BRPI0721406B1

BRPI0721406B1 - sistema e método para vedar, em um conduto, um espaço entre uma parede interna do conduto e pelo menos um tubo ou cabo que se estende através do conduto

Info

Publication number: BRPI0721406B1
Application number: BRPI0721406A
Authority: BR
Inventors: Johannes Alfred Beele
Original assignee: Beele Engineering B.V.
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2018-10-30
Also published as: JP4975830B2; KR101209590B1; NO20093068L; EP2126438A1; CN101617158B; WO2008104237A1; BRPI0721406A2; US20100164176A1; KR20100005053A; ES2347893T3; ATE475836T1; NO340625B1; US8360437B2; EP2126438B1; JP2010519490A; GB0703886D0; DE602007008149D1; CN101617158A

Description

(54) Título: SISTEMA E MÉTODO PARA VEDAR, EM UM CONDUTO, UM ESPAÇO ENTRE UMA PAREDE INTERNA DO CONDUTO E PELO MENOS UM TUBO OU CABO QUE SE ESTENDE ATRAVÉS DO CONDUTO (73) Titular: BEELE ENGINEERING B.V., Empresa Holandesa. Endereço: Beunkdij 11, NL-7122 NZ Aalten, HOLANDA (NL) (72) Inventor: JOHANNES ALFRED BEELE

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 30/10/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 30/10/2018

Assinado digitalmente por:

Liane Elizabeth Caldeira Lage

Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados

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SISTEMA E MÉTODO PARA VEDAR, EM UM CONDUTO, UM ESPAÇO ENTRE UMA PAREDE INTERNA DO CONDUTO E PELO MENOS UM TUBO OU CABO QUE SE ESTENDE ATRAVÉS DO CONDUTO

CAMPO TÉCNICO [001]A presente invenção está correlacionada a um sistema e método para vedar, em um conduto, um espaço entre uma parede interna do conduto e pelo menos um tubo ou cabo que se estende através do conduto.

ESTADO DA TÉCNICA DA PRESENTE INVENÇÃO [002]Um sistema de vedação é normalmente aplicado em um conduto, o qual, em si, é incorporado em um elemento de construção que divide, por exemplo, dois compartimentos. Um tubo ou cabo pode se estender através do conduto, a partir de um dos dois compartimentos entre si. Tal conduto está normalmente presente a bordo de embarcações e/ou de outras aplicações offshore, como, por exemplo, plataformas de petróleo. Esses condutos, normalmente, são referidos como sistemas de penetrações ou de passagens de tubos ou cabos. Essas penetrações são vistas como necessidades indesejáveis em tal tipo de construção. Tubos para, por exemplo, distribuição de água e sistemas de descarte de água, sistemas de condicionamento de ar, controle hidráulico e pneumático, sistemas de sprinkler, etc., mas também para transporte de gás ou petróleo, necessitam ser estendidos através de tal construção, muito embora isso proporcione a introdução de pontos fracos em uma separação de compartimentos. Os cabos podem ser do tipo cabos elétricos.

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2/25 [003]Esses pontos fracos não se manifestam em grande grau quanto à resistência mecânica da construção, porém muito mais no indesejado transporte de fenômenos físicos em toda a estrutura. Um desses fenômenos físicos é a ocasião de um incêndio que precisa ser confinado somente em uma área, na medida do possível, não apenas para permitir o controle e a extinção do fogo, como também proporcionar tempo para que as pessoas presentes nos compartimentos próximos do incêndio alcancem uma distância segura do fogo, antes que o mesmo se propague. Para prevenir que a fumaça e/ou o fogo passe através do conduto de um compartimento para outro, o conduto é, normalmente, dotado de um material que fecha o conduto, pelo menos por algum tempo, quando o conduto é exposto ao calor devido a um incêndio.

[004]Embora a referência acima seja feita para um elemento de construção tendo um conduto e divisão de dois compartimentos, é também possível que o elemento de construção separe um compartimento do ambiente em redor. Assim, é possível que um lado do elemento de construção seja exposto às condições atmosféricas.

[005]Deverá ser observado que um tubo que se estende através de um conduto, o próprio conduto e o elemento de construção no qual o conduto é incorporado, são, individualmente, feitos de um material condutor de calor, por exemplo, alumínio ou aço. É normal o caso que, nessas circunstâncias, o calor ainda entre na luva do conduto através do tubo ou tubos que se estendem a partir do lado exposto ao fogo para dentro do conduto. Isso se

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3/25 deve ao fato de que entrada de calor através do material do qual o conduto é feito é normalmente inibida por um forro termicamente isolante, provido contra a parede externa do conduto e do elemento de construção no qual o conduto é incorporado.

[006]Entretanto, atualmente, um forro termicamente isolante não é sempre aplicado em volta do conduto e, consequentemente, o calor pode ser conduzido através do material do conduto, do lado de fora para o lado de dentro do conduto. Assim, o calor pode ser suprido através de pelo menos duas rotas para o espaço interno do conduto. A primeira rota é o suprimento de calor através de tubos que se estendem dentro do conduto e uma segunda rota é o suprimento de calor para o espaço interno do conduto por meio de material termicamente condutor, a partir do qual o conduto é feito. Como o calor pode ser suprido por duas rotas, o calor pode ser suprido de forma bastante rápida para o espaço interno da luva do conduto. Essas condições são frequentemente encontradas em construções e embarcações offshore, em que os materiais de construção são, de fato, feitos de metal, isto é, um material condutor de calor. Nas construções diferentes das construções e embarcações offshore, como, por exemplo, as construções em terra, a entrada de calor através da segunda rota ocorre de modo mais frequente, se de algum modo ocorrer.

[007]O documento WO 2006/097290 descreve um sistema, que, em certo grau, é adequado para colocação em um conduto, conforme descrito acima. Esse sistema compreende luvas de borracha

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Μ25 expansíveis ao calor. A borracha é tornada expansível ao calor mediante incorporação de grafite expansível ao calor dentro da borracha. 0 sistema compreende adicionalmente um vedante resistente ao fogo e/ou à prova d'água para vedação de ambas as extremidades do conduto. Quando exposto próximo ao fogo, o calor transferido dentro do conduto faz com que as luvas expansíveis se expandam e, assim, promovam a vedação do conduto mediante formação de uma massa mole, quase em pó, sem que ofereça estabilidade mecânica para vedação. A expansão pode provocar a quebra da camada vedante. Essa quebra, em si, não é um problema, na medida em que as luvas expandidas façam a vedação do conduto antes da camada vedante se quebrar. Algumas vezes, também o vedante é tornado expansível ao calor.

[008]Para permitir uma rápida e desinibida expansão térmica, os componentes das luvas de borracha são mantidos juntos dentro das dimensões da luva, mas, certamente, não são capturados em uma estrutura interna rígida. Consequentemente, as luvas são mais moles. Como nunca se sabe quanta quantidade de calor é proporcionada ao sistema de vedação e para garantir que tal calor responda prontamente e de forma suficiente, o sistema é tal que, mesmo que apenas um aumento relativamente pequeno na temperatura seja experimentado, uma parte do sistema se expande e ocorre o fechamento do conduto. Em outras palavras, devido à incerteza quanto à quantidade de calor que chega ao sistema de vedação, o sistema é feito de modo bastante sensível. Um excesso de

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5/25 calor, consequentemente, resulta em uma expansão superdimensionada, mesmo fora do conduto.

[009]Embora tais sistemas sejam usados de forma satisfatória e passem por diversos testes de segurança contra o fogo, uma alternativa e, talvez um ainda mais aperfeiçoado sistema permanece desejável, na medida em que a segurança a bordo de construções e/ou embarcações offshore, na prática, é sempre um compromisso entre custos e tempo, durante o qual uma penetração em um conduto tem de suportar um incêndio em um lado dessa penetração.

[0010]	Constitui	um	objetivo da
presente invenção	proporcionar	uma	alternativa e,
para certas circunstâncias,	um	sistema mais

adequado.

SUMÁRIO DA PRESENTE INVENÇÃO [0011] A presente invenção proporciona um sistema para vedar, em um conduto, um espaço entre uma parede interna do conduto e pelo menos um tubo ou cabo que se estende através do conduto. 0 sistema compreende pelo menos um elemento de borracha para proporcionar, no conduto, uma estrutura suporte que pode ser fixada entre a parede interna e o pelo menos um tubo ou cabo; e um vedante para aplicação contra a estrutura suporte e para vedação de pelo menos uma extremidade do conduto entre a parede interna e o pelo menos um tubo ou cabo. Cada elemento de borracha é feito de uma borracha vulcanizada resistente ao fogo, de um tipo substancialmente termicamente não-expansivel. 0 vedante é feito de um polímero resistente ao fogo, sendo vulcanizável à temperatura ambiente sob

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6/25 exposição à umidade, e que também é de um tipo substancialmente termicamente não-expansivel.

[0012] Um ou mais elementos de borracha vulcanizada possuem, quando fixados ao conduto, uma alta estabilidade mecânica. Devido a isso, o vedante forma, quando aplicado contra a estrutura, não apenas uma barreira contra odores e fumaça, mas também uma barreira contra a áqua.

[0013] Foi verificado que, antes da exposição a um incêndio próximo, o vedante, ao ser suportado pela estrutura suporte, pode facilmente suportar uma pressão de 7 bar sem causar dilatação do vedante dentro do conduto no lado exposto. Foi ainda verificado que o vedante é isolado termicamente. Também se tornou claro que, quando em uso e sob exposição a um incêndio próximo, esse sistema experimenta uma expansão térmica tão pequena que a estrutura suporte provida por um ou mais elementos de borracha fixados no conduto ou pela vedação de borracha conforme provido pelo vedante, permanece no local e continua a proporcionar uma vedação adequada. Após exposição a um incêndio próximo, uma qrande parte do vedante permanece não-consumida e, em certo qrau, ainda atua como vedante.

[0014] Uma	qrande vantaqem	do sistema
de acordo	com a presente invenção	é que a
suficiência	do vedante	pode ser	facilmente
examinada	no local	por	qualquer	trabalhador
instalando	o sistema.	0	proj eto	anterior à
instalação,	feito em	um	escritório	usando um
computador,	com base nas	condições de qerenciamento
térmico e/ou considerações	de expansão térmica,

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7/25 isto é, fatores que determinam o desempenho de um sistema de vedação sob um incêndio modelado, não se torna necessário. Uma vez que a estabilidade do sistema de vedação de acordo com a presente invenção seja estabelecida anteriormente à exposição a um incêndio próximo, isto é, durante a instalação do agente vedante, a estabilidade durante exposição a um incêndio próximo pouco se modifica. Em outras palavras, a estabilidade mecânica e isolamento térmico á amplamente mantida durante exposição a um incêndio próximo. 0 sistema de vedação permanece no local e permanece funcionando como um sistema de vedação. Nenhuma parte do sistema de vedação é descartada do conduto.

[0015] Conforme elaborado após a descrição dos exemplos, o sistema de acordo com a presente invenção é também aplicável em situações em que nenhum isolamento térmico é aplicado ao conduto ou ao elemento de construção no qual o conduto está incorporado. Foi verificado que o sistema de vedação pode suportar temperaturas bastante altas.

[0016] Borracha ou polímero do tipo substancialmente termicamente não-expansível compreende borracha e respectivo polímero isentos de componentes, que poderíam, sob aquecimento, provocar a expansão da borracha e respectivo polímero expandir em uma maior proporção do que no caso da borracha e respectivo polímero terem se expandido sob tal aquecimento.

[0017] Em uma modalidade, o elemento de borracha é um elemento longitudinal. Um elemento

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8/25 longitudinal de borracha é facilmente colocado no conduto e permite um fácil modo de construção da estrutura suporte. Além disso, o elemento longitudinal pode ser disposto em paralelo ao tubo que se estende através do conduto. Ao empilhar esses elementos longitudinais, todos orientados ao longo do tubo, se obtém uma estrutura suporte de forma conveniente no conduto. Ao se adicionar uma maior quantidade desses elementos dentro do conduto, o que não é tão difícil, dada à estrutura já formada e ao formato dos elementos adicionais, a estrutura será fixada no conduto.

[0018] Em outra modalidade, o elemento longitudinal de borracha é um elemento tubular ou uma pluralidade de elementos longitudinais pode, em conjunto, formar pelo menos um elemento tubular. O formato tubular de tais elementos oferece a vantagem de que o sistema de vedação será mais leve, e que os elementos poderão ser deformados em uma direção transversal. Esse sistema permite uma firme fixação dos elementos no conduto, intensificando a estabilidade da estrutura suporte, proporcionando uma maior estabilidade da camada vedante. As partes dos elementos de borracha que são fixadas entre si inibem o movimento relativo dessas partes devido às altas forças normais e de atrito nos locais de contato. Isso também se aplica ao contato entre os elementos de borracha e o tubo ou cabo, ou parede interna do conduto. Isso tudo contribui para a fixação da estrutura suporte no conduto. A estrutura suporte pode também proporcionar suporte para os tubos ou cabos que se estendem através do conduto. Outra vantagem dos

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9/25 elementos tubulares é que o ar será induzido nos elementos tubulares, proporcionando, quando em uso, um ótimo isolamento térmico do sistema de vedação.

[0019] Em uma modalidade da presente invenção, a borracha apresenta uma propriedade de dureza na faixa de 70 a 78 Shore A, preferivelmente cerca de 74 Shore A. Foi verificado que essa dureza proporciona elementos de borracha com propriedades mecânicas bastante satisfatórias, mas ainda permitindo a deformação dos elementos de borracha e, de qualquer forma, contribuindo para a formação de uma estrutura suporte estável no conduto.

[0020] Em	uma	modalidade,	a	parede
tipo manta é fechada em	si	própria, isto	é,	não se
divide, preferivelmente	com	uma espessura	de	2-5 mm

ou ainda mais preferivelmente 3-4 mm. Isso garante a estabilidade do formato do elemento de borracha.

[0021] Em uma modalidade, tal elemento do pelo menos um elemento de borracha e/ou agente vedante apresenta uma cor que contrasta com o preto. Conforme será posteriormente descrito durante uma descrição de modalidades preferidas, os elementos de borracha não são consumidos quando expostos a um incêndio próximo. Embora, normalmente, tudo seja enegrecido quando exposto a um incêndio próximo, os elementos de borracha e o vedante, em particular, no lado não-exposto do conduto, não mudarão de cor durante a exposição do conduto a um incêndio próximo e, desse modo, rapidamente, será indicado o estado da vedação durante e após o incêndio. Isso possibilita o rápido entendimento do fenômeno que ocorre durante o incêndio. Isso aumentará a posterior melhoria das

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10/25 normas de segurança contra incêndio a bordo de embarcações e outras construções offshore.

[0022] Adicionais características vantajosas do sistema de acordo com a presente invenção serão descritas com base em modalidades exemplificativas referidas pelos desenhos, que mostram:

- na figura 1, esquematicamente, em seção transversal, uma modalidade de um sistema de acordo com a presente invenção;

- na figura 2, esquematicamente, em seção

transversal, uma modalidade de um com a presente invenção;	sistema	de acordo
-	na figura 3, em	uma	vista em
perspectiva	e semi-explodida,	parte	de uma

modalidade de um sistema de acordo com a presente invenção durante a instalação do sistema;

na figura 4, em uma vista em perspectiva, uma modalidade de um sistema de acordo com a presente invenção durante a instalação do sistema;

na figura 5, em uma vista em perspectiva, uma modalidade de um sistema de acordo com a presente invenção em um estágio final de instalação do sistema;

na figura 6, em uma vista em perspectiva e parcialmente explodida, uma modalidade de um sistema de acordo com a presente invenção conforme instalado;

- na figura 7, esquematicamente, em seção transversal, uma modalidade de um sistema de acordo com a presente invenção, e

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- na figura 8, esquematicamente, em seção transversal, outra modalidade de um sistema de acordo com a presente invenção.

Nos desenhos, as partes similares são providas das mesmas referências em numéricas. DESCRIÇÃO DE MODALIDADES EXEMPLIFICATIVAS [0023] A figura 1 mostra, esquematicamente, um exemplo de uma seção transversal de um sistema de passagem TS, no qual, conforme mostrado, um sistema de acordo com a presente invenção pode ser aplicado. O sistema de passagem TS é normalmente incorporado em um elemento metálico de construção P, substancialmente no formato de placa. Esse elemento de construção P no formato de placa pode ser situado entre dois espaços SI, SII, conforme separado pelo elemento de construção P. O elemento de construção no formato de placa pode, por exemplo, ser uma parte de um anteparo, uma parede ou um convés, em um navio ou outra construção que seja construída substancialmente de um metal, como, por exemplo, aço. O sistema de passagem TS compreende um conduto 1, feito de um material que, nesse exemplo, é termicamente condutor. O conduto 1 pode ser soldado dentro de uma abertura do elemento de construção P. Apesar de que, nesse exemplo, o conduto 1 seja incorporado em um elemento de construção metálico P substancialmente no formato de placa, é também possível que o conduto 1 seja incorporado, por exemplo, em uma parede de concreto ou em um elemento de separação feito de qualquer outro material.

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12/25 [0024] Através do conduto 1 se estende um tubo 2. Conforme será discutido adiante, é também possível que, ao invés de um tubo 2, um ou mais cabos se estendam através da abertura. O tubo 2 pode ser de aço, de cobre, de uma liga de cobreníquel ou, por exemplo, do chamado tubo de plástico reforçado de fibra de vidro (GRP). O sistema, conforme instalado no conduto 1, em um espaço (normalmente, um espaço anular) entre uma parede interna 3 do conduto 1 e o tubo 2, compreende pelo menos um elemento de borracha 4 para proporcionar, no conduto 1, uma estrutura suporte. O um ou mais elementos de borracha 4 são possíveis de serem fixados entre a parede interna 3 e o tubo 2. Assim, na prática, a estrutura suporte é fixada no conduto 1. Cada um dos elementos de borracha 4 é fixado, todos fazendo parte da estrutura suporte. O sistema compreende adicionalmente um vedante 5 para aplicação contra a estrutura suporte e para vedação de pelo menos uma extremidade 6 do conduto 1, entre a parede interna 3 e o tubo 2. Conforme mostrado, preferivelmente, ambas as extremidades 6 são vedadas pelo vedante 5.

disponíveis resistente [0025] Cada elemento de borracha 4 é feito de uma borracha vulcanizada resistente ao fogo, de um tipo substancialmente termicamente nãoexpansível. A borracha, preferivelmente, é uma borracha à base de silício. Essa borracha pode ser feita mediante processos padrões, conhecidos para os especialistas versados na técnica, com base nos componentes que são amplamente comercialmente O vedante 5 é feito de um polímero ao fogo, que é vulcanizável à

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13/25 temperatura ambiente sob umidade e que também é do tipo substancialmente termicamente não-expansivel. 0 polímero é, preferivelmente, um polímero à base de silício. Também, o vedante pode ser feito a partir de processos padrões conhecidos pelos especialistas versados na técnica e tendo como base os componentes que são amplamente comercialmente disponíveis. Uma borracha do tipo substancialmente termicamente não-expansivel compreende uma borracha que é isenta de componentes que, quando sob aquecimento, provocam a expansão da borracha em uma proporção maior do que no caso da borracha em si se expandiria sob tal aquecimento. Do mesmo modo, um polímero do tipo substancialmente termicamente nãoexpansivel compreende um polímero que é isento de componentes que, quando sob aquecimento, provocam a expansão do polímero em uma proporção maior do que no caso do polímero em si se expandiria sob tal aquecimento.

[0026] Preferivelmente, cada elemento de borracha 4 é um elemento longitudinal. Isso permite uma facilidade de colocação desse elemento dentro do conduto 1, e em paralelo ao tubo 2.

Quando o sistema	vedante compreende	um	elemento de
borracha, este	pode	ser	um	elemento
substancialmente	anular,	dotado	de	uma fenda
longitudinal para	permitir	a colocação	coaxial no

tubo 2. No entanto, é também possível que o elemento de borracha seja um elemento que possa ser enrolado em volta do tubo 2 e forçado na direção longitudinal do tubo 2 e conduto 1, dentro do espaço entre a parede interna 3 e o tubo 2. Elementos longitudinais de borracha 4, alinhados

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14/25 conforme mostrado na figura 1, proporcionam uma estrutura suporte contra a gual o vedante 5 pode ser aplicado. Quando a pressão é aplicada na direção longitudinal do conduto 1 e tubo 2, a estrutura suporte proporcionada por um ou mais elementos de borracha 4 oferece um suporte satisfatório para o vedante 5.

[0027] A figura 2 mostra gue um sistema de acordo com a presente invenção pode também ser aplicado em um conduto 1, o gual é assimetricamente posicionado com relação ao elemento de construção P.

[0028] As figuras 3-5 mostram como um sistema de acordo com a presente invenção pode ser instalado em um conduto 1, através do gual um tubo 2 se estende. Nessas figuras é mostrado gue os elementos de borracha 4 podem ser elementos de borracha longitudinais tendo um formato tubular 4. Cada um dos elementos de borracha 4 compreende, preferivelmente, uma parede tipo manta. Quando a parede tipo manta é fechada em si, isto é, não se divide, a resistência do elemento de borracha tubular 4 é mais forte, se comparado com uma situação em gue a parede tipo manta é dotada de uma fenda longitudinal. A espessura da parede tipo manta é, preferivelmente, na faixa de 2-5 mm, ainda mais preferivelmente, de 3-4 mm. Apesar de ser possível a provisão de elementos tubulares 4, por exemplo, de modo gue guadrada, triangular diferente, é também a seção transversal seja ou formada angularmente possível ter uma seção transversal gue seja mais arredondada, tal como uma seção transversal elíptica ou circular.

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Preferivelmente, cada um dos elementos de borracha é de formato cilíndrico. Esse formato ajuda o elemento tubular 4 a ser uniformemente compacto em cada direção transversal. Uma vez que o conduto 1 seja preenchido com tais elementos de borracha tubular longitudinais 4 apresentando formato cilíndrico, a estrutura suporte formada com esses elementos 4 pode ser fixada por si própria no espaço entre a parede interna 3 do conduto 1 e o tubo 2. Isso aumenta a resistência e rigidez da estrutura suporte. Como tal, a estrutura suporte pode também suportar o tubo 2, ao se estender através do conduto 1. Devido à própria natureza do material usado para a construção da estrutura suporte, um choque mecânico pode ser facilmente absorvido por essa estrutura suporte. As vibrações, particularmente na direção transversal, são mais prováveis de serem totalmente amortecidas pela estrutura suporte. Ao mesmo tempo, a resistência oferecida pela estrutura suporte na direção longitudinal é extremamente alta. 0 som pode também ser amortecido e, assim, ser absorvido pelo sistema de vedação de acordo com a presente invenção.

[0029] A resistência aumenta adicionalmente com a compactação, através da qual os elementos de borracha são fixados por sujeição dentro do espaço entre a parede interna 3 e o tubo 2. O movimento relativo dos elementos de borracha 4 em suas direções axiais é inibido pelas forças de atrito relativamente altas, que ocorrem nas suas superfícies de contato. Os elementos de borracha também apresentam um baixo índice de compressão, uma propriedade correlacionada à máxima deformação

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16/25 que a borracha pode experimentar e a partir da qual pode ainda integralmente ser aliviada, voltando para suas dimensões originais. 0 indice de compressão é relativamente baixo, cerca de 40%, de modo que a forma de fixação oferecida pode ser mantida durante o periodo de manutenção do sistema de vedação.

[0030] Além das propriedades mecânicas satisfatórias da estrutura suporte, deve ser observado que essa estrutura compreende um número de canais que são inteiramente isolados entre si e, particularmente, quando o agente vedante 5 é aplicado em ambas as extremidades do conduto 1, fechando ambas as extremidades, de modo que a estrutura suporte também se torna um isolante térmico bastante satisfatório. As cavidades de ar formadas pelos canais desconectados também constituem um fator de adição para o alto isolamento térmico da estrutura suporte.

[0031] Foi verificado que uma estrutura suporte ótima pode ser formada quando um determinado número de elementos de borracha de formato cilindrico apresenta um diâmetro externo em uma faixa de 16-30 mm. Dependendo desse diâmetro externo, o diâmetro interno se situa, preferivelmente, na faixa de 10-22 mm. A borracha de silicio vulcanizada retardadora de fogo possui, preferivelmente, uma dureza na faixa de 70-78 Shore A. Uma dureza bastante adequada é de 7 4 Shore A. Para facilidade de produção, ordenação, estoque e instalação desses elementos de borracha, todos esses elementos, preferivelmente, apresentam o mesmo formato. Entretanto, é possível que os

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17/25 elementos compreendam dois tipos de elementos de borracha. Todos os elementos podem apresentar dimensões similares na direção longitudinal, mas, um elemento de um dos dois tipos e um elemento do outro tipo dos dois tipos podem diferir na direção transversal. Isso permite o enchimento do conduto com os elementos de borracha 4 de uma maneira ótima, não apenas com relação à facilidade de instalação, mas também com relação à obtenção de uma estrutura suporte com propriedades ótimas.

[0032] É indicado que uma estrutura suporte tendo as propriedades estruturais seguintes, a partir do uso de elementos de borracha tubulares, pode também ser obtida mediante uso de elementos longitudinais tendo um formato conforme mostrado, por exemplo, na figura 2 do documento WO 03/067136.

[0033] Conforme mostrado na figura 4, uma vez que o espaço entre a parede interna 3 e o tubo 2 seja completamente preenchido com os elementos de borracha 4, o agente vedante 5, feito de polímero resistente ao fogo, preferivelmente um polímero à base de silício, e vulcanizável à temperatura ambiente sob exposição à umidade, é aplicado na extremidade 6 do conduto 1, entre a parede interna 3 e o tubo 2 e contra a estrutura suporte formada pelos elementos de borracha 4.

[0034] O vedante pode ser feito de tal modo que uma camada externa 8 do vedante seja curada sob exposição à umidade atmosférica, dentro de um período de tempo de cerca de 1 a 2 horas. Quando aplicado na vedação de uma extremidade 6 do conduto 1 e vulcanizado sob exposição à umidade

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18/25 atmosférica dentro de 1 a 2 horas, o vedante apresenta uma dureza de cerca de 40-45 Shore A.

[0035] Conforme mostrado na figura 5, antes do vedante 5 ser integralmente curado, isto é, vulcanizado, é possível se pressionar manualmente o vedante 5 posteriormente no conduto 1, de modo que o material vedante acabe dentro dos elementos tubulares 4, assim como entre os elementos tubulares 4. Logicamente, o vedante 5 pode já ter acabado nas cavidades da estrutura suporte, quando aplicado contra a estrutura, em particular quando o uso foi feito mediante um chamado aplicador de alta pressão, para aplicação do vedante 5. Isso, em certo grau, é mostrado na figura 6. Esse pressionamento do vedante 5 dentro do conduto 1 pode continuar até que o vedante 5 seja descarregado por uma extremidade externa 6 do conduto 1. Após a cura do vedante 5, a estrutura suporte e o vedante 5 podem, mecanicamente, constituir uma única estrutura. A aderência do vedante 5 aos elementos de borracha 4 formadores da estrutura suporte e à parede interna 3 do conduto 1 é bastante satisfatória.

[0036] O desempenho do sistema de vedação quando, sobre um lado do conduto 1, um incêndio próximo está expondo esse lado do conduto a uma enorme quantidade de calor, é também bastante satisfatório. No início, dentro da primeira hora após exposição a um incêndio próximo, nenhuma fumaça passa através da vedação de um lado em que o incêndio ocorre. O mesmo se aplica para os odores. De fato, dentro da primeira hora após exposição de um lado do conduto a um incêndio próximo, somente a

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19/25 cor avermelhada de temperatura quente do conduto de metal 1 e do elemento de construção de aço P revelam que um incêndio está ocorrendo no outro lado do conduto.

[0037] No lado não-exposto ao fogo, após cerca de uma hora, o sistema de vedação apresenta, na parte intermediária entre a parede interna 3 do conduto 1 e o tubo 2 (ambos de aço) , apenas uma elevação de temperatura de cerca de 160°C. Pelo fato de que a borracha de silício e o vedante não são inflamáveis sob uma temperatura de 400°C ou menos, essa parte do sistema de vedação permanece totalmente intacta. A estabilidade mecânica da vedação também não é muito afetada pelo fogo, como ocorre na outra extremidade do conduto. Cada elemento de borracha 4 e o vedante 5 possuem, preferivelmente, um índice de oxigênio de 45% ou superior a isso. Dessa forma, durante tais condições conforme descrito, tal modalidade de um sistema de vedação de acordo com a presente invenção não é consumida durante exposição a um incêndio próximo de cada lado do conduto 1. Foi verificado que, sem qualquer isolamento aplicado ao

conduto e/ou	ao elemento	de	construção	P (de modo
que o calor	possa entrar	no	conduto 1	através	do
elemento de	construção P	e	tubo 2) , o	sistema	de

vedação pode facilmente se manter por mais de uma hora exposto ao fogo em uma extremidade do conduto, sem que nenhuma fumaça ou odores passem através do conduto 1 e sem ter qualquer chama atravessando o conduto 1 para o lado não-exposto. O tempo de duração de tal excelente isolamento, conforme provido pelo sistema de vedação, pode ser mantido

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20/25 ou prolongado, quando o material isolante é aplicado contra o conduto e/ou elemento de construção P. Tal material é mostrado pela referência 8 na figura 6, sendo, normalmente, um tipo de lã mineral. No entanto, esse sistema foi principalmente inventado para uso em elementos de construção P não-isolados. Caso seja confirmado que o isolamento será aplicado, então o conduto 1 pode ser mais curto na direção longitudinal.

[0038] O sistema de vedação é preferível de tal modo que os elementos de borracha 4 e/ou o vedante 5 tenham uma cor que contraste com o preto. Isso permite, após exposição de um lado do conduto 1 a um incêndio próximo, uma rápida identificação do sistema de vedação. Isso permite o exame da gravidade do incêndio e o exame do tempo durante o qual o sistema de vedação foi exposto a temperaturas acentuadamente altas. Em outras palavras, permite o entendimento do que ocorreu durante o incêndio em termos de exposição térmica. A cor que contrasta com o preto é, preferivelmente, vermelho-marrom, algo como marrom-avermelhado. Essa cor é muito facilmente reconhecida, mesmo em um compartimento totalmente enegrecido e queimado.

[0039] A figura 7 mostra uma modalidade alternativa de um sistema de vedação em conformidade com a presente invenção. Nesse caso, o sistema compreende adicionalmente um elemento 10 de um tipo substancialmente termicamente expansível. Esse elemento 10, conforme mostrado, quando em uso, é colocado coaxialmente em volta do tubo 2. Isso é particularmente adequado para uma situação em que o tubo 2 é um tubo de cobre dotado de uma camada de

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21/25 isolamento 9, por exemplo, uma espuma isolante, como, por exemplo, Armaflex. Esses tubos de cobre são, normalmente, linhas de água refrigeradas. Por outro lado, não é desejável se remover a camada de isolamento ao longo de uma parte que se estende através do conduto 1, na medida em que uma parte do tubo relativamente fria no conduto 1 proporcionará o surgimento de condensação, o que, por sua vez, pode iniciar a corrosão do conduto 1. Por outro lado, a camada de isolamento 9 forma, no conduto 1, um ponto fraco, na medida em que ela reagirá quando o calor for transferido de um incêndio próximo através do cobre. Na prática, a espuma isolante será queimada. 0 sistema de vedação, de acordo com uma modalidade da presente invenção, conforme mostrado na figura 7, pode ser ainda aplicado dotado de um elemento 10, que é aquele do tipo substancialmente termicamente expansível, no presente caso, uma luva 10 ou uma disposição tipo luva 10, compreendendo uma borracha expansível ao calor, por exemplo, uma borracha de EVA ou de EPDM, provida com grafite expansível ao calor. Quando

ocorre um	incêndio	próximo e o	tubo	de cobre
transfere calor para	dentro do conduto,	a espuma
isolante 9	ainda será queimada,	mas a	luva de
borracha	expansível	ao calor	se	expandirá
radialmente	Devido	às forças	de fixação da
estrutura	suporte,	a expansão	é	dirigida

radialmente para dentro. Devido ao isolamento térmico da estrutura suporte, proporcionado pelos elementos de borracha 4, permanece o calor transferido através do tubo 2 para dentro do conduto localizado próximo ao tubo 2. A expansão

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22/25 térmica do elemento 10, por essa razão, é também dirigida radialmente para dentro, isto é, na direção das temperaturas mais altas.

[0040] Um especialista versado na técnica, tomando como base experimentos de rotina e orientação do fabricante quanto aos materiais envolvidos, será capaz de descobrir o balanço correto entre as dimensões do elemento 10 do tipo termicamente substancialmente expansível, o diâmetro do tubo 2 e o tamanho do conduto 1. O elemento 10 do tipo expansível ao calor, em geral, será relativamente fino, se comparado ao diâmetro do tubo 2. A estrutura suporte, conforme proporcionada pelos elementos de borracha fixados, será ainda capaz de aplicar pressão radial sobre o tubo 2.

[0041] É evidente para os especialistas versados na técnica que o elemento 10 pode também ser um elemento 10 de múltiplas partes, o qual pode coaxialmente envolver um tubo, mediante posicionamento adequado de cada uma das partes desse elemento 10.

[0042] Será adicionalmente evidente que o elemento 10, do tipo substancialmente termicamente expansível, compreende um material que apresenta componentes que, sob aquecimento, provocariam a expansão do material em um maior grau do que em um grau no qual o material teria se expandido sob tal aquecimento. Tal componente, por exemplo, é grafite expansível ao calor.

[0043] É adicionalmente indicado que um sistema de acordo com a presente invenção, conforme mostrado na figura 1, pode igualmente ser

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23/25 de utilidade para um conduto 1, através do qual se estende um cabo elétrico. Além disso, tal cabo possui, normalmente, um núcleo de cobre e um revestimento de plástico envolvendo o mesmo, de modo similar às linhas de áqua refriqeradas dotadas de isolamento.

[0044] A fiqura 8 mostra um conduto 1 compreendendo outra modalidade de um sistema de vedação de acordo com a presente invenção. O sistema de vedação é adequado para múltiplas penetrações, isto é, para um conduto 1, através do qual mais de um tubo (ou cabo) se estende. Loqicamente, é possível que muitos outros tubos 2 ou cabos possam se estender através do conduto 1. Além disso, os elementos 11 do tipo substancialmente termicamente expansível são curtos em relação ao comprimento do conduto 1 e curtos em relação ao comprimento dos elementos lonqitudinais 3 colocados no conduto radialmente, afastados de um tubo (ou cabo) 2. Na direção lonqitudinal, os elementos 11 são também colocados entre elementos de borracha vulcanizada 4', os quais são mais curtos que os elementos de borracha vulcanizada 4 radialmente afastados do tubo (ou cabo) . Como os elementos de borracha vulcanizada mais curtos 4' também são usados de modo fixado, esses elementos 4' também contribuem para a expansão radial para dentro dos elementos expansíveis ao calor 11. Um sistema conforme mostrado na fiqura 8 é adequado

para um conduto através	do qual se	estende um tubo
de plástico 2. Quando	o material	de	plástico	se
torna fraco devido à	exposição	ao	calor,	os
elementos expansíveis	ao calor	11	também	se

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24/25 versado na técnica, rotina, tendo como expandem devido à exposição ao calor e comprimem o tubo 2, fechando o mesmo. Para uso dessa modalidade, também se aplica que um especialista mediante experimentos de base especificações dos materiais envolvidos, será capaz de encontrar o balanço correto das respectivas dimensões de todos os elementos envolvidos. Em geral, a espessura do elemento expansível ao calor 11 em relação ao diâmetro do tubo de plástico 2 deverá ser relativamente alta.

[0045] É adicionalmente indicado que determinadas modalidades de um sistema de vedação de acordo com a presente invenção não são apenas adequadas para condutos através dos quais uma pluralidade de cabos ou uma pluralidade de tubos se estendem, mas também para condutos através dos quais uma combinação de tubos e cabos se estende e para condutos através dos quais tubos de diferentes materiais, como, por exemplo, plástico e metal, se estendem.

[0046] A presente invenção não está limitada por quaisquer das modalidades descritas acima, as quais foram baseadas nas figuras e desenhos anexos. Assim, diversas modificações são possíveis.

[0047] Em particular, os elementos de borracha 4 podem apresentar um formato diferente daquele mostrado e discutido. Assim, é possível, por exemplo, proporcionar um material tipo folha, o qual pode ser em rolado em volta do tubo. A folha pode ser provida de espaçadores para acabar com as cavidades na estrutura suporte formada no conduto.

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É possível a provisão de blocos de uma estrutura predeterminada, conforme seria obtido mediante sujeição de um determinado número de elementos tubular, com posterior corte desses blocos em segmentos adequadamente dimensionados, para inserções no conduto. Essas variações deverão ser entendidas como enquadradas dentro da estrutura da presente invenção, conforme definido pelas reivindicações anexas.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema para vedar, em um conduto, um espaço entre uma parede interna do conduto e pelo menos um tubo ou cabo que se estende através do conduto, o sistema compreendendo:

pelo menos um elemento de borracha (4) para proporcionar, no conduto (1) , uma estrutura suporte, a qual pode ser fixada entre a parede interna (3) e o pelo menos um tubo (2) ou cabo; e um vedante (5) para aplicação contra a estrutura suporte e para vedação de pelo menos uma extremidade do conduto (1) entre a parede interna (3) e o pelo menos um tubo (2) ou cabo, o sistema sendo caracterizado pelo fato de que cada elemento de borracha (4) é feito de uma borracha vulcanizada resistente ao fogo, de um tipo substancialmente termicamente não-expansível, e em que o vedante (5) é feito de um polímero resistente ao fogo que é vulcanizável à temperatura ambiente sob exposição à umidade e que é também do tipo substancialmente termicamente não-expansível, em que a borracha ou o polímero do tipo substancialmente termicamente não-expansível compreende uma borracha e respectivo polímero que é isento de componentes que poderíam, quando sob aquecimento, fazer a borracha e respectivo polímero se expandirem em um maior grau que a proporção na qual a borracha e respectivo polímero se expandem sob tal aquecimento, em que o elemento de borracha (4) é um elemento longitudinal e o elemento de borracha longitudinal é um elemento tubular ou em que um determinado número de elementos de borracha

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2/6 longitudinais pode, em conjunto, formar um elemento tubular.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a borracha compreende uma borracha à base de silício.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o polímero compreende um polímero à base de silício.
4. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a borracha apresenta uma dureza em uma faixa de 7 0 a 7 8 Shore A, preferivelmente cerca de 7 4 Shore A.
5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o elemento de borracha (4) compreende uma parede tipo manta.
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a parede tipo manta é fechada em si própria.

7 . Sistema, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a parede tipo manta apresenta uma espessura em uma faixa de cerca de 2 a 5 mm, preferivelmente de 3 a 4 mm. 8. Sistema, de acordo com qualquer uma

das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um elemento de borracha (4) compreende elementos de borracha (4) que possuem o mesmo formato.
9. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo

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3/6 fato de que pelo menos um elemento de borracha (4) compreende dois tipos de elementos de borracha (4).
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um elemento de um dos dois tipos e um elemento do outro tipo dos dois tipos diferem nas dimensões transversais.
11. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que todos os elementos (4) do pelo menos um elemento (4) têm dimensões similares na direção longitudinal.
12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o elemento de borracha (4) é de formato cilíndrico.
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o elemento de borracha (4) de formato cilíndrico apresenta um diâmetro externo na faixa de 16 mm a 30 mm.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que o elemento de borracha (4) de formato cilíndrico é um elemento tubular tendo um diâmetro interno na faixa de 10 mm a 22mm.
15. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o vedante (5) apresenta uma dureza em uma faixa de 35-50 Shore A, preferivelmente de 4045 Shore A, quando aplicado para vedação de pelo menos uma extremidade de um conduto (1).

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Μ6
16. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que cada elemento de borracha (4) e/ou o vedante (5) não são inflamáveis sob uma temperatura de 400°C.
17. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que cada elemento de borracha (4) e/ou o vedante (5) apresentam um indice de oxigênio de 45% ou mais.
18. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que cada elemento de borracha (4) e/ou o vedante (5) tem uma cor que contrasta com o preto.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a cor é marrom avermelhada.
20. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende adicionalmente, para uma pluralidade do pelo menos um tubo (2) ou cabo, um elemento (10) de um tipo substancialmente termicamente expansivel, o elemento podendo ser colocado de modo coaxial em torno do tubo (2) ou cabo.
21. Sistema, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o elemento (10) do tipo substancialmente termicamente expansivel compreende um material tendo componentes que poderiam, sob aquecimento, provocar a expansão do material em um grau maior do que a proporção na qual o material em si teria se expandido sob tal aquecimento.

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22. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o material é borracha de EVA ou de EPDM.
23. Sistema, de acordo com a reivindicação 21 ou 22, caracterizado pelo fato de que o componente é grafite expansível ao calor.
24. Método para vedar, em um conduto (1) , um espaço entre uma parede interna (3) do conduto (1) e pelo menos um tubo (2) ou cabo que se estende através do conduto (1), utilizando o sistema do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizado pelo fato de que o método compreende colocar, no conduto (1), o pelo menos um elemento de borracha (4) para proporcionar, no conduto (1) , uma estrutura suporte, a qual pode ser fixada entre a parede interna (3) e o pelo menos um tubo (2) ou cabo, em que o método compreende adicionalmente vedar pelo menos uma extremidade (6) do conduto (1) com um vedante (5) entre a parede interna (3) e o pelo menos um tubo (2) ou cabo, em que cada elemento de borracha (4) é feito de uma borracha vulcanizada resistente ao fogo, de um tipo substancialmente termicamente não-expansível, e em que o vedante (5) é feito de um polímero resistente ao fogo que é vulcanizável à temperatura ambiente sob exposição à umidade e que é também do tipo substancialmente termicamente não-expansível, em que a borracha ou o polímero do tipo substancialmente termicamente nãoexpansível compreende uma borracha e respectivo polímero que é isento de componentes que poderiam, quando sob aquecimento, fazer a borracha e respectivo polímero se expandirem em um maior grau

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6/6 que a proporção na qual a borracha e respectivo polímero se expandem sob tal aquecimento, em que o elemento de borracha (4) é um elemento longitudinal e o elemento de borracha longitudinal é um elemento tubular ou em que um determinado número de elementos de borracha longitudinais pode, em conjunto, formar um elemento tubular.
25. Método de vedação, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de o método compreender adicionalmente colocar coaxialmente em torno do tubo (2) ou cabo um elemento (10) de um tipo substancialmente termicamente expansível.

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