polimérica líquida configuradas para serem aplicadas a uma ou mais camadas de reforço estruturais e/ou a cobertura de fibra de automoldagem posicionada no componente para formar o sistema de isolamento composto reforçado com fibras quando curado.
  2. 2. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma ou mais camadas de reforço estruturais compreendem fibras estruturais, fibras de resina e/ou fibras elásticas, em que:
    fibras estruturais compreendem fibras de vidro, carbono, polímero, cerâmica, minerais e/ou naturais; e fibras de resina compreendem tereftalato de polietileno (PET), poliamida (PA), sulfeto de polifenileno (PPS), éter de óxido de polifenileno (PPE), polietilenimina (PEI), poliéter éter cetona (PEEK), polímeros fluóricos tais como fibras à base de politetrafluoroetileno (PTFE), etileno-tetrafluoroetileno (ETFE), polivinilidenofluoreto (PVDF), e/ou etileno-tetrafluoroetileno (ETFE).
  3. 3. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma ou mais camadas de reforço estruturais compreendem materiais de fibra trançados, materi
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    2/8 ais de fibra tramados, materiais de fibra tecidos e/ou materiais de fibra não tecidos.
  4. 4. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma ou mais camadas de reforço estruturais compreendem películas poliméricas, películas metálicas, películas poliméricas metalizadas, chapas, películas reforçadas com fibra e/ou chapas reforçadas com fibra.
  5. 5. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cobertura de fibra de automoldagem compreende materiais de fibra trançados, materiais de fibra tramados, materiais de fibra tecidos e/ou materiais de fibra não tecidos.
  6. 6. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cobertura de fibra de automoldagem compreende fibras estruturais, fibras de resina e/ou fibras elásticas, em que:
    fibras estruturais compreendem fibras de vidro, carbono, polímero, cerâmica, minerais e/ou naturais; e fibras de resina compreendem tereftalato de polietileno (PET), poliamida (PA), sulfeto de polifenileno (PPS), éter de óxido de polifenileno (PPE), polietilenimina (PEI), poliéter éter cetona (PEEK), polímeros fluóricos tais como fibras à base de politetrafluoroetileno (PTFE), etileno-tetrafluoroetileno (ETFE), polivinilidenofluoreto (PVDF), e/ou etileno-tetrafluoroetileno (ETFE).
  7. 7. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma ou mais soluções de matriz polimérica líquida compreendem uma dispersão de polímero termoplástico triturado em um solvente orgânico ou não orgânico.
  8. 8. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma ou mais soluções de
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    3/8 matriz polimérica líquida compreendem um ou mais aditivos escolhidos a partir de um grupo compreendendo tensoativos, emulsificantes, dispersantes, modificadores de reologia e aditivos funcionais.
  9. 9. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma ou mais soluções de matriz polimérica líquida compreendem um polímero termofixo, em que o polímero termofixo compreende polímeros alquídicos, de amino, epóxi, fenólicos, de poliimida, poliuretano ou silano.
  10. 10. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma ou mais soluções de matriz polimérica líquida são configuradas para fluir dentro e pelo menos parcialmente infundir a cobertura de fibra de automoldagem para criar um composto reforçado com fibras.
  11. 11. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma ou mais soluções de matriz polimérica líquida são configuradas para fluir dentro e pelo menos parcialmente infundir uma ou mais camadas de reforço estruturais para formar um composto reforçado com fibras, multicamada.
  12. 12. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma ou mais camadas de chapa metálica reforçadas com chapa metálica ou fibra escolhidas a partir de um grupo compreendendo alumínio, alumínio reforçado com fibra de vidro, aço inoxidável, níquel e estanho.
  13. 13. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um revestimento superior customizável configurado para ser aplicada uma cobertura de fibra de automoldagem, o revestimento superior customizável compreendendo um ou mais polímeros triturados secos dissolvidos em um solvente e um emulsificador.
  14. 14. Sistema de isolamento composto de acordo com a rei
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    4/8 vindicação 1, caracterizado pelo fato de que o calor é aplicado para curar o sistema composto em um composto rígido em camadas em torno do componente.
  15. 15. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a cura é configurada para fazer com que uma ou mais soluções de matriz polimérica líquida para fluir entre uma ou mais camadas de reforço estruturais e da cobertura de fibra de automoldagem para criar uma ligação mecânica e química entre as camadas do sistema composto.
  16. 16. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um tapete de isolamento localizado posicionado entre o componente e uma ou mais camadas de reforço estruturais, configurados para prover isolamento localizado ao componente.
  17. 17. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma manga de isolamento localizada posicionada entre o componente e uma ou mais camadas de reforço estruturais, configuradas para prover o isolamento localizado ao componente.
  18. 18. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma camada de reforço localizada, configurada para impedir a criação de lacunas entre o componente e uma ou mais camadas de reforço estruturais devido à expansão térmica diferencial.
  19. 19. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma camada de reforço localizada, configurada para impedir a abrasão localizada do componente.
  20. 20. Método para prover o sistema de isolamento composto reforçado com fibras que é configurado para ser aplicado a um com-
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    5/8 ponente, o método caracterizado pelo fato de que compreende:
    prover uma ou mais camadas de reforço estruturais, uma ou mais camadas de reforço estruturais sendo configuradas para se conformar ao componente;
    prover uma cobertura de fibra de automoldagem compreendendo uma estrutura do tipo mola configurada para prover compressão em torno do componente;
    deslizar uma ou mais camadas de reforço estruturais sobre o componente;
    deslizar a cobertura tramada sobre uma ou mais camadas de reforço estruturais;
    fixar a cobertura tramada com um ou mais dispositivos de fixação;
    aplicar uma ou mais soluções de matriz polimérica líquida a uma ou mais camadas de reforço estruturais e/ou a cobertura de fibra de automoldagem posicionada no componente; e curar o sistema de isolamento composto em uma temperatura predeterminada.
  21. 21. Sistema de isolamento composto reforçado com fibras, conformador que é configurado para ser aplicado a um componente caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma ou mais camadas de reforço estruturais, uma ou mais camadas de reforço estruturais sendo configuradas para prover suporte estrutural, isolamento ou proteção ao componente; e uma ou mais soluções de matriz polimérica líquida configuradas para serem aplicadas a uma ou mais camadas de reforço estruturais posicionadas no componente para formar o sistema de isolamento composto reforçado com fibras.
  22. 22. Sistema de isolamento composto reforçado com fibras, conformador que é configurado para ser aplicado a um componente
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    6/8 caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma cobertura de fibra de automoldagem compreendendo uma estrutura do tipo mola configurada para prover compressão em torno do componente; e uma ou mais soluções de matriz polimérica líquida configuradas para serem aplicadas à cobertura de fibra de automoldagem posicionada no componente para formar o sistema de isolamento composto reforçado com fibras quando curado.
  23. 23. Sistema de isolamento composto que é configurado para ser aplicado a um componente caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma fita trançada, a fita trançada sendo configurada para se conformar ao componente;
    uma cobertura de fibra de automoldagem compreendendo uma estrutura do tipo mola configurada para prover compressão em torno do componente; e uma ou mais soluções de matriz composta configuradas para serem aplicadas à fita trançada e/ou à cobertura de fibra de automoldagem posicionada no componente para formar o sistema de isolamento composto.
  24. 24. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a fita trançada compreende pelo menos uma dentre as fibras de vidro, fibras termoplásticas e fibras elásticas.
  25. 25. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a fita trançada é configurada para ser envolvida em torno do componente de forma que a fita trançada forme um apoio com pelo menos uma porção de uma fita trançada adjacente, em que o apoio é uma junção apertada.
  26. 26. Sistema de isolamento composto de acordo com a rei
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    7/8 vindicação 23, caracterizado pelo fato de que a fita trançada é configurada para ser envolvida em torno do componente e fixada sem fixadores externos.
  27. 27. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a fita trançada é configurada para ser aberta para receber flanges no componente.
  28. 28. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a fita trançada compreende estopas longitudinais elásticas e estopas oblíquas inelásticas.
  29. 29. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a fita trançada é um substrato baseado em fibras compreendendo fibras múltiplas entrelaçadas, pelo menos uma fibra selecionada a partir de um grupo compreendendo e~vidro, s~vidro, basalto, quartzo, politetrafluoroetileno (PTFE), meta-aramida, para-aramida, melamina, polibenzimidzol, poliimida, silica, poliacrilonitrila oxidada, fibra de carbono e/ou cerâmica.
  30. 30. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a matriz composta compreende vermiculita, silica coloidal, silicato de potássio, betume, aluminato de cálcio.
  31. 31. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a matriz composta compreende um ou mais aditivos selecionados a partir de um grupo consistindo em polímeros termoplásticos, polímeros termofixos.
  32. 32. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a matriz composta compreende um biocida.
  33. 33. Sistema de isolamento composto de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a matriz composta é incorporada na fita trançada antes de envolver o componente.
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    8/8
  34. 34. Método para produzir um sistema de isolamento composto para um componente, o método caracterizado pelo fato de que compreende:
    prover a fita trançada, em que a fita trançada configurada para se conformar ao componente;
    envolver a fita trançada em torno do componente de forma que a fita trançada forme um apoio com pelo menos uma porção de um envoltório da fita trançada adjacente, em que a fita trançada e o envoltório da fita trançada adjacente não se sobrepõem;
    envolver e embutir as extremidades da fita trançada em envoltórios adjacentes da fita plana trançada; e aplicar a matriz composta a pelo menos uma porção da fita plana trançada.
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