BRPI0902351A2 - waterproof flexible pipe repair method - Google Patents
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Abstract
MéTODO DE REPARO ESTANQUE DE DUTOS FLEXìVEIS. A presente invenção se refere a um método de reparo estanque de dutos flexíveis que consiste na aplicação de uma camada de manta elastomérica (4) em torno da tubulação, utilizando uma camada de cola adesiva (3) e, sobre a manta, aplica-se uma ou mais camadas de fitas adesivas (5), mais especificamente, de fitas anticorrosivas e fitas filamentosas e todo esse conjunto é fixado com abraçadeiras (6). A característica do processo da invenção reside no fato de o método ser de reparo leve, resistente, estanque e de fácil instalação para as regiões emersas e submersas de dutos flexíveis (1) e de promover o isolamento da região danificada (2) do duto e estanqueidade necessária para monitorar o espaço anular desta região do duto.WATERPROOF REPAIR METHOD OF FLEXIBLE DUCTS. The present invention relates to a watertight repair method for flexible ducts that consists of applying an elastomeric mat layer (4) around the pipe, using an adhesive glue layer (3) and, on the mat, applying one or more layers of adhesive tapes (5), more specifically, of anticorrosive tapes and filament tapes and this whole set is fixed with clamps (6). The characteristic of the process of the invention resides in the fact that the method is of light repair, resistant, watertight and of easy installation for the emerged and submerged regions of flexible ducts (1) and of promoting the isolation of the damaged region (2) of the duct and tightness necessary to monitor the annular space of this region of the duct.
Description
MÉTODO DE REPARO ESTANQUE DE DUTOS FLEXÍVEISTIGHT FLEXIBLE REPAIR REPAIR METHOD
CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF INVENTION
A presente invenção se aplica a métodos de reparo de avarias emdutos flexíveis que ocorrem em regiões emersas e submersas, maisespecificamente, a um método de reparo estanque em dutos flexíveis deforma a garantir a estanqueidade do espaço anular destes.The present invention applies to flexible pipe failure repair methods that occur in submerged and submerged regions, more specifically, to a flexible pipe tight repair method to ensure tightness of their annular space.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION
Durante a instalação e a vida útil, os dutos flexíveis podem sofrerdanos no revestimento externo, provocando a perda de selagem ouestanqueidade do espaço anular e exposição das camadas metálicas aoambiente externo.During installation and service life, flexible ducts may suffer damage to the outer casing, causing loss of sealing or tightness of the annular space and exposure of the metal layers to the outer environment.
O monitoramento da pressão, vazão e fluidos do espaço anulardestes dutos pode detectar diversos problemas como não conformidadesoperacionais nas válvulas de alívio e barreiras de vedação, danos norevestimento externo e desbalanceamento das armaduras de tração.Portanto, existe a necessidade de proceder ao reparo de dutos flexíveis deforma a garantir a selagem ou estanqueidade do espaço anular datubulação, particularmente nas regiões emersas e submersas, queconsiste na aplicação de um reparo que seja leve, resistente, estanque ede fácil instalação, principalmente nas regiões citadas.Monitoring the pressure, flow and space fluids in these ducts can detect a number of issues such as operational non-conformities in relief valves and sealing barriers, damage to external coating and unbalance of tensile reinforcement. Therefore, there is a need to repair flexible ducts. In order to guarantee the sealing or tightness of the annular space in the tubing, particularly in the emerged and submerged regions, it consists in the application of a repair that is light, resistant, watertight and easy to install, especially in the mentioned regions.
TÉCNICAS CORRELACIONADASCORRELATED TECHNIQUES
Atualmente, a exploração de petróleo alpança uma profundidade de3.000m. Neste cenário, o duto flexível toma-se um componentefundamental tendo em vista sua melhor adaptação às condiçõesoperacionais severas devido a grandes profundidades, variações detemperaturas, fortes correntes marinhas, ondas e ventos. Essaversatilidade tornou a utilização do duto flexível bastante ampla pelasempresas de exploração e produção.Currently, oil exploration reaches a depth of 3,000m. In this scenario, the flexible duct becomes a fundamental component in view of its better adaptation to severe operating conditions due to great depths, temperature variations, strong sea currents, waves and winds. This versatility has made the use of flexible duct quite wide for exploration and production companies.
Os dutos flexíveis são tubulações utilizadas para o transporte depetróleo, fluidos de injeção, gás e determinados produtos químicos. Elessão usados como linhas que interligam os equipamentos submersos aosde superfície denominados risers, como dutos flexíveis assentados no leitomarinho, denominados flowlines, e também como linhas que podem fazerinterligação para equipamentos de superfície denominados jumpers. Destaforma, eles possuem mais facilidade de instalação e recuperação, quandocomparados aos dutos rígidos. Aproximadamente 80% da produção degás e óleo são atualmente transportadas em dutos flexíveis, formandouma rede de aproximadamente 6.000km de flowlines e 1.200km de risers,conectando árvores de natal e tubos com várias ligações ou manifolds,fixados a um sistema flutuante de produção.Flexible ducts are pipes used to transport oil, injection fluids, gas and certain chemicals. They are used as lines that connect submerged equipment to surface equipment called risers, as flexible seabed-seated ducts, called flowlines, and also as lines that can interconnect to surface equipment called jumpers. As such, they are easier to install and recover when compared to rigid ducts. Approximately 80% of the oil and gas production is currently transported in flexible pipelines, forming a network of approximately 6,000km of flowlines and 1,200km of risers, connecting Christmas trees and manifolds attached to a floating production system.
Os dutos flexíveis são estruturas constituídas de camadas cilíndricaspoliméricas e camadas metálicas dispostas em helicóides, cada uma comcaracterísticas geométricas e físicas específicas. As camadas poliméricastêm função de vedação, ou seja, mantêm o fluido em seu interior, e podemauxiliar no isolamento térmico e na redução de fricção. As camadashelicoidais metálicas, também denominadas de armaduras, representamas principais características estruturais. Essas armaduras helicoidaisconsistem em arames ou tiras metálicas enroladas helicoidalmente sobreum núcleo polimérico.Flexible ducts are structures made up of polymeric cylindrical layers and metal layers arranged in helicoids, each with specific geometric and physical characteristics. The polymeric layers have a sealing function, that is, keep the fluid inside, and can help in thermal insulation and reducing friction. Metallic sheaths, also called reinforcement, represent the main structural characteristics. These helical reinforcements consist of helically coiled metal wires or strips over a polymeric core.
Dutos flexíveis são compostos pelas seguintes camadas:Flexible ducts consist of the following layers:
- camada externa ou outer sheath que protege contra a penetraçãode água do mar, desgaste e outros agentes externos;- outer sheath or outer sheath that protects against seawater penetration, wear and other external agents;
- armadura de tração ou tensile armour Iayer que confere resistênciaà tração longitudinal da linha, constituída com arames metálicosenrolados em forma helicoidal, sendo um enrolamento no sentidohorário e outro no sentido anti-horário;- Tensile armor Iayer which provides resistance to the longitudinal traction of the line, consisting of coiled coiled metal wires, one winding counterclockwise and the other counterclockwise;
- armadura de pressão ou pressure armour Iayer que confereresistência a pressão interna e externa, constituída de arames deaço, enrolados no eixo longitudinal da linha;- pressure armor Iayer which provides resistance to internal and external pressure consisting of steel wires wound on the longitudinal axis of the line;
- camada de pressão interna ou internai pressure sheath que é umacamada de polímero em função da vedação do fluido interno;- internal pressure layer or internal pressure sheath which is a polymer layer as a function of the internal fluid seal;
- carcaça interna com funções estruturais, para suportar pressõesinternas, externas e outros esforços, além de dar resistência àcorrosão interna e abrasão provocada pelo fluido;- Internal casing with structural functions to withstand internal, external and other stresses and to resist internal corrosion and fluid abrasion;
- espaço anular que é a região do duto flexível compreendida entreo diâmetro externo da barreira de pressão.annular space which is the region of the flexible duct comprised between the outer diameter of the pressure barrier.
A presença de gás natural do petróleo pressurizado e/ou dissolvidono interior desses dutos flexíveis de produção e/ou de exploração favorecea permeação, onde o gás migra lentamente através da barreira de pressãopolimérica até chegar ao espaço anular. Chegando ao espaço anular, estegás se acumula e permeia até o ponto mais alto, onde normalmenteficarão localizados na extremidade superior do duto flexível. Após algunsdias, a pressão interna no espaço anular aumenta em função da vazão dogás migrado, até atingir o valor da pressão de alívio pelas válvulasinstaladas nos conectores de extremidade do duto flexível. Esse fenômenopode ser observado através da abertura das válvulas de alívio de pressãode gás permeado no espaço anular e/ou pela presença de expurgo defluido pelas válvulas de alívio no conector da extremidade de risersflexíveis.The presence of natural gas from pressurized and / or dissolved oil inside these flexible production and / or exploration ducts favors permeation, where gas slowly migrates through the polymeric pressure barrier until it reaches the annular space. Arriving at the annular space, stegas accumulates and permeates to the highest point, where they will normally be located at the upper end of the flexible duct. After a few days, the internal pressure in the annular space increases as a function of the migrated dog flow until the relief pressure value is reached by the valves installed in the flexible duct end connectors. This phenomenon can be observed by opening the permeate gas pressure relief valves in the annular space and / or by the presence of purging by the relief valves on the flexible riser end connector.
Diversos fatores podem contribuir para o comprometimento daintegridade de um duto flexível, dentre os quais se incluem:Several factors can contribute to the impairment of the integrity of a flexible duct, including:
- falhas mecânicas incipientes da camada polimérica interna ou falhade selagem no conector de extremidade, que pode permitir oaumento da pressão de gás no espaço anular em função doaumento da vazão migrada ou ausência de pressurização doespaço anular.- incipient mechanical failures of the inner polymeric layer or sealing failure at the end connector, which may allow increased gas pressure in the annular space due to increased migrated flow or absence of annular space pressurization.
- falhas mecânicas na capa externa do riser flexível podem facilitar oeventual ingresso de água do mar no espaço anular econsequentemente o aumento instantâneo da pressão do espaçoanular.- perda de engastamento dos arames da armadura de tração aosconectores de extremidade do duto flexível, ocasionando oalongamento do duto e consequentemente à perda parcial dabarreira de vedação na interface com o conector de extremidade.- mechanical failures in the outer jacket of the flexible riser can facilitate the eventual ingress of seawater into the annular space and consequently the instantaneous increase in annular space pressure. - loss of traction reinforcement wire crimping to the flexible duct end connectors, leading to duct lengthening and consequently to the partial loss of the sealing barrier at the interface with the end connector.
- falha de estanque idade na capa externa, decorrente de reparoexistente ou avaria durante o manuseio e operação, ocasiona oalagamento do espaço anular do duto flexível, com o conseqüenteaumento instantâneo da pressão.- Failure to seal the outer shell due to existing repair or malfunction during handling and operation causes the flexible duct annular space to flood, with the consequent instantaneous pressure increase.
Muitos estudos têm sido desenvolvidos para avaliação dadegradação de dutos flexíveis, dos mecanismos de fratura e, desta forma,são obtidas novas técnicas de inspeções e monitoramento.Many studies have been developed for the evaluation of flexible duct degradation, fracture mechanisms and, thus, new inspection and monitoring techniques are obtained.
Um dos danos mais comuns que ocorrem em dutos flexíveis durantea sua instalação ou operação é a abrasão e/ou ruptura da camada externado duto flexível, promovendo a exposição da região anular e suascamadas metálicas. Estas avarias podem ser facilmente detectadasatravés de inspeção visual ou através da técnica de injeção de nitrogênioem regiões de difícil acesso, tal como, dutos dos sistemas flutuantes deprodução, armazenamento e transferência de óleo ou Floating ProductionStorage and Offloading (FPSO). Além disso, essas avarias afetam omonitoramento superficial da pressão e requerem reparo imediato.One of the most common damages that occur in flexible ducts during its installation or operation is the abrasion and / or rupture of the external flexible duct layer, promoting the exposure of the annular region and its metallic layers. These malfunctions can be easily detected through visual inspection or through nitrogen injection technique in hard to reach regions such as floating production, storage and transfer of oil or Floating ProductionStorage and Offloading (FPSO) ducts. In addition, these malfunctions affect surface pressure monitoring and require immediate repair.
Durante sua instalação ou tempo de serviço, dutos flexíveis podemsofrer danos na capa externa, ocasionando a perda de selagem ouestanqueidade do espaço anular e exposição das camadas metálicas aomeio externo. Adicionalmente, a suspeita de rompimento de arames dacamada de tração, por exemplo, nos casos de torção, detectada atravésde inspeção visual, pode requerer a abertura de janelas na capa externapara avaliação da integridade das armaduras de tração.During installation or service time, flexible ducts can damage the outer shell, causing loss of sealing or tightness of the annular space and exposure of the metal layers to the outer shell. Additionally, the suspicion of tensile layer wire breakage, for example, in cases of torsion, detected by visual inspection, may require opening of windows in the outer shell for evaluation of the integrity of the tensile reinforcement.
Devido às particularidades de cada região, níveis de complexidadedistintos podem ser observados para a execução de reparos. Atualmente,os reparos nas regiões emersas e submersas são realizados "in situ"através da aplicação de graxa grafitizada na região de exposição daarmadura de tração e posteriormente são aplicadas fitas filamentosas eanticorrosivas que envolvem a região. Esse procedimento protege aarmadura dos agentes corrosivos, mas não recupera a estanqueidade doespaço anular. Existe ainda o reparo submarino com manta de resinaepóxi e luva de poliuretano para regiões submersas do duto flexível. Emoutra possibilidade o duto é remanejado para a embarcação de instalaçãoonde o reparo é então realizado através de solda plástica e/ ou através defitas filamentosas e anticorrosivas.Due to the particularities of each region, distinct levels of complexity can be observed for repairs. Currently, repairs in the submerged and submerged regions are performed "in situ" through the application of graphitized grease to the exposure region of the tensile reinforcement, and subsequently the anti-corrosive filamentous tapes that surround the region are applied. This protects the armor from corrosive agents, but does not recover the tightness of the annular space. There is also underwater repair with epoxy resin blanket and polyurethane sleeve for submerged regions of the flexible duct. In another possibility the pipeline is relocated to the installation vessel where the repair is then carried out by plastic welding and / or by filamentary and anticorrosive defects.
Diversas operações de reparo em tubulações submersas sãoconhecidas no estado da técnica, sendo que quando uma tubulaçãosubmarina é danificada, o método de reparo inclui o corte da seçãodanificada a substituição desta com posterior soldagem. Esta técnica seaplica a dutos rígidos de aço e não a dutos flexíveis.Several repair operations on submerged pipes are known in the state of the art, and when a subsea pipe is damaged, the repair method includes cutting the damaged section and replacing it with subsequent welding. This technique applies to rigid steel ducts rather than flexible ducts.
Uma forma bastante difundida de reparar dutos metálicos consisteem aplicar externamente e soldar sobre a região afetada uma luvametálica originalmente bi-partida. A ligação do reparo metálico à tubulaçãoé feita através de solda, ocorrendo assim o aquecimento do duto e apresença de chama junto a locais que podem apresentar algum pequenovazamento, resultando em uma operação arriscada.A widespread way of repairing metal ducts is to apply externally and weld to the affected region an originally bi-broken luvametallic. The connection of the metal repair to the pipe is made by welding, thus heating the duct and the presence of flame near places that may have a slight leaking, resulting in a risky operation.
Outro inconveniente verificado na maneira usual de realizar reparode tubulações consiste em ser necessário o deslocamento deequipamento relativamente volumoso até o local do reparo. Isso éindesejável em razão de muitas linhas de dutos passarem por locais dedifícil acesso.Another drawback found in the usual way of performing pipe repairs is that relatively large displacement of equipment is required to the repair site. This is undesirable because many pipeline lines pass through hard to reach places.
Outro problema verificado com o reparo feito com luva metálicaconsiste no custo relativamente elevado.Another problem with metal glove repair is the relatively high cost.
Em razão das dificuldades citadas acima, têm sido estudadas outrassoluções para o reparo desses dutos, todavia, as soluções propostas nãolograram ainda o êxito pretendido.A patente de invenção Pl 0204010-7 refere-se a um método derealizar reparo polimérico de dutos metálicos como oleodutos, gasodutos,dutos de instalação industriais em geral e outros. O reparo polimérico éconstituído por camada de fundo, camada de reparo, camada-base,camada laminada de tecido e manta de fibra de vidro impregnadas eintercaladas com resina de laminação. Os produtos empregados sãosubstancialmente a base de resinas epóxi ou similares. A invençãoproposta se refere a reparos aplicados em dutos rígidos e não em dutosflexíveis, conforme a proposta do presente pedido.Due to the difficulties mentioned above, other solutions for the repair of these ducts have been studied, however, the proposed solutions have not yet achieved the intended success. Patent 0204010-7 relates to a method of performing polymeric repair of metal ducts as pipelines. , pipelines, industrial installation ducts in general and others. The polymeric repair consists of backing layer, repair layer, base layer, laminated fabric layer and laminated resin impregnated and interleaved fiberglass blanket. The products employed are substantially based on epoxy resins or the like. The proposed invention relates to repairs applied to rigid rather than flexible ducts as proposed in the present application.
A patente US 7,500,494 descreve um sistema e método de reforçode uma região do tubo, incluindo aplicar uma estrutura de fibra para aregião do duto a ser reforçado e pressurização da resina através daestrutura da fibra com resina.US 7,500,494 describes a system and method of reinforcing a pipe region, including applying a fiber structure to the duct region to be reinforced and pressurizing the resin through the resin fiber structure.
A patente de invenção Pl 9403284-0 descreve um método eequipamento para reparo da camada externa de linhas flexíveissubmersas consistindo na aplicação de uma manta de resina, a qualatinge o ponto de cura por aquecimento. Esta manta é aplicada sobre aavaria em torno do tubo, através de uma luva flexível que serve de moldede contenção e o reparo proposto é para preservar o revestimento do riserdos danos provocados por abrasão e a exposição por corrosão, mas nãopromove uma estanqueidade necessária para monitoramento de o espaçoanular.Patent No. 9403284-0 describes a method and apparatus for repairing the outer layer of submerged flexible lines consisting of the application of a resin blanket which reaches the point of cure by heating. This blanket is applied over the damage around the pipe by means of a flexible sleeve that serves as a containment and the proposed repair is to preserve the coating from the abrasion damage and exposure to corrosion but does not provide a tightness necessary for monitoring the annular space.
O pedido de patente Pl 0110995-2 se refere ao controle devazamento em dutos, tais como tubulações para a condução de fluidos,sem requerer necessariamente o acesso direto ao próprio local devazamento. A invenção apresenta um equipamento e métodos para ocontrole de vazamento de duto onde um elemento de vedação éintroduzido no duto e é automaticamente arrastado ou então guiado aolocal de um vazamento; o elemento é levado, devido a um diferencial depressão atribuível ao vazamento, a se mover até o vazamento e deter ouvedar o mesmo. O elemento de vedação pode compreender umapluralidade de elementos individuais de flutuação distinta, sendo que cadaum deles pode ser conduzido longitudinalmente.Patent application Pl 0110995-2 relates to flow control in pipelines, such as pipelines for conducting fluids, without necessarily requiring direct access to the flow site itself. The invention provides apparatus and methods for duct leak control where a sealing member is introduced into the duct and is automatically dragged or otherwise guided to the location of a leak; The element is caused, due to a differential depression attributable to the leakage, to move to the leakage and stop hearing it. The sealing member may comprise a plurality of distinct floating individual elements, each of which may be longitudinally guided.
O pedido de patente Pl 0104774-4 consiste de um dispositivoutilizado na reabilitação de dutos que emprega a técnica da bobinagemautomática de fibras impregnadas em resina sobre a região deteriorada domesmo. A combinação fibra/resina pode ser do tipo carbono/epóxi,aramida/epóxi ou vidro/epóxi.Patent application Pl 0104774-4 consists of a duct rehabilitation device employing the automatic winding technique of resin impregnated fibers over the deteriorated region thereof. The fiber / resin combination may be carbon / epoxy, aramid / epoxy or glass / epoxy.
Considerando que os métodos de reparo não apresentam a soluçãode estanqueidade no espaço anular, a proposta de invenção apresentauma solução para estes problemas e assim o objetivo do presente pedidode invenção é um método de reparo estanque que consiste na aplicaçãouma manta elastomérica sobreposta com outras camadas adesivas parareparo de dutos flexíveis que supere os problemas normalmenteverificados com os meios de reparos usuais.Considering that the repair methods do not present the annular space tightness solution, the proposed invention presents a solution to these problems and thus the aim of the present application is a leakproof repair method consisting in the application of an overlapping elastomeric blanket with other adhesive layers to the surface. flexible ducts that overcomes the problems normally encountered with the usual means of repair.
A invenção propõe um método de aplicação de um reparo leve,resistente, estanque e de fácil instalação. O reparo deve oferecerisolamento da região danificada na capa externa, evitando tanto a ação doambiente corrosivo externo sobre os componentes metálicos do dutoquanto garantir a estanqueidade necessária para o monitoramento doespaço anular.The invention proposes a method of applying a light, durable, watertight repair and easy installation. The repair must provide isolation of the damaged region in the outer shell, avoiding both the action of the external corrosive environment on the metal components of the duct and ensuring the tightness necessary for monitoring the annular space.
SUMÁRIOSUMMARY
O objetivo da presente invenção é um método de reparo estanqueem dutos flexíveis que consiste na aplicação de um reparo constituído deuma manta de material elastomérico com cola adesiva e aplicação decamadas de fitas adesivas resistentes ao alongamento e à exposição àágua do mar, que conferirão resistência mecânica ao conjunto e autilização de abraçadeiras para garantir a pressão necessária à vedaçãodo conjunto.The purpose of the present invention is a flexible duct-proof repair method which consists in applying a repair consisting of a blanket of elastomeric material with adhesive glue and applying layers of adhesive resistant to stretching and exposure to seawater, which will provide mechanical resistance to the assembly and use of clamps to ensure the pressure required to seal the assembly.
Um dos aspectos da invenção consiste em ser um reparo leve,resistente, estanque e de fácil aplicação para as regiões emersas esubmersas de dutos flexíveis.One aspect of the invention is that it is a lightweight, durable, watertight and easy-to-apply repair for submerged submerged regions of flexible ducts.
Outro aspecto da invenção é o fato do método de reparo propostooferecer isolamento da região danificada na capa externa, evitando tanto aação do meio ambiente corrosivo externo quanto garantir a estanqueidadeou selagem necessária para o monitoramento do espaço anular.Another aspect of the invention is the fact that the proposed repair method provides isolation of the damaged region in the outer shell, avoiding both the action of the external corrosive environment and ensuring the tightness or sealing required for annular space monitoring.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
As características do método de reparo estanque de dutos, objetoda presente invenção, serão mais bem observadas a partir da descriçãodetalhada que se fará a seguir, a mero título de exemplo, associadas àsFiguras, as quais são parte integrante do presente relatório.The characteristics of the watertight pipe repair method, object of the present invention, will be better observed from the following detailed description, by way of example only, associated with the Figures, which are an integral part of this report.
A Figura 1 ilustra uma região do duto flexível compreendendo umaregião danificada e a aplicação de uma cola adesiva para, em seguida, seraplicada uma manta elastomérica.Figure 1 illustrates a region of the flexible duct comprising a damaged region and applying an adhesive glue to an elastomeric mat then being applied.
A Figura 2 ilustra a vedação da região danificada do duto flexívelcom uma primeira camada de manta elastomérica e, em seguida, aaplicação de camadas de fitas adesivas.Figure 2 illustrates sealing the damaged region of the flexible duct with a first layer of elastomeric web and then applying layers of adhesive tape.
A Figura 3 ilustra a completa vedação da região do duto flexíveldanificado em que o presente reparo é fixado nas extremidades comquatro abraçadeiras para garantir a pressão necessária à vedação doconjunto.Figure 3 illustrates the complete seal of the damaged flexible duct region where the present repair is fixed to the four clamp ends to ensure the pressure required to seal the joint.
A Figura 4 ilustra o teste de pressurização interna no reparoemerso, com a camada de manta de borracha nitrílica.Figure 4 illustrates the internal pressurization test in the reverse repair with the nitrile rubber blanket layer.
A Figura 5 ilustra o teste de pressurização interna no reparosubmerso, com a camada de manta de borracha nitrílica.Figure 5 illustrates the internal pressurization test on submerged repair with the nitrile rubber blanket layer.
A Figura 6 ilustra um teste de pressurização externa.Figure 6 illustrates an external pressurization test.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A descrição do método de reparo estanque em dutos flexíveis,objeto da presente invenção, será feita de acordo com a identificação doscomponentes que o formam, com base nas Figuras acima descritas.Desta forma, trata a presente invenção de um método de reparoestanque de dutos flexíveis, para a indústria petrolífera.The description of the flexible pipe duct repair method, object of the present invention, will be made according to the identification of the components that form it, based on the Figures described above. Thus, the present invention deals with a flexible pipe duct repair method , for the oil industry.
O método de reparo proposto compreende:The proposed repair method comprises:
(a) uma camada de manta elastomérica, sendo preferencialmente,uma manta de copolímero de butadieno-acrilonitrila ouelastômero nitrílico (NBR) ou uma manda de elastômero depoliuretano (PU) ou uma manta de elastômero sintético depolicloropreno (Neoprene), com dureza Shore A de 20 a 90(segundo norma ASTM), mais especificamente, com dureza deShore A de 35.(a) an elastomeric webbing layer, preferably being a butadiene-acrylonitrile or nitrile elastomer (NBR) copolymer webbing or a depolyurethane (PU) elastomer web or a depolychloroprene (Neoprene) synthetic elastomer webbing; 20 to 90 (according to ASTM standard), more specifically, with Hard A hardness of 35.
(b) uma camada de cola adesiva usada para vedação da mantaelastomérica, sendo preferencialmente, silicone ou epóxi;(b) an adhesive glue layer used for sealing the elastomeric blanket, preferably silicone or epoxy;
(c) uma ou mais camadas de fitas adesivas, sendopreferencialmente, fitas anticorrosivas e fitas filamentosas, emais especificamente, de duas a quatro camadas;(c) one or more layers of adhesive tapes, preferably anti-corrosion tapes and filament tapes, and more specifically, two to four layers;
(d) quatro abraçadeiras.(d) four clamps.
Inicialmente é feita a limpeza da região danificada da capa externado duto, procedendo a uma raspagem, nesta superfície, com a utilizaçãode uma raspadeira manual e posterior Iixamento utilizando uma Iixadeiramanual ou hidráulica, de forma a uniformizar a superfície tratada.Initially, the damaged region of the external duct cover is cleaned, scraping this surface using a manual scraper and later fixing using a manual or hydraulic sander, in order to even out the treated surface.
A Figura 1 ilustra uma região do duto flexível (1) compreendendouma região danificada (2) a ser reparada. Desta forma, aplica-se nasextremidades do contorno de parte do duto flexível (1), uma camada decola adesiva (3) para, em seguida, ser realizada a vedação dessa regiãocom uma camada de manta elastomérica (4)Figure 1 illustrates a flexible duct region (1) comprising a damaged region (2) to be repaired. In this way, an adhesive take-off layer (3) is applied to the contours of the flexible duct part (1) and then sealed with an elastomeric layer (4).
A Figura 2 ilustra a vedação da região danificada do duto flexível (1)com uma primeira camada de manta elastomérica (4) e, em seguida, aaplicação de camadas de fitas adesivas (5), resistentes ao alongamento eà exposição à água do mar, que conferirão resistência mecânica e pressãona vedação ao conjunto.A Figura 3 ilustra a completa vedação do duto flexível (1) danificado,em que as camadas mais externas do reparo são as camadas de fitasadesivas (5) e o presente reparo é fixado nas extremidades com quatroabraçadeiras (6) para garantir a pressão necessária à vedação doconjunto.Figure 2 illustrates sealing the damaged region of the flexible duct (1) with a first layer of elastomeric web (4) and then applying layers of adhesive tape (5) resistant to stretching and exposure to seawater, which will provide mechanical strength and pressure on the sealing to the assembly. Figure 3 illustrates the complete sealing of the damaged flexible duct (1), where the outermost layers of the repair are the adhesive tape layers (5) and the present repair is fixed at the ends with four clamps (6) to ensure the pressure required to seal the joint.
Os gráficos referentes às Figuras 4 e 5 ilustram os testes depressurização interna tanto no reparo emerso (Figura 4) quanto no reparosubmerso (Figura 5) onde se utiliza uma manta de borracha nitrílica,mostrando que o mesmo resiste a pressão de 90 psi (6kgf), que é o dobrodo necessário, uma vez que quando a pressão no anular atinge 45 psi(3kgf), as válvulas de alívio abrem e o sistema é despressurizado.The graphs for Figures 4 and 5 illustrate the internal depressurization tests in both emerged repair (Figure 4) and submerged repair (Figure 5) where a nitrile rubber blanket is used, showing that it resists 90 psi (6kgf) pressure. , which is the required doublet, since when the annular pressure reaches 45 psi (3kgf), the relief valves open and the system is depressurized.
Além dos testes de pressurização interna do anular, o sistema dutoe reparo foram submetidos a carregamentos externos em câmarahiperbárica simulando três níveis de profundidade: 30, 60 e 90 m paratestar a eficácia do reparo nestas condições. Vale ressaltar que estaspressões favorecem o bom desempenho do reparo uma vez que aspressões externas, devido às profundidades, contrabalanceiam a pressãointerna do anular. A Figura 6 ilustra o resultado desse teste depressurização externa.In addition to the internal annular pressurization tests, the duct and repair system underwent external loading in the hyperbaric chamber simulating three depth levels: 30, 60 and 90 m to test the effectiveness of the repair under these conditions. It is noteworthy that these pressures favor the good repair performance since the external pressures, due to the depths, counterbalance the internal pressure of the annular. Figure 6 illustrates the result of this external depressurization test.
O método de reparo proposto é capaz de oferecer isolamento daregião danificada na capa externa, evitando tanto a ação do ambientecorrosivo externo sobre os componentes metálicos do duto quanto garantira estanqueidade necessária para o monitoramento do espaço anular.The proposed repair method is capable of providing damaged region insulation in the outer shell, avoiding both the action of external corrosive corrosion on the metallic components of the duct and ensuring tightness necessary for monitoring the annular space.
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