BRPI0622193B1

BRPI0622193B1 - ENERGY TRANSMISSION CABLE

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Publication number: BRPI0622193B1
Authority: BR
Publication date: 2017-07-25

Description

“CABO DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA” Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um cabo de transmissão de energia que opera sob condições quimicamente desafiadoras e em temperatura muito baixa.Field of the Invention The present invention relates to a power transmission cable that operates under chemically challenging conditions and at very low temperature.

Certas aplicações de cabo de energia, tais como plataformas terrestres ao largo, reservatórios marinhos e plataformas de perfuração de óleo e gás, requerem que o cabo seja protegido por um invólucro externo adequado para suportar as tensões mecânicas e/ou condições ambientais severas.Certain power cable applications, such as offshore ground platforms, marine reservoirs, and oil and gas drilling platforms, require the cable to be protected by a suitable outer casing to withstand mechanical stress and / or severe environmental conditions.

Tal invólucro de cabo de transmissão de energia deve cumprir com vários requisitos.Such a power transmission cable wrap must meet several requirements.

Em virtude das condições ambientais onde tais cabos têm de operar, uma resistência aos produtos químicos é necessária, tais produtos químicos sendo, por exemplo, água do mar, hidrocarbonetos, óleos, fluidos de perfuração e lama. O cabo de energia deve ser fornecido com um invólucro quimicamente resistente ao ataque destas substâncias, de acordo com a recomendação nacional ou internacional tal como NEK (Norsk Elektroteknisk Komite) 606 ou IEC 60092-359.Due to the environmental conditions in which such cables have to operate, a resistance to chemicals is required such as chemicals such as seawater, hydrocarbons, oils, drilling fluids and mud. The power cord shall be provided with a chemically resistant enclosure to these substances in accordance with national or international recommendation such as NEK (Norsk Elektroteknisk Komite) 606 or IEC 60092-359.

Por razões de saúde e segurança, tais cabos devem se qualificar como halogênio zero de baixa fumaça, isto é, as suas camadas de cobertura, tais como a camada e invólucro de isolamento devem emitir fumaça limitada e nenhum cloro (o halogênio tipicamente presente nos compostos da cobertura) quando expostos a fontes de calor ou fogo.For health and safety reasons such cables should qualify as low smoke zero halogen, ie their cover layers such as the insulation layer and casing should emit limited smoke and no chlorine (the halogen typically present in compounds when exposed to sources of heat or fire.

Muitas aplicações encontram lugar em ambiente frio, como “frio” sendo destinado a temperaturas abaixo de -30°C ou mais. Tais cabos devem ser capazes de manter as características mecânicas requeridas pela utilização, por exemplo, flexibilidade e resistência ao impacto, mesmo em tal temperatura baixa.Many applications find their place in a cold environment, such as “cold” being intended for temperatures below -30 ° C or higher. Such cables must be capable of maintaining the mechanical characteristics required by use, for example flexibility and impact resistance, even at such a low temperature.

Descrição da Técnica Relacionada A U.S. 4.547.626 descreve um cabo que é dito de ter propriedades resistentes a chama/fogo e óleo/abrasão. O cabo é livre de halogênio visto que o isolamento do condutor e todos os invólucros são do tipo auto-extinção. A blindagem protetora externa inclui uma fita de poliéster enrolada e um invólucro de auto-extinção, assim como um invólucro extrusado fino opcional de náilon que eficazmente protege o núcleo do cabo contra a abrasão e dano de hidrocarbonetos como óleo e lama de perfuração. Visto que a camada resistente a óleo e abrasão externa opcional de náilon é livre de halogênio, o material é em si mesmo combustível, mas a camada é tão fina (na ordem de 0,2 a 0,6 mm) que quando colocada na parte superior do invólucro externo de auto-extinção não sustentará um fogo.Description of Related Art U.S. 4,547,626 describes a cable that is said to have flame / fire and oil / abrasion resistant properties. The cable is halogen free as the conductor insulation and all enclosures are self-extinguishing. The outer protective shield includes a rolled polyester tape and a self-extinguishing housing, as well as an optional thin nylon extruded housing that effectively protects the cable core from abrasion and damage to hydrocarbons such as oil and drilling mud. Since the optional nylon outer oil and abrasion resistant layer is halogen free, the material is itself combustible, but the layer is so thin (in the order of 0.2 to 0.6 mm) that when placed on the back top of the self-extinguishing outer casing will not sustain a fire.

Observou-se que esta camada mais externa não pode eficazmente operar em temperaturas baixas porque a temperatura de transição vítrea do náilon é substancialmente mais elevada do que 0°C. Portanto, esta camada é frágil e se quebra em baixas temperaturas, deixando as camadas subjacentes sem proteção contra os citados produtos químicos. A U.S. 6.133.367 descreve uma composição de termocura resistente a chama e óleo que compreende uma mistura de (a) 50 a 95% em peso em relação ao componente (b) de um copolímero de etileno-acetato de vinila tendo um percentual de acetato de vinila de cerca de 18 a 60% em peso; e (b) 5 a 50% em peso de um terpolímero de etileno-acetato de vinila-monóxido de carbono tendo um percentual de acetato de vinila de 18 a 35% em peso; um percentual de CO de 3 a 20% em peso; e (c) excipientes aceitáveis de fios e cabos, em que pelo menos um agente de reticulação é incluído, e em que um plastificante não é requerido como um excipiente aceitável. O Requerente enfrentou o problema de fornecer um cabo de transmissão de energia com um invólucro capaz de suportar as agressões químicas, especialmente de óleo e lama de perfuração, e preservar as características mecânicas, tais como flexibilidade e resistência ao impacto, em temperaturas muito baixas (abaixo de -30°C).It has been observed that this outermost layer cannot effectively operate at low temperatures because the glass transition temperature of nylon is substantially higher than 0 ° C. Therefore, this layer is fragile and breaks down at low temperatures, leaving the underlying layers unprotected against these chemicals. US 6,133,367 discloses an oil and flame resistant thermosetting composition comprising a mixture of (a) 50 to 95% by weight relative to component (b) of an ethylene vinyl acetate copolymer having a percentage of acetate vinyl of about 18 to 60% by weight; and (b) 5 to 50% by weight of an ethylene vinyl acetate-carbon monoxide terpolymer having a vinyl acetate percentage of 18 to 35% by weight; a CO percentage from 3 to 20% by weight; and (c) acceptable wire and cable excipients, wherein at least one crosslinking agent is included, and wherein a plasticizer is not required as an acceptable excipient. The Applicant faced the problem of providing a power transmission cable with a jacket capable of withstanding chemical aggressions, especially oil and drilling mud, and preserving mechanical characteristics such as flexibility and impact resistance at very low temperatures ( below -30 ° C).

Sumário da Invenção Observou-se que um cabo de transmissão de energia podem ser eficazmente protegido contra os produtos químicos agressivos e pode ser usado até mesmo em temperaturas muito baixas por providenciar o cabo com um invólucro livre de halogênio retardante de chamas compreendendo uma camada interna e uma externa, a camada externa sendo resistente aos produtos químicos e a camada interna sendo dotado de aspectos físicos tais como para suportar temperaturas muito baixas, dita camada interna tendo uma espessura pelo menos igual à espessura de dita camada externa.Summary of the Invention It has been found that a power transmission cable can be effectively protected against harsh chemicals and can be used even at very low temperatures by providing the cable with a flame retardant halogen-free enclosure comprising an inner layer and an outer layer, the outer layer being resistant to chemicals and the inner layer being endowed with physical aspects such as to withstand very low temperatures, said inner layer having a thickness at least equal to the thickness of said outer layer.

Como aqui usado, as seguintes expressões possuem os seguintes significados: “Lama de perfuração” significa uma mistura complexa de fluidos utilizada em poços de petróleo e gás natural na exploração de plataformas de perfuração. A lama de perfuração pode incluir argila de bentonita (gel), sulfato de bário (barita) e hematita, ou pode ser baseada em compostos naftênicos, ésteres, óleos aromáticos, olefmas. “Resistente à lama” significa a capacidade para resistir a lama de perfuração como definida pelas recomendações apropriadas tais como NEK 606:2004. “Temperatura de transição vítrea (Tg)” significa a temperatura abaixo da qual um polímero muda do estado de borracha para vítreo. Uma tal temperatura pode ser medida de acordo com as técnicas conhecidas tais como, por exemplo, por Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC). “Retardante de chamas livre de halogênio” indica um material capaz de impedir a propagação da combustão em uma taxa baixa de percursos de modo que a chama não seja transportada, dito material tendo um teor de halogênio mais baixo do que 5% em peso, como fornecido, por exemplo, pela IEC 60092-359 SHF2.As used herein, the following terms have the following meanings: "Drilling mud" means a complex mixture of fluids used in oil and natural gas wells for exploration of drilling rigs. Drilling mud may include bentonite clay (gel), barium sulfate (barite) and hematite, or may be based on naphthenic compounds, esters, aromatic oils, olefins. “Mud resistant” means the ability to resist drilling mud as defined by appropriate recommendations such as NEK 606: 2004. “Glass transition temperature (Tg)” means the temperature below which a polymer changes from rubber to glassy state. Such a temperature may be measured according to known techniques such as, for example, Differential Scanning Calorimetry (DSC). “Halogen free flame retardant” indicates a material capable of preventing combustion from spreading at a low path rate so that the flame is not carried, said material having a halogen content lower than 5% by weight, such as provided, for example, by IEC 60092-359 SHF2.

Descrição Detalhada da Invenção A invenção refere-se a um cabo de transmissão de energia compreendendo: - pelo menos um condutor de energia; - uma camada isolante em tomo de dito condutor para formar pelo menos um condutor isolado; - um invólucro protetor livre de halogênio retardante de chamas, fornecido em uma posição radialmente externa em relação a dito condutor isolado; em que: - dito invólucro possui uma camada interna e uma externa em contato entre si, - dita camada interna possui uma espessura pelo menos igual à espessura de dita camada externa, - a camada interna compreende um material polimérico tendo uma temperatura de transição vítrea igual ou mais baixa do que -30°C; e - a camada externa compreende um material polimérico resistente à lama.Detailed Description of the Invention The invention relates to a power transmission cable comprising: at least one power conductor; an insulating layer around said conductor to form at least one insulated conductor; - a flame retardant halogen free protective housing, provided in a radially external position with respect to said insulated conductor; wherein: - said shell has an inner and an outer layer in contact with each other, - said inner layer has a thickness at least equal to the thickness of said outer layer, - the inner layer comprises a polymeric material having an equal glass transition temperature. or lower than -30 ° C; and - the outer layer comprises a mud resistant polymeric material.

Para o propósito da presente descrição e das reivindicações que se seguem, exceto onde de outra maneira indicado, todos os números que expressam quantias, quantidades, porcentagens, e assim por diante, devem ser entendidos como sendo modificados em todos os exemplos pelo termo “cerca de”. Da mesma forma, todas as faixas incluem qualquer combinação dos pontos máximos e mínimos descritos e incluem quaisquer faixas intermediárias, que podem ou não podem ser aqui especificamente enumeradas.For the purpose of the present description and the following claims, except where otherwise indicated, all numbers expressing amounts, quantities, percentages, and so forth, are to be construed as being modified in all examples by the term "about in". Likewise, all ranges include any combination of the maximum and minimum points described and include any intermediate ranges, which may or may not be specifically enumerated herein.

Vantajosamente, dita camada interna possui uma espessura de pelo menos 1,5 vezes a espessura da camada externa, mais preferivelmente 2 vezes a espessura da camada externa. A espessura da camada interna pode elevar-se até 20 vezes a espessura da camada externa.Advantageously, said inner layer has a thickness of at least 1.5 times the thickness of the outer layer, more preferably 2 times the thickness of the outer layer. The thickness of the inner layer may be up to 20 times the thickness of the outer layer.

Preferivelmente, dita camada interna possui uma espessura de 1,0 mm a 10,0 mm.Preferably, said inner layer has a thickness of 1.0 mm to 10.0 mm.

Preferivelmente, o material polimérico da camada interna é selecionado de: a) um copolímero de alquileno/acetato de vinila ou uma mistura de copolímeros de alquileno/ acetato de vinila tendo um teor médio de comonômero de acetato de vinila de 20 a 50% em peso com relação ao peso do copolímero; b) um copolímero de alquileno/acrilato de alquila ou uma mistura de copolímeros de alquileno/ acrilato de alquila tendo um teor médio de comonômero de acrilato de alquila igual ou mais baixo do que 40% em peso com relação ao peso do copolímero.Preferably, the inner layer polymeric material is selected from: a) an alkylene / vinyl acetate copolymer or a mixture of alkylene / vinyl acetate copolymers having an average vinyl acetate comonomer content of 20 to 50% by weight regarding the weight of the copolymer; (b) an alkylene / alkyl acrylate copolymer or a mixture of alkylene / alkyl acrylate copolymers having an average alkyl acrylate comonomer content of 40% or less by weight with respect to the weight of the copolymer.

Preferivelmente o comonômero de alquileno de copolímero (a) ou de copolímero b) é comonômero de etileno.Preferably the copolymer (a) or copolymer alkylene comonomer b) is ethylene comonomer.

Mais preferivelmente, o teor médio de comonômero de acetato de vinila no copolímero a) é de 30% a 40% em peso com relação ao peso do copolímero.More preferably, the average vinyl acetate comonomer content in copolymer a) is 30% to 40% by weight with respect to the weight of the copolymer.

Vantajosamente, o acrilato de alquila de copolímero b) é selecionado de acrilato de metila e acrilato de butila.Advantageously, copolymer alkyl acrylate b) is selected from methyl acrylate and butyl acrylate.

Preferivelmente, o teor médio de comonômero de acrilato de alquila no copolímero b) é igual ou mais elevado do que 20% em peso com relação ao peso do copolímero.Preferably, the average alkyl acrylate comonomer content in copolymer b) is equal to or higher than 20% by weight with respect to the weight of the copolymer.

Preferivelmente, o material polimérico da camada interna compreende de 40% a 80% em peso com relação ao peso do material polimérico de uma carga de retardante de chamas.Preferably, the inner layer polymeric material comprises from 40% to 80% by weight with respect to the weight of the polymeric material of a flame retardant filler.

Preferivelmente a carga de retardante de chamas é selecionada de sais inorgânicos, óxidos, hidróxidos ou misturas destes. O hidróxido de magnésio [Mg(OH)2], hidróxido de alumínio [Al(OH)3], carbonato de magnésio (MgC03) e as misturas destes, são preferíveis. O hidróxido de magnésio pode ser de origem natural, por exemplo, obtido mediante a trituração de um mineral tal como brucita, ou de origem sintética.Preferably the flame retardant charge is selected from inorganic salts, oxides, hydroxides or mixtures thereof. Magnesium hydroxide [Mg (OH) 2], aluminum hydroxide [Al (OH) 3], magnesium carbonate (MgCO3) and mixtures thereof are preferable. Magnesium hydroxide may be of natural origin, for example, obtained by grinding a mineral such as brucite, or of synthetic origin.

Como aqui usado, “hidróxido de magnésio sintético” é planejado um hidróxido de magnésio na forma de cristalitos hexagonais nivelados substancialmente uniformes tanto no tamanho quanto na morfologia. Um tal produto pode ser obtido por vários caminhos sintéticos envolvendo a adição álcalis em uma solução aquosa de um sal de magnésio e subseqüente precipitação do hidróxido mediante o aquecimento em alta pressão (ver, por exemplo, a US-4.098.762 ou EP-780.425 ou US-4.145.404). O material polimérico da camada interna compreende aditivos tais como agentes estabilizantes térmicos e oxidativos, peróxidos, antioxidantes, modificadores de resina e outros mais.As used herein, "synthetic magnesium hydroxide" is designed as a magnesium hydroxide in the form of substantially uniform level hexagonal crystallites in both size and morphology. Such a product can be obtained by various synthetic pathways involving the addition of alkali in an aqueous solution of a magnesium salt and subsequent precipitation of the hydroxide by heating under high pressure (see, for example, US-4,098,762 or EP-780,425. or US-4,145,404). The inner layer polymeric material comprises additives such as thermal and oxidative stabilizing agents, peroxides, antioxidants, resin modifiers and the like.

Preferivelmente, dita camada externa possui uma espessura de 0,5 mm a 5,0 mm.Preferably, said outer layer has a thickness of 0.5 mm to 5.0 mm.

Preferivelmente o material polimérico da camada externa é um copolímero de alquileno/acrilato de alquila ou uma mistura de copolímeros de alquileno/acrilato de alquila tendo um teor médio de comonômero de acrilato de alquila igual ou mais elevado do que 40% em peso com relação ao peso do(s) copolímero(s).Preferably the polymeric material of the outer layer is an alkylene / alkyl acrylate copolymer or a mixture of alkylene / alkyl acrylate copolymers having an average alkyl acrylate comonomer content of 40 wt.% Or more by weight. weight of the copolymer (s).

Mais preferivelmente, o teor médio de comonômero de acrilato de alquila é igual ou mais elevado do que 50% em peso com relação ao peso do(s) copolímero(s). O teor médio de comonômero de acrilato de alquila pode elevar-se até 80% em peso com relação ao peso do(s) copolímero(s).More preferably, the average alkyl acrylate comonomer content is equal to or higher than 50% by weight with respect to the weight of the copolymer (s). The average alkyl acrylate comonomer content may be up to 80% by weight relative to the weight of the copolymer (s).

Preferivelmente o comonômero de alquileno de copolímero é um comonômero de etileno.Preferably the copolymer alkylene comonomer is an ethylene comonomer.

Vantajosamente o comonômero de acrilato de alquila é selecionado de acrilato de metila e acrilato de butila.Advantageously the alkyl acrylate comonomer is selected from methyl acrylate and butyl acrylate.

Vantajosamente, o material polimérico da camada externa possui uma Tg igual ou mais baixa do que -20°C.Advantageously, the outer layer polymeric material has a Tg equal to or lower than -20 ° C.

Em uma forma de realização preferida a camada externa compreende uma carga de retardante de chamas. A espécie e a quantidade de dita carga podem ser similares àquelas da carga de retardante de chamas da camada interna.In a preferred embodiment the outer layer comprises a flame retardant charge. The type and amount of said charge may be similar to those of the inner layer flame retardant charge.

Em uma forma de realização preferida, o cabo da presente invenção compreende uma fita fornecida em uma posição radialmente interna com no que refere-se ao invólucro. Vantajosamente dita fita é helicoidalmente enrolada ao redor do condutor isolado a fim de ter bobinas sobrepostas. Em outras palavras, nenhum interstício é fornecido para colocar a camada interna e as camadas subjacentes em contacto.In a preferred embodiment, the cable of the present invention comprises a tape provided in a radially internal position with respect to the casing. Advantageously said tape is helically wound around the insulated conductor in order to have overlapping coils. In other words, no interstice is provided to bring the inner layer and the underlying layers in contact.

Vantajosamente, dita fita é feita de um material selecionado de poliamida e poliéster.Advantageously, said tape is made of a material selected from polyamide and polyester.

Vantajosamente, dita fita está na forma de matérias têxteis, de preferência embutida em uma matriz polimérica.Advantageously, said tape is in the form of textiles, preferably embedded in a polymeric matrix.

Preferivelmente, a matriz polimérica onde a fita têxtil é embutida se baseia em um polímero elastomérico, por exemplo, selecionado de borracha natural (NR), borracha de estireno-butadieno (SBR), borracha de butila (BR), borracha de monômero de etileno propileno dieno (EPDM ), borracha de acetato de etil vinila (EVA).Preferably, the polymeric matrix into which the textile tape is embedded is based on an elastomeric polymer, for example selected from natural rubber (NR), styrene butadiene rubber (SBR), butyl rubber (BR), ethylene monomer rubber propylene diene (EPDM), ethyl vinyl acetate rubber (EVA).

Estes e outros aspectos da invenção se tomarão evidentes a partir da Figura 1 aqui mostrada abaixo e a partir dos exemplos subseqüentes.These and other aspects of the invention will become apparent from Figure 1 shown here below and from subsequent examples.

Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 mostra um corte transversal de um cabo de transmissão de energia de acordo com uma primeira forma de realização da invenção; A Figura 2 mostra um corte transversal de um cabo de transmissão de energia de acordo com uma segunda forma de realização da invenção. O cabo 100 da Figura 1 é uma média tensão e compreende três condutores 1, cada um rodeado por uma camada isolante 2 para fornecer três condutores isolados 1, 2. O termo “média tensão” indica uma tensão de 1 kV a 35 kV.Brief Description of the Drawings Figure 1 shows a cross section of a power transmission cable according to a first embodiment of the invention; Figure 2 shows a cross section of a power transmission cable according to a second embodiment of the invention. Cable 100 of Figure 1 is a medium voltage and comprises three conductors 1, each surrounded by an insulating layer 2 to provide three insulated conductors 1, 2. The term "medium voltage" indicates a voltage of 1 kV to 35 kV.

Os condutores isolados 1,2 trançados entre si e, opcionalmente envoltos por uma fita, por exemplo, em material de papel ou têxtil (não mostrado). A torção dos condutores isolados 1,2 dá origem a uma pluralidade de espaços vazios, isto é, zonas intersticiais, que, em uma seção de corte transversal ao longo do comprimento longitudinal do filamento, definem um perfil de perímetro externo do último de tipo não circular.The insulated conductors 1,2 are twisted together and optionally wrapped by a tape, for example in paper or textile material (not shown). The twisting of the insulated conductors 1,2 gives rise to a plurality of voids, i.e. interstitial zones, which, in a cross-sectional section along the longitudinal length of the filament, define an outer perimeter profile of the latter type of Circular.

Portanto, a fim de permitir a correta aplicação das camadas radialmente externas em uma posição radialmente externa ao dito cordão de cabo, um leito 3 de material polimérico (por exemplo, uma mistura elastomérica), é aplicada por extrusão para preencher ditas zonas intersticiais de modo a conferir ao cordão de cabo um corte transversal substancialmente o mesmo, preferivelmente do tipo circular.Therefore, in order to allow the correct application of the radially outer layers in a radially external position to said cable strand, a bed 3 of polymeric material (e.g. an elastomeric mixture) is extruded to fill said interstitial zones so as to giving the cable bead a substantially same cross-section, preferably of a circular type.

No cabo 100 presentemente representado, o leito 3 é cercado por uma blindagem 4, por exemplo, na forma de tranças de cobre, ou com material têxtil polimérico. A blindagem 4 da Figura 1 é por sua vez rodeada por um invólucro que compreende uma camada interna 5 e uma camada externa 6. O cabo 200 da Figura 2 é semelhante a aquele da Figura 1, assim o mesmo número de referência é utilizado para os componentes compartilhados. O cabo 200 carece de uma blindagem. O invólucro de cabo 200 compreende uma camada interna 5, uma camada externa 6 e uma fita 7 fornecidas em uma posição radialmente interna no que refere-se à camada interna 5. No presente caso, a fita 7 é fornecida para circundar o leito 3. A camada interna e 5 e a camada externa 6 estão em contato preciso uma da outra. Este contato preciso é preferivelmente obtido mediante a extrusão da camada externa 6 sobre a camada interna 5 ou mediante a co-extrusão de um invólucro formado por uma camada interna 5 e uma camada externa 6.In the cable 100 presently represented, the bed 3 is surrounded by a shield 4, for example in the form of copper braids, or with polymeric textile material. The shield 4 of Figure 1 is in turn surrounded by a housing comprising an inner layer 5 and an outer layer 6. The cable 200 of Figure 2 is similar to that of Figure 1, so the same reference numeral is used for the shared components. Cable 200 lacks a shield. Cable sheath 200 comprises an inner layer 5, an outer layer 6 and a tape 7 provided in a radially inner position with respect to the inner layer 5. In the present case, the tape 7 is provided to surround the bed 3. Inner layer 5 and outer layer 6 are in precise contact with each other. This precise contact is preferably obtained by extruding the outer layer 6 onto the inner layer 5 or by coextruding a shell formed by an inner layer 5 and an outer layer 6.

Exemplo 1 e Exemplo Comparativo 2 A camada interior de um cabo de transmissão de energia de acordo com a invenção foi obtida pela extrusão de uma composição polimérica de acordo com a Tabela 1.Example 1 and Comparative Example 2 The inner layer of a power transmission cable according to the invention was obtained by extruding a polymeric composition according to Table 1.

Tabela 1 Elvax® 40L-03 = copolímero de etileno/acetato de vinila com um teor de comonômero de acetato de vinila de 40% em peso; temperatura de transição vítrea de -32°C (comercializado pela DuPont);Table 1 Elvax® 40L-03 = ethylene / vinyl acetate copolymer with a vinyl acetate comonomer content of 40 wt%; glass transition temperature of -32 ° C (marketed by DuPont);

Elvax® 265 = copolímero de etileno/acetato de vinila com um teor de comonômero de acetato de vinila de 28% em peso, temperatura de transição vítrea de -5°C (comercializado pela DuPont);Elvax® 265 = ethylene / vinyl acetate copolymer with 28% by weight vinyl acetate comonomer content, glass transition temperature of -5 ° C (available from DuPont);

Hydrofy® G-1.5 = pó de hidróxido de magnésio natural obtido pela trituração de brucita, comercializado pela Nuova Sima Sri;Hydrofy® G-1.5 = natural magnesium hydroxide powder obtained from brucite crushing sold by Nuova Sima Sri;

Martinal® OL-107 LE = hidróxido de alumínio, comercializado pela Albemarle. A mistura dos dois copolímeros de etileno/acetato de vinila forneceu uma mistura tendo uma quantidade de comonômero de acetato de vinila de 35% em peso e uma temperatura de transição vítrea de -34°C. A camada interna de um cabo de transmissão de energia fornecida como comparação foi obtida pela extrusão de uma composição polimérica de acordo com a Tabela 2.Martinal® OL-107 LE = Aluminum hydroxide, sold by Albemarle. The mixture of the two ethylene / vinyl acetate copolymers provided a mixture having a vinyl acetate comonomer amount of 35 wt% and a glass transition temperature of -34 ° C. The inner layer of a power transmission cable provided as a comparison was obtained by extruding a polymeric composition according to Table 2.

Tabela 2 Levapren®600 HV = copolímero de etileno/acetato de vinila com um teor de comonômero de acetato de vinila de 60% em peso; temperatura de transição vítrea de -26°C (comercializado pela Lanxess);Levapren®600 HV = ethylene / vinyl acetate copolymer with a vinyl acetate comonomer content of 60% by weight; glass transition temperature of -26 ° C (marketed by Lanxess);

Hydrofy® G-1.0 = pó de hidróxido de magnésio natural obtido pela trituração de brucita, comercializado pela Nuova Sima Sri;Hydrofy® G-1.0 = natural magnesium hydroxide powder obtained from brucite crushing sold by Nuova Sima Sri;

Martinal® OL-107 LE = hidróxido de alumínio, comercializado pela Albemarle.Martinal® OL-107 LE = Aluminum hydroxide, sold by Albemarle.

Exemplo 3 e Exemplo Comparativo 4 A camada externa de um cabo de transmissão de energia de acordo com a invenção foi obtida pela extrusão de uma composição polimérica de acordo com a Tabela 3.Example 3 and Comparative Example 4 The outer layer of a power transmission cable according to the invention was obtained by extruding a polymeric composition according to Table 3.

Tabela 3 Vamac® DP = copolímero de etileno/acrilato de metila com um teor de comonômero de acrilato de metila de 58% em peso; temperatura de transição vítrea de -29°C (comercializado pela DuPont);Table 3 Vamac® DP = ethylene / methyl acrylate copolymer with a methyl acrylate comonomer content of 58% by weight; glass transition temperature of -29 ° C (available from DuPont);

Kisuma® 5-A = hidróxido de magnésio precipitado (comercializado pela Kyowa Chemical Industry);Kisuma® 5-A = precipitated magnesium hydroxide (available from Kyowa Chemical Industry);

Martinal® OL-107 LE = hidróxido de alumínio, comercializado pela Albemarle. A camada externa de um cabo de transmissão de energia fornecida como comparação foi obtida pela extrusão de uma composição polimérica de acordo com a Tabela 4.Martinal® OL-107 LE = Aluminum hydroxide, sold by Albemarle. The outer layer of a power transmission cable provided as a comparison was obtained by extruding a polymeric composition according to Table 4.

Tabela 4 Levapren® 800 HV: copolímero de etileno/acetato de vinila com um teor de comonômero de acetato de vinila de 80% em peso; temperatura de transição vítrea de -3°C (comercializado pela Lanxess);Levapren® 800 HV: ethylene / vinyl acetate copolymer with a vinyl acetate comonomer content of 80% by weight; glass transition temperature of -3 ° C (marketed by Lanxess);

Brucite SFP: hidróxido de magnésio natural obtido pela trituração de brucita Martinal® OL-104 LE = hidróxido de alumínio (comercializado pela Albemarle) Frimiz MZ-1 = carbonato de magnésio (comercializado pela Alpha Calcit Fullstoff GmbH & CO).Brucite SFP: Natural magnesium hydroxide obtained by grinding Martinal® OL-104 brucite LE = Aluminum hydroxide (marketed by Albemarle) Frimiz MZ-1 = Magnesium carbonate (marketed by Alpha Calcit Fullstoff GmbH & CO).

Exemplo 5 Três cabos foram fabricados com um invólucro composto por uma camada interna 3,0 mm de espessura e uma camada externa 1,5 mm de espessura, ditas camadas interna e externa sendo como se segue: Cabo 1: camada interna do Exemplo 1 e camada externa do Exemplo 3;Example 5 Three cables were fabricated with a shell composed of an inner layer 3.0 mm thick and an outer layer 1.5 mm thick, said inner and outer layers being as follows: Cable 1: inner layer of Example 1 and outer layer of Example 3;

Cabo 2: camada interna do Exemplo 1 e camada externa do Exemplo 4;Cable 2: Example 1 inner layer and Example 4 outer layer;

Cabo 3: camada interna do Exemplo 2 e camada externa do Exemplo 3. O cabos 1 está de acordo com a invenção, enquanto os Cabos 2 e 3 são fornecidos como comparação.Cable 3: inner layer of Example 2 and outer layer of Example 3. Cables 1 is in accordance with the invention, while Cables 2 and 3 are provided as a comparison.

Cada cabo foi testado de acordo com a CSA (Canadian Standards Association) C22.2 No. 0.3-01 (2001) para verificar a resposta de cabo em um impacto de uma cabeça de martelo (peso = 1,36 kg), após o resfriamento para -40°C durante 4 horas.Each cable has been tested according to Canadian Standards Association (CSA) C22.2 No. 0.3-01 (2001) to verify the cable response on a hammerhead impact (weight = 1.36 kg) after cooling to -40 ° C for 4 hours.

Após o teste, o cabo 1 de acordo com a invenção não mostrou nenhuma fissura ou ruptura. O material polimérico da camada interna possui uma temperatura de transição vítrea para conferir a esta camada a capacidade de absorver o impacto exercido sobre o invólucro, sem danos à camada externa feita de um material polimérico com uma temperatura de transição vítrea. O cabo 2, em que a camada interna do invólucro é feita de um material polimérico tendo uma temperatura de transição vítrea mais baixa do que -30°C (Exemplo 1), mas a camada externa possui uma temperatura de transição vítrea mais elevada do que -20°C (Exemplo 4), apresentou rachaduras na camada externa após o teste de impacto. Este resultado indica que, apesar da presença de uma camada interna com uma temperatura de transição vítrea muito baixa, a camada externa do invólucro não pode resistir ao impacto quando dita camada externa é feita de um material com uma temperatura de transição vítrea pouco abaixo de 0°C, como conseqüência, um cabo como o Cabo 2 não pode ser utilizado, por exemplo, em atividades de perfuração localizadas em ambiente muito frio, porque as fissuras da camada externa resistente à lama deixa a camada interna (não resistente à lama) propensa ao ataque de produto químico da lama. O cabo 3, em que a camada externa do invólucro é feita de um material polimérico tendo uma temperatura de transição vítrea mais baixa do que -20°C (Exemplo 3), mas a camada interna é feita de um material polimérica tendo uma temperatura de transição vítrea mais elevada do que -30°C (Exemplo 4), apresentou rachaduras e rupturas em ambas as camadas. Este resultado indica que quando uma camada externa com uma temperatura de transição vítrea baixa não for sustentada por uma camada interna adequada para reter a sua característica mecânica em temperaturas muito baixas, assim privando a camada interna (e outras camadas fornecidas em uma posição radialmente interna) da proteção contra o ataque de produto químico da lama. Novamente, um cabo como o Cabo 3 não pode ser usado, por exemplo, em atividades de perfuração localizadas em ambiente muito frio, porque as fissuras da camada externa resistente à lama deixa a camada interna (não resistente à lama) propensa ao ataque de produto químico da lama.After the test, cable 1 according to the invention showed no cracking or breaking. The polymeric material of the inner layer has a glass transition temperature to give this layer the ability to absorb the impact on the shell without damage to the outer layer made of a polymeric material with a glass transition temperature. Cable 2, wherein the inner layer of the shell is made of a polymeric material having a glass transition temperature lower than -30 ° C (Example 1), but the outer layer has a higher glass transition temperature than -20 ° C (Example 4) showed cracks in the outer layer after the impact test. This result indicates that, despite the presence of an inner layer with a very low glass transition temperature, the outer layer of the shell cannot resist impact when said outer layer is made of a material with a glass transition temperature just below 0 ° C. ° C, as a consequence, a cable such as Cable 2 cannot be used, for example, in drilling activities located in a very cold environment, because the cracks in the mud-resistant outer layer make the inner (non-mud-resistant) layer prone. to the mud chemical attack. Cable 3, wherein the outer shell layer is made of a polymeric material having a glass transition temperature lower than -20 ° C (Example 3), but the inner shell is made of a polymeric material having a temperature of glass transition higher than -30 ° C (Example 4) showed cracks and ruptures in both layers. This result indicates that when an outer layer with a low glass transition temperature is not supported by an inner layer suitable to retain its mechanical characteristic at very low temperatures, thus depriving the inner layer (and other layers provided in a radially internal position). of protection against mud attack. Again, a cable such as Cable 3 cannot be used, for example, for drilling activities located in a very cold environment, because the cracks in the mud-resistant outer layer make the inner (non-mud-resistant) layer prone to product attack. mud chemist.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Power transmission cable, characterized in that it comprises: - at least one power conductor; an insulating layer around said conductor to form at least one insulated conductor; - a flame retardant halogen free protective housing, provided in a radially external position with respect to said insulated conductor; wherein: - said shell has an inner and an outer layer in contact with each other, - said inner layer has a thickness at least equal to a thickness of said outer layer, - the inner layer comprises a polymeric material having a glass transition temperature. equal to or lower than -30 ° C; and - the outer layer comprises a mud resistant polymeric material.

Power transmission cable according to claim 1, characterized in that said inner layer has a thickness of at least 1.5 times the thickness of the outer layer.

Power transmission cable according to claim 2, characterized in that said inner layer has a thickness 2 times the thickness of the outer layer.

Power transmission cable according to claim 1, characterized in that said inner layer has a thickness of 1.0 mm to 10.0 mm.

Power transmission cable according to Claim 1, characterized in that the inner layer polymeric material is selected from: a) an alkylene / vinyl acetate copolymer or a mixture of alkylene / vinyl acetate copolymers having an average vinyl acetate comonomer content of from 20 to 50% by weight relative to the weight of the copolymer; b) an alkylene / alkyl acrylate copolymer or a mixture of alkylene / alkyl acrylate copolymers having an average alkyl acrylate comonomer content of 40% or less by weight relative to the weight of the copolymer.

Power transmission cable according to claim 5, characterized in that the alkylene of copolymer a) or copolymer b) is an ethylene comonomer.

Power transmission cable according to claim 5, characterized in that the vinyl acetate comonomer content in copolymer a) is 25% to 45% by weight relative to the weight of the copolymer.

Power transmission cable according to claim 5, characterized in that the alkyl acrylate of copolymer b) is selected from methyl acrylate and butyl acrylate.

Power transmission cable according to claim 5, characterized in that the content of alkyl acrylate comonomer in copolymer b) is equal to or higher than 20% by weight relative to the weight of the copolymer.

Power transmission cable according to claim 1, characterized in that the polymeric material of the inner layer comprises from 40% to 70% by weight relative to the weight of the polymeric material of a flame retardant charge.

Power transmission cable according to claim 10, characterized in that the flame retardant charge is selected from inorganic oxides and hydroxides or a mixture thereof.

Power transmission cable according to claim 11, characterized in that the flame retardant charge is selected from magnesium hydroxide, aluminum hydroxide and mixtures thereof.

Power transmission cable according to claim 1, characterized in that said outer layer has a thickness of 0.5 mm to 5.0 mm.

Power transmission cable according to claim 1, characterized in that the outer layer polymer material is an alkylene / alkyl acrylate copolymer or a mixture of alkylene / alkyl acrylate copolymers having an average content of alkyl acrylate comonomer equal to or higher than 40% by weight relative to the weight of the copolymer (s).

Power transmission cable according to claim 14, characterized in that the average alkyl acrylate comonomer content is equal to or higher than 50% by weight relative to the weight of the copolymer (s). ).

Power transmission cable according to claim 14, characterized in that the alkylene is an ethylene comonomer.

Power transmission cable according to claim 14, characterized in that the alkyl acrylate comonomer is selected from methyl acrylate and butyl acrylate.

Power transmission cable according to claim 1, characterized in that the polymeric material of the outer layer has a Tg equal to or lower than -20 ° C.

Power transmission cable according to claim 1, characterized in that it has a tape supplied in a radially internal position with respect to the housing.

Power transmission cable according to claim 19, characterized in that said tape is made of a material selected from polyamide and polyester.

Power transmission cable according to claim 19, characterized in that said tape is in the form of textile material.

Power transmission cable according to claim 21, characterized in that said textile material is embedded in a polymeric matrix.

Power transmission cable according to claim 22, characterized in that the polymeric matrix is based on a polymer.