BRPI0719736B1

BRPI0719736B1 - Junta rosqueada e método de proteção de uma junta rosqueada

Info

Publication number: BRPI0719736B1
Application number: BRPI0719736-5A
Authority: BR
Inventors: Eduardo Gabriel Carcagno; Klaus Endres
Original assignee: Tenaris Connections B.V.
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2007-11-27
Publication date: 2019-06-18
Also published as: CN101657668B; JP5376524B2; EP2799755A2; MX2009005801A; EP2799755B1; BRPI0719736A2; US8322754B2; EP2102542A2; PL2102542T3; EP2799755A3; EP2102542B1; JP2010511135A; DK2102542T3; ES2523027T3; WO2008090411A3; US8758876B2; WO2008090411A2; US20130071623A1; CA2670680C; US20080129044A1

Abstract

junta rosqueada e método de proteção de uma junta rosqueada são descritos sistemas de revestimento, que proporcionam resistência a corrosão e, opcionalmente, lubrificação, a conexões rosqueadas. as composições compreendem uma primeira composição de revestimento, compreendendo matrizes poliméricas de poliimidas ou epóxis, que são modificadas com pequenas proporções de um polímero contendo flúor. também estão presentes nas composições de revestimento agentes inibidores de corrosão e partículas inorgânicas, que têm um diâmetro médio entre aproximadamente 10nm e 10mi. lubrificantes sólidos, que podem incluir pelo menos um de ptfe, hdpe, grafite e mos2, são adicionados opcionalmente, para dotar o primeiro revestimento com um baixo coeficiente de atrito. os sistemas de revestimento podem compreender ainda uma segunda composição de revestimento, que compreende um lubrificante sólido disperso dentro de uma resina epóxi e um solvente. as primeira e segunda composições de revestimento são depositadas em pelo menos uma parte de pelo menos um dos elementos pino e caixa das conexões rosqueadas.

Description

JUNTA ROSQUEADA E MÉTODO DE PROTEÇÃO DE UMA JUNTA ROSQUEADA

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

CAMPO DA INVENÇÃO [0001] As concretizações da invenção se referem a sistemas de revestimento, particularmente para conexões rosqueadas e, em uma concretização, a revestimentos de nanocompósitos para resistência a corrosão.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA [0002] Em campos de petróleo, é prática comum o uso de tubos metálicos para a extração de petróleo ou gás de reservatórios ou poços subterrâneos. Essa técnica de extração requer, geralmente, a perfuração de um poço na terra e a colocação de uma capa do poço com tubos metálicos de diâmetro relativamente grande, referido como invólucro, para proporcionar estabilidade estrutural ao poço e impedir sua deformação. Subsequentemente, uma vez que a profundidade necessária do poço é obtida, um cordão de tubos metálicos de menor diâmetro, referido como tubulação, é colocado no poço, para bombear hidrocarbonetos gasosos ou líquidos para a superfície. Os tubos que formam a tubulação são unidos em um cordão de comprimento definido, que é suficiente para atingir a profundidade necessária para extração. Ambos o invólucro e o cordão de tubos são formados de segmentos de tubos, que são unidos conjuntamente por uso de conectores rosqueados.

[0003] Durante a montagem de quaisquer dos tubos de invólucro ou tubulação, a escoriação nas roscas e em outras

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2/67 superfícies dos tubos, que ficam em contato deslizante, é um problema significativo que pode surgir. É prática comum usar massa de vedação ou graxa na superfície das roscas dos elementos macho e fêmea da conexão rosqueada, durante montagem dos tubos, para evitar escoriação. A massa de vedação emprega, tipicamente, pequenas partículas de metais pesados, tal como Pb ou Cu.

[0004] O uso da massa de vedação apresenta, no entanto, deficiências significativas. Significativamente, concentrações excessivas de metais pesados podem resultar no acúmulo deles nos corpos de seres humanos e animais, provocando sérias doenças. Além do mais, os metais pesados presentes na massa de vedação podem possivelmente contaminar o solo, a água subterrânea e a água do mar, apresentando um risco ambiental. Além disso, à luz desses riscos, em virtude dos regulamentos rigorosos proibindo a descarga de metais pesados, é necessário tomar precauções quando da utilização de massa de vedação, o que aumenta o custo do seu uso.

[0005] Além dos aspectos mencionados acima, o uso de massa de vedação necessita de outras operações, tais como limpeza e vedação das conexões rosqueadas no campo, durante uso. Essas operações são caras e intensas em tempo, pois demandam muita mão-de-obra. Adicionalmente, essas operações expõem o pessoal a riscos de segurança, pois requerem a exposição a tubos móveis e ocorrem, frequentemente, sob condições adversas.

[0006] Outro risco potencial no uso de massa de vedação é o perigo de vedação de menos ou vedação de mais. Na vedação de menos, massa de vedação insuficiente é

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3/67 proporcionado e/ou a massa de vedação falha na sua distribuição por toda a superfície da conexão rosqueada, resultando em uma falha na inibição adequada de escoriação. Ainda que a aplicação de massa de vedação em excesso possa resolver o problema da vedação de menos, essa abordagem apresenta os riscos de vedação de mais, que é a condição de disposição de demasiada massa de vedação nas roscas dos conectores. A vedação de mais tem a consequência potencial, que, durante montagem do conector, o excesso de massa de vedação não possa ser eliminado pela extremidade das partes rosqueadas dos segmentos de tubos. A massa de vedação retida pode, desse modo, desenvolver uma alta pressão dentro do conector, o que resulta em deformação plástica dos segmentos de tubos na parte rosqueada. Em casos extremos, essa deformação plástica pode provocar deformação do elemento macho da junta, tornando o conector ineficiente, e requerendo substituição dos segmentos de tubos e/ou da luva.

[0007]

As soluções de combate à escoriação que não empregam massa de vedação têm sido examinadas para abordar esses problemas.

Em um aspecto, pedido de patente internacional

WO

2006/075774 de Imai et al.

descreve uma composição de revestimento contendo uma camada inferior, que compreende um pó de lubrificante sólido e um aglutinante, e uma camada de revestimento superior de um revestimento protetor de corrosão sólido sem partículas sólidas. Quando do aperto da junta, o revestimento protetor de corrosão se desgasta gradualmente nas partes de contato, devido ao atrito que ocorre durante o aperto, expondo o revestimento

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4/67 lubrificante sólido subjacente, o que proporciona a sua ação lubrificante.

[0008] Em outro aspecto, a patente U.S. 5.253.902 de Petelot et al. descreve um revestimento antiengripamento, para proteção de tubos metálicos rosqueados. O revestimento compreende uma camada de óxido de chumbo fina, produzida por oxidação de uma camada de chumbo, que é formada em um lado subjacente de cobre, níquel ou cromo, que é, por sua vez, formado no substrato.

[0009] Em um internacional WO junta rosqueada outro aspecto, o

2006/104251 de Goto tendo resistências pedido de patente et al. descreve uma aperfeiçoadas contra escoriação e corrosão, tendo uma camada inferior de um revestimento lubrificante líquido viscoso ou semissólido, compreendendo pelo menos cera e um sal de metal alcalino terroso de ácido graxo, sem metais pesados. O revestimento também compreende uma camada superior de um revestimento sólido seco, formado de uma composição de revestimento de resina aquosa.

[0010] Todas essas abordagens apresentam, no entanto, deficiências. A abordagem de Imai se baseia em um revestimento protetor de corrosão relativamente macio, que é desgastado quando da exposição da camada lubrificante. Por conseguinte, a durabilidade mecânica da camada protetora de corrosão é baixa, e essa camada pode se desgastar com o tempo em áreas indesejadas, reduzindo, significativamente, a capacidade de proteção de corrosão do revestimento. A abordagem proposta por Petelov emprega metais pesados, tais

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5/67 como chumbo e cobre, resultando nos riscos ambientais e tóxicos resultantes discutidos acima. A abordagem proposta por Goto é também problemática pelo fato de que a camada inferior de um revestimento lubrificante líquido ou semissólido vai ser submetida aos problemas de vedação de mais ou de menos, quando da aplicação da composição da camada inferior.

[0011] Pelo menos para as razões expostas acima, há uma necessidade para sistemas protetores, que proporcionem uma resistência a corrosão aperfeiçoada, especialmente em meios físicos agressivos experimentados nas indústrias de produção de petróleo e gás.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0012] As concretizações da presente descrição proporcionam uma junta rosqueada. Em uma concretização, a junta rosqueada compreende um elemento pino e um elemento caixa, em que o elemento pino possui uma primeira parte rosca, adaptada para acoplamento com uma segunda parte rosca do elemento caixa. A junta rosqueada compreende ainda uma primeira composição de revestimento, depositada em pelo menos uma parte de pelo menos um do elemento pino e do elemento caixa. Em uma concretização, a primeira composição de revestimento compreende:

um polímero;

um modificador de polímero contendo flúor;

pelo menos um aditivo anticorrosivo; e

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6/67 pelo menos um óxido metálico tendo um diâmetro variando entre cerca de 10 nm e 10 pm.

[0013] Em certas concretizações, a primeira composição de revestimento pode ser combinada com uma segunda composição de revestimento, que é depositada em pelo menos uma parte do pelo menos um elemento pino e um elemento caixa. Em uma concretização, a segunda composição de revestimento compreende:

um polímero;

um lubrificante sólido disperso dentro do polímero;

um óxido metálico; e um solvente.

[0014] Outra concretização da presente descrição também proporciona uma junta rosqueada. Em uma concretização, a junta rosqueada compreende um elemento pino e um elemento caixa, em que o elemento pino possui uma primeira parte rosca, adaptada para acoplamento com uma segunda parte rosca do elemento caixa. A junta rosqueada compreende ainda uma primeira composição de revestimento, depositada na parte rosca de pelo menos um do elemento pino e do elemento caixa. Em uma concretização, a primeira composição de revestimento compreende:

um polímero selecionado do grupo consistindo de epóxis e poliimidas;

cerca de 0,5 a 15% em peso de perfluoropoliéter;

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7/67 cerca de 5 a 15% em peso de pelo menos um composto anticorrosivo, selecionado do grupo consistindo de um composto de ortofosfato de zinco, cálcio e estrôncio hidrato de sílica, um composto de polifosfato de zinco, cálcio e estrôncio - hidrato de sílica, um hidrato de ortofosfato de zinco, alumínio e molibdênio, um nitroisoftalato de zinco, e um fosfomolibdato de zinco; e cerca de 10 a 15% em peso de óxido de zinco, tendo um diâmetro médio variando entre aproximadamente 10 nm e 10 pm, em que o restante da primeira composição de revestimento é compreendido do polímero, e em que o percentual de cada componente é com base no peso total da primeira composição de revestimento.

[0015] Em outra concretização, uma junta rosqueada compreende um elemento pino e um elemento pino, em que o elemento pino possui uma primeira parte rosca, adaptada para acoplamento com uma segunda parte rosca do elemento caixa. A junta rosqueada também compreende uma primeira composição de revestimento, depositada na parte rosca de pelo menos um do elemento pino e do elemento caixa. A primeira composição de revestimento compreende:

um polímero;

cerca de	0,5 - 15% em peso	de	um modificador	de polímero
contendo	flúor;
cerca de	5 a 15% em peso	de	um	agente inibidor	de corrosão,
compreendendo pelo menos	um	de	Zn, Ca, Mg, Sr	, Al, grupos

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8/67 funcionais fosfato, grupos funcionais molibdato, grupos funcionais fosfomolibdato e grupos funcionais fosfossilicato; e cerca de 10 a 15% em peso de partículas inorgânicas, tendo um diâmetro médio variando entre aproximadamente 10 nm e 10 pm, em que o restante da primeira composição é compreendido do polímero, e em que o percentual de cada componente é com base no peso total da primeira composição de revestimento.

[0016] As concretizações da presente descrição proporcionam adicionalmente um método de proteção de uma junta rosqueada. Em uma concretização, o método compreende proporcionar um elemento pino e um elemento caixa, em que o elemento pino possui uma primeira parte rosca, adaptada para acoplamento com uma segunda parte rosca do elemento caixa. O método compreende ainda proporcionar uma primeira composição. A primeira composição de revestimento compreende:

um polímero;

cerca de 0,5 - 15% em peso de um modificador de polímero contendo flúor;

cerca de 5 a 15% em peso de um agente inibidor de corrosão, compreendendo pelo menos um de Zn, Ca, Mg, Sr, Al, grupos funcionais fosfato, grupos funcionais molibdato, grupos funcionais fosfomolibdato e grupos funcionais fosfossilicato; e cerca de 10 a 15% em peso de partículas inorgânicas, tendo um diâmetro médio variando entre aproximadamente 10 nm e 10 pm,

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9/67 em que o restante da primeira composição é compreendido do polímero, e em que o percentual de cada componente é com base no peso total da primeira composição de revestimento.

[0017] O método compreende ainda proporcionar uma segunda composição de revestimento. A segunda composição de revestimento compreende um lubrificante de filme seco.

[0018] O método também compreende aplicar cada um dos primeiro e segundo revestimentos pelo menos na parte rosca de pelo menos um dos elementos pino e caixa.

[0019] Uma outra concretização da descrição proporciona uma junta rosqueada. A junta compreende:

um elemento pino e um elemento caixa, em que o elemento pino possui uma primeira parte rosca, adaptada para acoplamento com uma segunda parte rosca do elemento caixa, em que pelo menos uma superfície do elemento pino ou caixa é jateada com areia;

uma primeira composição de revestimento depositada na parte rosca de pelo menos um dos elementos pino e caixa, compreendendo:

um epóxi;

cerca de 0,5 a 15% em peso de perfluoropoliéter;

cerca de 5 a 15% em peso de um composto anticorrosivo, selecionado do grupo consistindo de um composto de ortofosfato de zinco, cálcio e estrôncio - hidrato de sílica, um composto de polifosfato de zinco, cálcio e estrôncio

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10/67 hidrato de sílica, um hidrato de ortofosfato de zinco, alumínio e molibdênio, um nitroisoftalato de zinco, e um fosfomolibdato de zinco; e cerca de 10 a 15% em peso de óxido de zinco, tendo um diâmetro médio variando entre aproximadamente 10 nm e 10 pm, em que o restante da primeira composição de revestimento é compreendido do polímero, e em que o percentual de cada componente é com base no peso total da primeira composição de revestimento; e uma segunda composição de revestimento depositada na parte rosca do elemento caixa, compreendendo:

cerca	de	4	a	16%	em	peso de politetrafluoroetileno
PTFE);
cerca	de	8 a	24	% em	peso	de um epóxi reativo;
cerca	de	1 a	6%	em	peso	de dióxido de titânio; e

um solvente, em que a proporção de todos os componentes é baseada no peso total da segunda composição de revestimento.

[0020] Outras concretizações da presente descrição são dirigidas a composições, que podem ser aplicadas a uma junta rosqueada ou a outras superfícies.

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BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0021] A Figura 1 é uma vista em seção transversal de uma concretização de uma junta, que compreende roscas de acoplamento de um elemento pino e de um elemento caixa.

[0022] As Figuras 2A e 2B são vistas em seção transversal dos elementos pino e caixa da Figura 1, demonstrando os primeiro e segundo sistemas de revestimento depositados nas superfícies de acoplamento incipientes do pino e da caixa, para proporcionar pelo menos proteção de corrosão.

[0023] As Figuras 3A - 3E são ilustrações esquemáticas das superfícies de acoplamento dos elementos pino e caixa, ilustrando as configurações das concretizações dos primeiro e segundo sistemas de revestimento.

[0024] A Figura 4 é uma fotografia de um teste de fita de corte transversal de uma concretização de um sistema de revestimento baseado em poliimida, usando grafite como o lubrificante no estado sólido, ilustrando que o sistema de revestimento proporciona excelente adesão ao substrato.

[0025] A Figura 5 é um gráfico representando o coeficiente de atrito/fricção em função de ciclos/rodadas para as concretizações de revestimentos de matriz de poliimida, tendo razões variadas de grafite para SiC.

[0026] A Figura 6 é um gráfico representando o coeficiente de atrito/fricção em função de ciclos/rodadas para as concretizações de revestimentos de matriz de poliimida

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12/67 contendo grafite, e tendo uma concentração variadas de álcool fluorado de átomos de carbono poliméricos (D10H).

[0027] A Figura 7 é um gráfico representando o coeficiente de atrito/fricção em função de ciclos/rodadas para as concretizações de revestimentos de matriz de poliimida, tendo uma concentração variada de MoS2 e D10H.

[0028] A Figura 8 é um gráfico representando o coeficiente de atrito/fricção em função de ciclos/rodadas para as concretizações de revestimentos de matriz de poliimida, tendo uma concentração variada de MoS2 e SiC.

[0029] A Figura 9 é um gráfico representando o coeficiente de atrito/fricção em função de ciclos/rodadas para as concretizações de revestimentos de matriz de poliimida, tendo uma concentração variada de PTFE e SiC.

[0030] A Figura 10 é um gráfico representando o coeficiente de atrito/fricção em função de ciclos/rodadas para as concretizações de revestimentos de matriz de poliimida contendo D10H, e tendo diferentes lubrificantes no estado sólido (TP9: grafite, TP11: PTFE, TP30: MoS2, TP36: HDPE, TP33: MoS2/SiC, TP14: grafite/SiC).

[0031] A Figura 11 é um histograma do coeficiente de atrito/fricção e do coeficiente de desgaste médios, em função do lubrificante, para as concretizações de revestimentos de matriz de poliimida, tendo diferentes lubrificantes no estado sólido.

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13/67 [0032] A Figura 12 é uma fotografia de uma concretização de um revestimento de poliimida deslaminado sem camada de base (composição TP30), após um teste de aspersão com sal neutro (SST) de aproximadamente 70 h.

[0033] A Figura 13 ilustra o mecanismo da camada de interface de poliimida/metal de hidrólise.

[0034] A Figura 14 é uma fotografia de uma concretização de composição de revestimento de poliimida TP9, após um SST de cerca de 500h. Uma camada de base de glicidoxipropiltrietóxi silano (GPTES) está presente entre o revestimento e o substrato.

[0035] As Figuras 15A e 15B são fotografias de uma concretização de composição de revestimento de poliimida TP14, com uma camada de base de epóxi comercial; (15A) após um teste de aspersão de sal de aproximadamente 300 horas; (15B) após um teste de aspersão de sal de aproximadamente 500 horas.

[0036] As Figuras 16A e 16B são fotografias de uma concretização de composição de revestimento de poliimida TP14, com uma camada de base de epóxi comercial; (16A) após SST de aproximadamente 500 horas; (16B) vista em primeiro plano de 16A, ilustrando uma bolha aberta na superfície do revestimento.

[0037] As Figuras 17A - 17C são fotografias de uma concretização de composição de revestimento de poliimida TP30, após um SST de aproximadamente 500 h, ilustrando o desprendimento do revestimento; (17A) imediatamente após o

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14/67 desprendimento do revestimento descolado - não se observando substancialmente qualquer corrosão; (17B) após cerca de 10 minutos de exposição a condições ambientais, a superfície de substrato exposto, limpa previamente apresenta ferrugem; (17C) após aproximadamente mais 10 minutos de exposição a condições ambientais, o revestimento na parte de topo foi removido, não mostrando substancialmente qualquer corrosão.

[0038] A Figura 18 é uma fotografia de uma concretização de composição de revestimento TP65, após um SST de aproximadamente 300 h.

[0039] A Figura 19 é um gráfico representando o coeficiente de atrito/fricção em função de ciclos/rodadas para as concretizações de revestimentos de matriz de epóxi, tendo concentrações variadas de grafite e D10H.

[0040] A Figura 20 é um gráfico representando o coeficiente de atrito/fricção em função de ciclos/rodadas para as concretizações de revestimentos de matriz de epóxi, tendo concentrações variadas de MoS2.

[0041] A Figura 21 é um gráfico representando o coeficiente de atrito/fricção em função de ciclos/rodadas para as concretizações de revestimentos de matriz de epóxi, tendo concentrações variadas de HDPE.

[0042] A Figura 22 é um gráfico representando o coeficiente de atrito/fricção em função de ciclos/rodadas para as concretizações de revestimentos de matriz de epóxi, tendo diferentes lubrificantes.

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15/67 [0043] A Figura 23 é uma fotografia de uma concretização de composição de revestimento TE13, sem camada de base, após um SST de aproximadamente 200 h, ilustrando a deslaminação em torno do risco.

[0044] As Figuras 24A e 24B são fotografias de concretizações da composição de revestimento TE20, sem camada de base, após teste de aspersão de sal; (24A) após um SST de aproximadamente 200 h; (24B) após um de cerca de 500 h.

[0045] As Figuras 25A e 25B são fotografias de concretizações de composições de revestimento de matriz de epóxi TE33 e TE24, após um SST de aproximadamente 400 h; (25A) TE33; (25B) TE44.

[0046] As Figuras 26A - 26C são fotografias de concretizações de composições de revestimento de matriz de epóxi TE48, TE49, TE50, após um SST de aproximadamente 400 h; (26A) TE48; (26B) TE49; (26C) TE50.

[0047]	As	Figuras 27A	e	27B são	fotografias	de
concretizações	de composições	de	revestimento de matriz	de
epóxi	TE49 e	TE50, após uma	exposição a	aspersão de	sal
neutro	de aproximadamente 400	h; (	27A) TE49;	(27B) TE50.
[0048]	A Figura 28 é	um	gráfico	representando	o
coeficiente de	atrito/fricção	em	função de	ciclos para	as
concretizações	de composições	de	revestimento de matriz	de
epóxi	TE33,	TE44, TE48,	TE49, TE50,	tendo aditivos
anticorrosivos	variados.

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16/67 [0049] As Figuras 29A - 29C são fotografias de uma concretização de composição de revestimento de matriz de epóxi TE44 após SST; (29A) 500 h; (29B) 1100 h; (29C) 2000 h.

0050]

A Figura 30 é uma fotografia de uma composição de revestimento de matriz de epóxi subjacente de substrato metálico TE44, após SST.

[0051] A Figura 31 é um gráfico representando o coeficiente de atrito/fricção em função de ciclos para as concretizações de composições de revestimento de matriz de epóxi TE60, TE61, TE64, TE67, TE68, tendo proporções variadas de Heucophos® e ZnO, bem como tamanho variado de ZnO.

[0052] As Figuras 32A e 32B são fotografias de concretizações de conexões rosqueadas parcialmente revestidas com composições de revestimento de matriz de epóxi TE64 (32A) e TE67 (32B). Corrosão pode ser observada nas áreas não revestidas.

[0053] DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS [0054] As concretizações da presente descrição proporcionam sistemas de revestimento, e processos de produção, para a proteção de conexões rosqueadas. Os sistemas de revestimento, em certas concretizações, compreendem pelo menos um primeiro revestimento, que é configurado para deposição em pelo menos uma parte de pelo menos uma das superfícies da conexão rosqueada, para proporcionar pelo menos resistência a corrosão. Opcionalmente, o primeiro revestimento pode também proporcionar lubrificação. Em concretizações alternativas, os sistemas de revestimento

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17/67 compreendem o primeiro revestimento, em combinação com uma segunda composição de revestimento, de modo a ser depositado em pelo menos uma parte de pelo menos uma das superfícies da conexão rosqueada, para proporcionar lubrificação. Em particular, os revestimentos são adequados para aplicações, tais como conexões de tubos de aço rosqueadas, nas quais cargas extremamente altas e temperaturas locais altas, provocadas por atrito, durante o processo de montagem, estão presentes. Detalhes adicionais relativos a tubos de aço rosqueados podem ser encontrados na patente U.S. 6.921.110, intitulada Threaded Join for Tubes, na patente 6.971.681, intitulada Threaded Pipe with Surface Treatment no pedido de patente internacional WO/2007/063079, intitulado Threaded Connections With High and Low Friction Coatings, todos sendo aqui integralmente incorporados por referência.

[0055] Os sistemas de revestimento discutidos abaixo proporcionam vantagens significativas de desempenho, quando utilizados com conexões rosqueadas. Geralmente, os tubos manufaturados são transportados além-mar, durante o qual são expostos ao meio físico marinho. Além do mais, os tubos manufaturados são tipicamente armazenados a céu aberto, próximos a um local de cordoalha por longos períodos de tempo, e são submetidos a condições ambientais locais, tais como chuva e altas ou baixas temperaturas. A exposição a esses tipos de meios físicos pode provocar corrosão, resultando em formação de ferrugem, que é nociva não apenas para a montagem dos tubos, mas também para a integridade e o desempenho da conexão. Desse modo, os sistemas de conexão convencionais empregam compostos de armazenamento, para

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18/67 evitar corrosão durante o transporte e o armazenamento dos tubos. Os compostos de armazenamento devem ser removidos pouco antes da montagem dos tubos, e um composto de aplicação de massa de vedação é aplicado para auxiliar na fixação dos tubos.

[0056] Vantajosamente, as conexões isentas de massa de vedação, descritas no presente relatório descritivo, possuem propriedades anticorrosivas e, opcionalmente, propriedades lubrificantes. Desse modo, essas conexões podem ser processadas nas instalações industriais, transportadas e armazenadas sem tratamento adicional, antes de montagem. Por conseguinte, as etapas extras de remoção do composto de armazenamento e aplicação da massa de vedação escorrendo podem ser evitadas, reduzindo o tempo e o custo para a montagem dos tubos.

[0057] Em certas concretizações, a primeira composição de revestimento compreende uma matriz polimérica de camada única, tendo aditivos inibidores de corrosão dispersos nela. Os aditivos dotam o revestimento com a capacidade de proteger a conexão rosqueada subjacente de corrosão, enquanto que a matriz polimérica dota a primeira composição de revestimento com estabilidade de temperatura e adesão adequadas. Em concretizações alternativas, reforços em nanoescala podem ser ainda dispersos dentro da matriz polimérica. Vantajosamente, o reforço proporciona propriedades mecânicas aperfeiçoadas, particularmente, propriedades tribométricas, tal como resistência a desgaste. Em outras concretizações, lubrificantes no estado sólido também podem ser adicionados à matriz polimérica da primeira composição de revestimento,

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19/67 para proporcionar um coeficiente de atrito/fricção selecionado aos revestimentos.

[0058] Em certas concretizações, o segundo revestimento compreende um lubrificante sólido disperso dentro de uma mistura de resina epóxi e solvente. Aditivos adicionais, tais como promotores de adesão e modificadores de polímeros, podem ser ainda adicionados, se necessário, a ambas as primeira e segunda composições de revestimento. Esses e outros objetos e vantagens da presente descrição são discutidos em mais detalhes abaixo.

0059]

A Figura 1 ilustra um primeiro tubo

100 e um segundo tubo 104. Os tubos 100,

104 possuem extremidades rosqueadas complementares, que, quando acopladas conjuntamente, formam uma junta 110. A junta 110 compreende, desse modo, o primeiro tubo 100, dotado com uma rosca 102 em uma superfície externa, referida como pino ou elemento pino, e o segundo tubo 104, dotado com uma rosca 106 em uma superfície interna, referida como caixa ou elemento caixa. O elemento caixa 104 é geralmente um tubo ou uma luva, dependendo do tipo de junta 110. A rosca 102 do elemento pino 100 é adaptada para se acoplar com a rosca 106 do elemento caixa 104.

[0060] Uma ampliação das roscas 102, 106 do elemento pino 100 e do elemento caixa 104 é ilustrada nas Figuras 2A, 2B. Em certas concretizações, a primeira composição de revestimento 200, que proporciona pelo menos resistência a corrosão, e, opcionalmente, lubrificação, é depositada em pelo menos uma parte de pelo menos de um do elemento pino e

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20/67 do elemento caixa 100, 104. Em uma concretização, o primeiro revestimento 200 é depositado em pelo menos uma parte do elemento pino 100. O segundo revestimento de camada 202, quando presente, proporciona pelo menos lubrificação e é depositado em pelo menos uma parte de pelo menos um do elemento pino e do elemento caixa 100, 104. Em uma concretização, a segunda composição de revestimento 202 é depositada em pelo menos uma parte do elemento caixa 104.

[0061] Deve-se entender que essa configuração é apenas um exemplo da configuração dos sistemas de revestimento da presente descrição. Em uma concretização alternativa, apenas a primeira composição de revestimento pode ser utilizada e é depositada no elemento caixa 104. Em outras concretizações, os primeiro e segundo revestimentos 200, 202 são depositados aproximadamente na área das roscas 102, 106 dos elementos pino e caixa 100, 104, respectivamente. Em outras concretizações alternativas, os primeiro e segundo revestimentos 200, 202 são depositados em pelo menos uma parte dos elementos pino e caixa 100, 104, que podem incluir ou não pelo menos uma parte das roscas 102, 106. Em outras concretizações alternativas, os primeiro e segundo revestimentos 200, 202 são depositados substancialmente por toda a superfície dos elementos pino e caixa 100, 104.

[0062] As Figuras 3A - 3E ilustram as concretizações das primeira e segunda composições de revestimento 200, 202 da presente descrição, demonstrando configurações de revestimento selecionadas aplicas ao elemento pino 100 e ao elemento caixa 104. Em certas concretizações, as primeira e segunda composições de revestimento 200, 202 compreendem

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21/67 ambas uma única camada. Deve-se entender que essas configurações são proporcionadas como exemplos e não devem, de modo algum, limitar as concretizações da presente descrição.

[0063] Na concretização da Figura 3A, os primeira e segunda composições de revestimento 200, 202 são aplicados, como camadas únicas, ao pino 100 e à caixa 104. Por exemplo, o primeiro revestimento 200 é aplicado à superfície do elemento pino 100, e o segundo revestimento 202 é aplicado ao elemento caixa 104. Alternativamente, como ilustrado na Figura 3B, ambos os revestimentos 200, 202 podem ser aplicados a uma única superfície das conexões rosqueadas, o elemento pino 100 ou o elemento pino 104. Por exemplo, ambos os primeiro e segundo revestimentos 200, 202 podem ser aplicados ao elemento pino 100. Em outras concretizações, ilustradas na Figura 3C, ambos o primeiro e o segundo revestimentos 200, 202 podem ser aplicados a cada um dos elementos pino e caixa 100, 104.

[0064] Em concretizações adicionais, múltiplos revestimentos podem ser estratificados nas superfícies adjacentes à junta. Por exemplo, como ilustrado na Figura 3D, a primeira composição de revestimento 200 pode estar presente como uma primeira e uma terceira camadas no elemento pino 100, enquanto que a segunda composição de revestimento 202 pode estar presente como uma segunda camada no elemento pino 100.

[0065] Em outras concretizações, a espessura dos primeiro e o segundo revestimentos 200, 202 pode ser variada

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22/67 relativamente entre si. Por exemplo, como ilustrado na Figura 3E, a primeira composição de revestimento 200 pode ser mais espessa do que a segunda composição de revestimento 202.

[0066] Deve-se entender que essas configurações ilustradas acima podem ser modificadas, se necessário. Por exemplo, os revestimentos podem ser movimentados do elemento pino 100 para o elemento caixa 104, e vice-versa. Alternativamente, a posição das primeira e segunda composições de revestimento 200, 202 pode ser trocada. Além do mais, camadas adicionais podem ser proporcionadas de acordo com as concretizações descritas no presente relatório descritivo.

[0067] A espessura dos revestimentos pode ser variada, se necessário. Por exemplo, a espessura de cada uma das primeira e segunda composições de revestimento 200, 202 pode variar entre aproximadamente 1 e 100 pm. Em certas concretizações, a espessura de cada uma das primeira e segunda composições de revestimento 200, 202 pode variar entre cerca de 10 e 40 pm. Em outras concretizações, a espessura combinada das primeira e segunda composições de revestimento 200, 202 é inferior a cerca de 80 pm. Em mais outras concretizações, a espessura do primeiro revestimento 200 é inferior a cerca de 40 pm. Em concretizações adicionais, a espessura do segundo revestimento 202 é inferior a cerca de 30 pm. Em outras concretizações, os primeiro e o segundo revestimentos 200, 202 possuem aproximadamente espessuras iguais.

0068]

Os primeiro e o segundo revestimentos 200, 202 podem ser depositados de acordo com as técnicas entendidas genericamente no ramo.

Por exemplo, os elementos pino e caixa

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100, 104 podem ser revestidos por aspersão. Em uma concretização, uma unidade de aspersão automática, para uso com geometrias cilíndricas, pode ser empregada (SMPM GmbH, Bissingen, Alemanha). Alternativamente, os elementos pino e caixa 100, 104 podem ser revestidos por aspersão. Em outras concretizações, técnicas, tais como deposição por laser pulsante, deposição por vapor químico e deposição eletroquímica, podem ser empregadas. Para deposição de camadas múltiplas em uma única superfície de elemento pino 100 ou caixa 104, essas técnicas podem ser repetidas, se necessário. Além disso, essas técnicas podem ser conduzidas separadamente ou em combinação.

[0069]

Antes da deposição, em certas concretizações, a superfície de pelo menos um dos elementos pino e caixa pode ser submetida a um tratamento superficial, que é elaborado para melhorar a adesão dos revestimentos depositados na superfície, na qual os revestimentos são depositados.

tratamento é elaborado ainda para melhorar a qualidade da junta das conexões rosqueadas assim produzidas. Os exemplos desses tratamentos superficiais incluem, mas não são limitados a, jateamento com areia, fosfatização e deposição de cobre.

[0070] Em uma concretização, a matriz polimérica da primeira composição de revestimento compreende uma poliimida. As poliimidas possuem uma boa adesão a metais, o que facilita a resistência a corrosão proporcionada pela primeira composição de revestimento. Outra vantagem dos sistemas de poliimidas é o da sua baixa absorção de água, cerca de 0,1% em peso. A baixa absorção de água permite que as poliimidas

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24/67 sirvam como uma barreira de água, melhorando a resistência a corrosão proporcionada pela primeira composição de revestimento. As poliimidas possuem ainda uma resistência a altas temperaturas, o que estabiliza as propriedades tribométricas da primeira composição de revestimento, durante deslizamento sob atrito.

[0071] As concretizações da poliimida podem ser ainda combinadas com camadas de base, para promover adesão do revestimento. Os exemplos de camadas de base adequadas podem incluir, mas não são limitados a, camadas de base baseadas em silanos e camadas de base baseadas em epóxis comerciais. Os grupos silano formam complexos estáveis nas superfícies de metais, enquanto que nas camadas de base baseadas em epóxis, a adesão resulta por reação do grupo epóxi com a superfície metálica. Por exemplo, os sistemas baseados em silanos com glicidoxipropiltrietóxi silano (GPTES) podem ser usados para estabilizar a interface entre os revestimentos de poliimidas e as superfícies metálicas.

[0072] Em uma concretização alternativa, a matriz polimérica da primeira composição de revestimento compreende um epóxi. Os epóxis proporcionam uma excelente adesão a superfícies polares. Além do mais, os epóxis podem formar filmes de autocura, que não necessitam de um intenso aquecimento externo do revestimento para adensamento, facilitando o processamento de nanocompósitos incorporando esses materiais. Em certas concretizações, a laminação da resina L20 (R&G GmbH), que consiste de resinas de bisfenolA - epicloridrina, pode ser utilizada em conjunto com isoforonediamina, como um endurecedor.

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25/67 [0073] Em certas concretizações, a matriz polimérica da primeira composição de revestimento é modificada. Por exemplo, os polímeros podem ser modificados com pequenas proporções de compostos contendo flúor, tais como perfluoropoliéteres reativos. O modificador aperfeiçoa as propriedades de barreira dos polímeros contra a penetração de água, devido ao caráter hidrofóbico do composto contendo flúor. Em uma concretização, o perfluoropoliéter reage quimicamente com o polímero, formando uma pluralidade de ligações covalentes entre o perfluoropoliéter e o polímero. Além do mais, o perfluoropoliéter pode ser condensável com a cadeia polimérica da matriz principal. Em uma concretização, o perfluoropoliéter compreende Fluorolink® D10H (Solvay Solexis). O composto pode ser alternativamente referido como D10H no presente relatório descritivo. Em certas concretizações, pode-se utilizar cerca de 0,5 a 15% em peso do modificador de polímero contendo flúor, com base no peso total da primeira composição de revestimento. Em outras concretizações, os compostos fluorados não reativos podem ser usados para atingir esse fim.

[0074] Em outras concretizações, mais modificadores de polímeros podem ser empregados. Por exemplo, a matriz de poliimida pode ser modificada com unidades de polissiloxano flexíveis, usando polidimetilsiloxano, que é terminado em aminopropila. O siloxano diminui a temperatura de transição vítrea do polímero, e, portanto, propicia a ocorrência de relaxação de tensão mecânica dentro do revestimento. Em certas concretizações, pode-se empregar cerca de 10 a 20% em

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26/67 peso do polidimetilsiloxano, com base no peso total da primeira composição de revestimento.

[0075] Em certas concretizações, a primeira composição de revestimento compreende ainda aditivos em nanoescala e/ou escala de mícrons, que agem para aperfeiçoar o desempenho do revestimento. Em certas concretizações, o aditivo pode ser configurado de modo a promover a adesão da composição de revestimento no substrato. Em concretizações alternativas, os aditivos podem promover estabilidade mecânica da composição. Em outras concretizações, os aditivos melhoram ainda mais a resistência a corrosão. Esses aditivos podem estar presentes separadamente ou em qualquer combinação dentro da composição de revestimento.

[0076] Em uma concretização, a primeira composição de revestimento compreende pelo menos um aditivo de adesão. Em certas concretizações, o aditivo compreende uma micropartícula ou uma nanopartícula. Os exemplos de aditivos de adesão incluem, mas não são limitados a, óxido de zinco (ZnO) e um talco. O ZnO aperfeiçoa a adesão da composição de revestimento, especialmente em meios físicos úmidos, por agir como um filtro, inibindo substancialmente a adesão de umidade pela matriz polimérica. Em outras concretizações, o aditivo de adesão compreende um talco, tal como Microtalc® AT1. Devido à sua estrutura em forma de plaquetas, o talco aperfeiçoa a adesão da composição de revestimento, por também agir como uma barreira, inibindo similarmente a absorção de água na matriz polimérica. Beneficamente, o óxido de zinco pode também melhorar a resistência a corrosão do revestimento, como discutido acima. Em certas concretizações,

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27/67 os aditivos de ZnO, tendo um diâmetro médio entre cerca de 10 nm e 100 μm, alternativas, o podem ser empregados. Em concretizações diâmetro médio dos aditivos de ZnO variam entre cerca de me μη. Em outras concretizações, o diâmetro médio dos aditivos de

ZnO varia entre aproximadamente nm e 300 nm.

Aproximadamente, pode-se utilizar de 10 a no peso total da

15% em peso do aditivo de adesão, com base primeira composição de revestimento.

[0077] Reforços também podem ser incorporados na matriz polimérica da primeira composição de revestimento. A adição de reforços aperfeiçoa a dureza e a resistência a desgaste dos revestimentos, melhorando a durabilidade mecânica deles. Em certas concretizações, os reforços compreendem partículas inorgânicas. As partículas podem possuir ainda diâmetros médios que variam aproximadamente entre a escala de mícrons (cerca de 1 a 500 μ^ e a nanoescala (1 a cerca de 50 nm), respectivamente. Em certas concretizações, as partículas possuem diâmetros médios inferiores a cerca de 300 nm. Vantajosamente, em consequência da durabilidade mecânica conferida aos revestimentos pelo reforço, os revestimentos requerem menos manutenção e substituição do que os revestimentos menos duráveis. Em uma concretização, nanopartículas de carboneto de silício (SiC), dióxido de titânio (TiO₂), óxido de alumínio (Al₂O₃) ou dióxido de silício (SiO2) podem ser empregadas. Em outra concretização, a superfície do reforço pode ser modificada com grupos funcionais orgânicos. Em certas concretizações, pode-se utilizar de cerca de 5 a 10% em peso do reforço, com base no peso total da primeira composição de revestimento.

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28/67 [0078] Lubrificantes no estado sólido também podem ser adicionados à composição de revestimento, para dotar o revestimento com um baixo coeficiente de atrito, aperfeiçoando a sua capacidade de lubrificação. Essa propriedade de lubrificação reduz as tensões mecânicas e o desgaste experimentados pelos componentes de acoplamento da conexão rosqueada, bem como reduz o calor gerado durante contato dos componentes. Em uma concretização, os lubrificantes no estado sólido compreendem sólidos na faixa de tamanho de mícrons. Os exemplos do lubrificante no estado sólido podem incluir, mas não são limitados a, politetrafluoroetileno (PTFE), polietileno de alta densidade (HDPE), grafite e MoS₂. Formulações específicas são discutidas nos exemplos abaixo. Em certas concretizações, pode-se utilizar aproximadamente 3 a 30% em peso do lubrificante sólido, com base no peso total da primeira composição de revestimento.

[0079] Em concretizações adicionais, a composição compreende compostos inibidores de corrosão. Em certas concretizações, o composto anticorrosivo compreende pelo menos um de Zn, Ca, Mg, Sr, Al, grupos funcionais fosfato, grupos funcionais ortofosfato, grupos funcionais borofosfato, grupos funcionais polifosfato, grupos funcionais molibdato, grupos funcionais fosfomolibdato, borossilicatos e grupos funcionais fosfossilicato. Os exemplos podem incluir, mas não são limitados a, trifosfato de alumínio, fosfossilicato de estrôncio e zinco, fosfato de zinco, óxido de zinco, molibdato de zinco, fosfomolibdato de zinco, molibdato de cálcio e zinco, hidrato de ortofosfato de zinco e alumínio,

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29/67 hidrato de ortofosfato de zinco, hidrato de ortofosfato de zinco e molibdênio, polifosfato de zinco, hidrato de silicato, ortofosfato / cálcio, alumínio e estrôncio, hidrato de polifosfato de estrôncio e alumínio, hidrato de polifosfato de cálcio e alumínio, hidrato de silicato, ortofosfato de zinco, cálcio e estrôncio, hidrato de ortofosfato, borato de zinco, bifosfato de cálcio, borofosfato de bário, borofosfato de estrôncio, borossilicato de cálcio, fosfossilicato de bário, fosfossilicato de estrôncio fosfossilicato de cálcio.

Em certas concretizações, pelo menos um de

Heucophos® ZCP, Heucophos®

ZCP-Plus, Heucophos^® ZAM, Heucophos^® ZAM-Plus e Heucorin^® RZ (Heubach GmbH Alemanha) pode ser utilizado. Esses compostos podem ser referidos alternativamente, no presente relatório descritivo, como ZCP, ZCP-Plus, ZAM, ZAM-Plus e RZ. Em certas concretizações, a proporção total de todos os compostos anticorrosivos é cerca de 5 a 15% em peso, com base no peso total da primeira composição de revestimento.

[0080] Em outras concretizações, a primeira composição de revestimento pode compreender ainda aditivos para melhorar a condutividade. Por exemplo, pode-se utilizar de cerca de 1 a 5% em peso de negro de fumo, em que a proporção é com base no peso total da primeira composição de revestimento.

[0081] A tabela abaixo ilustra as concretizações selecionadas das proporções relativas de cada um dos componentes presentes na primeira composição de revestimento.

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Amostra	Epóxi (L20)	HDPE (g)	D10H (g)	ZCP (g)	ZnO - 1 pm (g)	ZnO - 50 nm (g)
TE60	25	1	0,3	0	4	0
TE61	25	1	0,3	0	0	4
TE62	25	1	0,3	0,5	4	0
TE63	25	1	0,3	1	4	0
TE64	25	1	0,3	2	4	0
TE65	25	1	0,3	0,5	0	4
TE66	25	1	0,3	1	0	4
TE67	25	1	0,3	2	0	4
TE68	25	1	0,3	0	0	0

[0082]

Por exemplo, a composição TE64 compreende aproximadamente 77,4% em peso de resina epóxi L20, aproximadamente

3,1% em peso de HDPE e 0,0% em peso de

Fluorolink D10H, como lubrificantes no estado sólido, cerca de 6,2% em peso de Heucophos® ZCP, e cerca de 12,4% em peso de ZnO, tendo um tamanho de cerca de 1 pm. A amostra TE67 compreende aproximadamente 77,4% em peso de resina epóxi L20, aproximadamente 3,1% em peso de HDPE e 0,9% em peso de Fluorolink® D10H, como lubrificantes no estado sólido, aproximadamente 6,2% em peso de Heucophos® ZCP, e cerca de

12,4% em peso de ZnO, tendo um diâmetro médio de cerca de 50

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31/67 nm. Todos os percentuais foram com base no peso total da composição.

[0083] As concretizações da segunda composição de revestimento compreendem um lubrificante de filme seco. Um pó de lubrificante sólido é disperso dentro de uma mistura compreendendo uma resina epóxi reativa e solventes. Em certas concretizações, o pó de lubrificante compreende politetrafluoroetileno (PTFE), e o solvente compreende acetato de 2-metóxi-1-metil-etila. Em algumas concretizações, pó de dióxido de titânio (TiO2) pode ser ainda adicionado à composição. O TiO2 pode ser adicionado antes, após ou concorrentemente com o pó de PTFE.

[0084] A razão dos componentes pode ser variada, se necessário. Os componentes sólidos (pós e epóxi) estão presentes na faixa de cerca de 20 - 40% em peso, e o solvente presente na faixa de cerca de 60 - 70% em peso, em que os percentuais são com base no peso total da segunda composição de revestimento. Dos sólidos, o pó de PTFE está presente em uma proporção entre cerca de 20 - 40% em peso, a resina de epóxi está presente em uma proporção entre cerca de 40 - 60% em peso, e o pó de TiO2 estão presente em uma proporção entre cerca de 5 - 15% em peso dos componentes sólidos.

0085]

Em uma concretização, a segunda composição de revestimento compreende:

cerca de 4 a 16% em peso de politetrafluoroetileno (PTFE);

cerca de 8 a 24% em peso de um epóxi reativo;

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32/67 cerca de 1 a 6% em peso de dióxido de titânio; e um solvente.

[0086] Para	proporcionar
homogênea dos	pós	sólidos,
aproximadamente	20	minutos.
uma viscosidade	na	faixa de
Ford n° 4 a	25	°C. Em

viscosidade da resina foi de

Ford n° 4 a 25°C.

uma dispersão substancialmente a composição foi agitada por

A resina resultante apresentou cerca de 2 8 - 32 s em um copo concretizações alternativas, a cerca de 26 - 28 s em um copo [0087] Em concretizações alternativas, uma mistura de solventes pode ser empregada. Por exemplo, uma mistura de acetato de 2-metóxi-1-metil-etila e xileno pode ser empregada.

[0088] Em concretizações alternativas, o lubrificante de filme seco pode compreender um filme autolubrificante, tal como uma liga metálica.

Exemplos [0089] As concretizações dos polidimetilsiloxano dos primeiro e segundo revestimentos, como discutido acima, podem ser utilizadas em conectores rosqueados. Para avaliar o desempenho dos revestimentos, os revestimentos foram revestidos por aspersão em substratos metálicos e submetidos a uma variedade de testes. A menos que indicado de outro modo, amostras de substratos de aço N80 foram empregadas no teste. Adesão, coeficiente de atrito, aspereza superficial, resistência a desgaste, e resistência a corrosão foram

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33/67 examinados em composições de revestimentos de matriz de poliimida e epóxi.

[0090] O teste de corrosão foi conduzido pelo teste de aspersão de sal neutro (SST), de acordo com a norma DIN 50021/ASTM B117, Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus. Em geral, as amostras de teste foram expostas a uma aspersão de solução de NaCl, em locais e a ângulos específicos. A concentração da solução de NaCl pode variar de cerca de 3,5 a 20% e era de cerca de 5% em peso, a menos que indicado de outro modo. Riscos foram ainda feitos no revestimento, para investigar como a corrosão avança, quando a camada de revestimento é danificada e o metal de base é exposto.

[0091] O coeficiente de atrito/fricção das composições de revestimento foi examinado por um teste de tribômetro de pino em disco, de acordo com a norma DIN 50324. Os parâmetros de teste aproximados foram P = 2 N, v = 10 cm/s, 10 cm/s, r = 15 mm e s = 1.000 m.

[0092] Em certas concretizações, as superfícies dos elementos pino e caixa 100, 104 foram limpas antes da aplicação das composições de revestimento. Uma ou mais de várias técnicas de limpeza podem ser utilizadas, se necessário.

[0093] Em uma primeira técnica de limpeza, as superfícies metálicas dos elementos pino e caixa foram primeiramente lavadas com acetona. Depois, as superfícies foram limpas em um banho ultrassônico por cerca de 15 minutos, a

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34/67 aproximadamente 75°C, por uso de um agente de limpeza industrial (Bonder T5400). O banho foi seguido por limpeza com água da bica e limpeza por cerca de 2 minutos, à temperatura ambiente, com agente de limpeza UNIBOND HDH. O agente de limpeza remanescente foi removido com água da bica, e as superfícies foram secas por cerca de 10 minutos a aproximadamente 120°C.

[0094]

Em uma segunda técnica de limpeza, as superfícies metálicas dos elementos pino e caixa foram primeiramente lavadas com xileno. A seguir, as superfícies foram limpas em um banho ultrassônico por cerca de 15 minutos a aproximadamente 75°C, por uso de um agente de limpeza industrial (Bonder T5400). O banho foi seguido por limpeza com água da bica e limpeza por cerca de 10 minutos, a cerca de 80°C, com agente de limpeza UNIBOND HDH. O agente de limpeza remanescente foi removido com água da bica, e as superfícies foram secas por cerca de 10 minutos a aproximadamente 120°C. As superfícies assim preparadas demonstraram uma aspereza superficial (R_a) de cerca de 0,61 pm, uma profundidade de aspereza média (R_z) de cerca de 3,8 pm, e uma aspereza de pico para vale (R_máx) de cerca de 4,32 pm.

[0095] Em uma terceira técnica de limpeza, as superfícies metálicas dos elementos pino e caixa foram inicialmente jateadas com areia. A seguir, as superfícies foram limpas em um banho ultrassônico por cerca de 15 minutos, a aproximadamente 80°C, usando um agente de limpeza industrial (Bonder T5400). O banho foi seguido por limpeza com água da bica e limpeza por cerca de 10 minutos, a cerca de 60°C, com

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35/67 agente de limpeza UNIBOND HDH. O agente de limpeza remanescente foi removido com água da bica, e as superfícies foram secas por cerca de 10 minutos a aproximadamente 120°C. Deve-se notar que esse procedimento proporcionou superfícies e variações em aspereza superficial substancialmente reprodutíveis. As superfícies assim preparadas demonstraram uma aspereza média (R_a) de cerca de 0,92 pm, uma profundidade de aspereza média (R_z) de cerca de 6,09 pm, e uma aspereza de pico para vale (R_máx) de cerca de 8,4 pm.

[0096] Em concretizações alternativas, o procedimento de limpeza compreendeu apenas jateamento com areia.

Exemplos - Sistemas à base de poliimida [0097] A matriz de poliimida foi fabricada dos comonômeros 4,4'-bis(3-aminofenóxi)difenilsulfona (BAPPS) e dianidrido piromelítico (PMDA) por uma reação em N-metilpirrolidona (NMP), como solvente. Essa composição monomérica é ligeiramente polar, originando-se dos agrupamentos fenóxi e fenilsulfona, o que é benéfico para adesão. Essa composição permite ainda que o material da matriz disperse altas proporções de nanopartículas inorgânicas e partículas lubrificantes, se necessário. Adicionalmente, o perfluoropoliéter contendo grupo hidroxila (Fluorolink® D10H, Solvay Solexis) foi adicionado como um comonômero à mistura reacional. O produto intermediário resultante foi uma estrutura de ácido poliâmico com grupos laterais pendentes de perfluoropoliéter.

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36/67 [0098] Em um primeiro ensaio, a poliimida não curada foi misturada com nanopartículas de SiC e um lubrificante no estado sólido (grafite), nas razões mostradas na Tabela 1. As misturas foram subsequentemente revestidas por aspersão nas superfície de aço limpas e curadas termicamente até cerca de 150°C.

Tabela 1 - Nanocompósitos de grafite / poliimida

N° da amostra	PMDA 97% puro [g]	BAPPS 95% puro [g]	Grafite [g]	SiC [g]	D10H [g]	k [mm³/N/m]
TP20	3,8	8,46	3,5	0	0,3	1,20 x 10^-4
TP19	3,8	8,46	3,5	0	0,7	5,65 x 10^-5
TP21	3,8	8,46	4,95	0	0,7	2,12 x 10^-4
TP22	3,8	8,46	6,5	0	0,7	3,98 x 10^-4
TP9	3,8	8,46	3,5	0	1,5	2,48 x 10^-4
TP13	3,8	8,46	0	3,5	1,5	1,41 x 10^-6
TP14	3,8	8,46	1,75	1,75	1,5	5,18 x 10^-6
TP15	3,8	8,46	2,6	0,9	1,5	6,78 x 10^-6

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Exemplo 1: Testes de fita de corte transversal - composições de grafite / poliimida [0099] O teste de fita de corte transversal foi usado para caracterizar a adesão do revestimento de acordo com a norma ASTM D3359-02, Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test. De acordo com o padrão, uma ferramenta de corte provida de lâminas é usada para produzir cortes tracejados no revestimento depositado no substrato. Subsequentemente, uma fita adesiva é colocada sobre a superfície de corte e depois solta. Se partes do revestimento ficarem na fita, a adesão do revestimento é determinada como sendo insuficiente.

[0100] A classificação dos resultados dos testes é feita por uma comparação visual com o padrão, que define a área afetada na seção de teste, em termos do percentual do revestimento, que é solto da superfície pela fita de arrancar. Uma classificação de 0 a 5 classifica a adesão da seção da amostra de teste passando 100% (0) a falha (5), quando mais de 65% da área de teste é deslaminada da superfície.

[0101] O teste de fita de corte transversal mostrou uma boa adesão (cc/tt 0/0) para as composições de revestimento apresentadas na Tabela I. A Figura 4 mostra uma fotografia de um exemplo representativo examinado inicialmente para adesão. A imagem ilustra que o revestimento se mantém substancialmente aderido ao substrato.

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Exemplo 2: Caracterização tribométrica - Nanocompósitos de grafite / poliimida [0102]

A influência dos lubrificantes no estado sólido e do reforço no atrito e no desgaste do nanocompósito foi examinada por um teste de tribômetro de pino em disco, de acordo com a norma DIN 50234.

Os parâmetros de teste aproximados compreenderem P

N, cm/s, 10 cm/s, r mm e s

1.000 m. Os sistemas de revestimento TP9, TP13,

TP14 e TP15 foram investigados, cada um deles tendo aproximadamente quantidades iguais de D10H, cerca de 1,5 g. Significativamente, a amostra TP9 carece do reforço de SiC.

[0103] Os resultados do teste de pino em disco são apresentados na Figura 5 e resumidos na Tabela 1 acima, em que k é a resistência a desgaste. Da Figura 5, pode-se tirar que, com grafite como o lubrificante no estado sólido, coeficientes de atrito na faixa de μ = 0,1 - 0,2 foram obtidos. Os coeficientes de desgaste medidos foram encontrados como sendo em torno de k = 2,5 x 10^-4 mm³/Nm. Acredita-se que a baixa resistência a desgaste para revestimentos contendo grafite é causada pela maciez intrínseca do grafite, que resulta em uma diminuição da rigidez dos revestimentos. A adição de grafite e SiC, em uma razão de cerca de 1:1 (composição TP14) mostra que a resistência a desgaste é aperfeiçoada, e o comportamento de atrito foi também ligeiramente aperfeiçoado.

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Exemplo 3: Aspereza superficial - sistemas de revestimento de grafite / poliimida [0104] Um tópico tribométrico importante é a questão de como a aspereza superficial influencia o comportamento de atrito. Como o atrito e o desgaste são processos geralmente concorrentes, os fragmentos de desgaste começam geralmente a desenvolver-se do ponto quando ocorre um processo deslizante em uma superfície. Esses fragmentos aumentam acentuadamente o coeficiente de atrito e, portanto, é importante que sejam removidos do caminho deslizante. Essa remoção é feita pela coleta dos fragmentos nas depressões da aspereza superficial. Uma vez que o desgaste depende também da aspereza superficial, com as superfícies ásperas produzindo mais fragmentos de desgaste do que as superfícies lisas, pode-se determinar uma faixa de aspereza superficial que otimiza substancialmente o equilíbrio de desgaste / atrito. Esse efeito pode ser notado na superfície com o menor coeficiente de atrito.

[0105] No sistema de poliimida, a aspereza superficial é modificada e substancialmente otimizada por uso do álcool fluorado de átomos de carbono poliméricos (D10H). O D10H age como um tensoativo, enriquecendo a superfície do revestimento de poliimida resultante, em função de razões termodinâmicas. O resultado é uma redução na energia livre superficial, que pode ser usada para variar a aspereza da superfície. A Tabela 2 e a Figura 6 mostram a dependência do coeficiente de atrito na aspereza superficial.

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Tabela 2 - Influência de D10H na aspereza superficial de revestimento de sistemas de grafite / poliimida

N° da	PMDA	BAPPS	Grafite	D10H	Ra
amostra	97% puro	95% puro	[g]	[g]	[pm]
TP9	3,8	8,46	3,5	1,5	0,29
TP19	3,8	8,29	3,5	0,7	0,17
TP20	3,8	8,29	3,5	0,3	0,31

[0106] Da Figura 6, pode-se deduzir que o coeficiente de atrito varia por mais de cerca de 100%, dependendo da aspereza superficial das amostras. Em uma concretização, uma aspereza superficial ótima para os sistemas de poliimida, com relação a um baixo coeficiente de atrito, é cerca de R_a = 0,3 gm. Esse é obtido por uso de cerca de 8,5% em peso de Fluorolink^® D10H na matriz polimérica. Adicionalmente, devese mencionar que além da concentração de álcool fluorado, a aspereza superficial também depende da fração volumétrica de lubrificante na matriz. Para preparar sistemas matrizes comparáveis, a concentração de perfluoropoliéter foi mantida aproximadamente constante com relação à matriz não reforçada.

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Exemplo 4 - Caracterização tribométrica - Sistemas de revestimento MoS₂ / poliimida [0107] O comportamento de desgaste e atrito das concretizações dos sistemas de revestimento incorporando um segundo tipo de lubrificante no estado sólido, MoS₂, foi também investigado. A Tabela 3 mostra as composições dos sistemas de poliimida contendo MoS2 como lubrificante, e os coeficientes de desgaste correspondentes dos experimentos de atrito. A menos que indicado de outro modo, o material matriz compreendeu a poliimida.

Tabela 3 - Resultados do teste de desgaste para os sistemas de revestimento MoS2 / SiC

N° da	PMDA	BAPPS	MoS2	SiC	D10H	K [mm³/Nm]
amostra	97% puro	95% puro	[g]	[g]	[g]
TP30	3,8	8,29	3,5	0	1,5	2,98 x 10^-4
TP31	3,8	8,29	1,75	0	1,5	5,18 x 10^-5
TP32	3,8	8,29	0,9	0	1,5	2,36 x 10^-6
TP41	3,8	8,29	3,1	0,4	1,5	4,88 x 10^-4
TP33	3,8	8,29	2,6	0,9	1,5	2,36 x 10^-6
TP34	3,8	8,29	1,75	1,75	1,5	1,17 x 10^-5
TP35	3,8	8,29	0,9	2,6	1,5	n.d.
TP36	3,8	8,46	3,5 (HDPE)	0	1,5	n.d.
TP13	3,8	8,46	0	3,5	1,5	1,41E x 10^-6
TP44	3,8	8,46	3,5	0	0,7	7,72 x 10^-4
TP45	3,8	8,46	3,5	0	0,3	2,64 x 10^-3

n.d. = não determinado

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42/67 [0108] A Figura 7 mostra a dependência correspondente do coeficiente de atrito com o número de ciclos de deslizamento para os sistemas de poliimida contendo apenas MoS2, sem as nanopartículas de SiC (TP30, PT31, PT32, TP44 e TP45). MoS₂, comparado com grafite, como lubrificante, mostra aproximadamente o mesmo comportamento de em relação aos parâmetros de teste. No caso do grafite, uma concentração de cerca de 8,5% em peso de perfluoropoliéter (composições TP30, PT31 e PT32) foi verificada como sendo ótima para o comportamento de atrito.

[0109] Para investigar a influência das nanopartículas de SiC nas propriedades tribométricas, diferentes razões de MoS2 para SiC foram usadas na matriz, e os revestimentos foram caracterizados. Os resultados dessa caracterização são apresentados na Figura 8.

[0110] Para as composições contendo MoS2, a adição de SiC apenas mostrou um efeito substancial na resistência a desgaste, enquanto que o coeficiente de atrito foi praticamente o mesmo que aquele para os revestimentos sem SiC. Isso pode ser melhor observado na comparação apresentada na Figura 11, discutida em detalhes abaixo.

[0111] Por outro lado, como ainda ilustrado na Figura 8, um fator de atrito relativamente baixo, inferior a cerca de 0,1, foi observado em alguns revestimentos a até 4.000 ciclos (giros). Essa tendência foi também notada na Figura 9 com os sistemas PTFE / SiC, após cerca de 2.500 ciclos.

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Exemplo 5: Caracterização tribométrica - lubrificantes de PTFE [0112] Para obter os valores de atrito mais baixos, as adições de lubrificantes no estado sólido à base de polímero ao sistema de revestimento foram investigadas. A Tabela 4 e a Figura 9 apresentam experimentos selecionados com PTFE e PTFE / SiC.

Tabela 4 - Resultados dos testes de desgaste para os sistemas de revestimento de PTFE / SiC

N° da	PMDA	BAPPS	PTFE	SiC	D10H	K
amostra	97% puro	95% puro	[g]	[g]	[g]	[mm³/N/m]
TP11	3,8	8,46	3,5	0	1,5	7,07 x 10^-4
TP17	3,8	8,46	1,75	1,75	1,5	2,35 x 10^-6

[0113] O comportamento de PTFE (TP11) e PTFE / SiC (TP17) foi substancialmente oposto àquele dos revestimentos de grafite e MoS2 discutidos acima. No caso do PTFE, a adição de SiC aperfeiçoou significativamente o coeficiente de desgaste, mas também aumentou consideravelmente o coeficiente de atrito.

Exemplo 6: Caracterização tribométrica - lubrificantes de poliimida / HDPE [0114] Uma característica dos sistemas de poliimida é a temperatura de cura relativamente alta deles, o que pode resultar em separação de fases, quando HDPE é utilizado como lubrificante polimérico. Esse revestimento foi sintetizado

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44/67 (composição mostrada na Tabela 3, TP36), e esse sistema demonstrou um coeficiente de atrito mais baixo das composições discutidas até esse ponto (Figura 10).

[0115] No entanto, o sistema de revestimento sintetizado com HDPE não apresenta separação de fases, o que pode ser prejudicial para as propriedades de resistência a corrosão do sistema de revestimento.

Exemplo 7: Comparação das propriedades tribométricas dos sistemas de revestimento de poliimida tendo diferentes lubrificantes [0116] Uma comparação do comportamento de atrito e desgaste das composições de revestimento, tendo diferentes lubrificantes no estado sólido, é mostrada na Figura 11. As investigações do comportamento de atrito dos lubrificantes no estado sólido selecionados mostraram, em uma concretização, que o atrito mais baixo foi obtido por uso de HDPE e PTFE como lubrificantes (Figura 10). As composições compreendendo mais do que cerca de 20% em peso de lubrificante no estado sólido, testadas no teste de pino em disco, devido ao fato de que um revestimento polimérico também contém cerca de 8,5% em peso de D10H e um teor de cerca de 30% em peso de carga. Maiores proporções de sólidos resultaram em revestimentos substancialmente quebradiços, que não puderam ser submetidos aos experimentos de atrito. A adição de SiC, como uma carga dura para o revestimento, aperfeiçoou significativamente a resistência a desgaste. No caso de grafite, a adição de SiC também mostrou efeitos positivos no comportamento de atrito das amostras (Figura 10, Figura 11).

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Exemplo 8: Teste de corrosão de sistemas de revestimento à base de poliimida [0117] Para investigar as propriedades de proteção de corrosão dos revestimentos de poliimida, todos os revestimentos foram submetidos ao SST, por aproximadamente 500 h, de acordo com a norma DIN 50021/ASTM B117. Esses experimentos demonstram que a interface entre a matriz de poliimida e o substrato metálico é muito sensível à hidrólise. Todos os revestimentos de poliimida, que foram aplicados diretamente na superfície de aço limpa, deslaminaram após cerca de 70 h de SST. Uma ilustração representativa dessa deslaminação é mostrada na Figura 12.

[0118] Uma razão para a sensibilidade contra hidrólise e a deslaminação pode ser explicada pelo fato de que a adesão das poliimidas é baseada na formação de ligações de ésteres, entre a camada polimérica e a superfície metálica. A origem desses grupos de ésteres pode ser poliamida ácida, que é usada como precursor para o sistema de poliimida. Essas ligações de ésteres são possíveis sítios para hidrólise, provocando imidização, que pode resultar na perda de adesão (Figura 13).

[0119] Para abordar esse problema, uma estabilização da interface para o metal pode ser conduzida pelo uso de camadas de base adequadas, ou uma modificação da própria matriz de poliimida, para obter diferentes grupos de ancoragem estáveis na superfície. Os isocianatos foram complexos com as superfícies metálicas, e uma modificação dos grupos superficiais de ésteres, por reação com diisocianatos, para

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46/67 obter grupos de ancoragem de isocianatos. Esse tipo de modificação de matriz foi examinado em testes de ensaios, mas não se notou que solucionava o problema de deslaminação.

[0120] Para aperfeiçoar a adesão dos revestimentos de poliimida, dois diferentes sistemas de camadas de base foram testados: (a) camadas de base baseadas em silanos, em que os grupos silano formam complexos estáveis com a superfície metálica; e (b) camadas de base baseadas em epóxi comerciais, nas quais a adesão resulta por reação do grupo epóxi com a superfície metálica. Os sistemas baseados em silanos com glicidoxipropiltrietóxi silano (GPTES) são esperados estabilizar a interface entre o revestimento de poliimida e a superfície do substrato metálico. Com base nos resultados do SST, pode-se concluir que o próprio sistema de camada de base de GPTES tende a ser sensível à hidrólise, o que resulta em deslaminação após 500 h de SST (Figura 14).

[0121] Com as camadas de base baseadas em epóxi, foram obtidos os resultados apresentados (Figuras 15A, 15B e 16A). Comparado com a camada de base de GPTES (Figura 14), o uso da camada de base de epóxi provoca um aumento em adesão. Além do mais, após cerca de 300 h de SST (Figura 15A), bem como cerca de 500 h de SST (Figura 15B), o sistema de poliimida com MoS2 / SiC (TP30) e grafite / SiC (TP14), respectivamente, mostrou substancialmente nenhuma deslaminação próxima aos riscos. Em ambas as amostras, apenas uma pequena formação de bolhas foi detectada (por exemplo, Figura 16B).

[0122] Pelo menos uma diferença entre os revestimentos de grafite / SiC (TP14) e de MoS2 / SiC (TP30) foram as bolhas

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47/67 do revestimento de MoS₂ / SiC, que eram menores do que aquelas no revestimento de grafite / SiC.

[0123] Para investigar a corrosão sob as bolhas, após passar o requisito de cerca de 500 h de SST, uma bolha do revestimento de MoS2 / SiC foi aberta manualmente. Sob a bolha não foi substancialmente detectada qualquer corrosão na superfície metálica. Os mesmos resultados foram obtidos por soltura total do revestimento, sem substancialmente qualquer corrosão observada, corroborando a afirmação anterior (Figuras 17A, 17B e 17C).

[0124] Dos resultados apresentados acima, pode-se concluir que as propriedades de barreira da matriz de poliimida podem ser suficientes para, pelo menos parcialmente, inibir a tendência de corrosão, mesmo em áreas parcialmente deslaminadas.

Exemplo 9: Aperfeiçoamento adicional dos sistemas de revestimento de poliimida selecionados [0125] Após análise da presença de bolhas nos dois sistemas de revestimento mais promissores, considerou-se que a tensão mecânica dentro do revestimento é a causa principal da formação de bolhas. Uma possível solução para esse problema é esperada como sendo o aumento da flexibilidade ou da capacidade de relaxação do revestimento. Essa hipótese foi investigada por meio de uma modificação da matriz de poliimida com unidades de polissiloxano flexíveis (Polidimetilsiloxano, terminado em aminopropila, peso molecular de cerca de 900 - 1.000 g/mol), para diminuir a

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48/67 temperatura de transição vítrea, e, portanto, permitir a ocorrência de relaxação de tensão mecânica dentro do revestimento. A Figura 18 mostra o revestimento dessa matriz aperfeiçoada de polissiloxano (TP65), após cerca de 300 h de SST.

[0126] O revestimento do TP65 é o revestimento TP14 modificado com cerca de 1 g de polidimetilsiloxano. O revestimento não mostrou substancialmente qualquer formação de bolhas, nenhuma corrosão e apresentou uma excelente adesão.

Resumo da caracterização do revestimento de sistema de revestimento de poliimida [0127] Em um aspecto, os sistemas de revestimento à base de poliimidas apresentaram propriedades tribométricas promissoras, como mostrado na visão geral na tabela apresentada a seguir.

N° da	Grafite	MoS²	SiC	μ	K
amostra	[g]	[g]	[g]		[mm³/N/m]
TP14	1,75	0	1,75	0,1-0,14	5,18 x 10^-6
TP15	2,6	0	0,9	0,15-0,16	6,78 x 10^-6
TP34	0	1,75	1,75	0,15	1,17 x 10^-5
TP33	0	2,6	0,9	0,05-0,12	2,36 x 10^-6

[0128] Em outro aspecto, os sistemas de revestimento passaram no teste de aspersão de sal neutro, com tempos de exposição de cerca de 500 h, com apenas algumas bolhas e substancialmente nenhuma corrosão abaixo da bolha. Trabalho

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49/67 adicional evidenciou que a razão para o aparecimento de bolhas pode ser superado.

[0129] Em um outro aspecto, os estudos conduzidos, como descrito acima, mostraram que diferentes parâmetros das composições podem ser usados, durante desenvolvimento adicional, para equilibrar e otimizar o material de revestimento final.

Exemplos - Sistemas de revestimento à base de epóxi [0130] A matriz polimérica para os sistemas de epóxidos foi baseada em uma resina de laminação L20, que consiste de resinas de bisfenol-A - epicloridrina oligoméricas. Como endurecedor para esse sistema, usou-se isoforonediamina. As aplicações típicas para essa resina são em produtos reforçados com fibra de vidro. Esse material foi selecionado devido ao fato de que a resina tem uma baixa viscosidade, o que vai permitir a dispersão de cargas inorgânicas, mesmo em concentrações relativamente altas, se necessário. Os sistemas de epóxidos mostraram uma excelente adesão a substancialmente qualquer superfície polar, e proporcionam, portanto, uma capacidade de proteção de corrosão intrínseca aperfeiçoada em relação aos sistemas de revestimento à base de matriz de poliimida. Desse ponto de vista, os experimentos iniciais foram conduzidos sem uso adicional de camadas de base no teste tribométrico, bem como no de corrosão. Assim configurados, os sistemas de revestimento à base de epóxi são esperados proporcionar mais opções para obtenção de proteção de corrosão aperfeiçoada, comparados com os sistemas de poliimida.

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Exemplo 10: Caracterização tribométrica - Sistemas de revestimento de grafite / epóxi [0131] A Figura 19 e a Tabela 5 apresentam os experimentos selecionados conduzidos em composições de revestimento à base de epóxi contendo grafite.

Tabela 5 - Resultados dos testes de desgaste para sistemas de revestimento de grafite / epóxi

N° da	Resina epóxi	Grafite [g]	D10H [g]	k [mm³/N/m]
amostra	L20 [g]
TE2	12,5	1	0	falha
TE3	12,5	2	0	falha
TE4	12,5	3	0	falha
TE5	12,5	2	1	2,98 x 10^-4
TE6	12,5	2	2	falha
TE7	12,5	2	3	falha

[0132] Em sistemas à base de epóxi com grafite como o lubrificante, resultados comparáveis àqueles obtidos com os sistemas à base de poliimidas foram alcançados. O coeficiente de atrito médio estava na faixa de aproximadamente μ = 0,15 0,30. A determinação do coeficiente de atrito não foi possível, no entanto, por causa da falha das camadas de revestimento.

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51/67 [0133] A adição de D10H aos sistemas mostrou um ligeiro efeito positivo no processo de deslizamento de curto prazo (TE5 - TE6), em que um coeficiente de atrito de cerca de μ = 0,10 - 0,15 foi obtido. Durante o teste, observou-se que as camadas de revestimento tenderam a falhar, após cerca de 2.000 ciclos e 4.000 ciclos, respectivamente. Uma possível razão para esse comportamento pode ter sido a estabilidade térmica intrínseca mais baixa da matriz de epóxi, comparada com a matriz de poliimida investigada anteriormente, resultando em destruição térmica e falha da matriz, durante o processo de atrito.

Exemplo 11: Caracterização tribométrica - sistemas de revestimento de MoS₂ / epóxi [0134] MoS₂, como lubrificante no estado sólido nos sistemas de epóxi, também foi avaliado. A Tabela 6 e a Figura 20 mostram os resultados de caracterização de revestimentos à base de epóxi contendo MoS2, como lubrificante no estado sólido.

Tabela 6 - Resultados dos testes de desgaste para os sistemas de revestimento de MoS2 / epóxi

N° da	Resina de	MoS2	D10H	k
amostra	epóxi L20 [g]	[g]	[g]	[mm³/N/m]
TE8	12,5	1	0	falha
TE9	12,5	2	0	falha

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[0135]	Para	as	camadas contendo	MoS2, o atrito	médio	foi
medido	como sendo	aproximadamente	μ = 0,55, após	cerca	de
1.000 e	2.000	ciclos, respectivamente (Figura 20).
[0136]	MoS2.	em	combinação com	os óxidos formados	por

triboquímica a alta temperatura, como lubrificante, quando em contato com metal, desempenha um papel importante no processo de atrito. No presente caso, acredita-se que os óxidos não podem ser substancialmente formados, porque a matriz à base de epóxi amolece, antes de atingir o ponto crítico de temperatura para sua formação.

Exemplo 12: Caracterização tribométrica - sistemas de revestimento contendo epóxi de HDPE / D10H [0137] Um terceiro lubrificante no estado sólido investigado foi HDPE polimérico. O HDPE pode ser usado em resinas epóxi, devido à baixa temperatura de cura, necessária para as resinas epóxi (Tabela 7, Figura 21).

Tabela 7 - Resultados dos testes de desgaste para sistemas de revestimento contendo epóxi de HDPE / D10H

N° da amostra	Resina epóxi [g]	HDPE [g]	D10H [g]	Zinco [g]	Fosfato de zinco (II) [g]	Negro de fumo [g]	k [mm³/N/m]
TE12	25	4	0	0	0	0	< 2,0 x 10^-6
TE14	25	2	0	0	0	0	< 2,0 x 10^-6
TE15	25	1	0	0	0	0	1,26 x 10^-4
TE17	25	8	0	0	0	0	< 2,0 x 10^-6
TE18	25	4	1	0	0	0	< 2,0 x 10^-6

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N° da amostra	Resina epóxi [g]	HDPE [g]	D10H [g]	Zinco [g]	Fosfato de zinco (II) [g]	Negro de fumo [g]	k [mm³/N/m]
TE19	25	4	2	0	0	0	< 2,0 x 10^-6
TE20	25	4	2	2	0,5	0,5	< 2,0 x 10^-6
TE21	25	4	2	4,5	0,5	0,5	< 2,0 x 10^-6

[0138] As investigações nos revestimentos contendo HDPE mostraram que na medida em que a quantidade de HDPE aumenta, o coeficiente de atrito diminui. Para revestimento com maior quantidade de HDPE do que 4 g, o coeficiente de atrito foi medido e estava na faixa de cerca de μ = 0,05 - 0,15. O coeficiente de desgaste medido também era substancialmente baixo, aproximadamente k < 2,0 x 10^-6 mm³/Nm.

Exemplo 13: Comparação das propriedades tribométricas de sistemas de revestimento à base de epóxi tendo diferentes lubrificantes [0139] A Figura 22 resume a caracterização tribométrica de sistemas de revestimento à base de epóxi, tendo diferentes lubrificantes.

[0140] O exame do efeito de diferentes lubrificantes nas características tribométricas de sistemas de revestimento à base de epóxi mostraram que um coeficiente de atrito relativamente baixo pode ser obtido com HDPE (Figura 22). Em comparação com os sistemas de poliimida, o HDPE pode ser usado nos revestimentos de epóxi, devido às temperaturas de

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54/67 cura mais baixas das resinas epóxi, que estão abaixo de cerca de 120°C.

[0141] Desses resultados, pode-se deduzir que os sistemas de revestimento à base de matriz de epóxi, possuindo HDPE como o lubrificante no estado sólido, são promissores. Com essa combinação, é possível obter um sistema no qual a matriz de base e o próprio lubrificante são polímeros, o que significa que ambos o epóxi e o HDPE agem como componentes da matriz do revestimento. Isso significa, adicionalmente, que o revestimento vai ser incorporado aos inibidores de corrosão à base de nanopartículas, se for necessária uma proteção contra corrosão adicional.

Exemplo 14: Testes adicionais de sistemas de revestimento de epóxi / HDPE [0142] Devido ao excelente comportamento tribométrico dos sistemas de revestimento de epóxi contendo HDPE, a avaliação de corrosão foi feita. Devido aos resultados promissores mencionados acima e a boa adesão esperada dos sistemas de epóxi em superfícies polares, os revestimentos foram aplicados a superfícies de aço limpas, sem qualquer camada de base. Os resultados do SST da composição TE13 (revestimento de epóxi / HDPE sem carga) são apresentados na Figura 23.

[0143] Da Figura 23, observou-se que o revestimento mostra deslaminação em torno do risco, após um teste de aspersão de sal de cerca de 200 h.

[0144] Para aperfeiçoar ainda mais a resistência a corrosão dos revestimentos de epóxi / HDPE, compostos

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55/67 adicionais podem ser adicionados à composição de revestimento. Os exemplos incluem, mas não são limitados a, zinco e fosfato de zinco (II), como inibidores de corrosão, negro de fumo para condutividade, bem como SiC para reforço. Um revestimento investigado, TE20, continha cerca de 25 g de epóxi, cerca de 4 g de HDPE, cerca de 0,5 g de fosfato de zinco (II), cerca de 2 g de zinco e cerca de 0,5 g de negro de fumo (Tabela 7). Os resultados do teste de aspersão de sal nesse sistema são apresentados na Figura 24.

[0145] Como ilustrado nas Figuras 24A e 24B, a composição TE20 não apresentou qualquer formação de bolha, mostrou uma boa adesão e nenhuma corrosão após 500 h de SST. Vantajosamente, o resultado foi obtido sem o uso de uma camada de base.

Exemplo 15 - Sistemas de revestimento de matriz de epóxi tendo aditivos únicos [0146] Experimentos selecionados foram conduzidos para avaliar a influência dos aditivos anticorrosivos e de adesão, individualmente. No Exemplo 15, os aditivos anticorrosivos examinados foram: um talco, Microtalc^® AT1 (Norwegian Talc Deutschland GmbH), óxido de zinco, Heucophos^® ZCP (um hidrato de silicato, ortofosfato de zinco, cálcio e estrôncio), Heucophos^® ZAM (um hidrato de ortofosfato de zinco, alumínio e molibdênio), e Heucorin^® RZ (zinco-5-nitroisoftalato). O epóxi foi preparado como discutido acima e misturado com o composto anticorrosivo. As composições de revestimento foram subsequentemente revestidas por aspersão e curadas em superfície de aço, limpas de acordo com o procedimento de

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56/67 limpeza discutido acima. A Tabela 8 ilustra as composições examinadas.

Tabela 8 - Formulações de revestimento poliméricas contendo um único aditivo

Amostra	Epóxi (L20)	HDPE (g)	Aditivo
TE33	25	4	4 g Microtalc^® AT1
TE44	25	4	4 g ZnO
TE48	25	4	3 g Heucorin® RZ
TE49	25	4	3 g Heucorin^® ZAM
TE50	25	4	3 g Heucorin^® ZCP

[0147] As Figuras 25A e 25B comparam o desempenho das composições TE33 e TE44, após o teste de aspersão de sal neutro por cerca de 400 h. Aproximadamente, 12% em peso de Microtalc^® AT1 estavam presentes na TE33, enquanto que aproximadamente 12% em peso de ZnO estavam presentes na TE44. Por exame das superfícies de cada revestimento após o teste, verificou-se que o revestimento TE33 (Figura 26A) apresentou migração da subsuperfície, enquanto que o revestimento TE44 (Figura 26B) não apresentou substancialmente quaisquer bolhas no risco. Dessas observações, o ZnO parece ser mais efetivo como um aditivo de adesão, como o AT1.

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57/67 [0148] As Figuras 26A - 26C comparam o desempenho das composições TE48 (Figura 26A), TE49 (Figura 26B) e TE50 (Figura 27C), após cerca de 400 h de SST. Aproximadamente, 10% em peso de Heucorin^® RZ estavam presentes na composição TE48, enquanto que aproximadamente 10% em peso de Heucophos^®ZAM estavam presentes na composição TE49, e aproximadamente, 10% em peso de Heucophos^® ZCP estavam presentes na composição TE50. O exame das superfícies de cada revestimento, após teste, mostrou que o revestimento TE48 (Figura 26A) apresentou uma corrosão superficial significativa, enquanto que os revestimentos TE49 (Figura 26B) e TE50 (Figura 26C) não apresentaram substancialmente quaisquer bolhas e aproximadamente nenhuma corrosão no risco. Dessas observações, as composições de ortofosfato, TE49 e TE50, pareceram proporcionar uma resistência a corrosão aperfeiçoada em relação à composição de nitroisoftalato, TE48.

[0149] As Figuras 27A e 27B comparam o desempenho das composições TE49 e TE50 (Heucophos^® ZAM e ZCP, respectivamente), após cerca de 668 h de SST. O exame das superfícies de cada revestimento, após o teste, mostrou que o revestimento TE49 (Figura 27A) apresentou deslaminação no furo, enquanto que o TE50 (Figura 27B) apresentou apenas uma deslaminação parcial.

[0150] O coeficiente de atrito das composições TE33, TE44, TE48, TE49 e TE50 foi também examinado por testes de pino em disco. Os resultados desses testes estão resumidos na Figura 28. Verificou-se que o revestimento contendo ZnO, TE44, apresentou o coeficiente de atrito mais baixo das amostras

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58/67 testadas. Após um período de tempo inicial curto, os revestimentos contendo Heucophos® ZAM e ZCP, TE49 e TE50, respectivamente, apresentaram coeficientes de atrito a ZnO comparáveis.

Exemplo 16 - Resistência a corrosão - aditivo de ZnO, exposição estendida [0151] A composição de revestimento TE44, um revestimento compreendendo uma matriz de epóxi com lubrificante de HDPE e aditivos de adesão de ZnO, foi examinada. Em uma concretização, o epóxi compreendeu a resina de epóxi L20 e o agente de cura EPH161 (R&G GmbH). A resina e o agente de cura foram misturados em uma razão de cerca de 100 : 29 em volume, para proporcionar uma massa total de epóxi de cerca de 25 g. A essa mistura de epóxi foram adicionados cerca de 4 g de ZnO e cerca de 4 g de HDPE. A composição foi misturada para dispersar o ZnO e o HDPE substancialmente uniformemente dentro da matriz polimérica. A composição de revestimento foi subsequentemente revestida por aspersão e curada nas superfícies de aço, limpas de acordo com o procedimento dois, descrito acima. Em uma concretização, a cura pode ser conduzida de acordo com as instruções do fabricante, aproximadamente por 24 h à temperatura ambiente, seguida por recozimento por cerca de 15 h, a uma temperatura mínima de cerca de 60°C. Em concretizações alternativas, o revestimento pode ser recozido a temperaturas de até cerca de 150°C.

[0152] A resistência a corrosão do revestimento assim formado foi examinada em amostras planas, usando o teste de aspersão com sal. As Figuras 29A - C ilustram as amostras

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59/67 testadas para os tempos de exposição a SST de cerca de 500 h (Figura 29A), 1.100 h (Figura 29B) e 2.000 h (Figura 29C). Os resultados indicam que o revestimento passa pelo teste de aspersão com sal, e substancialmente nenhuma deslaminação ou formação de bolhas é observada nas amostras, mesmo até um tempo de exposição de 2.000 h.

[0153] Para examinar ainda mais a capacidade de proteção de corrosão do revestimento, o revestimento foi substancialmente removido para permitir o exame da superfície metálica subjacente. A remoção do revestimento foi feita por exposição a uma solução aproximadamente 10% de NaOH, por cerca de 1 h a cerca de 100°C.

[0154] A Figura 30 ilustra a superfície metálica exposta resultante. Substancialmente não se observou qualquer corrosão na superfície. No entanto, outros aspectos superficiais estavam presentes. Especula-se que esses aspectos possam ser atribuídos à formação de bolhas no risco ou a uma limpeza insuficiente da superfície.

Exemplo 17 - Resistência a corrosão - revestimentos de matrizes de epóxi com aditivos de D10H, ZnO e ZCP [0155] A composição do Exemplo 17 é modificada ainda mais para aperfeiçoar o desempenho do revestimento. Em certas concretizações, um polímero fluorado reativo, compreendendo Fluorolink D10H, e um agente inibidor de corrosão adicional, compreendendo Heucophos® ZCP, foram adicionados à composição de revestimento. A composição de revestimento foi revestida por aspersão e curada em superfícies de aço, limpas de acordo

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60/67 com o procedimento três, discutido acima. As proporções de cada componente nas composições examinadas são apresentadas na Tabela 9 abaixo.

Tabela 9 - Formulações de revestimento de matriz de epóxi contendo composto anticorrosivo e D10H

	Epóxi	HDPE	D10H	ZCP	ZnO - 1 pm	ZnO - 50 nm
Amostra	(L20)	(g)	(g)	(g)	(g)	(g)
TE60	25	1	0,3	0	4	0
TE61	25	1	0,3	0	0	4
TE62	25	1	0,3	0,5	4	0
TE63	25	1	0,3	1	4	0
TE64	25	1	0,3	2	4	0
TE65	25	1	0,3	0,5	0	4
TE66	25	1	0,3	1	0	4
TE67	25	1	0,3	2	0	4
TE68	25	1	0,3	0	0	0

[0156] Como ilustrado na Tabela 9, as amostras TE60 e TE61 investigaram para a influência do tamanho do ZnO, na ausência de ZCP. As amostras TE62, TE63 e TE64 investigaram a influência da quantidade de ZCP, variando de cerca de 0,5 a 2 g para partículas de ZnO de cerca de 1 pm em tamanho,

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61/67 enquanto que as amostras TE65, TE66 e TE67 investigaram o mesmo para partículas de ZnO de um tamanho de cerca de 50 nm. A amostra TE68 proporcionou uma linha de base, sem qualquer adição de ZCP ou ZnO.

[0157] Os resultados do teste de SST, após uma exposição de 2.000 h, são ilustrados abaixo na Tabela 10. Três amostras foram preparadas para cada composição. Os resultados são apresentados para cada amostra, bem como a média das três amostras.

Tabela 10 - Resultados dos testes de corrosão

Amostra	Tamanho	Placa #1 risco/ superfície	Placa #2 risco/ superfície	Placa #3 risco/ superfície	Risco/ superfície, média
do	ZnO
TE60	1	μια	--/690 h	--/1.196	860 h/ 1.004 h	--/ 963 h
TE62	1	μια	690 h/1.196 h	1.004 h/1.196 h	860 h/1.196 h	851 h/1.196 h
TE63	1	μια	690 h/1.196 h	860 h/ 1.388 h	1.532 h/OK	1.027 h/--
TE64	1	μια	1.196 h/OK	1.388 h/OK	1.388 h/OK	1.324 h/OK
TE61	50	nm	690 h/1.004 h	690 h/1.196 h	690 h/1.196 h	690 h/1.123 h
TE65	50	nm	690 h/1.316 h	1.388 h/1.868 h	1.532 h/1.700 h	1.203 h/1.628 h
TE66	50	nm	1.004h/2.000 h	1.196 h/OK	1.004 h/OK	1.068 h/OK
TE67	50	nm	1.196 h/OK	1.388 h/OK	1.868 h/OK	1.484 h/OK

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62/67 [0158] O primeiro número na Tabela 10 representa o tempo no qual as bolhas são primeiro observadas em torno do risco. O segundo valor na Tabela 10 representa o tempo no qual as bolhas foram observadas na superfície da amostra. Uma indicação de OK indica que substancialmente não se observou qualquer formação de bolhas, quando o teste foi concluído após cerca de 2.000 h. Como ilustrado na Tabela 10, ambas as composições TE64 e TE67 sobreviveram 2.000 h, sem substancialmente qualquer formação evidente de bolhas na superfície da amostra. Como essas duas composições possuíam a maior proporção de Heucophos^® ZCP, esse resultado indica que o Heucophos^® ZCP desempenha um papel significativo em aperfeiçoar a resistência a corrosão.

[0159] A composição de revestimento TE64 compreendia aproximadamente 77,4% de resina epóxi L20, 3,1% em peso de HDPE e 0,9% em peso de Fluorolink D10H, como o lubrificante no estado sólido, 6,2% em peso de Heucophos^® ZCP, e cerca de 12,4% em peso de ZnO, tendo um tamanho de cerca de 1 pm. A TE67 compreende aproximadamente 77,4% em peso de resina epóxi, aproximadamente 3,1% em peso de HDPE e 0,9% em peso de Fluorolink D10H, como os lubrificantes no estado sólido, 6,2% em peso de Heucophos^® ZCP, e cerca de 12,4% em peso de ZnO, tendo um tamanho de cerca de 50 nm. Todas as porcentagens são com base no peso da composição.

[0160] O grau de corrosão nos revestimentos TE64 e TE67 foram também examinados após vários tempos de exposição aproximados: 500 h, 860 h, 1.500 h, 1.868 h e 2.000 h (TE64), e 860 h, 1.000 h, 1.500 h, 1.500 h, 1.868 h e 2000 h (TE67). Por exame, verificou-se em ambos os sistemas de revestimento

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63/67 que substancialmente nenhuma corrosão superficial foi observada nas áreas protegidas pelo revestimento. O exame da superfície metálica, após os revestimentos terem sido removidos das vizinhanças do risco, por tratamento com NaOH, como discutido acima com relação ao Exemplo 18, mostrou substancialmente nenhuma corrosão no metal dentro da área próxima ao risco. Com base nesses resultados, as duas composições contendo ZnO, TE64 e TE67, apresentaram um desempenho substancialmente comparáveis como revestimentos anticorrosivos.

[0161] O coeficiente de atrito das composições TE60, TE61, TE64 e TE67, bem como de um revestimento de referência, sem a incorporação de ZnO ou ZCP, designada TE68, foi examinado por testes de pino em disco. Os resultados desses testes estão resumidos na Figura 31. Esses resultados indicam que, para durações curtas, coeficientes de atrito inferiores a cerca de 0,15 podem ser obtidos.

Exemplo 18 - Resistência a corrosão - conexões rosqueadas [0162] As Figuras 32A e 32B ilustram os resultados do teste de aspersão com sal, feito em conexões rosqueadas parcialmente revestidas com as composições TE64 (Figura 32A) e TE67 (Figura 32B). O lado esquerdo de cada conexão rosqueada foi revestido, enquanto que o lado direito não foi. Cada conexão foi submetida a SST por aproximadamente 500 h. Como ilustrado nas Figuras 32A, 32B, o lado esquerdo de cada conexão rosqueada é substancialmente isento de corrosão, enquanto que o lado direito, não revestido de cada conexão rosqueada apresenta uma corrosão significativa.

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Exemplo 19 - Camada resistente a corrosão em combinação com uma segunda camada lubrificante [0163] Os sistemas de revestimento TE64 e Te67, que mostraram uma boa resistência a corrosão, foram aplicados a uma conexão rosqueada disponível comercialmente, conhecida como uma conexão de 1^a qualidade, tendo um selo de metal com metal e um ressalto de torque, com um diâmetro externo de cerca de 8,9 cm (3,5 in) (TenarisBlue®, Tenaris, Argentina), para avaliar as propriedades de atrito e tribométricas dos revestimentos.

[0164] Várias operações de montagem e desmontagem foram conduzidas por uso de um pino revestido com TE64 e uma caixa nua; e um pino revestido com TE67 e uma caixa nua. Os parâmetros importantes do teste são torque versus comportamento de giro, torque de ressalto (que é relacionado com o atrito durante deslizamento) e sua consistência por sucessivas operações de montagem e desmontagem e desempenho de resistência a escoriação. O termo torque de ressalto, como usado no presente relatório descritivo, tem o seu significado comum conhecido daqueles versados na técnica. No contexto das conexões rosqueadas descritas no presente relatório descritivo, o torque de ressalto vai ser entendido como referência ao torque, quando o ressalto do pino e o ressalto da caixa se encostam substancialmente, produzindo uma variação abrupta na inclinação de uma representação gráfica de torque versus giros, medida durante a montagem de um tubo. Foram observadas propriedades satisfatórias antiescoariação com ambos os sistemas de revestimento, com

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65/67 variações no torque de ressalto de cerca de 400,3 a 600,5

N.m. (3.	000 a 4.500 lbf.ft).
[0165]	Um teste adicional	foi	conduzido	no qual	os
sistemas	de revestimento TE64 e	TE67	foram aplicados sobre	os
pinos, e	a segunda composição	de revestimento	lubrificante,
indicada	acima, foi aplicada	nas	superfícies	internas	da
caixa.

[0166] Durante as operações sucessivas de montagem e desmontagem, ambos os sistemas de revestimento apresentaram aspectos antiescoariação extraordinários e propriedades de atrito consistentes. Os valores de torque de ressalto variaram de cerca de 266, 9 a 400,3 N.m. (2.000 a 3.000 lbf.ft), mostrando uma diminuição no coeficiente de atrito, devido à contribuição do lubrificante de filme seco aplicado à caixa.

Exemplo 20 - Camada resistente a corrosão sem incorporação de lubrificante sólido [0167] Os sistemas de revestimento resistentes a corrosão à base de epóxi, um polímero fluorado (D10H) reativo, um agente inibidor de corrosão (Heucophos^® ZCP), e nanopartículas de ZnO foram investigados. Esses sistemas de revestimento não continham lubrificantes no estado sólido. As composições de revestimento investigadas são detalhadas na Tabela 11 abaixo.

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Tabela 11 - Formulações de revestimento com matriz de epóxi sem lubrificantes no estado sólido

Amostra	Epóxi (% em peso)	D10H (% em peso)	ZCP (% em peso)	ZnO - 50 nm (% em peso)
TE105	92	1	7	0
TE106	85	1	0	14
TE107	81	0	6	13
TE108	80	1	6	13

[0168] Os sistemas de revestimento foram aplicados sobre Q-Panels (Q-Lab Corporation, Cleveland, OH) e curados por cerca de 30 minutos a cerca de 150°C, com três painéis de teste preparados por amostra. Os Q-Panels, produzidos de aço de baixo carbono, apresentaram corrosão mais rapidamente do que os substratos N80, sob condições substancialmente similares, proporcionando um método pelo qual são executados

testes de corrosão acelerados.	Desse modo,	o teste	de
corrosão com	uso	dos Q-Panels	permite uma	comparação	da
resistência	a	corrosão dos	diferentes	sistemas	de
revestimento,	por	meio de um teste acelerado.

[0169] As amostras de teste foram colocadas na câmara de teste e expostas continuamente a uma solução salina (cerca de 5% em peso de NaCl) a cerca de 35°C, de acordo com o padrão ASTM B117. O avanço da corrosão foi monitorado adicionalmente a intervalos de tempo regulares. Após um tempo de exposição

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67/67 de cerca de 750 h, todos os sistemas de revestimento apresentaram uma boa resistência a corrosão, com apenas uma pequena evidência de corrosão. Dos sistemas de revestimento

TE105, TE106, TE107	e TE 108, o	revestimento	TE108	mostrou a
melhor resistência	a corrosão,	com os menores	sinais de
corrosão.
[0170] Ainda que	a descrição	precedente	tenha	mostrado,
descrito e indicado	os aspectos	inovadores	fundamentais dos

presentes ensinamentos, deve-se entender que as várias omissões, substituições e variações na forma do detalhe do aparelho, como ilustrado, bem como seus usos, possam ser feitos por aqueles versados na técnica, sem que se afaste do âmbito dos presentes ensinamentos. Consequentemente, o âmbito dos presentes ensinamentos não deve ser limitado à discussão precedente, mas deve ser definido pelas reivindicações em anexo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1.

Junta rosqueada compreende:

um elemento pino

1/9 (110) caracterizada pelo fato de que (100) e um elemento caixa (104), em que o elemento pino (100) possui uma primeira parte rosca (102), adaptada para acoplamento com uma segunda parte rosca (106) do elemento caixa (104);

uma primeira composição de revestimento (200) depositada na parte rosca (102, 106) de pelo menos um dos elementos pino (100) e caixa (104), compreendendo:

um polímero selecionado a partir do grupo que consiste em epóxis e poliimidas;

0,5 a 15% de perfluoropoliéter em peso;

5 a 15% em peso de pelo menos um composto anticorrosivo selecionado a partir do grupo que consiste de um composto de hidrato de silicato de ortofosfato de zinco e cálcio e estrôncio, um hidrato de silicato de polifosfato de ortofosfato de zinco cálcio e estrôncio de alumínio, um hidrato de ortofosfato de molibdênio e zinco-alumínio, um nitro-isoftalato de zinco e um fosfomolibdato de zinco; e

10 a 15% de um aditivo de aderência compreendendo óxido de zinco com um diâmetro médio que varia entre 10 nm e 10 gm, o referido óxido de zinco fornece numa quantidade eficaz para promover a adesão da primeira composição de revestimento à porção de rosca;

em que o restante da primeira composição compreende o polímero, e em que o percentual de cada componente é com base no peso total da primeira composição de revestimento (200).

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2. Junta rosqueada (110) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o perfluoropoliéter reage quimicamente com o polímero, de modo a formar uma pluralidade de ligações covalentes entre o polímero e o perfluoropoliéter; o perfluoropoliéter é condensável com o polímero.
3. Junta rosqueada (110) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 2, caracterizada pelo fato de que a primeira composição de revestimento (200) compreende uma camada única.
4. Junta rosqueada (110) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a composição de revestimento compreende ainda 3 a 30% em peso de um lubrificante sólido; o lubrificante sólido compreende pelo menos um de polietileno de alta densidade (HDPE), politetrafluoroetileno (PTFE), grafite e dissulfeto de molibdênio (MoS2).
5. Junta rosqueada (110) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a composição de revestimento compreende ainda um reforço inorgânico; o reforço inorgânico possui um diâmetro médio de 1 a 300nm; o reforço está presente em uma proporção variando de 5 a 10% em peso, com base no peso total da primeira composição (200); o reforço compreende pelo menos um de carboneto de silício (SiC), dióxido de titânio (TiO2), óxido de alumínio (Al2O3) e dióxido de silício (S1O2).

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6. Junta rosqueada (110) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5 caracterizado pelo fato de que a primeira composição de revestimento (200) compreende ainda

pelo menos um de: 3 a 8% em peso de zinco; 1 a 5% em peso de fosfato de zinco (II); 1 a 5% em peso de negro de fumo; e

10 a 20% em peso de polidimetilsiloxano;

em que a proporção de todos é baseada no peso total da primeira composição (200).
7. Junta rosqueada (110) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o coeficiente de desgaste da composição de revestimento (200) é k < 2,0x10^-6 mm³/Nm.
8. Junta rosqueada (110) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a composição de revestimento (200) compreende ainda 3 a 30% em peso de um lubrificante sólido e:

a) coeficiente de atrito da primeira composição de revestimento (200) varia entre 0,03 e 0,10; ou

b) o revestimento não apresenta qualquer corrosão até 100h de exposição, testada de acordo com a norma ASTM B117.
9. Junta rosqueada (110) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que uma segunda camada de revestimento (202), compreendendo um lubrificante de filme seco, é depositada em uma parte rosca

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4/9 (102,106) de pelo menos dos elementos pino (100) e caixa (104) .
10. Junta rosqueada (110) de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a segunda composição de revestimento compreende:

4 a 16% em peso de politetrafluoroetileno (PTFE);

8 a 24% em peso de um epóxi reativo;

1 a 6% em peso de dióxido de titânio; e um solvente;

em que a proporção de cada componente é baseada no peso total da segunda composição (202).
11. Junta rosqueada (110) de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 ou 10, caracterizada pelo fato de que as espessuras da primeira e da segunda camada de revestimento (200,202) são iguais.
12. Junta rosqueada (110) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 11, caracterizada pelo fato de que a primeira composição de revestimento (200) é depositada no elemento pino (100), e a segunda composição de revestimento (202) é depositada no elemento caixa (104).
13. Junta rosqueada (110) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizada pelo fato de que o elemento pino e o elemento caixa (100, 104) são metálicos.
14. Junta rosqueada (110) de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 ou 10, caracterizada pelo fato de que

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15. Junta rosqueada (110) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 14, caracterizada pelo fato de que o segundo revestimento (202) possui uma espessura de 1 a 30pm.
16. Junta rosqueada (110) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento pino (100) possui uma primeira parte rosca (102), adaptada para acoplamento com uma segunda parte rosca (106) do elemento caixa (104), em que pelo menos uma superfície do elemento pino ou do elemento caixa (100, 104) é jateada com areia; adicionalmente compreendendo:

um epóxi; e uma segunda composição de revestimento (202) depositado na porção rosca (106) do elemento caixa (104)compreendendo:

4 a 16% em peso de politetrafluoroetileno;

8 a 24% em peso de epóxi reativo;

1 a 6% em peso de dióxido de titânio; e um solvente;

em que a proporção de cada componente é baseado no peso total da segunda composição de revestimento (202).
17. Junta rosqueada (110) de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que a primeira composição de revestimento (200) compreende ainda 3 a 30% em peso de um lubrificante sólido; o lubrificante sólido compreende pelo

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6/9 menos um de polietileno de alta densidade (HDPE), politetrafluoroetileno (PTFE), grafite e dissulfeto de molibdênio (MoS2).
18. Método de proteção da junta rosqueada (110), caracterizado pelo fato de que compreende:

proporcionar um elemento pino (100) e um elemento caixa (104), em que o elemento pino (100) possui uma primeira parte rosca (106), adaptada para acoplar-se com uma segunda parte rosca (106) do elemento caixa (104);

proporcionar uma primeira composição

200), compreendendo:

um polímero selecionado a partir do grupo que consiste em epóxis e poliimidas;

0,5 a 15% em peso de um perfluoropoliéter;

5 a 15% em peso de um agente inibidor de corrosão selecionado a partir do grupo que consiste de um composto de hidrato de silicato de ortofosfato de zinco e cálcio e estrôncio, um hidrato de silicato de polifosfato de ortofosfato de zinco cálcio e estrôncio de alumínio, um hidrato de ortofosfato de molibdênio e zinco-alumínio, um nitro-isoftalato de zinco e um fosfomolibdato de zinco; e

10 a 15% em peso de um aditivo de aderência compreendendo óxido de zinco com um diâmetro médio que varia entre 10 nm e 10 pm, o referido óxido de zinco fornece numa quantidade eficaz para promover a adesão da primeira composição (200) de revestimento à porção de rosca (102), em que o restante da primeira composição (200) é compreendido do polímero, e em que o percentual de cada componente é com

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7/9 base no peso total da primeira composição de revestimento (200) ;

proporcionar uma segunda composição de revestimento (202) compreendendo um lubrificante de filme seco; e aplicar cada um dos primeiro e segundo revestimentos (200, 202) em pelo menos a parte rosca (102, 106) de pelo menos um dos elementos pino e caixa (100, 104).
19. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que reage quimicamente com o polímero, de modo a formar uma pluralidade de ligações covalentes entre o polímero e o perfluoropoliéter; perfluoropoliéter é condensável com o polímero.
20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 18 a 19, caracterizado pelo fato de que a primeira composição (200) de revestimento compreende uma camada única.
21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 18 a 20, caracterizado pelo fato de que as partículas inorgânicas compreendem óxido de zinco, tendo um diâmetro médio variando entre 10 e 300nm.
22. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 18 a 21, caracterizado pelo fato de que a primeira composição de revestimento (200) compreende ainda 3 a 30% em peso de um lubrificante sólido; o lubrificante sólido compreende pelo menos um de polietileno de alta densidade (HDPE),

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8/9 politetrafluoroetileno (PTFE), grafite e dissulfeto de molibdênio (MoS2).
23. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 18 a 22, caracterizado pelo fato de que a primeira composição de revestimento compreende ainda um reforço inorgânico; o reforço inorgânico possui um diâmetro médio de 1 a 300nm; o reforço está presente em uma proporção variando de 5 a 10% em peso, com base no peso total da primeira composição; o reforço compreende pelo menos um de carboneto de silício (SiC), dióxido de titânio (TiO2), óxido de alumínio (Al2O3) e dióxido de silício (SiO2).
24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de

18 a 23, caracterizado pelo fato de que a primeira composição de revestimento (200) compreende ainda pelo menos um de:

3 a 8% em peso de zinco; 1 a 5% em peso de fosfato de zinco (II); 1 a 5% em peso de negro de fumo; e

10 a 20% em peso de polidimetilsiloxano;

em que a proporção de todos é baseada no peso total da primeira composição de revestimento (200).
25. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de

18 a 24, caracterizado pelo fato de que é a primeira composição de revestimento

200) é depositada no elemento pino (100) e a segunda composição de revestimento (202) depositada no elemento caixa (104).

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26. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 18 a 25, caracterizado pelo fato de que é o lubrificante de filme seco compreende um lubrificante sólido, disperso dentro de uma matriz polimérica e um solvente; o lubrificante de filme seco compreende pelo menos um de um filme autolubrificante e uma liga metálica.
27. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 18 a 26, caracterizado pelo fato de que a segunda composição de revestimento (202) compreende:

4 a 16% em peso de politetrafluoroetileno (PTFE);

8 a 24% em peso de um epóxi reativo;

1 a 6% em peso de dióxido de titânio; e um solvente;

em que a proporção de todos os componentes é baseada no peso total da segunda composição de revestimento (202); e/ou as espessuras das primeira e segunda composições de revestimento (200, 202) são iguais; e/ou o método compreende ainda cura de pelo menos uma das primeira e segunda composições de revestimento (200, 202), a uma temperatura entre a temperatura ambiente e 150°C; e/ou os elementos pino e caixa (100, 104) são metálicos; e/ou pelo menos um dos elementos pino e caixa (100,104) é submetido a um tratamento superficial, para aperfeiçoar a aderência do revestimento à superfície dos ditos elementos pino e caixa (100, 104); o tratamento superficial compreende pelo menos um de jateamento com areia, fosfatização e deposição de cobre.