WO2012019256A1 - Composições à base de elastômero de silicone, artigos e método de proteção contra corrosão - Google Patents
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- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
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- C09D5/08—Anti-corrosive paints
Definitions
- the present invention finds its field of application among the silicone based compositions. More particularly, silicone based compositions modified by the addition of other chemical agents. More specifically, silicone-based compositions modified for use in protecting metal articles against corrosion caused by the action of the environment. Also disclosed are a method of application and articles which may be manufactured with one of these compositions in order to protect mechanical unions between flange members.
- Pipelines can interconnect protected equipment inside a factory's built-up areas, for example, or are very extensive such as water or oil transportation, which are subject to weather or even the immediate environment such as wind with soil displacement.
- the joint can be made by welding, threading or by mechanical joint, depending on the design of the pipe.
- the mechanical joint is made by the union, with two-member fastening elements incorporated into the ends of pipe segments known by the experts by the term "FLANGE" which will be adopted in this report hereafter.
- elastomeric devices have been developed in times not so recent, in order to try to seal this gap, and that in general, comprise a kind of strap surrounding the periphery of the flange mounted, which by characteristics of the material with which it is built , usually becomes opaque, if it is transparent, deforms or dries out cracks that, instead of protecting the metal part from corrosion, end up covering a corrosive process that could be detected in a visual inspection.
- Another option consists of a type of clamps, more appropriate to contain a than to interrupt a corrosive process. In any event, the other coupling elements between the flanges mentioned above are unprotected.
- the prior art produced a series of documents describing methods and products aimed at solving the problem of corrosion in mechanical joints between flanges.
- the reported composition includes a homogeneous mixture of (I) a silicone polymer selected from the group consisting of those having the average structure:
- R 1 and R 2 are each a monovalent hydrocarbon radical selected from the group consisting of alkyl radicals having 1-4 carbon atoms, a halogenated alkyl radical having 1-3 carbon atoms, an aryl radical, an arylalkyl radical, and a radical cycloaliphatic, at least 95 mol% of R 'groups being methyl.
- the second component (II) involves about 10 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of said silicone polymer (I), of a liquid organohydrogenpolysiloxane, in which the organic groups are independently selected from the group consisting of alkyl radicals having from 1 to 4 carbon atoms and a phenyl radical not greater than 20 mole percent of said organic groups of said organohydrogenpolysiloxane (II), the phenyl radical having a proviso in which: when X of said silicone polymer (I) is said alkoxy radical, said silicone composition further comprises an effective amount of a curing catalyst for said silicone polymer (I) and said organohydrogenpolysiloxane (II) contains at least 4 groups of silicon hydride per molecule and, when X of said silicone polymer (I) is of said oxime group, said organohydrogenopolysiloxane (II) contains at least 5 silicon hydride groups per molecule.
- liquid organopolysiloxane copolymer prepared by a method comprising:
- each R represents, independently, a monovalent hydrocarbon radical and an organohydrogenpolysiloxane liquid wherein each organic radical is independently a monovalent hydrocarbon radical, there being an average of at least one hydrogen radical linked to hydrogen per molecule of said organohydrogenpolysiloxane, and
- a diorganopolysiloxane hydroxy- functional group having the average formula (HO) R 2 '' 2 SiO (R M, 2 SiO) and SiR 2 H 2 (OH), wherein R 1 'is a group selected from alkyl, cycloalkyl, haloalkyl, aromatic or haloaromatic moieties and' c "has a value sufficient to provide a viscosity of about 1 to 1,000,000 Poise at 25 ° C. for the diorganopolysiloxane; and
- organosilane having the formula QSi (OR "') 3 wherein the group Q is selected from : vinyl, 3-glycidoxypropyl, 3-methacryloxypropyl or 3- (N-stirylmethyl-2-aminoethylamino) propyl chlorohydrate groups
- R is selected from alkyl groups having 1-4 carbon atoms, alkoxyalkyl groups having a total of up to 5 carbon atoms or acetyl group.
- C. means for injecting a lubricant through the web.
- the flange protector is composed of transparent PVC of a hardness of 80 A plus or minus 5.
- the lubricant is injected by means of a device that passes through the transparent strip.
- the present invention relates to silicone-based compositions modified by the addition of other chemical agents for use in the protection of metallic articles against corrosion caused by the environment, articles which may be manufactured with one of these compositions and a method for their application.
- the objects are achieved by modifying and adapting a silicone elastomer which additionally comprises oximailanes and aminopropyl trihexylsilane.
- compositions obtained can be manipulated so as to produce protective caps and ribbons which are coadjuvant elements within the method also described for protecting mechanical unions between flanges against corrosion caused by the action of the environment, which basically comprises the identification of the joint to be protected, cleaning and drying of all elements, covering the space between the flanges and the bolts and nuts with capsules and tapes and covering the entire joint with the compositions of the present invention.
- Figure 1 shows a representation of a typical mechanical joint for joining between pipe segments by means of attachment between flanges.
- Figure 2 shows a cross-sectional representation of a possible embodiment of a blind cap according to the present invention.
- Figure 3 shows a sectional representation of a possible embodiment of an extended protective cap according to the present invention.
- Figure 4 shows a perspective representation of a possible embodiment of a tape according to the present invention.
- Figure 5 shows a typical gasket representation of Figure 1 after application of the protection method according to the present invention.
- the objects of the present invention additionally provide as advantages the immediate reduction of the costs involved with maintenance, optimization of time when such maintenances take place, dilation of time between periodic procedures such as monitoring and inspection, ease of application to the place to be protected, easy packing, absence of risk or accidental damage and excellent aesthetic finish.
- Figure 1 shows a purely illustrative example of a mechanical joint (J) interposed to a transport pipe.
- This joint is formed by a first flange F1 rigidly attached to the end of a first pipe segment T1, a second flange F2 rigidly attached to a second pipe segment T2, bolts P passing through holes (F1 and F2) and are screwed onto nuts (M) which tighten the flanges (F1 and F2) against each other.
- a small gap which is the gap (G)
- E a small excess in the length of the screw (P) exceeds the nut (M).
- modified silicone based compositions a first aim of the present invention, will be presented in accordance with their use.
- the first composition relates to a modified silicone grease comprising the physical mixing between a commercial silicone grease (P928-10 LUB) and 93.0 to 97.0 w / w polydimethylsiloxane (CAS 63148-62 - 9), 2.0 to 5.0 w / w of inorganic fillers (CAS 112945-52-5) and 0.1 to 0.5 w / w stabilizing additives (CAS 68037-64-9).
- the second composition relates to a silicone rubber modified to make the protective capsules 1 and 2 and tapes 3 and comprises the physical blend of 68.0 to 77.0 w / w commercial silicone elastomer (poly 400 silicone rubber) in the liquid form with 8, 0 to 12.0 w / w polydimethylsiloxane (CAS 63148-62-9) and 15.0 to 20.0 w / w of inorganic fillers.
- the third composition relates to a modified silicone elastomer and comprises the physical mixing between a commercial silicone elastomer in paste form with 7.0 to 13.0 w / w oeksilane (CAS 22984-54-9) and 1 , 0 to 5.0 w / w aminopropyltriethoxysilane (CAS 919-30-2).
- the fourth composition refers to a finishing material and comprises the physical mixing between 3 parts w / w commercial silicone fluid (50 cSt) and 1 part w / w polydimethylsiloxane (CAS 63148-62-9).
- a second aim of the present invention is made by molding.
- the protective caps (1 or 2) have two main configurations: one of them intended to cover the head of a screw (P) between the flanges (F1 and F2), which will be called the blind cap (1) and another to cover a nut (M) and a possible excess (E) of the screw (P) to which it is screwed and will be called the extended protective cap (2).
- the blind cap 1 can be seen with the aid of Figure 2
- the extended cap 2 can be seen with the aid of Figure 3
- the tape 3 can be seen with the aid of Figure 4 .
- Protective capsules (1 or 2) are made in pre-prepared molds where each mold has dimensions for the various sizes of screw heads (P) and nuts () on the market and allows adjustment of the protective cap ( 1 or 2) on the nut (M) or screw head (P), without possibility of slack.
- the thickness (Z) of the forming walls of the latter is at least 3 mm.
- the tapes 3 can be manufactured by molding, have their main dimensions relating to the various dimensions of the mechanical seals where they will be applied, where the length (Y), is dependent on the perimeter of the flanges (F1, F2) and, thus, allow an adjustment of these strips (3) to an exact length without possibility of slack or overlap at their ends when applied, the width (X) to be estimated according to gap size (G) and estimated thickness (Z) according to the two previous dimensions in order to ensure the strength of this tape (3).
- the corrosion protection method employing the compositions and articles made thereof comprises the following steps:
- modified silicone elastomer to cover the entire surface of the flanges (F1, F2), their ends, protective caps (1, 2) and tape (3);
- modified compositions according to the present invention may, in addition, be colored to suit specific designs or encodings of certain industries.
- the traceability (R) label information may, for example, be chosen from: date of protection service, pipeline plant location, reference numbers, average period to conduct the next inspection, and others that depend on the internal organization of the industry where protection has been applied.
- Figure 5 shows a purely illustrative example of mechanical joint (J) between two tube segments, already illustrated in Figure 1, after performing the protection method according to the present invention.
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Abstract
A presente invenção diz respeito a composições à base de silicone, modificadas pela adição de outros agentes químicos para emprego na proteção de artigos metálicos contra corrosão causada por açâo do meio ambiente, um método de aplicação e artigos que podem ser manufaturados com esta composição. Os objetivos são alcançados por meio da modificação e adaptação de compostos à base de silicone com oximosilanos e aminopropil-triexi-silano.
Description
COMPOSIÇÕES À BASE DE ELASTÔMERO DE SILICONE, ARTIGOS E
MÉTODO DE PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção encontra seu campo de aplicação dentre as composições à base de silicone. Mais particularmente, composições à base de silicone modificadas pela adição de outros agentes químicos. Mais especificamente, composições à base de silicone modificadas para emprego na proteção de artigos metálicos contra corrosão causada por ação do meio ambiente. São também relatados, um método de aplicação e artigos que podem ser manufaturados com uma destas composições no intuito de proteger uniões mecânicas entre elementos de flanges.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
O problema de corrosão em estruturas metálicas causado naturalmente por ação da atmosfera, onde o oxigénio reage fortemente sobre materiais ferrosos e forma óxido de ferro (ferrugem), pode ser agravado pelas demais condições meteorológicas a que estas estruturas podem estar expostas. A continuidade de um processo corrosivo sem controle ou prevenção, pode levar a estrutura a um estado de falência com consequências importantes.
Todas as indústrias utilizam líquidos em algum momento de seu processo produtivo. Estes líquidos são transportados por tubulações.
As tubulações podem interligar equipamentos protegidos no interior de áreas construídas de uma fábrica, por exemplo, ou serem bem extensas como as de transporte de águas ou petróleo, as quais ficam sujeitas à ação de condições meteorológicas ou mesmo do meio ambiente mais imediato, como ventos com deslocamento de solo.
Estas tubulações não são contínuas e necessitam de uma união mecânica para esta continuidade. A união pode ser realizada por soldagem, rosqueamento ou por junção mecânica, dependendo do projeto da tubulação.
A junção mecânica é feita pela união, com elementos de fixação, de dois membros incorporados às extremidades de segmentos de tubulação
conhecidos pelos especialistas pelo termo "FLANGE" o qual será adotado neste relatório daqui por diante.
A união de flanges em cada extremidade de cada segmento de tubo permite de forma mais prática, a construção das tubulações de transporte, a interposição de válvulas e outros equipamentos, assim como a desmontagem destes últimos em casos de substituição.
Até então, a técnica tem empregado vários métodos e produtos que apresentem características de, pelo menos, retardar um processo corrosivo. Nem sempre os métodos ou produtos produzem os efeitos esperados. Mesmo que produzam efeitos a princípio satisfatórios, estes ficam atrelados a custos altos que envolvem normalmente: grande esforço de manutenção com mão de obra envolvida, a aquisição dos produtos, e, embora os danos sejam externos na maioria das vezes, é preciso interromper o escoamento pelo interior da tubulação por risco de acidentes, que implica em uma parada de produção e mais uma gama de prejuízos.
Normalmente dentre o processo evolutivo de tentativa de retardo ou interrupção do processo corrosivo pode-se enumerar: a utilização de graxa, pintura com componentes anti-corrosivos, resinas e vernizes.
No caso mais em foco que são os flanges, a corrosão é mais atuante na região dos parafusos que unem cada elemento de flange, o espaço, mesmo pequeno que permanece depois da junção, conhecido pelos especialistas pelo termo "GAP", o qual será mencionado daqui por diante, e na própria união de um elemento de flange com o elemento tubular.
Vários dispositivos elastoméricos foram desenvolvidos em épocas não tão recentes, no intuito de tentar selar esse "gap", e que em linhas gerais, compreendem uma espécie de cinta circundante à periferia do flange montado, a qual por características do próprio material com que é construída, normalmente se torna opaca, caso seja transparente, se deforma ou resseca apresentando trincas que, em vez de protegerem a peça metálica da corrosão, acabam encobrindo um processo corrosivo que poderia ser detectado em uma inspeção visual. Outra opção consiste em uma espécie de abraçadeiras, mais próprias para conter um vazamento do
que propriamente para interromper um processo corrosivo. De qualquer forma, os outros elementos do acoplamento entre flanges mencionados mais acima ficam desprotegidos.
TÉCNICA RELACIONADA
A técnica anterior produziu uma série de documentos descrevendo métodos e produtos objetivando a resolução do problema de corrosão em uniões mecânicas entre flanges.
O documento US 5,162,460 (Paul J. Popa e outros) aqui inserido por referência, apresenta um método para dar resistência à corrosão a um substrato de metal que compreende revestir esse metal com uma composição de silicone curável em presença de umidade e posteriormente, promover a cura da referida composição sobre o substrato.
A composição relatada inclui uma mistura homogénea de (I) um polímero de silicone selecionado a partir do grupo constituído por aqueles que têm a estrutura média:
X2 RSiOíR^ SiO)n SiRX2
e
X3 SiO(R'2 SiO)n SiX3
onde R e R' representam cada, um radical hidrocarboneto monovalente selecionado do grupo constituído por radicais alquila tendo 1-4 átomos de carbono, um radical alquila halogenado tendo 1-3 átomos de carbono, um radical arila, um radical arilalkil, e um radical cicloalifático, pelo menos 95% em mol de grupos R' sendo metil.
O elemento X é um grupo hidrolisável selecionado dentre um grupo constituído por um radical alcóxi com 1 a 3 átomos de carbono e um grupo oxima de fórmula - ON = C (R") 2 em que R" é independentemente selecionado do grupo constituído por um radical alquila tendo 1-20 átomos de carbono e vinil e "n" tem um valor tal qual o dito um polímero de silicone possui em viscosidade, de cerca de 1 a 500 Poise a 25 °C.
O segundo componente (II) envolve cerca de 10 a 50 partes em peso por 100 partes em peso do dito polímero de silicone (I), de um organohidrogenopolisiloxano líquido, no qual os grupos orgânicos são
independentemente selecionados do grupo que consiste de radicais alquila tendo de 1 a 4 átomos de carbono e um radical fenila, não superior a 20 mol por cento dos referidos grupos orgânicos do referido organohidrogenopolisiloxano (II), tendo o radical fenila uma ressalva na qual: quando X do referido polímero de silicone ( I) é dito radical alcoxi, dita composição de silicone ainda compreende uma quantidade eficaz de um catalisador de cura para o dito polímero de silicone (I) e dito organohidrogenopolisiloxano (II) contém, pelo menos, 4 grupos de hidreto de silício por molécula e, quando X do referido polímero de silicone (I) é do dito grupo oxima, dito organohidrogenopolisiloxano (II) contém, pelo menos, 5 grupos de hidreto de silício por molécula.
O documento US 4,701,380 (Dipak Narula e outros) aqui inserido por referência apresenta uma composição curável de silicone para proteção contra corrosão compreendendo:
- cerca de 1 a 99 partes em peso de um copolímero de organopolisiloxano líquido, preparado por um método que compreende:
- formar uma mistura homogénea com um número de acidez maior que zero e que consiste, essencialmente, de uma solução de solvente orgânico de uma resina siloxano copolimérica contendo silício ligado a radicais hidroxila e consistindo de R3S1O1/2 unidades e S1O42 unidades onde a proporção de R3S1O1/2 unidades SÍO42 unidades é de 0,6:1 e 0,9:1. Cada R representa, independentemente, um radical hidrocarboneto monovalente e um líquido organohidrogenopolisiloxano onde cada radical orgânico é, independentemente, um radical de hidrocarboneto monovalente, havendo uma média de pelo menos um radical silicone ligado a hidrogénio por molécula do dito organohidrogenopolisiloxano, e
- aquecimento da dita mistura homogénea para remover substancialmente todos os solventes orgânicos;
cerca de 1 a 99 partes em peso de um diorganopolisiloxano hidroxi-
funcional tendo a fórmula média (HO)R'"2 SiO(RM, 2SiO)c SiR,H 2(OH), onde R"' é um grupo selecionado de radicais alquila, cicloalquila, haloalquila, aromáticas ou haloaromáticos e "c" tem um valor suficiente para fornecer uma viscosidade de cerca de 1 a 1.000.000 Poise a 25 °C. para o diorganopolisiloxano; e
cerca de 0,1 a 10 partes em peso, por 100 partes do dito componente (I) acrescido do componente (II), de pelo menos um organosilano tendo a fórmula QSi (OR"')3 em que o grupo Q é selecionado entre: vinil, 3-glicidoxipropil, 3metacriloxipropil ou grupos clorohidratos de 3-(N-stirilmetil-2-aminoetilamino)-propil e
R'" é selecionado de grupos alquila tendo 1-4 átomos de carbono, grupos alcoxialquil tendo um total de até 5 átomos de carbono átomos ou grupo acetil.
O documento US 6,231 ,052 (W. Thomas Forlander) aqui inserido por referência, apresenta um protetor flange de tubulação que compreende:
A. uma banda composta por um comprimento de material elastomerico transparente, flexível, tendo uma primeira e uma segunda extremidades e superfícies exteriores e interiores, dito material elastomérico com comprimento suficiente para circundar o flange; B. meios para a fixação das primeira e segunda extremidades que as unem em torno da periferia de flanges opostas em uma junta de tubulação; e
C. meios para injetar um lubrificante através da banda.
O protetor de flange é composto de PVC transparente de uma dureza de 80 A mais ou menos 5. O lubrificante é injetado por meio de um dispositivo que atravessa a banda transparente.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Trata a presente invenção de composições à base de silicone, modificadas pela adição de outros agentes químicos para emprego na proteção de artigos metálicos contra corrosão causada por ação do meio ambiente, artigos que podem ser manufaturados com uma destas composições e um método para sua aplicação.
Os objetivos são alcançados por meio da modificação e adaptação de um elastômero de silicone que adicionalmente compreende oximosilanos e aminopropil-triexi-silano.
Uma das composições obtida pode ser manipulada de forma a produzir cápsulas de proteção e fitas, os quais são elementos coadjuvantes dentro do método, também descrito, para proteção de uniões mecânicas entre flanges contra corrosão causada pela ação do meio ambiente, que basicamente compreende a identificação da junta a ser protegida, limpeza e secagem de todos os elementos, cobertura do espaço entre os flanges e dos parafusos e porcas com cápsulas e fitas e recobrimento de toda a junta com as composições objetos da presente invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
As características das composições à base de elastômero de silicone, artigos e método de proteção contra corrosão, objetos da presente invenção, serão mais bem percebidas a partir da descrição detalhada que se fará a seguir, a mero título de exemplo, associada aos desenhos abaixo referenciados, os quais são parte integrante do presente relatório.
A Figura 1 mostra uma representação de uma junta mecânica típica para união entre segmentos de tubulação por meio da fixação entre flanges.
A Figura 2 mostra uma representação em corte de uma possível concretização de uma cápsula de proteção cega segundo a presente invenção.
A Figura 3 mostra uma representação em corte de uma possível concretização de uma cápsula de proteção estendida segundo a presente invenção.
A Figura 4 mostra uma representação em perspectiva de uma possível concretização de uma fita segundo a presente invenção.
A Figura 5 mostra uma representação da junta mecânica típica da Figura 1 após a aplicação do método de proteção de acordo com a presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A descrição detalhada das composições à base de elastômero de
silicone, artigos manufaturados com uma destas composições e do método de proteção contra corrosão, objetos da presente invenção, será feita de acordo com a identificação dos componentes que os forniam, com base nas Figuras acima descritas.
A partir deste ponto, apenas a título de exemplo, será adotado como cenário as instalações de uma plataforma de petróleo em alto mar. No entanto o universo de aplicação de todos os itens da presente invenção não é limitado a este cenário, já que existem aquedutos, gasodutos, linhas de escoamento de petróleo e outras canalizações expostas ao tempo ou internas a construções nas quais as uniões entre flanges precisam ser integralmente protegidas.
As instalações de uma plataforma de petróleo foram escolhidas por estarem sob ação de um ambiente bem severo onde, além de condições meteorológicas, ainda sofre a ação de gases potencialmente corrosivos, névoa salina e ação intensa de raios ultravioleta.
Na busca de uma solução para o problema técnico já extensamente comentado e exemplificado por um cenário com comprometimentos severos, foram realizados pesquisas e testes no sentido de encontrar não só uma composição, mas uma série de composições partindo de compostos baseados em silicone, e de um método de aplicação empregando essas composições que pudessem resolver o problema de incidência de corrosão em pauta.
Chegou-se a composições de silicone modificado, as quais apresentam as seguintes características a seguir:
- não são inflamáveis;
- resistentes a fungos;
- resistentes à névoa salina;
- resistentes a raio ultravioleta;
- flexíveis, mas sem deformações como encolhimento, por exemplo; - sem aumento de rigidez, ou seja, sem trincas ou descascamento;
- ausência de manchas ou alterações de cor;
- resistentes à umidade;
- resistentes a líquidos quentes, mesmo óleo, por exemplo;
- resistentes à ação de vapores;
- altíssima capacidade de aderência ao material onde são aplicadas. Adicionalmente, diante dos resultados obtidos, estimou-se que a manutenção destas propriedades originais teria a duração média de 5 anos de exposição ao ambiente agressivo.
Pelas características declaradas acima, os objetos da presente invenção adicionalmente proporcionam como vantagens a redução imediata dos custos envolvidos com manutenções, otimização de tempo quando essas manutenções acontecem, dilatação do tempo entre os procedimentos periódicos como monitoramento e fiscalização, facilidade de aplicação ao local a ser protegido, fácil acondicionamento, ausência de riscos ou danos acidentais e excelente acabamento estético.
A Figura 1 mostra um exemplo puramente ilustrativo de uma junta mecânica (J) interposta a uma tubulação de transporte. Esta junta é formada por um primeiro flange (F1) rigidamente unido à extremidade de um primeiro segmento de tubo (T1), um segundo flange (F2) rigidamente unido a um segundo segmento de tubo (T2), parafusos (P) que atravessam furos coincidentes nos flanges (F1 e F2) e são enroscados em porcas (M) que apertam os flanges (F1 e F2) um contra o outro. Pode ser notado que, mesmo com aperto máximo, uma pequena distância, que é o "gap" (G), ainda permanece entre os flanges (F1 e F2). Em outro aspecto sempre um pequeno excesso (E) no comprimento do parafuso (P) ultrapassa a porca (M).
As composições à base de silicone modificadas, um primeiro objetivo da presente invenção, serão apresentadas de acordo com o seu emprego.
A primeira composição refere-se a uma graxa de silicone modificada que compreende a mistura física entre de uma graxa de silicone comercial (P928-10 LUB) com 93,0 a 97,0 p/p de polidimetil-siloxano (CAS 63148-62- 9), 2,0 a 5,0 p/p de cargas inorgânicas (CAS 112945-52-5) e 0,1 a 0,5 p/p de aditivos estabilizantes (CAS 68037-64-9).
A segunda composição refere-se a uma borracha de silicone
modificada para confecção das cápsulas de proteção (1 e 2) e fitas (3) e compreende a mistura física entre 68,0 a 77,0 p/p elastômero de silicone comercial (borracha de silicone poli 400) na forma líquida com 8,0 a 12,0 p/p de polidimetil-siloxano (CAS 63148-62-9) e 15,0 a 20,0 p/p de cargas inorgânicas.
A terceira composição refere-se a um elastômero de silicone modificado e compreende a mistura física entre um elastômero de silicone comercial em forma de pasta com 7,0 a 13,0 p/p de oximosilano (CAS 22984-54-9) e 1 ,0 a 5,0 p/p de aminopropil-trietoxi-silano (CAS 919-30-2).
A quarta composição refere-se a um material de acabamento e compreende a mistura física entre 3 partes p/p de fluido de silicone comercial (50 cSt) com 1 parte p/p de polidimetil-siloxano (CAS 63148-62-9).
A confecção das cápsulas de proteção (1 e 2) e fitas (3) com o material da segunda composição, um segundo objetivo da presente invenção é feita por moldagem.
As cápsulas de proteção (1 ou 2) têm duas configurações principais: uma delas destinada a cobrir a cabeça de um parafuso (P) de união entre flanges (F1 e F2), que será chamada de cápsula de proteção cega (1) e a outra destinada a cobrir uma porca (M) e um eventual excesso (E) do parafuso (P) ao qual ela é enroscada e será chamada de cápsula de proteção estendida (2).
A cápsula de proteção cega (1) pode ser vista com o auxílio da Figura 2, a cápsula de proteção estendida (2) pode ser vista com o auxílio da Figura 3 e a fita (3) pode ser vista com o auxílio da Figura 4.
As cápsulas de proteção (1 ou 2) são confeccionadas em moldes previamente preparados onde, cada molde, apresenta medidas relativas às diversas dimensões de cabeças de parafusos (P) e porcas ( ) existentes no mercado, e permitem um ajuste da cápsula de proteção (1 ou 2) na porca (M) ou cabeça de parafuso (P), sem possibilidade de folgas. Para qualquer uma das dimensões que podem ser assumidas pelas cápsulas de proteção (1 ou 2), a espessura (Z) das paredes formadoras destas últimas é de, no mínimo, 3 mm.
As fitas (3) podem ser manufaturadas por moldagem, apresentam suas dimensões principais relativas às diversas dimensões das juntas mecânicas onde serão aplicadas, onde o comprimento (Y), é dependente do perímetro dos flanges (F1 , F2) e, desta forma, permitem um ajuste destas fitas (3) em um comprimento exato sem possibilidade de folgas ou sobreposição em suas extremidades ao serem aplicadas, a largura (X) que deve ser estimada de acordo com a dimensão do gap (G) e a espessura (Z) estimada de acordo com as duas dimensões anteriores de forma a assegurar a resistência desta fita (3).
O método de proteção contra corrosão empregando as composições e os artigos com elas confeccionados compreende os seguintes passos:
- identificar o local de execução do serviço;
- realizar medições dimensionais na peça a ser protegida como perímetro total do flange (F1 , F2), a abertura entre os flanges, gap (G), tamanho das cabeças dos parafusos (P), tamanho das porcas
(M) enroscadas nos parafusos, comprimento do excesso (E) de parafuso (P) além da porca (M);
- preparar cápsulas de proteção (1 e 2) e fita (3) de acordo com os dados dimensionais obtidos no passo anterior;
- lavar toda a superfície dos flanges (F1 , F2) para remoção de resíduos de graxas, gorduras, depósitos de sais, sujeiras, películas de tinta, placas de ferrugem pouco aderentes e qualquer outra impureza que possa comprometer a boa aderência dos componentes protetores à superfície metálica;
- secar os flanges (F1 , F2) com ar comprimido;
- verificar a remanescência de impureza e, caso exista, promover limpeza adicional com solvente e posterior secagem;
- aplicar a composição de graxa de silicone modificada no interior do gap (G);
- fixar a fita (3) previamente dimensionada sobre o perímetro do gap
(G) de forma a aprisionar a graxa de silicone modificada no interior
deste gap (G);
aplicar um cordão de elastômero de silicone modificado em torno da base da cabeça dos parafusos (P) faceada com a superfície de um primeiro flange (F1);
aplicar graxa de silicone modificado no interior das cápsulas de proteção cegas (1);
aplicar elastômero de silicone modificado interna e externamente à borda das cápsulas de proteção cegas (1);
aplicar um cordão de elastômero de silicone modificado em torno da base das porcas (M) faceada com a superfície de um segundo flange (F2);
aplicar graxa de silicone modificado no interior das cápsulas de proteção estendidas (2);
aplicar elastômero de silicone modificado interna e externamente à borda das cápsulas de proteção estendidas (2);
instalar sobre a cabeça dos parafusos (P) as cápsulas de proteção cegas (1) e, sobre as porcas (M), as cápsulas de proteção estendidas (2);
verificar a vedação estabelecida inicialmente pelo encaixe simples e, adicionalmente, fazer uma aplicação de elastômero de silicone modificado por sobre os cantos vivos de ambas as cápsulas de proteção (1 e 2) para reforçar a vedação;
aplicar elastômero de silicone modificado de modo a cobrir em sua totalidade a superfície dos flanges (F1 , F2), suas extremidades, cápsulas de proteção (1 ,2) e fita (3);
aplicar na união entre um flange (F1 ou F2) e um segmento de tubulação (T1 ou T2) uma camada extraordinária de elastômero de silicone modificado, a qual deve ter espessura de, no mínimo, duas vezes o diâmetro nominal da tubulação;
aplicar uma etiqueta de rastreabilidade (R) que contenha informações de identificação da junção de flanges (F1 , F2) que está
sendo tratado e, a seguir, cobrir esta etiqueta de rastreabilidade (R) com uma camada fina do elastômero de silicone modificado;
- recobrir toda a área dos flanges (F1 , F2) previamente coberta com elastômero de silicone modificado com o material de acabamento de forma a corrigir possíveis falhas, microporosidades, de forma que a superfície fique lisa e uniforme;
- fazer uma verificação final da cobertura de proteção como um todo. As composições modificadas segundo a presente invenção podem, adicionalmente, ser colorizadas de forma a atender a projetos específicos ou codificações de determinadas indústrias.
As informações da etiqueta de rastreabilidade (R) podem, por exemplo, serem escolhidas entre: data de realização do serviço de proteção, local da planta de tubulações onde está aquela junção mecânica, números de referência, período médio para realizar a próxima inspeção, e outras que dependem da organização interna da indústria onde a proteção foi aplicada.
A Figura 5 mostra um exemplo puramente ilustrativo de junta mecânica (J) entre dois segmentos de tubo, já ilustrada na Figura 1 , após a execução do método de proteção de acordo com a presente invenção.
Embora a presente invenção tenha sido descrita em sua forma de realização preferida, os conceitos principais que norteiam a presente invenção, que são: composições à base de elastômero de silicone, artigos e método de proteção contra corrosão, se mantêm preservados quanto ao seu caráter inovador, onde aqueles usualmente versados na técnica poderão vislumbrar e praticar variações, modificações, alterações, adaptações e equivalentes cabíveis e compatíveis ao meio de trabalho em questão, sem, contudo se afastar da abrangência do espírito e escopo da presente invenção, que estão representados pelas reivindicações que se seguem.
Claims
1. COMPOSIÇÕES À BASE DE ELASTÔMERO DE SILICONE para emprego na proteção de artigos metálicos contra corrosão causada por ação do meio ambiente caracterizado por compreender composições à base de silicone as quais são modificadas pela adição de outros agentes químicos de acordo com a aplicação a que se destinam e que são:
- uma primeira composição que se refere a uma graxa de silicone modificada que compreende a mistura física entre de uma graxa de silicone comercial (P928-10 LUB) com 93,0 a 97,0 p/p de polidimetil- siloxano (CAS 63148-62-9), 2,0 a 5,0 p/p de cargas inorgânicas (CAS
112945-52-5) e 0,1 a 0,5 p/p de aditivos estabilizantes (CAS 68037- 64-9);
- uma segunda composição que se refere a uma borracha de silicone modificada para confecção das cápsulas de proteção (1 e 2) e fitas (3) e compreende a mistura física entre 68,0 a 77,0 p/p elastômero de silicone comercial (borracha de silicone poli 400) na forma líquida com 8,0 a 12,0 p/p de polidimetil-siloxano (CAS 63148-62-9) e 15,0 a 20,0 p/p de cargas inorgânicas;
- uma terceira composição que se refere a um elastômero de silicone modificado e compreende a mistura física entre um elastômero de silicone comercial em forma de pasta com 7,0 a 13,0 p/p de oximosilano (CAS 22984-54-9) e 1 ,0 a 5,0 p/p de aminopropil-trietoxi- silano (CAS 919-30-2);.
- uma quarta composição que se refere a um material de acabamento e compreende a mistura física entre 3 partes p/p de fluido de silicone comercial (50 cSt) com 1 parte p/p de polidimetil-siloxano (CAS 63148-62-9).
2. COMPOSIÇÕES À BASE DE ELASTÔMERO DE SILICONE de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por as composições modificadas poderem, adicionalmente, ser colorizadas de forma a atender a projetos específicos ou codificações de determinadas indústrias.
3. ARTIGOS MANUFATURADOS de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por poderem ser configurados na forma de cápsulas de proteção (1 ou 2) e na forma de fitas (3) onde:
- as cápsulas de proteção (1 ou 2) têm duas configurações principais: uma cápsula de proteção cega (1) destinada a cobrir a cabeça de um parafuso (P) de união entre flanges (F1 , F2) e uma cápsula de proteção estendida (2) destinada a cobrir uma porca (M) com um eventual excesso (E) do parafuso ao qual ela é enroscada; são confeccionadas em moldes previamente preparados onde, cada molde, apresenta medidas relativas às diversas dimensões de cabeças de parafusos (P) e porcas (M) existentes no mercado, que normalmente encontram-se na faixa entre 1/2" e 2 1/2", e que permitem um ajuste da cápsula de proteção (1 ou 2) na porca (M) ou cabeça de parafuso (P), sem possibilidade de folgas e, para qualquer uma das dimensões que podem ser assumidas pelas cápsulas de proteção (1 ou 2), a espessura das paredes formadoras destas últimas é de, no mínimo, 3 mm; e
- as fitas (3) podem ser manufaturadas por moldagem, apresentam suas dimensões principais relativas às diversas dimensões das juntas mecânicas (J) onde serão aplicadas, onde o comprimento (Y), é dependente do perímetro dos flanges (F1 e F2), que normalmente encontram-se na faixa entre 1/2" e 2 1/2", e que permitem um ajuste destas fitas (3) em um comprimento exato sem possibilidade de folgas ou sobreposição em suas extremidades ao serem aplicadas, a largura (X) que deve ser estimada de acordo com a dimensão do gap (G) e a espessura (Z) estimada de acordo com as duas dimensões anteriores de forma a assegurar a resistência desta fita (3).
3. MÉTODO DE PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO de acordo com as reivindicações 1, 2 e 3, caracterizado por compreender os seguintes passos:
- identificar o local de execução do serviço; realizar medições dimensionais na peça a ser protegida como perímetro total do flange (F1 ou F2), a abertura, gap (G), entre os flanges (F1 e F2), tamanho das cabeças dos parafusos (P), tamanho das porcas (M) enroscadas nos parafusos (P), comprimento do excesso (E) de parafuso (P) além da porca (M);
preparar cápsulas de proteção (1 e 2) e fita (3) de acordo com os dados dimensionais obtidos no passo anterior;
lavar toda a superfície dos flange (F1 e F2) para remoção de resíduos de graxas, gorduras, depósitos de sais, sujeiras, películas de tinta, placas de ferrugem pouco aderentes e qualquer outra impureza que possa comprometer a boa aderência dos componentes protetores à superfície metálica;
secar os flanges (F1 e F2) com ar comprimido;
verificar a remanescência de impureza e, caso exista, promover limpeza adicional com solvente e posterior secagem;
aplicar a composição de graxa de silicone modificada no interior do gap (G);
fixar a fita (3) previamente dimensionada sobre o perímetro do gap (G) de forma a aprisionar a graxa de silicone modificada no interior deste gap (G);
aplicar um cordão de elastômero de silicone modificado em torno da base da cabeça dos parafusos (P) faceada com a superfície de um primeiro flange (F1);
aplicar graxa de silicone modificado no interior das cápsulas de proteção cegas (1);
aplicar elastômero de silicone modificado interna e externamente à borda das cápsulas de proteção cegas (1);
aplicar um cordão de elastômero de silicone modificado em torno da base das porcas (M) faceada com a superfície de um segundo flange (F2);
aplicar graxa de silicone modificado no interior das cápsulas de proteção estendidas (2);
- aplicar elastômero de silicone modificado interna e externamente à borda das cápsulas de proteção estendidas (2);
- instalar sobre a cabeça dos parafusos (P) as cápsulas de proteção cegas (1) e, sobre as porcas (M), as cápsulas de proteção estendidas
(2);
- verificar a vedação estabelecida inicialmente pelo encaixe simples e, adicionalmente, fazer uma aplicação de elastômero de silicone modificado por sobre os cantos vivos de ambas as cápsulas de proteção (1 e 2) para reforçar a vedação;
- aplicar elastômero de silicone modificado de modo a cobrir em sua
- totalidade a superfície dos flanges (F1 , F2), suas extremidades,
- cápsulas de proteção (1 ,2) e fita (3);
- aplicar na união entre um flange (F1 ou F2) e um segmento de tubulação (T1 ou T2) uma camada extraordinária de elastômero de silicone modificado, a qual deve ter espessura de, no mínimo, duas vezes o diâmetro nominal da tubulação;
- aplicar uma etiqueta de rastreabilidade (R) que contenha informações de identificação da junção de flanges (F1, F2) que está sendo tratado e, a seguir, cobrir esta etiqueta de rastreabilidade (R) com uma camada fina do elastômero de silicone modificado;
- recobrir toda a área dos flanges (F1, F2) previamente coberta com elastômero de silicone modificado com o material de acabamento de forma a corrigir possíveis falhas, microporosidades, de forma que a superfície fique lisa e uniforme;
- fazer uma verificação final da cobertura de proteção como um todo.
4. MÉTODO DE PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por as informações da etiqueta de rastreabilidade (R) poderem serem escolhidas entre: data de realização do serviço de proteção, local da planta de tubulações onde está aquela junção mecânica, números de referência, período médio para próxima inspeção e outras que são dependentes da organização interna da indústria onde a proteção foi aplicada.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/BR2011/000263 WO2012019256A1 (pt) | 2010-08-12 | 2011-08-08 | Composições à base de elastômero de silicone, artigos e método de proteção contra corrosão |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BR20100074377 | 2010-08-12 | ||
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Family
ID=45567214
Family Applications (1)
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| PCT/BR2011/000263 WO2012019256A1 (pt) | 2010-08-12 | 2011-08-08 | Composições à base de elastômero de silicone, artigos e método de proteção contra corrosão |
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