BRPI0408940B1

BRPI0408940B1 - encaixe de extremidade para um tubo flexível, conjunto de tubo e método de montagem do conjunto de tubo

Info

Publication number: BRPI0408940B1
Application number: BRPI0408940A
Authority: BR
Inventors: Tony Eccleston
Original assignee: Ge Oil & Gas Uk Limited
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2018-10-09
Also published as: EP1606544A1; US20040245774A1; WO2004085905A1; BRPI0408940A8; BRPI0408940A; US7204524B2; DK1606544T3; EP1606544B1

Abstract

"encaixe de extremidade para um tubo flexível, conjunto de tubo e método de montagem do conjunto de tubo". a presente invenção refere-se a um encaixe de extremidade, um conjunto de tubo e um método de montagem de um conjunto de tubo ao qual um encaixe de extremidade (10) é provido com um furo e pelo menos uma porção elevada (14a, 14b) é provida na superfície do alojamento do encaixe (10) que define o furo. quando uma porção de extremidade de um tubo (20) é inserida no furo da porção elevada (14a, 14b), acopla a superfície externa correspondente do tubo para prover uma vedação.

Description

(54) Título: ENCAIXE DE EXTREMIDADE PARA UM TUBO FLEXÍVEL, CONJUNTO DE TUBO E MÉTODO DE MONTAGEM DO CONJUNTO DE TUBO (73) Titular: GE OIL & GAS UK LIMITED, Empresa Britânica. Endereço: 2, HIGH STREET, NAILSEA, BRISTOL, BS48 IBS, REINO UNIDO(GB) (72) Inventor: TONY ECCLESTON

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 09/10/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 09/10/2018

Assinado digitalmente por:

Liane Elizabeth Caldeira Lage

Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados ·· · ······ · ······ • · · · ··· · · · · ·· ··· · · • · ·· ····· « * · · • · · ····· ··

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ENCAIXE DE EXTREMIDADE PARA UM TUBO FLEXÍVEL, CONJUNTO DE TUBO E MÉTODO DE MONTAGEM DO CONJUNTO DE TUBO.

Referência Cruzada A Pedido Relacionado

O presente pedido de patente reivindica a prioridade do pedido de patente provisório U.S. N^fi de Série 60/457.653, depositado em 26 de março de 2003.

Antecedentes da Invenção

A presente invenção refere-se a um tubo flexível e a um conjunto de encaixe de extremidade e, mais particularmente, a um conjunto tal que seja relativamente simples em construção, baixo em custo, e fácil de montar.

Quando o óleo bruto, gasolina, ou outros fluidos similares são transportados através de tubos e/ou tubos ascendentes em ambientes subaquáticos, vários desafios apresentam-se com relação ao desenho dos tubos e dos tubos ascendentes para o transporte dos fluidos, e à provisão de encaixes de extremidade apropriados para os mesmos. Porexemplo, os tubos e os tubos ascendentes devem prover uma barreira ao fluido e ao mesmo tempo ser resistentes à deformação e à penetração, embora devam ser flexíveis e conectáveis a outros equipamentos. Da mesma forma, uma vedação eficiente deve ser estabelecida entre a porção de furo de extremidade do tubo e o encaixe de extremidade. Para este fim, muitos projetos deste tipo requerem anéis de vedação sofisticados entre o tubo e o seu encaixe de extremidade, cujos projetos são dispendiosos e requerem um extensivo trabalho de montagem.

A presente invenção direciona-se a um tubo flexível e de um conjunto de encaixe de extremidade que atendam a todos estes critérios, incluindo uma vedação eficiente entre o tubo e o seu encaixe de extremidade, e ainda assim relativamente simples em termos de construção, fácil de montar, e econômico.

Breve Descrição dos Desenhos

A Figura 1 é uma vista em seção longitudinal parcial de um conjunto de encaixe de extremidade de acordo com uma modalidade da presente

• · · ··· ····«·· · · ·· · ······ · «··*·· • · · · ··· · · · · ·· ··· · · • · * ·· «·· · · invenção.

A Figura 2 é uma vista similar à da Figura 1, ilustrando, porém, o encaixe de extremidade da Figura 1 conectado a um tubo flexível.

A Figura 3 é uma vista parcial, ampliada de um detalhe da Figura 2.

Descrição Detalhada

Com referência à Figura 1 dos desenhos, um encaixe de extremidade de acordo com uma modalidade da presente invenção é mostrado, de modo geral, com o numeral de referência 10. O encaixe de extremidade 10 encontra-se na forma de um alojamento de modo geral em um formato tubular que inclui um flange anular 10a que estende-se em um sentido radial para fora do mesmo, de modo a permitir que o encaixe de extremidade seja conectado a um outro equipamento.

Um orifício de teste que estende-se em um sentido radial 10b estende-se através da parede do encaixe de extremidade 10, e o encaixe de extremidade tem uma porção de diâmetro externo reduzido 10c através da qual dois furos externamente roscados, que estendem-se em um sentido radial, 10d e 10e se estendem adaptados para receber parafusos roscados externamente (não mostrados na Figura 1) por motivos a ser descritos.

O encaixe de extremidade 10 tem um furo contínuo que estendese através do mesmo, escalonado de modo a formar uma porção de extremidade 12a, uma porção intermediária denteada ou ondulada 12b, e uma porção de extremidade oposta 12c. O diâmetro interno da porção de furo intermediário 12b é maior que o diâmetro interno da porção de furo de extremidade 12a e menor que o diâmetro interno da porção de furo de extremidade 12c.

Duas saliências elevadas, anulares, espaçadas no sentido axial 14a e 14b, cada qual tendo uma seção transversal curvada, estendem-se em torno da circunferência interna da parede, definindo a porção de furo intermediário 12b. As saliências 14a e 14b podem ser formadas de qualquer maneira convencional, como, por exemplo, por meio de uma denteação ou ondulação da última parede, moldando as saliências integralmente com a • · · · · · • · · · · · ······· · • · · · · • · · ·· • · • · ♦ · • · parede, etc..

A Figura 2 ilustra um tubo flexível 20 conectado ao encaixe de extremidade 10. O tubo 20 é formado por uma camada tubular interna 22, de preferência na forma de uma carcaça metálica de entrefechamento fabricada a partir de uma faixa de ligas de aço inoxidável resistente à corrosão dependendo do fluido a ser transportado. Uma camada de barreira tubular 24 estende-se em torno da camada 22 com a superfície interna da primeira estando em contato íntimo com a superfície externa da outra. Embora o material que forma a camada 24 possa variar, um exemplo seria um material plástico, como, por exemplo, um polímero, de modo a ficar quimicamente resistente ao fluido que é transportado. Exemplos deste material são o polietileno de alta densidade (HDPE), náilon PA11, e polifluoreto de vinilideno (PVDF).

Uma camada de blindagem ou de reforço 26 é envolvida em torno da camada 24, com a superfície interna da primeira estando em contato íntimo com a superfície externa da outra. A camada 26 é projetada de modo a prover resistência à pressão interna e externa na direção circular, e pode assumir várias formas. Por exemplo, a camada 26 pode ser formada por meio do enrolamento circunferencial de um ou mais fios perfilados, de preferência feitos de aço de carbono, em torno da camada 24, com os enrolamentos adjacentes sendo entrelaçados de modo a formarem uma camada de blindagem.

O comprimento da camada 26 é menor que o das camadas 22 e 24 e a camada 26 é posicionada de modo que a sua extremidade se justaponha ao ressalto entre a porção de furo intermediária 12b e a porção de furo de extremidade 12c, e de modo que a sua porção de extremidade correspondente se encaixe na porção de furo de extremidade 22c. Os parafusos 28a e 28b são roscados nos furos 10d e 10e com suas respectivas extremidades encaixando-se na camada 26 de modo a prender o tubo 20 no encaixe de extremidade 10.

Conforme melhor mostrado na Figura 3, um anel de retenção 30 fica disposto na porção de extremidade do tubo 10, e, mais particularmente,

• · • · • · ·

······ • · · · · · · • · • · • · • · *· ao longo da porção da camada interna 22 que se estende ao longo da porção de furo intermediária 12b. O anel 30 tem um flange anular 30a que se estende no sentido radial para fora de uma extremidade do mesmo que se encaixa acima do ressalto na junção entre a porção de furo de extremidade 12a e a porção de furo intermediária 12b. Sendo assim, as respectivas porções de extremidade das camadas de tubo 22 e 24 se estendem entre a superfície interna do anel 30 e a parede do encaixe de extremidade 10 que define a porção de furo intermediária 12b, com as respectivas extremidades das camadas justapondo-se ao flange 30a. Como um resultado, as saliências 14a e 14b se acoplam de maneira vedante nas superfícies internas correspondentes da camada de tubo 24 com o anel 30 promovendo o engate.

Como um exemplo do método de montagem do encaixe de extremidade 10 no tubo 20, o tubo 20 é inserido no encaixe de extremidade 10 com as camadas 22, 24, e 26 e o anel 30 nas posições mostradas na Figura 2 e apresentadas acima. Os parafusos 26a e 28b são em seguida aparafusados nos furos 10d e 10e até que os mesmos se encaixem na camada 26.

Uma peça de encosto 40 (Figura 2) é colocada no furo 10 em uma relação espaçada ao anel 30 e à extremidade correspondente do tubo

10. A peça de encosto 40 tem uma seção transversal afunilada e um diâmetro externo máximo ligeiramente maior que o diâmetro interno do anel de tubo 20. Uma haste 40a é conectada à peça de encosto e acionada por meio de uma máquina motriz (não mostrada) que puxa a haste e a peça de encosto em uma direção da direita para a esquerda, conforme visto na Figura 2. A peça de encosto 40, deste modo, encaixa o anel 30 e força o mesmo em um sentido radial para fora com uma força suficiente para aumentar o diâmetro interno do anel 30 a um tamanho substancialmente igual ao do diâmetro externo da peça de encosto 40. Sendo assim, uma força compressiva significante se estabelece contra as camadas de tubo 22 e 24 de modo a posicionar de forma apropriada o tubo 20 no encaixe de extremidade 10 e forçar as saliências 14a e 14b para um encaixe de vedação relativamente forte com a camada 24. O tubo 20 fica, então, permanentemente preso ao encaixe de extremidade 10 de qualquer maneira convencional, como, por exemplo, por

• · · · · • ♦ · · • · «·· · ······· · · ·· · ······ meio do aparafusamento de uma camisa, ou coisa do gênero (não mostrada) sobre o encaixe de extremidade e/ou por meio da injeção de epóxi sobre as camadas 22, 24, e 26.

Com as saliências 14a e 14b que provêem uma vedação significante entre o tubo 20 e o encaixe de extremidade 10, o conjunto de tubo flexível / encaixe de extremidade da modalidade acima atende a todos os critérios requeridos para um tubo flexível conforme descrito acima, embora sendo relativamente simples em construção, retativamente fácil de montar, relativamente econômico, e relativamente fácil de testar.

Variações (1) 0 número de saliências de vedação 14a e 14b pode variar com relação ao número descrito acima.

(2) As saliências de vedação 14a e 14b podem ser feitas por meio da moldagem das mesmas na porção de parede intermediária 12b do encaixe de extremidade 12.

(3) As saliências de vedação 14a e 14b podem ser formadas separadamente do alojamento do encaixe de extremidade 12 e anexadas, ligadas, ou de outra forma presas à porção de parede intermediária de qualquer maneira convencional.

(4) A seção transversal, ou perfil, das saliências de vedação 14a e 14b pode ter uma forma diferente da curvada.

(5) A composição de cada uma das camadas 22, 24, e/ou 26 pode variar dentro do âmbito da presente invenção.

(6) Uma ou mais dentre as camadas 22, 24, e/ou 26 podem ser eliminadas, e/ou substituídas por qualquer camada de um desenho diferente.

(7) Duas ou mais dentre as camadas 22, 24, e/ou 26 podem ser providas e/ou camadas adicionais de um projeto diferente podem ser acrescentadas às camadas 22, 24, e/ou 26.

(8) As dimensões relativas das saliências 14a e 14b, assim como das camadas 22, 24, e 26 podem variar.

(9) Uma camisa externa pode ser colocada sobre o encaixe de extremidade 10 e as camadas adicionais acima mencionadas podem se es-

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tender em um espaço entre a camisa externa e o encaixe de extremidade e um epóxi pode ser injetado no espaço e em torno das porções estendidas das camadas adicionais.

(10) As superfícies denteadas ou onduladas que definem a por5 ção de furo intermediária 12b podem ser substituídas por uma superfície reta tendo os elementos ou perfis de vedação formados sobre os mesmos ou dentro dos mesmos.

(11) As referências espaciais, como, por exemplo, sob, sobre, entre, externo, interno, e circundante se prestam para fins de ilustra10 ção somente e não limitam a orientação específica ou a localização das camadas descritas acima.

(12) As vedações de anel convencionais podem ser providas além das saliências de vedação 14a e 14b.

Embora apenas algumas modalidades exemplares da presente 15 invenção tenham sido descritas em detalhe acima, os versados na técnica prontamente apreciarão que muitas outras modificações são possíveis nas modalidades exemplares sem materialmente se afastar dos ensinamentos novos ou das vantagens da presente invenção. Por conseguinte, pretendese que todas estas modificações estejam inclusas no âmbito da presente invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Encaixe de extremidade (10) para um tubo flexível (20) possuindo múltiplas camadas, para uso em ambientes submarinos, o encaixe de extremidade (10) CARACTERIZADO por compreender um alojamento que define um furo para receber uma porção de extremidade do tubo (20), uma superfície do alojamento definindo o furo que possui pelo menos duas porções elevadas espaçadas em um sentido axial (14a, 14b); em que o furo é escalonado de modo a definir pelo menos duas porções de furo tendo diferentes diâmetros (12b e 12c), tais porções de extremidade de todas as camadas do tubo (20) se estendem na porção de furo com o diâmetro maior (12c), e as menores porções de extremidade dentre todas as camadas se estendem na porção de furo com o diâmetro menor (12b); em que as porções elevadas (14a, 14b) são formadas na porção de furo que tem o diâmetro menor (12b) para o encaixe com uma superfície externa correspondente do tubo na referida porção de furo que tem o diâmetro menor (12b) de modo a prover uma vedação; em que cada porção elevada (14a, 14b) tem uma seção transversal curvada.
2. Encaixe de extremidade, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por cada porção elevada (14a, 14b) ser formada integralmente com o alojamento.
3. Encaixe de extremidade, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO por cada porção elevada (14a, 14b) ser da forma de um anel anular.
4. Encaixe de extremidade, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por cada porção elevada (14a, 14b) ser formada por meio da provisão de sulcos na superfície de alojamento.
5. Encaixe de extremidade, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por cada porção elevada (14a, 14b) ser formada por meio da provisão de ondulações na superfície de alojamento.

de 25/09/2017, pág. 8/10
6. Encaixe de extremidade, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda uma abertura (1 Od, 10e) internamente roscada, formada através do alojamento e estendendo-se para o furo, e um parafuso (28a, 28b) que se encaixa de forma roscada na abertura e adaptado para se

5 encaixar no tubo (20).
7. Encaixe de extremidade, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por um anel de suporte (30) que se estende dentro de uma porção de extremidade do tubo (20) de modo que a última porção de extremidade do tubo se estenda entre a porção elevada (14a, 14b) e o anel de suporte (30).
10 8. Encaixe de extremidade, de acordo com a reivindicação 7,

CARACTERIZADO por um anel de suporte (30) ter um flange anular (30a) formado no mesmo, no qual se encaixa em um outro ressalto definido entre as duas porções de furo com o menor diâmetro (12b) e uma outra porção de furo (12a) de diâmetro ainda menor.

15 9. Encaixe de extremidade, de acordo com a reivindicação 8,

CARACTERIZADO pelo flange (30a) se estender para fora em um sentido radial do anel (30).

10. Encaixe de extremidade, de acordo com as reivindicações 8 ou 9, CARACTERIZADO pelo flange (30a) se estender entre o ressalto e a extremi20 dade correspondente do tubo.
11. Encaixe de extremidade, de acordo com as reivindicações 1, CARACTERIZADO por compreender ainda um orifício de teste que se estende no sentido radial (10b) formado através do alojamento e aberturas em uma superfície externa do alojamento e em uma superfície interna do alojamento em um local

25 entre as porções elevadas (14a, 14b).

Petição 870170072085, de 25/09/2017, pág. 9/10
12. Conjunto de tubo, compreendendo um encaixe de extremidade (10), conforme definido nas reivindicações de 1 a 11, CARACTERIZADO por compreender:

um tubo flexível (20) tendo múltiplas camadas e uma porção de extremidade do mesmo que se estende no furo, as porções de extremidade de todas as camadas do tubo (20) se estendem na porção de furo com o diâmetro maior (12c), e as menores porções de extremidade dentre todas as camadas se estendem na porção de furo com o diâmetro menor (12b), em que as porções elevadas encaixam-se na superfície externa correspondente do tubo da referida porção de tubo tendo o diâmetro menor de modo a prover a vedação.
13. Método de montagem de um conjunto de tubo, CARACTERIZADO por compreender a provisão de um alojamento que define um furo em um encaixe de extremidade, a provisão de pelo menos duas porções elevadas espaçadas em um sentido axial (14a, 14b) sobre a superfície do alojamento que define cada furo tendo uma seção transversal curvada, em que o furo é escalonado de modo a definir pelo menos duas porções de furo tendo diferentes diâmetros (12b e 12c), e em que as porções elevadas (14a, 14b) são formadas na porção de furo que tem o diâmetro menor (12b) e a inserção de uma porção de extremidade de um tubo flexível (20) tendo múltiplas camadas (22, 24, 26) em cada furo que tais porções de extremidade de todas as camadas do tubo (20) se estendem na porção de furo com o diâmetro maior (12c) e as menores porções de extremidade dentre todas as camadas se estendem na porção de furo com o diâmetro menor (12b), e as porções elevadas encaixam-se na superfície externa correspondente do tubo (20) na referida porção de furo tendo o diâmetro menor de modo a prover a vedação.

de 25/09/2017, pág. 10/10

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Fig- 3 12b