BRPI0720815B1

BRPI0720815B1 - método para inibir a corrosão em tubos, estrutura de compósito para a superfície externa de um tubo

Info

Publication number: BRPI0720815B1
Application number: BRPI0720815A
Authority: BR
Inventors: J Mackinnon Kevin; Whitaker Thomas
Original assignee: Ind Insulation Group
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-12-06
Publication date: 2018-12-26
Also published as: US8506735B2; BRPI0720815A2; CN101495793A; CA2677194A1; US20090260751A1; US20080206543A1; US8568844B2; PL2118549T3; RU2462643C2; CA2677194C; EP2118549A1; WO2008094354A1; EP2118549A4; MX2009008300A; BR122018070301B8; RU2009130577A; EP2118549B1; HK1129919A1; CN101495793B; BR122018070301B1

Abstract

método para inibir a corrosão em tubos, estrutura de compósito para a superfície externa de um tubo e kit de fabricação de uma estrutura de compósito de revestimento de proteção-isolação um método e estrutura de compósito de isolação/revestimento de proteção são providos para inibir a corrosão de tubulações. o método compreende as etapas: formar uma isolação porosa com uma forma alongada arqueada; aplicar uma camada de solução de silicato de sódio à isolação e, pelo menos parcialmente, dentro dos poros; permitir que a camada de solução de silicato de sódio cure à camada de em um grau solução de limite; silicato colar a de sódio face externa depois que a etapa de cura tenha sido realizada; instalar a isolação na superfície externa de uma tubulação; e selar quaisquer junções ou bordas expostas que possam existir entre os produtos instalados. a estrutura, feita com este método, pode ter uma camada de soltura release e cola de contato.

Description

MÉTODO PARA INIBIR A CORROSÃO EM TUBOS, ESTRUTURA DE

COMPÓSITO PARA A SUPERFÍCIE EXTERNA DE UM TUBO.

Campo da Invenção [001]

A presente invenção se relaciona a melhoramentos em tubos revestidos e isolação de equipamento que são úteis em prover proteção a condições climáticas desfavoráveis, fixação da isolação em tubos ou equipamento, resistência a esforços físicos, e corrosão em tubos ou equipamentos.

A presente invenção também provê uma isolação revestida préaplicada, que é vantajosa em relação àquela utilizada no presente estado da técnica.

Histórico da Invenção [002]

Em muitas indústrias é lugar comum adicionar isolação térmica em tubos e partes de equipamentos, para evitar perdas/ ganhos de calor. Quando a isolação de tubos e partes de equipamento é exposta a condições ambientais, o material da isolação pode se umedecer, que ocasiona deterioração física, perda de eficiência térmica, e corrosão do tubo ou da parte do equipamento que deve ser isolada.

Assim, uma camada externa adicional, comumente chamada de revestimento de proteção (lagging ou cladding) é instalada sobre a isolação para prover proteção às condições climáticas e desgaste físico. Correntemente, o campo de isolação sente falta de uma construção de revestimento de proteção, qual revestimento possa ser pré-aplicado a uma isolação, como construção de isolação pré-revestida, de modo que possa ser facilmente, rapidamente, e eficientemente instalada em tubos e/ou partes de equipamento no próprio local de operação.

[003]

Tipicamente, materiais de revestimento de proteção, tal como folhas metálicas, laminados plásticos, tecidos de

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 10/44

2/23 fibra de vidro, não são colados à isolação na fábrica antes de serem levados para o campo. Ao invés, os materiais de isolação são levados para o campo e ali aplicados, e então o revestimento de proteção é aplicado separado sobre a isolação, e então o revestimento de proteção e à isolação são então simplesmente presos e/ou amarrados. A razão disso é o fato de a maior parte das superfícies de isolação ser empoeirada e fibrosa, portanto a superfície de isolação contém fibras soltas e, dai, não permite a colagem direta do revestimento sobre a isolação, o que torna o processo no campo lento e trabalhoso. Assim, o revestimento de proteção deve ser instalado e selado em uma etapa separada, depois de a isolação ter sido devidamente instalada e presa por meio de fitas ou cordões.

[004] A prática nestes casos é levar o material de isolação e revestimento de proteção para o local de instalação no campo, e ali instalar a isolação nos tubos ou partes de equipamento, e fixá-la por meio de fitas ou cordões, e só depois disso aplicar o revestimento de proteção. O problema com este processo é que quando a isolação e o revestimento são presos um no outro, se forma um espaço, mesmo minúsculo, nas sobreposições e entre as folhas nas junções, onde o revestimento de proteção reveste a isolação circular dos tubos. O movimento do revestimento de proteção, em relação à isolação e superfície isolada, que é provocado pelo movimento dos tubos ou partes do equipamento e/ou contração/ expansão térmica diferencial, impede uma boa selagem, que, por sua vez, permite a formação de folgas, através das quais penetra água e outros eletrólitos na isolação, que são absorvidos ou condensados na isolação

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 11/44

3/23 ocasionando CUI (de Corrosion Under Insulation (Corrosão Sob Isolação)) . A presente invenção se dedica a estes problemas, em primeiro lugar, provendo uma isolação adequada para ser colada diretamente ao revestimento de proteção.

[005]

Seria desejável prover uma isolação adequada que possa ser colada de modo uniforme a um revestimento de proteção. Tal substrato de isolação impede o movimento do revestimento de proteção, depois de o revestimento de isolação ter sido instalado em tubos ou partes de equipamento. Isto permite a aplicação do revestimento de proteção na própria fábrica, que reduz dramaticamente o tempo de instalação no campo e, por conseguinte, reduz os custos associados (reduzindo gastos com ferramentas, mão de obra, e materiais) . Antes da presente invenção, devido à natureza friável de muitos materiais de isolação, um revestimento de proteção devia ser instalado manualmente sobre a isolação térmica no local de instalação do tubo ou parte do equipamento que requer isolação. Uma estrutura de compósito de isolação- revestimento de proteção servia para garantir a cola entre e revestimento de proteção em condições industriais tipicas. A presente invenção se dedica a estas e outras necessidades.

[006] A corrosão de tubos ou partes de equipamento - que também é conhecido como Corrosão Sob Isolação (CUI de

Corrosion Under insulation) - é um problema importante para maior parte dos processos industriais, incluindo, mas não se limitando a, processos na indústria de petróleo, quimica, de alimentos, e de papel. Em muitos casos, a corrosão de tubos ou partes de equipamento não é determinada até ocorrer uma falha de sistema. A CUI pode provocar vazamentos em

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 12/44

4/23 tubulações e equipamentos, danos catastróficos provenientes de tais vazamentos, tempos de equipamento parado, e custos elevados de manutenção.

[007] Embora a corrosão possa ser facilmente diagnosticada por meio de um simples exame visual nos tubos ou partes do equipamento, a isolação e o revestimento de proteção na superfície externa do tubo ou parte do equipamento obstruem qualquer exame visual. Como a penetração de água é imprevisível e, portanto, também a CUI, a inspeção tem que englobar a totalidade do sistema isolado para ser efetiva. A corrosão de um particular segmento de tubulação ou parte de equipamento, por conseguinte, importa em uma determinação dispendiosa e difícil.

[008] Para corrosão em tubos ou partes de equipamento, há que se considerar: (1) anodo, (2) catodo, (3) a trajetória elétrica causada pela diferença de potencial entre anodo e catodo, e (4) um eletrólito, específicos para situação (i.e. superfície metálica do tubo ou parte do equipamento). A velocidade ou frequência de transferência de elétrons entre anodo e catodo se correlaciona com a tendência do tubo ou parte do equipamento de se corroer, e é função do material que constitui o tubo e/ou parte do equipamento, de seu conteúdo, da temperatura de operação, etc.. Embora a CUI possa ser inibida, em uma certa extensão, através de uma escolha apropriada do substrato, o substrato ainda será suscetível a CUI, se os eletrólitos forem introduzidos por uma isolação umedecida. Nem sempre é possível, do ponto de vista de custo, substituir os tubos ou partes de equipamento existentes, de modo que o substrato nem sempre pode ser selecionado. É particularmente importante evitar que os

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 13/44

5/23 eletrólitos (que na maior parte dos casos é água) interajam com a isolação que envolve a tubulação ou parte do equipamento, e a própria tubulação ou parte do equipamento, que sela a isolação do ambiente externo. A presente invenção também se dedica a esta necessidade.

[009] Há uma variedade de métodos para detectar CUI antes de ocorrer um problema no sistema, tal como remover isolação e inspecionar as superfícies da tubulação ou partes do equipamento, utilizando medidores de densidade de umidade e exame por infravermelho. Estes métodos, no entanto, demandam muito tempo, são custosos, e, frequentemente, requerem interromper operação da instalação. Os esforços de detecção seriam abrandados implementando sistemas empregando estruturas de compósito compreendendo um revestimento de proteção aplicado sobre a isolação, que, se provida adequadamente (i.e. provendo uma interface uniforme entre o revestimento de proteção e a isolação) limita o custo de inspeção CUI porque não permite a presença de vapor entre a camada de revestimento de proteção e a camada isolante. Os métodos atuais para prover um revestimento de proteção permitem o movimento do revestimento de proteção, e, daí, não provêem uma selagem efetiva. Por exemplo, utilizam-se fitas metálicas para prender o revestimento de alumínio à isolação, para fixar a isolação e o revestimento metálico no tubo, mas sem impedir a penetração de água nas junções, onde os materiais de revestimento se sobrepõem. Esta técnica permite que se forme um espaço entre a superfície externa da isolação e o revestimento, e que o revestimento se movimente, que propicia a penetração de água.

Sumário da Invenção

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 14/44

6/23 [010] A presente invenção em um aspecto se relaciona a um método para inibir a corrosão de tubos e partes de equipamento e inclui as etapas de: formar uma isolação porosa de forma arqueada e alongada, aplicar uma camada de solução de copolimero-silicato de sódio curável em um certo grau, à superfície externa da isolação e, pelo menos parcialmente, penetrar nos poros, colar um revestimento de proteção externo à camada de solução de copolimero-silicato de sódio, depois da etapa de cura, instalar a estrutura de compósito de isolação- revestimento de proteção na superfície externa do tubo ou parte de equipamento, e selar as junções ou bordas expostas entre as múltiplas partes.

[011] Em outro aspecto, o sódio na camada de solução de copolimero-silicato de sódio pode ser substituído com um metal diferente com propriedades similares ao sódio, tal como potássio.

[012]

Em outro aspecto, a isolação porosa pode compreender silicato de cálcio, fibra mineral, lã mineral de rocha, painel de lã mineral, perlita, fibra de vidro, ou combinação destes materiais.

[013] Em um aspecto adicional, o revestimento de proteção e isolação podem ser colados com um adesivo de contato ou adesivo sensível à pressão.

[014] Em ainda outro aspecto, a invenção se relaciona a uma isolação recoberta adequada para ser colada a um revestimento de proteção, para ser empregado na superfície externa de tubos ou partes de equipamento. A isolação recoberta inclui uma isolação porosa de forma arqueada e alongada tendo uma superfície externa porosa, assim como uma superfície interna complementar à superfície externa da

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 15/44

7/23 tubulação. Uma camada de copolímero-silicato de sódio é aplicada sobre a superfície externa da isolação, e deve, pelo menos parcialmente, penetrar nos poros.

[015] Em ainda outro aspecto, a invenção se relaciona a um método para inibir corrosão, incluindo as etapas de dispor uma isolação porosa, aplicar uma solução de copolímerosilicato de sódio à isolação, que, pelo menos parcialmente, penetra nos poros da isolação, e colar o revestimento de proteção externo à camada de solução de silicato de sódio.

[016] Um aspecto adicional da presente invenção provê uma estrutura de revestimento de proteção-isolação de compósito para a superfície externa de tubos ou partes de equipamento, onde uma isolação de forma alongada e arqueada, feita a partir de um material poroso, compreende: uma superfície interna, complementar à superfície externa do tubo e/ou parte de equipamento, e uma superfície externa, uma camada de copolímero-silicato de sódio disposta sobre a superfície externa da isolação que penetra nos poros da isolação, e um revestimento de proteção externo colado, de modo contínuo, à camada de copolímero-silicato de sódio.

[017] Em um aspecto adicional, a presente invenção pode ter a camada de isolação constituída de primeiro e segundo membros de forma arqueada e alongada, que são combinados definindo um tubo, que se ajusta ao segmento de tubo.

[018] Em um aspecto adicional, o revestimento de proteção compreende uma camada de soltura de adesivo sensível à pressão para colar dois membros de isolação.

[019] Ademais, em outro aspecto da presente invenção, é contemplado um kit que compreende um revestimento de proteção que, por sua vez, compreende uma camada de soltura de adesivo

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 16/44

8/23 sensível à pressão que cola dois membros de isolação arqueados, combinados de modo a definir um tubo, que se ajusta ao segmento de tubo. Os membros de isolação incluem uma camada de copolímero-silicato de sódio disposta sobre uma superfície externa destes e que, pelo menos parcialmente, penetra nos poros da superfície externa. 0 kit inclui um adesivo de contato para selar trincas ou bordas formadas entre porções de revestimento adjacentes.

Descrição Resumida dos Desenhos [020] A figura IA é um diagrama de uma estrutura de compósito de isolação - revestimento de proteção, de acordo com uma configuração da invenção, aplicada em torno de um tubo.

[021] A figura 1B é um diagrama de uma configuração da presente invenção, mostrando uma isolação de bloco retangular recoberta com uma composição de copolímero-silicato de sódio; [022] A figura 2 é uma seção transversal de uma configuração da invenção aplicada em torno de um tubo;

[023] A figura 3 é um diagrama de uma configuração da presente invenção, mostrando uma isolação de forma arqueada e alongada recoberta com uma composição de copolímero-silicato de sódio;

[024] A figura 4 é uma seção transversal de uma isolação revestida, de acordo com uma configuração da presente invenção;

[025] A figura 5 é uma vista detalhada de uma porção da seção transversal da figura 4;

[026] A figura 6 é um gráfico da condutividade térmica de uma isolação térmica de silicato de cálcio; e [027] A figura 7 é um fluxograma de processo mostrando as

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 17/44

9/23 etapas que devem ser realizadas para formar uma isolação revestida, de acordo com um método da presente invenção. Descrição Detalhada da Invenção [028] Aplicações referentes à indústria de petróleo, química, alimentos, etc. requerem sistemas que operem em uma ampla gama de temperaturas. Quando estes processos são usados, se pretende manter o consumo de energia no mínimo e a eficiência no máximo, aplicando uma isolação térmica em torno da tubulação e de partes do equipamento. A isolação, ademais, também visa proteger os operadores, para evitar que se encostem na tubulação ou em partes do equipamento, e venham a se queimar ou sofrer lesões. Para a isolação ser adequada a uma gama de equipamentos, a isolação deve ser capaz de suportar altas temperaturas e ser estruturalmente forte.

[029] As propriedades que permitem que a isolação seja mecanicamente robusta e suporte altas temperaturas (estruturas porosas e fibrosas) são as mesmas propriedades que fazem o material ter superfícies friáveis (i.e. superfícies fibrosas e poeirentas) com grande área superficial, que impede a colagem entre isolação e revestimento de proteção para prover uma construção ótima de isolação-revestimento.

[030] A isolação colada no revestimento de proteção de acordo com a presente invenção provê resistência a esforços físicos e a condições climáticas desfavoráveis, e ademais é estruturalmente forte e provê proteção à corrosão de tubos ou partes de equipamento, que pode ocorrer entre a superfície externa de tubo (ou equipamento) e a isolação. A estrutura de compósito de isolação-revestimento de proteção

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 18/44

10/23 melhora a eficiência do processo de instalação, reduzindo tempo e custo de instalação.

[031] Para começar, uma isolação de tubo-revestido (também chamada aqui de estrutura de compósito) de acordo com uma configuração da invenção é mostrada na figura IA. A configuração da isolação de tubo-revestido 120, onde o revestimento é pré-aplicado, está mostrada na figura IA em torno do um tubo convencional 20. A isolação 120 tem uma superfície interna 10 e uma superfície externa 30. A estrutura de compósito 120 inclui dois membros de isolação de forma arqueada e alongada 50, cada um destes membros tem uma superfície interna 40 e superfície externa 60. A superfície externa 60 tem uma solução de copolímero-silicato de sódio 70 aplicada sobre a mesma, que penetra nos poros da isolação de acordo com uma configuração. Colado diretamente à isolação de recobrimento 75, depois de a isolação de recobrimento 75 ter sido apropriadamente fixada, provê-se um revestimento de proteção 90 colado com adesivo 80 (figura 2). O adesivo pode ser um adesivo sensível à pressão ou um adesivo de contato. Os dois membros de isolação de forma arqueada 50 são colados com um adesivo sensível à pressão 100, protegido com uma camada de soltura 105, quais componentes serão discutidos oportunamente.

[032] Preferivelmente, a isolação 50 inclui um substrato tendo um revestimento de copolímero-silicato de sódio quando cura provê uma superfície lisa sem pós e fibras soltas. Em algumas configurações, o substrato é uma isolação de silicato de cálcio compreendendo: á 93% de silicato de sódio (CAS# 1344-95-2), 0% a 2% de fibra vítrea sintética (CAS# 659978-17-3) , 0% a 6% de silicato de sódio (CAS# 1344

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 19/44

11/23

09-8), 0% a 2% de fibra celulósica (CAS #9004-34-6), e 1% de corante de ferro (CAS#51274-00-l).

[033] Em outra configuração da presente invenção, a isolação pode compreender quer um material de isolação de perlita expandida, em forma rígida, isolação de fibra mineral, ou uma combinação destes. A fibra mineral pode compreender lã mineral de rocha, painel de lã mineral, ou produtos de fibra de vidro, ou uma combinação destes.

[034] As propriedades (propriedades físicas, tolerâncias dimensionais, requisitos de qualificação, tal como resistência à compressão e condutividade térmica) do bloco de isolação arqueado devem igualar ou exceder os requisitos da American Society for Testing and Materiais ASTM, C533: Standard for Calcium Silicate Block and Pipe Thermal Insulation, C610: Standard Specification for Molded Expanded Perlite Block and Pipe Thermal Insulation, C547 Standard Specification for Mineral Fiber Block and Board Insulation, e C612 Standard Specification for Mineral Fiber Block and Board Insulation). As condutividades térmicas das isolações tendo sido determinadas pelos métodos ASTM C335, C177 e C518. A condutividade térmica (k) de uma composição de isolação arqueada preferida (i.e. isolação de silicato de cálcio com uma camada de solução de silicato de sódio disposta sobre a superfície) - função da temperatura média é provida na figura 6.

[035] Em uma configuração (figura 1B) , uma isolação 50' pode ser provida em um bloco (i.e., um paralelogramo) com espessura, por exemplo, de cerca de 25 mm a cerca de 114 mm. A isolação de bloco pode ser retangular com uma superfície interna ranhurada 4 0' . A isolação pode ter uma forma que se

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 20/44

12/23 ajuste a uma certa estrutura. Por exemplo, se o bloco 50' envolve uma estrutura tubular, as ranhuras na superfície interna 40 podem ser orientadas para o tubo e se estreitando à medida que o bloco é arqueado em torno do tubo. A superfície externa 60' da isolação 50' pode ser provida com uma camada de solução de copolimero-silicato de sódio 70, incluída quando a isolação assume a forma desejada. Desta forma, a superfície externa é recoberta de maneira continua (não mostrado na figura 1B) , dai provendo uma superfície regular, uniforme e plana para o revestimento de proteção (figura 5) . A superfície externa plana resultante assume a forma de polígono. A isolação de bloco é empregada, em certas configurações, para englobar uma superfície cilíndrica de grande diâmetro.

[036] Em algumas configurações, a superfície externa 60' da isolação 50' é provida com uma camada de solução de copolimero-silicato de sódio 70 pré-aplicada, incluída quando a isolação assume a forma desejada. Em outras configurações, a solução de copolimero-silicato de sódio é aplicada à superfície externa da isolação quando a isolação de bloco assume a forma desejada. Em algumas configurações, toda a superfície da isolação de bloco é recoberta com uma camada de solução de copolimero-silicato de sódio (por exemplo, imergindo a isolação em uma solução).

[037] A isolação também pode ser provida como membros com forma arqueada e alongada 50, como nas figuras IA e 3, tendo uma superfície interna 40 conformada para se ajustar em torno da superfície externa 30 de um tubo ou parte de equipamento. Por exemplo, dois membros de isolação de forma arqueada e alongada podem ser providos envolvendo completamente a parte

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 21/44

13/23 externa 30 do tubo 20 (figura IA) . As dimensões da isolação devem ser especificadas pelo usuário final. Em algumas configurações, a isolação do tubo pode ser de cerca de 25 mm a cerca de 152 mm. Outras espessuras também poderíam ser usadas para melhor atender um dado projeto de isolação.

[038] Para prover um revestimento de proteção para um tubo ou peça de equipamento, um revestimento compreende laminado metálico, filme plástico, tecido de fibra de vidro, ou outro material de revestimento de proteção, tal como, folha metálica aplicada aos membros de isolação 50, 50' . A isolação porosa 50, 50' per si, no entanto, não é adequada para ser colada ao revestimento de proteção 90 devido a sua natureza empoeirada e friável. Ao invés, quando o revestimento de proteção é aplicado diretamente à isolação, o revestimento de proteção 90 ainda pode permitir que eletrólitos, especificamente água, penetrem na isolação. Em virtude da natureza fibrosa e porosa da isolação, o cimento de contato ou adesivo sensível à pressão usado para colar o revestimento à isolação, não permite que se forme uma interface uniforme entre o revestimento de proteção 90 e a superfície externa da isolação 60, 60'.

[039] Referindo-se de novo à figura IA, uma solução de copolímero-silicato de sódio de viscosidade adequada é aplicada à superfície externa 60 da isolação 50. Embora uma solução de copolímero-silicato de sódio tenha sido usada aqui, em algumas configurações, o sódio pode ser substituído por outro metal de propriedades similares, i.e., um outro metal do grupo I. Um recobrimento específico prepara a superfície externa da isolação para propiciar uma colagem contínua e uniforme com o revestimento. Com este propósito, o

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 22/44

14/23 recobrimento pode penetrar pelo menos parcialmente nos poros da isolação. A solução selecionada, uma vez aplicada sobre a isolação, que deve penetrar pelo menos parcialmente nos poros, não deve exercer um impacto significativo sobre as propriedades da isolação. Para os membros 50, 50', a solução de recobrimento pode ser uma composição líquida baseada em copolímero-silicato de sódio. Em algumas configurações, a composição líquida baseada em copolímero-silicato de sódio compreende de cerca de 7,5% a cerca de 15% de silicato de sódio (CAS# 1344-09-08). Outros ingredientes que podem estar presentes em qualquer configuração de composição líquida baseada em copolímero-silicato de sódio útil para a presente invenção incluem quaisquer de: hidróxido de potássio, hidróxido de sódio, nitreto de sódio, carbonato de cálcio metilcelulose, glicerol, copolímero elastomérico, éster acrilato, poliacrilato de sódio, sulfonato de poliestireno sódico, acetato de etileno-vinila, dióxido de titânio, e sulfato cúprico. Em uma configuração, a composição de silicato de sódio é RainKoteTM, diluído

50% em água, produzido pela Industrial Insulation Group (IIG) de

Brunswick,

GA (www.intelligentinsulation.com).

[040]

A viscosidade da solução pode ser diferente para cada substrato, dependendo da composição e porosidade da isolação ao qual é aplicada. Em adição, cada substrato, dependendo de suas propriedades, é adequado para uma certa gama de viscosidades. A solução, se muito viscosa, não penetra nos poros do membro de isolação, e, consequentemente, provê uma superfície regular plana para aplicação de revestimento (cladding), mas apresenta um certo risco de delaminação, mas, se, no outro extremo, a solução for pouco

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 23/44

15/23 viscosa, a solução então penetra fundo na isolação nos poros, e afeta as propriedades da isolação e não provendo uma interface uniforme (i.e., a área de superfície da isolação recoberta é comparável à área de superfície de uma isolação não-recoberta), e ainda uma solução de viscosidade média penetra nos poros, ainda que parcialmente, e provê uma superfície substancialmente plana, que é substancialmente quimicamente homogênea.

[041] Quando a solução tiver uma viscosidade apropriada, e uma vez aplicada, a solução será absorvida, pelo menos parcialmente, na superfície de topo (incluindo os poros) e formando uma camada (uniforme) substancialmente quimicamente homogênea, e impedindo a formação de folgas entre a isolação de recobrimento e a camada de revestimento.

[042] Aqueles habilitados na técnica saberão como otimizar a viscosidade da solução a ser aplicada a um determinado substrato. A viscosidade da solução deve variar dependendo das propriedades específicas da isolação, i.e. tamanho de poro e espaço entre os poros. Testes empíricos provêem um modo de obter a viscosidade ótima de uma solução de silicato de sódio. Em primeiro lugar, deve ser escolhido um substrato para aplicação da solução. Em seguida, a solução de copolímero-silicato de sódio (opcionalmente, o silicato de sódio pode ser substituído por um silicato metálico de propriedades químicas e funcionais similares) deve ser diluída serialmente (ou de alguma outra maneira), e as soluções resultantes aplicadas às seções ou porções de isolação da mesma.

Com base na facilidade da aplicação, natureza do recobrimento (i.e.

espessura, uniformidade, regularidade, etc.) e também na capacidade de colagem do

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 24/44

16/23 revestimento de proteção, será evidente àqueles habilitados na técnica qual viscosidade de solução usar, para prover um substrato ótimo para aplicação do revestimento.

[043] A tabela I provê exemplos de como preparar soluções de várias viscosidades para serem aplicadas em uma isolação de silicato de cálcio. A solução RainKote™ foi diluída serialmente (tabela I, coluna I) e aplicada a substratos de silicato de cálcio. Em cada caso testado, a solução foi pulverizada com pistola Wagner Paint Sprayer Pro. O substrato resultante após aplicação da solução se mostrou adequado para uma aplicação cladding. Como na tabela I, as viscosidades que variam de 80000 cP a 323 cP são suficientemente pulverizáveis e aplicáveis, usando uma solução de copolimero-silicato de sódio aplicada a uma isolação de silicato de cálcio.

Tabela I [044] Viscosidade de cola Calstick adequada para ser aplicada a um substrato de silicato de cálcio

Razão Solução silicato de cálcio: água	Viscosidade (cP)	Pulverizável	Substrato
1:0	80000	Sim	Silicato de cálcio
3:1	2870	Sim	Silicato de cálcio
2:1	1050	Sim	Silicato de cálcio
3:2	323	Sim	Silicato de cálcio
1:1	57,0	Sim	Silicato de cálcio

[045] Geralmente, a composição liquida de copolimerosilicato de sódio, uma vez aplicada sobre um substrato, é chamada camada de solução de copolimero-silicato de sódio ou camada de silicato de sódio-copolimero elastomérico.

[046] A camada de copolimero-silicato de sódio

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 25/44

17/23 elastomérico 70 contribui para construção de revestimentoisolação 120 para preencher vazios na isolação porosa 50, 50', daí criando uma superfície uniforme na isolação para o revestimento de proteção 90 ser aplicado usando adesivo sensível à pressão ou adesivo de contato entre a isolação e o revestimento de proteção.

[047] A solução de copolímero-silicato de sódio 70, uma vez aplicada pelo menos à superfície externa 60 da isolação 50 deve curar em um certo grau limite, opcionalmente em condições controladas de temperatura, pressão, e umidade. A seguir, o revestimento de proteção 90 é aplicado à camada de copolímero-silicato de sódio 70 usando um adesivo acrílico sensível à pressão 80 (descrito abaixo) em torno do tubo 20, como pode ser visto na seção transversal da figura 2.

[048] No entanto, o revestimento de proteção 90 pode ser pré-colado à isolação 50, antes de ser levado para o campo, para ser instalado diretamente a um tubo ou a uma parte de equipamento (figuras 3 e 4) . Assim, o usuário final pode colar o revestimento de proteção 90 diretamente à isolação de recobrimento 75 com um adesivo, tal como um adesivo de contato ou acrílico 80, ou o revestimento de proteção 90 pode ser pré-aplicado à isolação de recobrimento 75 de fábrica e enviada ao usuário final. Opcionalmente, pode ser usado um adesivo sensível à pressão em combinação com um outro agente adesivo para colar o revestimento de proteção à superfície recoberta. Por exemplo, um adesivo sensível à pressão pode ser usado para selar junções ou bordas expostas (figuras 3 e 4) .

[049] Em vista da aplicação do revestimento de proteção de fábrica é possível uma redução de custo associada à etapa

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 26/44

18/23 de instalação no campo, em função da redução de materiais, ferramentas, e mão de obra, que são necessários quando se instala um sistema de revestimento de proteção no local de instalação. A reutilização (após manutenção) também pode ser conseguida com a presente invenção. A estrutura de compósito da invenção também pode ser provida em metades, após remoção da seção do tubo, dai permitindo sua reinstalação, mesmo depois de manutenção. A isolação, sem o revestimento de proteção pré-aplicado, não pode ser reutilizada em virtude dos danos que lhe são causados quando de sua remoção.

[050] A presente invenção também pode ser provida de modo a notificar o usuário que um compósito está sendo empregado. A solução de copolímero-silicato de sódio pode ser pintada (por exemplo, em azul) ou marcada (usando nano-estruturas na solução de silicato ou outros marcadores) dai distinguindo a isolações recobertas de outras isolações. Uma inspeção visual ou por instrumentos da estrutura de isolação-revestimento, então, pode identificar se a estrutura é genuína ou falsificada.

[051] Na configuração exemplar da figura 5, o revestimento de proteção 90 é fornecido colado ao membro de isolação de recobrimento 75, que compreende um laminado 190 de alumínio, poliéster, opcionalmente um tecido de fibra de vidro e adesivo 195, e um revestimento de soltura 200 sob o adesivo. O revestimento de soltura 200 protege o adesivo 195 e é removido quando da instalação da isolação-revestimento de proteção em torno do tubo. Tipicamente, o revestimento de proteção é um laminado de filme, folha metálica/ plástico multicamada, tal como VENTURECLAD™ 177 (5 camadas) ou 1579 (13 camadas) da Venture Tape Corporation de Rockland MA. No

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 27/44

19/23 entanto, na presente invenção pode ser usado qualquer revestimento de proteção colado à isolação, desde que a camada de isolação inclua um recobrimento, como descrito nesta. Cada revestimento de proteção VENTURECLAD™ inclui uma camada de adesivo sensível à pressão e pode ser aplicado diretamente ao membro de isolação de recobrimento 75 sem camadas intermediárias. Se necessário, um rolo, tal como um rolo de pintura, pode ser usado para alisar o revestimento de proteção aplicado para assegurar uma superfície forte e uniforme entre o material de isolação de recobrimento e o revestimento de proteção.

[052] Quando os membros de isolação de tubo-revestido 300 são fornecidos em forma arqueada e alongada, estes membros são conectáveis usando um revestimento de proteção com aba 190 com uma camada de soltura 200 de adesivo sensível à pressão (figuras 3 e 4) . Dois ou mais membros de isolação revestida 300 podem ser aplicados envolvendo um tubo e ou parte de equipamento com membros 300, removendo a camada de soltura 200, daí expondo a aba adesiva sensível à pressão 190, seguindo a colagem da aba adesiva sensível à pressão de um membro em outro, como mostrado na figura 3. Opcionalmente, o adesivo sensível à pressão 100 protegido pela camada de soltura 105 também pode ser provido para colar as porções de isolação porosa 50 umas nas outras, como mostrado nas figuras IA e 2 .

[053] A figura 4 mostra, em seção transversal, dois membros 300 tendo abas 190 coladas umas nas outras. Os membros são arranjados em um tubo 20, e compreendem um membro de isolação 50, 50', uma camada de copolímero-silicato de sódio 70, 10' , adesivo 80, e revestimento de proteção 90,

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 28/44

20/23 como na figura 5. Preferivelmente, os membros 300 são adicionalmente arranjados em torno do tubo 20, de modo que as abas 190 fiquem em lados opostos do tubo. A camada de soltura 200, uma vez removida, expõe um adesivo 195 que pode contatar ou ser pressionado para colar a superfície externa 92 do revestimento de proteção 90.

[054] A figura 7 mostra etapas que podem ser efetuadas segundo um método para formar uma estrutura de compósito de revestimento de isolação-proteção, de acordo com certos aspectos da presente invenção. A isolação 50 é provida na etapa 710. Antes de seguir com o processo, a estrutura pode ser conformada com membros arqueados e alongados, ou em qualquer outra forma apropriada, se ajustando à superfície externa de uma estrutura, como indicado no bloco 750. A isolação 50 também pode ser pré-formada como desejado. A forma exata da isolação depende do diâmetro do tubo 20 ou da forma da estrutura a ser recoberta. O membro de isolação 50 é recoberto com uma composição baseada em copolímero-silicato de sódio na etapa 720, antes ou depois de assumir a forma desejada.

[055] Em um método de preparação, a composição de copolímero-silicato de sódio pode ser aplicada à superfície externa 60 da isolação 50 usando um pincel. Alternativamente, a composição de copolímero-silicato de sódio é aplicada à superfície externa da isolação por spray de baixa pressão. Em ainda outra configuração, a isolação 50 pode ser imersa na composição copolímero-silicato de sódio, daí revestindo a peça inteira da isolação 50 com o revestimento copolímerosilicato de sódio 70. Em várias configurações, o sódio é substituído por outro metal do grupo I ou um metal que tenha

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 29/44

21/23 propriedades químicas e funcionais similares. Em algumas configurações, o metal deve ser selecionado dentre metais alcalinos, tal como, por exemplo, sódio, potássio, lítio, rubídio, ou frâncio. Em outras configurações, o metal é um metal alcalino terroso similar a metais alcalinos quanto a propriedades básicas (em oposição às ácidas) e alta reatividade.

[056] O recobrimento 70, uma vez aplicado pelo menos à superfície externa 60 da isolação 50, cura em um certo grau limite, secando em condições ambiente (secagem passiva) ou a 150° - 175° em estufa (secagem ativa) por um certo período de tempo, que é função da espessura do revestimento 70, como indicado na etapa 730. Alternativamente, o recobrimento 70 pode também ser secado por outros métodos conhecidos na técnica, tal como vácuo. A isolação de recobrimento 75 pode ter num revestimento de proteção aplicado e colado com um adesivo sensível à pressão. A isolação com revestimento de proteção pré-aplicado então pode ser encaminhada para o usuário final para ser instalada em um tubo ou parte de equipamento (figuras 3 e 4).

[057] Dependendo da espessura desejada da camada de silicato de sódio 70, da forma da isolação 50 e dos requisitos de uniformidade da camada de copolímero-silicato de sódio elastomérica 70, um destes métodos de revestimento ou combinação de métodos pode ser preferível em relação a outros. Por exemplo, as bordas de isolação podem ser inadequadas para serem recobertas com spray, daí pode ser preferível usar pincel para contatar áreas da superfície de isolação externa 60 que o spray não alcança.

[058] Um revestimento de proteção 90 é aplicado aos

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 30/44

22/23 membros de isolação de recobrimento 75 na etapa 740. Isto pode ser feito com adesivo sensível à pressão ou com um adesivo de contato. Na configuração da figura 3, o revestimento de proteção contém uma camada de adesivo de contato 80 e é aplicado à isolação de recobrimento 75 removendo a camada de soltura de proteção 200. Qualquer bolha de ar entre a camada de adesivo de contato 80 e a isolação de recobrimento 75 deve ser eliminada, forçando as bolhas de ar para fora, i.e. com rolo de pintura ou similar. A isolação pode ser conformada complementar à estrutura a ser aplicada na etapa 750, se esta ainda não tiver sido feita. No campo, os membros de isolação podem envolver uma estrutura, como descrito acima e como indicado na etapa 760. Dependendo da configuração, os membros podem compreender membros 300 ou membros de isolação de recobrimento 75.

[059] Conexões transversais entre membros (ou seja, na direção radial) podem ser completadas com revestimento de proteção 90, adesivo 80, e revestimento de soltura 200 feito de materiais discutidos e indicados na etapa 770.

[060] Como pode ser entendido a partir das vistas em seção transversal, a camada de copolimero-silicato de sódio elastomérica 70 quando cura provê uma superfície uniforme que permite que o revestimento de proteção 90 se cole à superfície externa 60 da isolação 50. A interface uniforme permite que o revestimento de proteção 90 se mantenha fixo no lugar, dai impedindo que se formem quaisquer folgas entre o revestimento de proteção 90 e a isolação 50, ou entre as sobreposições dos revestimentos de proteção ou entre partes adjacentes do revestimento. Quaisquer folgas que se formem quer entre (1) a superfície externa do tubo 30 e a superfície

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 31/44

23/23 interna da interna, ou (2) a superfície externa da isolação e o revestimento de proteção 90, permite a penetração de umidade na estrutura, que pode vir a causar condensação, e ocasionar CUI.

[061] A presente invenção pretende melhorar qualquer revestimento pré-existente aplicado sobre a superfície externa de tubulações. Um revestimento preliminar pode ajudar a selar a superfície de um tubo, mas se danifica facilmente e nem sempre se adere completamente à superfície externa do tubo. A presente invenção provê uma barreira inibidora de corrosão adicional, que pode complementar um revestimento inicial.

[062] Embora a invenção tenha sido descrita com respeito a configurações exemplares, ela não se limita às mesmas. As reivindicações foram construídas de modo amplo, e incluem configurações que podem ser imaginadas e desenvolvidas por aqueles habilitados na técnica.

Claims

1. Método para inibir a corrosão em tubos, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:

(a) formar uma isolação porosa (50, 50’) em primeira e segunda partes, em forma arqueada, que são separadas uma da outra, cada uma das primeira e segunda partes tendo uma primeira borda que se estende por um comprimento da parte e uma segunda borda que se estende por um comprimento da parte;

(b) aplicar uma camada de solução de copolímero-silicato de sódio (70) pelo menos à superfície externa (60, 60’) da isolação de cada uma das primeira e segunda partes em forma arqueada e pelo menos parcialmente dentro dos poros da isolação (50, 50’), sendo que a camada de solução de copolímero-silicato de sódio (70) inclui poliacrilato de sódio;

c) permitir que a camada de solução de copolímero-silicato de sódio (70) cure em um grau limite;

d) colar um revestimento externo de proteção (90) diretamente à camada de solução de copolímero-silicato de sódio (70) de cada uma das primeira e segunda partes em forma arqueada, após ter sido completada a etapa (c) de permitir a cura, sendo que o revestimento externo de proteção (90) inclui uma camada adesiva (80) pré-aplicada, disposta ao longo de uma superfície do mesmo e uma camada protetora de liberação (200) que cobre o adesivo (80) para formar o revestimento externo de proteção (90) que é um componente em camadas pré-formada que é separada da isolação revestida com a camada de solução de copolímero-silicato de sódio (70) , o revestimento externo de proteção (90) da primeira parte tendo uma primeira porção

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 33/44

2/6 de aba (190) que se estende para além da primeira borda da primeira parte, sendo que o revestimento externo de proteção (90) da segunda parte tem uma segunda porção de aba (190) que se estende para além da segunda borda da segunda parte, cada uma das primeiras e segundas porções de aba (190) tendo um adesivo sensível à pressão (195) formado ao longo de uma superfície interna das mesmas, sendo que o revestimento externo de proteção (90) compreende uma estrutura laminada incluindo pelo menos um material em folha que é flexível para permitir que as primeira e segunda porções de aba (190) sejam curvadas e conformadas à forma arqueada das primeira e segunda partes subjacentes, sendo que a etapa de colar o revestimento externo de proteção (90) diretamente à camada de solução de copolimero-silicato de sódio (70) compreender remover a camada de liberação protetora (200) e colocar a camada adesiva (195) do revestimento externo de proteção (90) em contato com a camada da solução de copolimero-silicato de sódio (70);

(e) instalar o produto feito nas etapas (a)-(d) na superfície externa de um tubo (20) ou peça de equipamento, colocando as primeiras e segundas partes (50) arqueadas em torno do tubo (20) ou peça de equipamento de modo que as duas primeiras bordas se juntem e as duas segundas bordas se juntem, e (f) colar a primeira porção de aba (190) à segunda parte em forma arqueada em torno da primeira borda, de modo que a primeira porção de borda se estenda circunferencialmente ao longo de uma superfície externa (60) da segunda parte arqueada e aderir a segunda porção de aba (190) à primeira parte arqueada em torno de uma segunda borda de modo que a

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 34/44

3/6 segunda porção de aba (190) se estenda circunferencialmente ao longo de uma superfície externa (60)da primeira parte arqueada, resultando no produto feito nos passos (a)-(d) disposto circunferencialmente em torno do tubo (20) ou peça de equipamento.

2- Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a isolação (75) compreender: silicato de cálcio; fibra mineral; lã mineral de rocha; painel de lã mineral; perlita; fibra de vidro; ou uma combinação destes.

3- Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a etapa de colar compreender colar um revestimento de proteção externo (90) contínuo à camada de solução de copolímero-silicato de sódio (70), sem qualquer camada intermediária.

4- Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a etapa de aplicar compreender pincelar a solução de copolímero-silicato de sódio (70) na isolação (75) .

5- Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a etapa de aplicar compreender pulverizar a solução de copolímero-silicato de sódio (70) sobre a isolação (75) em baixa pressão.

6- Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o revestimento de proteção (90) compreender: um laminado multicamada de folha metálica; filme plástico; e, opcionalmente, um tecido de fibra de vidro.

7 - Estrutura de compósito para uma superfície externa de um tubo, caracterizada pelo fato de compreender primeira e segunda partes alongadas e em forma arqueada que são

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 35/44

4/6 separadas umas das outras, cada uma das primeira e segunda partes incluindo:

(a) uma isolação (50, 50’) feita de um material poroso e tendo uma forma arqueada alongada tendo uma superfície interior (40) dimensionada para complementar a superfície externa (30) do tubo (20), e uma superfície externa (60);

(b) uma camada de copolímero-silicato de sódio (70), na superfície externa (60) e em contato de ligação com a isolação (75) e dentro dos poros da isolação, sendo a camada de copolímero-silicato de sódio (70) inclui poliacrilato de sódio; e (c) um revestimento externo de proteção (90) flexível, formado por um laminado que inclui uma folha metálica e tem uma camada adesiva em uma face interna do laminado, a capa protetora externa incluindo uma camada protetora de liberação (200) disposta na camada adesiva (195) para permitir a união do revestimento externo de proteção (90) ao membro de isolação (50) revestido pela remoção da camada de liberação protetora (200) e unindo a camada adesiva à camada de copolímero-silicato de sódio (70) do membro de isolamento revestido (50) de modo a definir uma estrutura composta integral para uma instalação direta de uma etapa na superfície exterior (30) do tubo (20) ;

sendo que cada uma das primeira e segunda partes tem uma primeira borda que se estende pelo comprimento da parte e uma segunda borda que se estende pelo comprimento da parte de modo que quando a primeira e segunda partes se juntam, as duas primeiras bordas se unem e as duas segundas bordas se juntam, sendo que o revestimento externo de proteção (90) da

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 36/44

5/6 primeira parte tem uma primeira porção de aba que se estende para além da primeira borda da primeira parte, sendo que o revestimento externo de proteção (90) da segunda parte tem uma segunda porção de aba que se estende para além da segunda borda da segunda parte, cada uma das primeira e segunda porções de aba tendo um adesivo sensível à pressão (100) para aplicação à primeira ou segunda parte opostas para permitir que a primeira e a segunda parte se unam em torno de uma superfície externa (30) do tubo (20) .

8 - Estrutura, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de a isolação porosa (50,

50’) compreender:

silicato de cálcio; fibra mineral; lã mineral de rocha;

painel de lã mineral, perlita, fibra de vidro, ou uma combinação destes.

9 - Estrutura, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de a camada de solução de copolímero-silicato de sódio (70) ser disposta diretamente sobre a superfície externa da isolação (75), sem qualquer camada intermediária.

10 - Estrutura, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de a camada de solução de isolação (75) externa compreender 7,5% a 15% de copolímero-silicato de sódio (70) e um copolímero elastomérico.

11 - Estrutura, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de o revestimento de proteção externo (90) compreender: um laminado de folha metálica; filme plástico; e; opcionalmente; um tecido de fibra de vidro.

12 - Estrutura, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de a solução de silicato de sódio

Petição 870180136499, de 01/10/2018, pág. 37/44

6/6 (70) ter uma viscosidade de 57 a 80.000 cP.

13 - Estrutura, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de o revestimento de proteção (90) de isolação ter uma viscosidade suficiente para penetrar nos poros da isolação.