BR112020010052B1 - Tubo flexível de alta pressão e método para produzir um tubo flexível de alta pressão - Google Patents

Abstract

Tubo flexível de alta pressão, que compreende um revestimento interno e uma fita, envolvida ao redor e apoiada em oposição ao revestimento interno, em que a fita compreende uma matriz polimérica e uma pluralidade de elementos pultrudidos incorporados na matriz polimérica, em que cada um dos elementos pultrudidos compreende uma pluralidade de filamentos alongados cobertos por resina polimérica.

Description

Campo da Técnica

[001] A invenção refere-se a um tubo flexível de alta pressão e a um método para produzir um tubo flexível de alta pressão.

Antecedentes da Invenção

[002] Tubos de alta pressão são usados em muitos campos, por exemplo, óleo e gás para transportar fluidos de um local para outro. Um exemplo de um tubo de alta pressão é encontrado no documento WO 2017/048117. O tubo compreende um revestimento interior ao redor do qual uma tira de reforço é enrolada de forma helicoidal. A tira de reforço consiste em fibras incorporadas em um corpo da matriz. As fibras não aderem ao redor do corpo. As fibras compreendem filamentos torcidos, que são capazes de se deslocar um pouco em relação um ao outro na fibra.

[003] Outro exemplo de um tubo para materiais de transporte é o conduto tubular flexível da patente US 2017/0122467. O conduto tem uma estrutura tubular de pressão interna, que inclui um forro tubular e uma abóbada de pressão para absorver as forças radiais. O conduto também tem uma estrutura tubular de tração externa que tem pelo menos uma manta de fios da armadura de tração com uma tira de fixação enrolada sobre a manta de fios da armadura de tração. A tira de fixação compreende uma camada de material polimérico e uma pluralidade de fitas de fibras que são fibras minerais incorporadas na camada de material polimérico. A tira de fixação é enrolada ao redor da manta de fios da armadura de tração a fim de se manter os fios da armadura de tração radialmente contra a abóbada de pressão.

Descrição Resumida da Invenção

[004] De acordo com um aspecto da invenção, é fornecido um tubo flexível de alta pressão, que compreende um revestimento interno e uma fita que é enrolada e apoiada em oposição ao revestimento interno. A fita compreende uma matriz de polímero e uma pluralidade de elementos pultrudidos incorporados na matriz. Os elementos pultrudidos compreendem, cada um, filamentos alongados cobertos por resina polimérica. A matriz polimérica e a resina polimérica são distinguíveis e podem ser feitas de diferentes materiais.

[005] Essa disposição fornece um tubo flexível de alta pressão com uma fita de reforço que é muito forte. Os elementos pultrudidos na matriz que forma a fita resultam em uma fita muito forte sem necessitar de filamentos de metal, fazendo com que a fita não seja suscetível a ferrugem e corrosão. A força da fita é aumentada usando os elementos pultrudidos. Uma fita que usa estes elementos pultrudidos pode, por exemplo, ser 50 a 100% mais forte do que uma fita similar que compreende um feixe de filamentos de carbono simples não impregnados. A pluralidade de filamentos nos elementos pultrudidos pode variar, mas pode estar na faixa de 24.000 a 100.000 filamentos ou até mais.

[006] Os elementos pultrudidos são formados por um processo de pultrusão que tipicamente inclui cobrir filamentos alongados em uma resina polimérica e puxar através de um molde ou placa para resultar em uma seção transversal constante. Os elementos de fibra tipicamente são estendidos, a resina é aplicada para impregnar as fibras e, em seguida, os feixes são puxados através do molde ou placa. Os elementos de fibra tipicamente não são torcidos de modo que a resina possa revestir e/ou impregnar completamente as fibras, embora algumas realizações poderiam ser. A resina polimérica que cobre os filamentos também pode ser colocada entre os filamentos e aumentar ainda mais o atrito entre os filamentos.

[007] O processo de pultrusão pelo qual os elementos pultrudidos são feitos pode incluir ainda aquecimento e cura da resina polimérica. Após a cura, os elementos pultrudidos podem ter uma resistência à tração, por exemplo, o dobro da resistência à tração de uma fibra revestida com o mesmo diâmetro. Desta maneira, a resistência intrínseca dos filamentos é usada de forma muito mais eficiente.

[008] Tipicamente, os elementos pultrudidos têm um diâmetro entre 0,5 milímetro e 2,5 milímetros e os filamentos têm um diâmetro entre 4 micrômetros e 100 micrômetros.

[009] A fita se apoia diretamente em oposição ao revestimento interno, de modo que não haja camadas presentes no meio. Isto assegura que o tubo permaneça com alta resistência, mas seja simultaneamente leve e flexível. Apoiando-se em oposição ao revestimento interno, a fita é capaz de fornecer resistência à pressão hidrostática para o tubo.

[010] Os elementos pultrudidos podem ser muito mais duros do que a matriz polimérica. Por exemplo, os elementos pultrudidos podem ter um módulo de elasticidade de pelo menos 100 GPa, enquanto a matriz polimérica pode ter um módulo de elasticidade de 0,2 GPa e 5 GPa. Os elementos pultrudidos podem ter uma resistência à tração de pelo menos 2.000 MPa. Isto permite que os elementos pultrudidos forneçam força para a fita, mas a matriz permite que a fita permaneça flexível para fácil envolvimento ao redor de tubos de todos os diferentes tamanhos, bem como transporte e armazenamento, por exemplo, em uma bobina.

[011] O revestimento interno pode compreender uma camada de barreira de gás, por exemplo, uma folha metálica, no lado interno, no lado externo e/ou no meio, que evita ou reduz o vazamento de gases do tubo para o lado externo. A camada de barreira de gás pode ser muito fina, cerca de 10 micrômetros, e pode ser feita essencialmente de material alumínio que fornece uma barreira de gás. Alternativamente, pode compreender diferentes metais ou até de polímeros estanques a gases. A camada de barreira de gás pode compreender uma estrutura sanduíche de polímero - metal - polímero em algumas realizações. O revestimento interno é inteiramente feito de um polímero, preferencialmente polietileno (PE), ou o revestimento interno consiste essencialmente no polímero e a anteriormente mencionada camada de barreira de gás, em que o polímero pode ser fornecido radialmente em um único lado ou em ambos os lados da camada de barreira de gás, isto é, com a camada de barreira de gás em uma superfície interna do revestimento interno, na superfície externa do revestimento interno, ou no meio, radialmente no meio de duas camadas de polímero. Pelo menos a parte radialmente externa do revestimento interno (isto é, a parte em contato com a fita) pode ser produzida do polímero. O revestimento interno pode assim ser livre de metais, com a possível exceção da camada de barreira de gás contínua, muito fina. O revestimento interno é livre de quaisquer elementos de reforço de apoio de carga de pressão, para manter o tubo leve e flexível. O papel do apoio de carga de pressão é absorvido pelas camadas de fita.

[012] O tubo pode ter uma ampla gama de diâmetros, por exemplo, 100 milímetros, 200 milímetros, mas pode ter mais ou menos dependendo dos requisitos de aplicação.

[013] Os elementos pultrudidos podem ser todos alinhados e paralelos em uma linha única quando eles são incorporados na matriz polimérica. A linha única pode assegurar que a fita mantém a flexibilidade desejada para a aplicação. Em outras realizações, pode ter múltiplas linhas de elementos pultrudidos na fita e/ou elementos pultrudidos não paralelos dependendo da fita específica e dos requisitos do tubo. Os elementos pultrudidos são tipicamente muito cumpridos, de modo que eles possam formar muitos enrolamentos ao redor do tubo.

[014] De acordo com uma realização, a matriz polimérica é um termoplástico. O termoplástico permite formar facilmente a matriz para incorporar os elementos pultrudidos para formar a fita.

[015] De acordo com uma realização, a fita é adaptada para ter força hidrostática de pelo menos 1,5 x 107 Pa (150 bar) no lado interno do tubo, preferencialmente pelo menos 2,5 x 107 Pa (250 bar). Tipicamente, a fita é adaptada para pressões de trabalho seguras de pelo menos 5,0 x 106 Pa (50 bar), preferencialmente pelo menos 1,0 x 107 Pa (100 bar), mais preferencialmente pelo menos 1,5 x 107 Pa (150 bar), e possivelmente pelo menos 2,0 x 107 Pa (200 bar). Isto refere-se à força hidrostática na faixa de pelo menos 1,0 x 107 Pa a 4,0 x 107 Pa (100 a 400 bar), preferencialmente pelo menos 1,5 x 107 Pa (150 bar), mais preferencialmente pelo menos 2,5 x 107 Pa (250 bar). A fita fornece uma maneira forte mas flexível de fornecer resistência à pressão hidrostática ao tubo. Em algumas realizações, a fita pode ser adaptada para resistir às pressões hidrostáticas entre 5,0 x 106 a 6,0 x 107 Pa (50 bar e 600 bar). Ao se referir à resistência hidrostática, geralmente entende-se como se referindo à pressão de ruptura de curto prazo conforme medido com o uso das normas definidas na norma ASTM D1599.

[016] De acordo com uma realização, a fita é envolvida de forma helicoidal ao redor do revestimento interno. O ângulo de envolvimento pode ser, por exemplo, de 40 graus a 60 graus. Ao envolver de forma helicoidal pode-se garantir que todas as partes do revestimento interno são adequadamente e consistentemente cobertas pela fita sem a necessidade de corte da fita. Ele também permite costuras entre diferentes partes da fita a ser coberta por outras partes da fita.

[017] De acordo com uma realização, a fita é soldada ao revestimento interno. Soldar a fita ao revestimento interno promove uma maneira fácil de assegurar que as camadas de tubo permanecem firmes e conectadas umas em relação as outras para formar um forte tubo estável. Em algumas realizações, a fita pode ser presa, aderida ou conectada ao revestimento interno por outros meios, possivelmente envolvendo aquecimento. A soldagem pode ser feita por aquecimento infravermelho externo, por soldagem a laser ou outros métodos adequados. O aquecimento infravermelho pode ser feito em um forno de túnel na qual o tubo é aquecido a temperaturas bem acima da temperatura de fusão da matriz, de modo que a matriz se solde ao revestimento interno. A soldagem a laser envolve aquecer somente a superfície do revestimento interno e da fita localmente com o laser, de modo que eles se soldem em conjunto. Como tal, a soldagem a laser tipicamente é um processo muito mais rápido, tanto para o aquecimento como para a cura após a soldagem.

[018] De acordo com uma realização, a matriz polimérica e o revestimento interno são feitos a partir de materiais que são soldáveis em conjunto. Formando a matriz polimérica e o revestimento interno de materiais que são soldáveis em conjunto, pode ser formada uma forte conexão sem necessitar de outros materiais, adesivos, camadas de ligação, etc. Isto resulta em um processo simples que produz um tubo forte com alta resistência à pressão hidrostática.

[019] De acordo com uma realização, a matriz polimérica e o revestimento interno são feitos a partir de materiais da mesma classe polimérica. Escolhendo os materiais a partir da mesma classe polimérica genérica, eles podem ser soldáveis em conjunto, o que pode aumentar a resistência das conexões e tubos em geral. Em certas realizações, os materiais da matriz polimérica e do revestimento interno são ambos similares a polietileno ou ambos similares a poliamida, apesar que também outros materiais podem ser concebidos, dependendo das condições e exigências do tubo, como fluoreto de polivinilideno (PVDF), policetona, sulfeto de polifenileno (PPS), poliéter-éter- cetona (PEEK).

[020] De acordo com uma realização, o tubo compreende duas camadas de fita, opostamente enroladas. Opostamente enroladas significa ter um ângulo de enrolamento oposto em relação ao eixo longitudinal do tubo. Esta disposição pode assegurar que o tubo tenha resistência suficiente, enrolando uma pluralidade de camadas de fita. A resistência da fita permite o uso de apenas duas camadas na maioria das condições, tornando a formação do tubo mais fácil do que outros tubos que necessitam de muitas camadas de enrolamento para fornecer resistência suficiente.

[021] De acordo com uma realização, o tubo compreende quatro camadas de fita, que são opostamente enroladas em pares. Quando estão presentes quatro camadas de fita, duas delas podem ser enroladas no sentido horário, e duas no sentido anti-horário com um ângulo oposto em relação ao eixo longitudinal do tubo.

[022] De acordo com uma realização, os filamentos são feitos de carbono. Filamentos de carbono fornecem alta resistência para formar os elementos pultrudidos, mas também podem ser flexíveis uns em relação aos outros. Além disso, o carbono não é tipicamente quimicamente afetado por hidrocarbonetos transportados pelo tubo.

[023] Alternativamente, pode ser usado filamentos de vidro ou aramida.

[024] De acordo com uma realização, uma espessura de uma camada de fita única é entre 1% e 3% do diâmetro do tubo. Uma camada de fita única pode ter uma espessura entre 1 milímetro e 2,5 milímetros, mas poderia ter mais ou menos. Essa espessura pode fornecer a resistência à pressão hidrostática necessária sem adicionar um monte de volume ou peso ao tubo em geral.

[025] De acordo com uma realização, a resina polimérica é uma resina termofixa. Usando essa resina termofixa significa que a resina é relativamente fácil de trabalhar na formação da fita e ajuste dos elementos pultrudidos, e fornece as propriedades necessárias, uma vez curada. Resinas termofixas necessitam tipicamente de temperaturas de cura que estão abaixo da temperatura na qual os elementos pultrudidos se fundiriam, tornando, portanto, a fabricação relativamente simples e não prejudicial para os elementos pultrudidos. Alternativamente, a resina polimérica usada para os elementos pultrudidos pode ser um termoplástico com uma temperatura de fusão, que é muito mais alta que a temperatura de processamento da fita.

[026] De acordo com uma realização, a resina polimérica compreende epóxi. Epóxi é uma resina que é leve, forte e fácil de processar. Alternativamente, a resina polimérica pode compreender um poliéster ou um viniléster.

[027] De acordo com uma realização, a resina polimérica compreende um fenol, preferencialmente bisfenol A. O bisfenol A é amplamente disponível e fácil de trabalhar.

[028] De acordo com uma realização, o tubo ainda compreende uma folha externa de polímero circundante à fita. A folha externa pode proteger e blindar o tubo contra qualquer dano do lado externo ou contaminação. A folha externa, portanto, pode aumentar a durabilidade do tubo. A folha externa pode ser da mesma classe polimérica genérica como o revestimento interno e a matriz polimérica da fita. Ela pode ser grudada ou soldada à fita. A folha externa pode ser feita de polietileno.

[029] De acordo com uma realização, a matriz polimérica compreende um aditivo para aumentar atrito e adesão com os elementos pultrudidos. Esse aditivo pode assegurar que os elementos pultrudidos permaneçam corretamente incorporados na matriz e que os elementos da fita não se separem por várias forças. Outro método que pode ser usado alternativamente ou em adição é tornar áspera a superfície dos elementos pultrudidos para aumentar atrito e adesão dentro da matriz polimérica.

[030] A conexão desses tubos em conjunto pode ser feita fixando uma luva ao redor das partes finais que necessitam ser conectadas. Alternativamente, um encaixe por eletrofusão pode ser usado para acoplar os tubos. Neste método, as superfícies finais de duas extremidades de tubo são fundidas e reunidas. Uma luva reforçada é encaixada ao redor das extremidades do tubo, na qual é fornecida uma bobina de aquecimento, pelo qual a luva e as extremidades do tubo são soldadas em conjunto. A adesão ou atrito entre o elemento pultrudido e a matriz polimérica são necessários para evitar que o elemento pultrudido arrebente da fita em uma extremidade do tubo que precisa ser acoplada. O acoplamento por eletrofusão tem a vantagem de que nenhum metal é usado, assim a corrosão é evitada.

[031] De acordo com um aspecto da invenção, é fornecido um método para produzir um tubo flexível de alta pressão, o método compreendendo as etapas de: - fornecer filamentos; - mergulhar os filamentos em resina polimérica; - puxar os filamentos mergulhados através de um furo em uma placa de modo a formar elementos pultrudidos; - incorporar os elementos pultrudidos em uma matriz polimérica; - fornecer um revestimento interno em formato de tubo; - envolver a fita ao redor do revestimento interno, de modo que a fita se apoie em oposição ao revestimento interno.

[032] Este método produz um tubo que é relativamente simples de produzir, e que pode fornecer pressão hidrostática suficiente através da fita enrolada ao redor do revestimento interno.

[033] De acordo com uma realização, envolver a fita compreende envolver de forma helicoidal a fita ao redor do revestimento interno.

[034] De acordo com uma realização, envolver a fita compreende soldar a fita ao revestimento interno.

[035] De acordo com uma realização, a resina polimérica é uma resina termofixa.

[036] De acordo com uma realização, a resina polimérica compreende epóxi.

[037] Os vários aspectos discutidos nesta patente podem ser combinados a fim de fornecer vantagens adicionais.

Breve Descrição das Figuras

[038] Realizações serão agora descritas, somente a título de exemplo, com referência às figuras esquemáticas anexas, nas quais símbolos de referência correspondentes indicam partes correspondentes.

[039] A Figura 1 mostra uma vista em corte de um tubo flexível de alta pressão;

[040] A Figura 2 mostra uma vista em corte de uma fita.

[041] As Figuras são somente para propósitos ilustrativos, e não servem como restrição do escopo ou da proteção, conforme previsto pelas reivindicações.

Descrição Detalhada

[042] Vantagens adicionais, características e detalhes da presente invenção serão explicados na descrição a seguir de algumas realizações. Na descrição, é feita referência às figuras anexas.

[043] A Figura 1 mostra uma vista em corte de um tubo flexível de alta pressão de formato tubular 1, onde alguns componentes são mostrados parcialmente para mostrar os elementos subjacentes. O tubo (1) inclui um revestimento interno (10), primeira camada de fita (20), segunda camada de fita (21) e folha externa (30). Um tubo flexível (1) pode ser usado para uma variedade de diferentes propósitos e indústrias, por exemplo, o transporte de fluidos de alta pressão. A parte mostrada do tubo (1) se estende ao longo de um eixo longitudinal (a1), embora seja flexível e não precise se estender ao longo do eixo longitudinal (a1) por uma longa distância. Tipicamente, o tubo tem um diâmetro entre 100 e 200 milímetros, embora isso possa ser diferente dependendo dos requisitos específicos de aplicação.

[044] O revestimento interno (10) é tipicamente formado de polietileno, apesar de que pode ser formado de outros materiais dependendo do uso pretendido do tubo (1). O revestimento interno (10) funciona como uma camada protetora, e pode proteger o tubo (1) no lado interno, particularmente quando transportar fluidos corrosivos, abrasivos ou voláteis. O revestimento interno (10) pode compreender uma folha metálica de barreira de gás muito fina, no interior, no exterior e/ou no meio, que evita ou reduz o vazamento de gases do tubo para o lado externo. A folha metálica de barreira de gás pode ser feita essencialmente de alumínio. Alternativamente, pode ser feita de diferentes metais ou até de polímeros estanques a gases.

[045] As camadas de fita (20, 21) são fitas enroladas de forma helicoidal formadas de elementos pultrudidos (22) dentro de uma matriz polimérica (25), que será discutida em mais detalhes em relação à Figura 2. As camadas de fita (20, 21) reforçam o tubo (1) e fornecem resistência à pressão hidrostática para o tubo (1), de modo que o tubo (1) possa resistir a pressões de pelo menos 1,5 x 107 Pa (150 bar) devido ao reforço fornecido pelas camadas de fita (20, 21). Cada camada de fita (20, 21) pode ser enrolada em um ângulo de enrolamento específico em relação ao eixo longitudinal (a1) do tubo (1), por exemplo, de 40 graus a 60 graus, embora possa estar fora desta faixa, quando adequado. Ao envolver de forma helicoidal pode-se garantir que todas as partes do revestimento interno (10) são adequadamente e consistentemente cobertas pela fita (20) sem a necessidade de corte da fita (20). As camadas de fita (20, 21) são enroladas em direções opostas para promover uma cobertura mais adequada do revestimento interno (10) pelas camadas de fita (20, 21). O enrolamento oposto também aumenta a resistência radial do tubo (1). A resistência das camadas de fita (20, 21) permite o uso de apenas duas camadas na maioria das condições, tornando a formação do tubo (1) mais fácil do que outros tubos que necessitam de muitas camadas de enrolamento para fornecer resistência suficiente. As camadas de fita (20, 21) podem ser fornecidas em trechos muito longos a fim de fornecer uma camada de reforço forte e bem conectada.

[046] Na formação do tubo (1), as camadas de fita (20, 21) são enroladas ao redor do revestimento interno (10) para apoiar diretamente em oposição ao redor do revestimento interno (10) sem camadas no meio. Desta maneira, as camadas de fita (20, 21) reforçam diretamente o tubo (1), embora não seja necessária nenhuma camada adicional. As camadas de fita (20, 21) podem ser soldadas uma à outra e ao revestimento interno (10) para assegurar uma forte conexão entre as camadas de fita (20, 21) e com o revestimento interno (10). Deste modo, as camadas de fita (20, 21) fornecem diretamente resistência à pressão hidrostática adicional para o revestimento interno (10). Tipicamente, as camadas de fita (20, 21) e revestimento interno (10) são feitos de materiais que são soldáveis entre si, para promover uma forte conexão sem a necessidade de adesivos ou camadas de adesão.

[047] A folha externa (30) é tipicamente polietileno, e funciona como uma barreira protetora ao redor das camadas de fita (20, 21). A folha externa (30) pode proteger e blindar o tubo (1) contra qualquer dano externo ou contaminação. Isto aumenta a durabilidade do tubo (1). A folha externa (30) é feita tipicamente de um material que é compatível com a fita (20, 21), de modo que elas adiram bem juntas e sejam evitadas fissuras o máximo possível.

[048] Vantagens do tubo (1) incluem força maior em comparação a outros tubos, sem risco de corrosão ou ferrugem. Isto é causado pelos elementos pultrudidos (22) na fita (20, 21) que não contêm qualquer metal. Outra vantagem devido à resistência da fita (20, 21) é que somente duas camadas de fita podem ser suficiente para assegurar suficiente resistência à pressão hidrostática de modo que as paredes do tubo permanecem relativamente finas. Isto resulta em um peso relativamente leve do tubo (1).

[049] A Figura 2 mostra uma vista em corte de uma pequena parte da fita (20), que compreende três elementos pultrudidos (22) incorporados em uma matriz polimérica (25). Os elementos pultrudidos (22) compreendem uma pluralidade de filamentos (23) cobertos por resina epóxi (24). Os filamentos (23) podem ser feitos de carbono, que combina uma alta resistência à tração com uma alta flexibilidade. Alternativamente, pode ser usado vidro ou aramida. Pode haver 24.000 a 100.000 filamentos (23) incorporados em um único elemento pultrudido (22), ou até mais. Os elementos pultrudidos (22) são formados por um processo de pultrusão que inclui cobrir filamentos alongados (23) na resina epóxi (24) e puxar através de um molde ou placa para resultar na seção transversal constante de elementos pultrudidos (22). O uso de resina epóxi (24) resulta em um elemento pultrudido leve e forte que é fácil de processar. Alternativamente, a resina polimérica (24) pode compreender um poliéster ou um viniléster.

[050] A resina (24) que circunda os elementos pultrudidos (23) pode, subsequentemente, ser curada para aumentar ainda mais o atrito entre os filamentos (23). O atrito aumentado permite uma maior resistência à tração dos elementos pultrudidos (22). Após cura ou aquecimento, os elementos pultrudidos (22) podem ter uma resistência à tração, por exemplo, o dobro da resistência à tração de uma fibra revestida com o mesmo diâmetro.

[051] Os elementos pultrudidos (22) tipicamente são muito mais duros do que a matriz polimérica (25). Por exemplo, os elementos pultrudidos (22) podem ter um módulo de elasticidade de pelo menos 100 GPa, enquanto a matriz polimérica (25) pode ter um módulo de elasticidade de 0,2 GPa e 5 GPa. Os elementos pultrudidos 23 podem ter uma resistência à tração de pelo menos 2.000 MPa. Isto permite que os elementos pultrudidos (23) forneçam força para a fita (20), mas a matriz polimérica (25) permite que a fita (20) permaneça flexível para fácil envolvimento ao redor de tubos (1) de todos os diferentes tamanhos, bem como transporte e armazenamento, por exemplo, em uma bobina.

[052] Os elementos pultrudidos (22) geralmente são todos alinhados e paralelos em uma linha única quando eles são incorporados na matriz polimérica (25). A linha única pode assegurar que a fita (20) mantém a flexibilidade desejada para a aplicação. Em outras realizações, pode ter múltiplas linhas de elementos pultrudidos (22) na fita (20) e/ou elementos pultrudidos não paralelos (22) dependendo da fita específica e dos requisitos do tubo.

[053] A matriz polimérica (25) é feita tipicamente de um termoplástico, que permite formar facilmente a matriz para incorporar os elementos pultrudidos (22) para formar a fita (20). Ela precisa ser fina o suficiente para ser flexível, mas forte o suficiente para manter os elementos pultrudidos juntos (22) na fita (20), e ter certeza de que os elementos pultrudidos (22) não se separem da fita (20). Tipicamente, a espessura de uma camada de fita única é entre 1% e 3% do diâmetro do tubo (1), que mantém o tubo (1) leve e flexível, embora fornecendo resistência à pressão hidrostática suficiente.

[054] As vantagens da fita (20) incluem uma resistência à tração da fita (20) que é 50% a 100% maior em comparação à fita com fibras de carbono não pultrudidas. Além disso, não é necessário metal na fita (20), o que remove o risco de corrosão na fita e no tubo em geral, levando a um tubo forte com uma vida útil longa.

[055] A presente invenção pode ser realizada em outras formas específicas sem se afastar de seu espírito ou características essenciais. As realizações descritas devem ser consideradas em todos os aspectos somente como ilustrativas e não restritivas. O escopo da invenção é, portanto, indicado pelas reivindicações anexas ao invés da descrição anteriormente mencionada. Será evidente para o técnico no assunto que realizações alternativas e equivalentes da invenção podem ser concebidas e reduzidas para prática. Todas as mudanças que estão dentro do significado e da faixa de equivalência das reivindicações devem ser abrangidas dentro de seu escopo.

Claims (14)

1. TUBO FLEXÍVEL DE ALTA PRESSÃO (1), caracterizado por compreender: - um revestimento interno (10); - uma fita (20), envolvida ao redor e apoiada em oposição ao revestimento interno (10), em que a fita (20) compreende: - uma matriz polimérica (25); e - uma pluralidade de elementos pultrudidos (22) incorporados na matriz polimérica (25), em que cada um dos elementos pultrudidos (22) compreende uma pluralidade de filamentos alongados (23) cobertos por resina polimérica (24); em que a matriz polimérica e a resina polimérica são feitas de diferentes materiais; e em que - o revestimento interno consiste em um polímero e uma camada de barreira de gás; ou - o revestimento interno é feito de um polímero.

2. TUBO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela matriz polimérica (25) ser feita de um polímero termoplástico.

3. TUBO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pela fita (20) ser adaptada para ter resistência hidrostática de pelo menos 1,5 x 107 Pa (150 bar).

4. TUBO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela fita (20) ser enrolada ao revestimento interno (10) e/ou pela matriz polimérica (25) e o revestimento interno (10) compreenderem materiais que são da mesma classe polimérica.

5. TUBO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por compreender duas camadas de fita (20, 21), enroladas de maneira oposta.

6. TUBO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelos filamentos (23) serem feitos de carbono.

7. TUBO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pela espessura de uma única camada de fita (20) estar entre 1% e 3% do diâmetro do tubo (1).

8. TUBO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pela resina polimérica (24) compreender um fenol, preferencialmente bisfenol A.

9. TUBO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pela matriz polimérica (25) compreender um aditivo para aumentar atrito e adesão dentro dos elementos pultrudidos (22).

10. TUBO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo revestimento interno compreender uma camada de barreira de gás e/ou consistir em PE e uma camada de barreira de gás.

11. MÉTODO PARA PRODUZIR UM TUBO FLEXÍVEL DE ALTA PRESSÃO (1), caracterizado pelo método compreender as etapas de: - fornecer filamentos (23); - mergulhar os filamentos (23) em resina polimérica (24); - puxar os filamentos mergulhados (23) através de um furo em uma placa de modo a formar elementos pultrudidos (22); - incorporar os elementos pultrudidos (22) em uma matriz polimérica (25) de modo a formar uma fita (20); - fornecer um revestimento interno (10), que é em formato de tubo; - envolver a fita (20) ao redor do revestimento interno (10), de modo que a fita (20) se apoie em oposição ao revestimento interno (10); em que a matriz polimérica e a resina polimérica são feitas de diferentes materiais; e em que - o revestimento interno consiste em um polímero e uma camada de barreira de gás; ou - o revestimento interno é feito de um polímero.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por envolver a fita (20) ao redor do revestimento interno (10) compreender envolver de forma helicoidal a fita (20) ao redor do revestimento interno (10).

13. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 12, caracterizado por envolver a fita (20) ao redor do revestimento interno (10) compreender soldar a fita (20) ao revestimento interno (10).

14. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado por ainda compreender, após envolvimento da fita ao redor do revestimento interno, a etapa de aquecimento do tubo acima da temperatura de fusão da matriz polimérica.