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BRPI0810166B1 - composição de lubrificação com um coeficiente de fricção adaptável para um elemento de rosca de um componente de junção de rosca tubular - Google Patents

composição de lubrificação com um coeficiente de fricção adaptável para um elemento de rosca de um componente de junção de rosca tubular Download PDF

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BRPI0810166B1
BRPI0810166B1 BRPI0810166A BRPI0810166A BRPI0810166B1 BR PI0810166 B1 BRPI0810166 B1 BR PI0810166B1 BR PI0810166 A BRPI0810166 A BR PI0810166A BR PI0810166 A BRPI0810166 A BR PI0810166A BR PI0810166 B1 BRPI0810166 B1 BR PI0810166B1
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BR
Brazil
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composition according
lubrication composition
lubrication
stop
particles
Prior art date
Application number
BRPI0810166A
Other languages
English (en)
Inventor
Baudin Nicolas
Pinel Éliette
Gard Éric
Original Assignee
Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
Nippon Steel Corp
Sumitomo Metal Ind
Vallourec Mannesmann Oil & Gas France
Vallourec Oil & Gas France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp, Nippon Steel Corp, Sumitomo Metal Ind, Vallourec Mannesmann Oil & Gas France, Vallourec Oil & Gas France filed Critical Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
Publication of BRPI0810166A2 publication Critical patent/BRPI0810166A2/pt
Publication of BRPI0810166B1 publication Critical patent/BRPI0810166B1/pt

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Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSIÇÃO DE LUBRIFICAÇÃO COM UM COEFICIENTE DE FRICÇÃO ADAPTÁVEL PARA UM ELEMENTO DE ROSCA DE UM COMPONENTE DE JUNÇÃO DE ROSCA TUBULAR". A presente invenção refere-se a componentes das junções de rosca tubular, utilizados por exemplo em aplicações petrolíferas, e mais precisamente à lubrificação da(s) parte(s) do(s) elemento(s) de rosca(s) dos componentes das junções de rosca tubular compreendendo um batente do aparafusamento.
Entende-se por “componente” todo o elemento ou acessório apropriado para ser montado por uma rosca com um outro componente para constituir com este outro componente uma junção de rosca tubular. O componente pode, por exemplo, ser um tubo de comprimento relativamente grande (especialmente de cerca de uma dezena de metros de comprimento), um anel tubular de algumas dezenas de centímetros de comprimento, um acessório desses tubos (dispositivo de suspensão ou “pêndulo”, peça de mudança da secção ou “junção de via”, válvula de segurança, conector para a junção da haste ou da “ferramenta de junção", e seus semelhantes).
Um tal componente pode, por exemplo, ser utilizado para perfurar ou explorar um poço. Neste caso, os componentes são montados uns aos outros de modo a estarem descendentes nos poços de hidrocarbonetos ou nos poços semelhantes e para constituir um anel de perfuração, uma coluna de tubos de revestimento (“embalagem") ou de tubagem (“forros”) ou ainda uma coluna de tubos de produção (“tubagem”) (colunas de exploração).
Os elementos de rosca realizados na extremidade de um componente (tubo ou anel) devem inicialmente ser protegidos contra a corrosão durante o transporte e o armazenamento no local de perfuração e por este motivo eles são tradicionalmente revestidos de gorduras ou óleos de proteção à saída da fábrica de produção.
No poço podem ter que se submeter a diversas operações de aparafusamento e desaparafusamento. Uma operação de aparafusamento é definida por um perfil (ou pela curva) que expressam os pares de aparafu-samento (ou de aperto) de acordo com o número de voltas da rotação realizadas. Um exemplo de perfil de pares de aparafusamento correspondente a uma junção de rosca superior (premium) com roscas cônicas, está ilustrado esquematicamente na figura 1. Como se pode observar, um perfil de pares de aparafusamento pode ser geralmente dividido em quatro partes. Uma primeira parte P1 durante a qual as roscas exteriores do elemento de rosca macho (ou “pino”) de um primeiro componente de uma junção de rosca tubular não apresenta contudo o aperto radial com as roscas interiores do elemento e rosca fêmea correspondente (ou “caixa”) de um segundo componente dessa mesma junção de rosca tubular. Uma segunda parte P2 durante a qual a interferência geométrica das roscas dos elementos de rosca macho e fêmea geram um aperto radial que aumenta o aparafusamento progressivamente (gerando um par de aparafusamento fraco mas crescente). Uma terceira parte P3 durante a qual uma superfície de selagem na periferia exterior da parte de extremidade do elemento de rosca macho interfere radialmente com uma superfície de selagem correspondente ao elemento de rosca fêmea para proporcionar uma selagem metal/metal. Uma quarta parte P4 durante a qual a superfície frontal da extremidade do elemento de rosca macho esteja no batente axial com uma superfície anelar de um batente de a-parafusamento do elemento de rosca fêmea. Esta quarta parte P4 corresponde à fase terminal de aparafusamento. O par de aparafusamento CAB que corresponde ao final da terceira parte P3 e ao início da quarta parte P4 é denominado par de batente de contato (ou “binário de contato”). O par de aparafusamento CP que corresponde ao final da quarta parte P4 é chamado par de plastificação (ou “binário de plastificação”). Além deste par de plastificação CP considera-se que o batente de aparafusamento macho (parte da extremidade do elemento de rosca macho) e/ou o batente de aparafusamento fêmea (zona situada atrás da superfície anelar do batente do elemento de rosca fêmea) é o objeto de uma deformação plástica, que pode degradar os desempenhos de selagem do contato entre as superfícies de selagem. A diferença entre os valores dos pares de plastificação CP e dos pares do batente de contato CAB é denominado par sobre o batente (ou “binário de contato”) CSB (CSB = CP - CAB).
Uma junção de rosca tubular é o objeto de uma selagem ótima no final do aparafusamento, que é a garantia de uma resistência mecânica ótima do conjunto de rosca, por exemplo, aos esforços de tração mas igualmente ao desaparafusamento acidental em serviço, e de desempenhos ótimos de selagem. O autor da junção de rosca é deste modo requisitado para definir para um determinado tipo de junção de rosca um valor de par ótimo de aparafusamento que deve ser, para todos os conjuntos deste tipo de junção, inferior ao par de plastificação CP (para evitar a plastificação dos batentes e das desvantagens que resultam disso) e superior aos pares do batente de contato CAB. Um final do aparafusamento sobre um par inferior ao CAB não permite de fato garantir um posicionamento relativo correto dos elementos macho e fêmea e portanto um aperto apropriado das suas superfícies de selagem. O valor eficaz do par de batente de contato CAB varia muito de um conjunto para outro para um mesmo tipo de junção uma vez que ele depende dos diâmetros efetivos de roscas e de superfícies de selagem macho(s) e fêmea(s), e é apropriado que o par ótimo de aparafusamento seja substancialmente mais elevado que o par do batente de contato CAB. Consequentemente, quanto maior for o valor do par sobre o batente CSB, maior será a margem para definir o par ótimo de aparafusamento, e ainda a junção de rosca será resistente às solicitações em serviço.
Para proteger as partes sensíveis, tais como as roscas, contra a avaria na altura das operações do aparafusamento e do desaparafusamento, as roscas são removidas tradicionalmente da massa lubrificante de proteção e dos revestimentos de massa lubrificantes especiais do aparafusamento tais como a massa lubrificante de acordo com API RP 5 A3 (anteriormente API Bull. 5A2). A utilização de tais massas lubrificantes carregou em metais pesados e/ou tóxicos tal como apresenta a ligação, além da desvantagem de ter que se fazer um segundo revestimento sobre o poço, o que provoca uma poluição dos poços e do ambiente, o excesso de massa lubrificante é ejetado das roscas durante o aparafusamento.
Outros tipos de proteção foram propostos.
Assim, o pedido de patente US 6 933 264 propõe a substituição dos dois revestimentos sucessivos da massa lubrificante por um único revestimento, realizado na fábrica de produção dos elementos de roscas, de uma camada fina de lubrificante com consistência pastosa ou cerosa (dito semisseca (ou “semi-dry”)) que compreende pelo menos um aditivo de pressão extrema com ação química. Esta camada fina constitui um revestimento semisseco que apresenta a desvantagem de necessitar de uma proteção mecânica contra uma poluição pelas partículas de poeiras ou da areia durante o transporte e o armazenamento.
Outros pedidos de patente, como por exemplo US 4 414 247, US 4 630 849, US 6 027 145, US 6 679 526 B2, US 2004/0166341 A1 e WO 2004/033951, propõem substituir massas lubrificantes por diversos revestimentos protetores no estado sólido aplicados na fábrica de produção dos elementos de roscas, e compreendam uma matriz sólida aderente ao substrato no qual as partículas do(s) lubrificante(s) sólido(s) se dispersam, entre estas está o particularmente citado bissulfeto de molibdênio MoS2. O pedido de patente W02006/104251 relaciona-se com a junção aparafusada que compreende uma camada viscosa lubrificante coberta com uma película seca sólida. A película não está lubrificada. A camada lubrificante não está no estado sólido.
Um revestimento protetor no estado sólido, muito menos poluente, foi igualmente proposto. Ele é constituído por uma matriz lubrificante com características viscoplásticas, contendo especialmente por base material termoplástico, carregado de partículas de lubrificante(s) sólido(s) de pelo menos duas classes diferentes. Este revestimento resolve entre outras coisas os problemas do aparafusamento e do desaparafusamento sucessivos, especialmente nas condições do local de edificação, assim como os problemas da proteção contra a corrosão dos elementos de roscas. Ele oferece por outro lado uma lubrificação de grande qualidade. Aliás, o proponente verificou que em condições de utilização, especialmente no local de edificação, a lubrificação era tão boa que não permitia apertar mais as extremidades ma- cho e fêmea de uma junção tubular de rosca de acordo com o perfil dos pares de aparafusamento predefinido para esta junção de rosca tubular. Ou seja, este revestimento reduz notavelmente as fricções no batente do aparafusamento no final do aparafusamento sob cargas fortes de Hertz, ditas “pressão extrema”, e sob baixas velocidades de fricção, se bem que se atinge mais inicialmente o par de plastificação, o que conduz assim a valores de pares sobre o batente muito mais baixos àqueles da referência obtida com a massa lubrificante API RP 5 A3. Pode então ser necessário reduzir o valor do par ótimo de aparafusamento tabelado para este tipo de junção e para a massa lubrificante API de referência, e em casos extremos a função do batente não pode ser mais assegurada. A invenção tem portanto como objetivo melhorar a situação, e mais precisamente proporcionar uma composição de lubrificação (ou revestimento) que apresenta um coeficiente de fricção que é selecionado de modo a permitir a obtenção de um valor selecionado dos pares no batente definido a partir daquele que foi obtido para a mesma junção de rosca com elementos de roscas revestidos de uma massa lubrificante padrão API RP 5 A3, de modo a permitir a utilização de um valor padrão do par ótimo de aparafusamento (valor padrão determinado com uma massa lubrificante API RP 5A3).
Propõe com esta finalidade uma composição de lubrificação de película do aparafusamento de junções de roscas, destinada a revestir pelo menos uma rosca e um batente de aparafusamento de um elemento de rosca de um componente de uma junção de rosca tubular de uma película aderente à rosca e ao batente do aparafusamento subjacente, este batente de aparafusamento está destinado a apoiar-se de encontro a um outro batente de um outro componente desta junção e rosca tubular aquando da fase final de aparafusamento, e esta composição de lubrificação compreende uma matriz (não importando de que tipo for).
Esta composição de lubrificação do aparafusamento de junções de roscas é caracterizada pelo fato de que compreende além disso pelo menos um aditivo de travagem (destinado a reglar o coeficiente de fricção a valores mais elevados quando permanecem em regime lubrificado), disperso na matriz e selecionado de modo a conferir à composição, em complemento à lubrificação, um coeficiente de fricção selecionado de modo a obter um valor de par no batente pelo menos igual a um valor de ponto inicial.
Ou seja, a invenção propõe uma composição de lubrificação do aparafusamento de junções de roscas em que o efeito “da travagem” pode ser selecionado em função das pressões de Hertz que se devem submeter no final das operações de aperto do elemento de rosca que deve parcialmente revestir. O efeito da travagem pode ser selecionado de acordo com a velocidade da fricção.
De acordo com as limitações da aplicação considerada, a composição pode apresentar-se quer na sua forma inteira, e mais particularmente sob a forma sólida para pulverizar no estado fundido, quer diluída na forma de uma dispersão ou de uma emulsão em um composto orgânico ou em água. A composição de lubrificação do aparafusamento de junções de roscas pode ser modificada de acordo com muitas formas de realização, em que pelo menos algumas das características podem ser combinadas entre si, e especialmente: - o(s) aditivo(s) de travagem pode(m), por exemplo, ser selecionado^) para permitir a obtenção de um valor dos pares no batente que seja pelo menos igual a um valor do ponto inicial sendo ele próprio igual, por exemplo, a 70% de um valor de referência dos pares no batente de uma massa lubrificante do tipo API RP 5A3, mas pode ser superior ou igual a 100% do referido valor de referência; - o(s) aditivo(s) de travagem pode(m) ser constituído(s) de dispersões e/ou soluções de partículas minerais ou orgânicas que apresentam um valor relativamente forte do esforço da segmentação (isto é, que apresenta uma segmentação que requer valores médios ou fortes de corte ou de limitações para se produzir) e/ou interações particulares fortes ou ligações atrativas entre partículas e/ou uma dureza de Mohs média a elevada (mas sem caráter abrasivo) e/ou em um comportamento reológico resistente ou oposto ao movimento; - por exemplo, cada aditivo da travagem é selecionado de pelo menos o óxido de bismuto, óxido de titânio, o silicone coloidal, o negro de carbono e os polímeros acrílicos; - a composição ponderada dos aditivos da travagem pode ser, por exemplo, como a seguir: trióxido de bismuto 25 a 99% dióxido de titânio 1 a 75%; - em uma primeira forma de realização, a composição do aditivo da travagem pode, por exemplo, ser apenas negro de carbono; - em uma segunda forma de realização, a composição do aditivo da travagem pode, por exemplo, ser apenas silicone coloidal esferular piro-gênica; - as partículas do(s) lubrificante(s) sólido(s) podem ser dispersas na matriz com o(s) aditivo(s) de travagem; - as partículas do(s) lubrificante(s) sólido(s) podem compreender partículas de lubrificantes pelo menos de um (e preferivelmente pelo menos de dois) das classes 1, 2, 3 e 4; - por exemplo, as partículas de lubrificante(s) sólido(s) podem compreender partículas de pelo menos um lubrificante sólido de classe 2 e pelo menos um lubrificante sólido de classe 1; - alternativamente, as partículas de lubrificante(s) sólido(s) podem compreender partículas de pelo menos um lubrificante sólido de classe 1 e pelo menos um lubrificante sólido de classe 4; - alternativamente, as partículas de lubrificante(s) sólido(s) podem compreender partículas de pelo menos um lubrificante sólido de classe 1, pelo menos um lubrificante sólido de classe 2 e pelo menos um lubrificante sólido de classe 4; - alternativamente ou em complemento, as partículas de lubrifican-te(s) sólido(s) podem compreender partículas de pelo menos um lubrificante sólido de classe 1 selecionadas de entre o nitreto do boro e o óxido de zinco; - alternativamente ou em complemento, as partículas de lubrifi-cante(s) sólido(s) podem compreender partículas de pelo menos um lubrifi- cante sólido de classe 2 selecionadas de entre o fluoreto de grafite, os sulfu-retos de estanho e os sulfuretos de bismuto; - alternativamente ou em complemento, as partículas de lubrifi-cante(s) sólido(s) podem compreender partículas de politetrafluoroetileno como um lubrificante sólido de classe 4; - as partículas de lubrificantes sólidos podem compreender moléculas de pelo menos de um fulereno de geometria esférica ou de geometria tubular; - a matriz pode ser de consistência sólida, não-aderente ao toque e pode apresentar um comportamento reológico do tipo plástico ou vis-coplástico; - a matriz pode apresentar um ponto de fusão compreendido entre 80°C e 400°C; - a matriz pode compreender pelo menos um polímero termo-plástico, como por exemplo o polietileno ou um ligante acrílico; - a matriz pode compreender pelo menos um ligante termoestá-vel, como por exemplo as resinas epóxi, o poliuretano, o silicone, alquidoure-tano e formofenólicos; - a matriz pode compreender pelo menos um ligante mineral, como por exemplo um silicato alcalino; - a matriz pode compreender pelo menos um ligante do tipo que-lato, como por exemplo um titanato ou um silicato orgânico; - a matriz pode ser de consistência sólida, não-aderente ao toque e compreender pelo menos um ligante viscoelástico, como por exemplo um elastômero ou um látex; - a matriz pode compreender pelo menos um sabão metálico, como por exemplo o estearato de zinco, o estearato de cálcio, o estearato de lítio, o estearato de alumínio ou o estearato de bismuto; - a matriz pode compreender pelo menos uma cera ou uma resina de origem vegetal, animal, mineral ou de síntese. Uma resina pode compreender um éster de colofônia para aumentar a adesão no substrato e reduzir o lascamento. - a matriz pode compreender pelo menos um inibidor de corrosão, como por exemplo um derivado do sulfonato de cálcio ou um oxidato de cálcio; - a matriz pode compreender pelo menos um polímero líquido de uma viscosidade cinemática a 100°C pelo menos igual a 850 mm2/s, como por exemplo um polimetacrilato de alquila, um polibutileno, um poli-isobuteno ou um polidialquilsiloxano; - a matriz pode compreender pelo menos um corante; - a matriz pode compreender pelo menos um agente tensoativo (modificador da tensão superficial), como um silicone ou um derivado do silicone, modificado ou não, funcionalizado ou não, destinado a favorecer a fixação à superfície e a homogeneidade do revestimento; - a matriz pode compreender pelo menos um antioxidante; - a composição ponderada da matriz termoplástica pode ser, por exemplo, como a seguir: Homopolímero do polietileno 5 a 96% Cera de carnaúba 2 a 30% Estearato de zinco 2 a 30% Derivado de sulfonato de cálcio 0 a 50% Polimetacrilato de alquila 0 a 15% Corante 0 a 1 % Antioxidante 0 a 1%; - em uma forma de realização, a composição ponderada de uma matriz termoplástica sob a forma de emulsão aquosa pode ser, por exemplo, como a seguir: Emulsão do polietileno: 0 a 50% Emulsão acrílica : 10 a 80% Derivado de sulfonato de cálcio: 1 a 40% Polimetacrilato de alquila: 1 a 40% Emulsão de estearato de zinco: 10a 50%; - a composição ponderada de lubrificantes sólidos pode ser por exemplo como a seguir: fluoreto de grafite 65 a 99% óxido de zinco 1 a 35%; - em uma primeira forma de realização, a composição ponderada de lubrificantes sólidos pode ser por exemplo como a seguir: fluoreto de grafite 20 a 99% nitreto de boro 0 a 30% politetrafluoroetileno 1 a 80%; - em uma segunda forma de realização, a composição ponderada de lubrificantes sólidos pode ser por exemplo como a seguir: fluoreto de estanho 20 a 99% nitreto de boro 0 a 30% politetrafluoroetileno 1 a 80%; - em uma terceira forma de realização, a composição ponderada de lubrificantes sólidos pode ser por exemplo como a seguir: sulfuretos de bismuto 20 a 99% nitreto de boro 0 a 30% politetrafluoroetileno 1 a 80%. - em uma quarta forma de realização, a composição de lubrificante sólido pode ser apenas fluoreto de grafite; - em uma quinta forma de realização, a composição de lubrificante sólido pode ser apenas sulfureto de estanho; - em uma sexta forma de realização, a composição de lubrificante sólido pode ser apenas sulfureto de bismuto; - em uma sétima forma de realização, a composição de lubrificante sólido pode ser apenas óxido de zinco; - a sua própria composição ponderada pode ser, por exemplo, como a seguir: Matriz termoplástica 45 a 93% Lubrificante(s) sólido(s) 1 a 25% Aditivo(s) de paragem 5 a 20%; - em uma forma de realização, a matriz pode ser de consistência pastosa (isto é, possuindo um ponto da gota). Neste caso, a composição de lubrificação pode compreender pelo menos um aditivo de pressão extrema com ação química. A invenção propõe igualmente um elemento de rosca de um componente de uma junção de rosca tubular, compreendendo pelo menos uma rosca e um batente do aparafusamento contra o qual deve apoiar-se um outro batente de um outro componente desta mesma junção tubular de rosca no final da operação do aparafusamento, e nos quais pelo menos a rosca e o batente de aparafusamento são revestidos com uma camada fina, aderente à superfície da rosca e ao batente do aparafusamento, e constituído por uma composição de lubrificação do tipo daquela apresentada anteriormente.
Este elemento de rosca de acordo com a invenção pode ser modificado de acordo com diversas formas de realização, das quais pelo menos algumas das características podem ser combinadas entre si, e especialmente: - pode estar revestido pelo menos parcialmente com uma espessura de composição de lubrificação que varia entre 10 μηη e 50 μηη; - pode igualmente compreender uma superfície de selagem destinada a estar em contato apertado que veda com uma superfície de selagem correspondente de um outro elemento rosca após a operação do aparafusamento, e revestido com a composição de lubrificação; - o seu batente de aparafusamento pode ser uma superfície anelar de batente; - as suas superfícies revestidas pela composição de lubrificação podem ter características geométricas, físicas e/ou químicas que as fazem possuir propriedades para adsorver ou absorver a composição de lubrificação anteriormente mencionada; - as suas superfícies podem ser revestidas previamente com um revestimento ou filme para ter um papel de proteção contra a corrosão. A invenção propõe igualmente uma junção de rosca tubular que compreende um elemento de rosca macho e um elemento de rosca fêmea de modo que pelo menos um deles seja do tipo daquele apresentado anteriormente.
Outras características e vantagens da invenção tornar-se-ão aparentes com a leitura da descrição pormenorizada daqui por diante, e das figuras anexadas, em que: - a figura 1 ilustra de um modo esquemático um exemplo do perfil dos pares de aparafusamento (pares de acordo com o número de voltas), - a figura 2 ilustra de um modo esquemático, em uma perspectiva de par transversal de acordo com o eixo longitudinal XX, um exemplo de realização de um elemento fêmea de um primeiro componente de uma junção de rosca tubular VAM TOP, - a figura 3 ilustra de modo esquemático, em uma perspectiva de par transversal de acordo com o eixo longitudinal XX, um exemplo de realização de um elemento macho de um primeiro componente de uma junção de rosca tubular VAM TOP, - a figura 4 ilustra de modo esquemático, em uma perspectiva de par transversal de acordo com o eixo longitudinal XX, um exemplo de realização uma junção de rosca tubular VAM TOP constituída pelo conjunto dos elementos macho e fêmea ilustrados nas figuras 2 e 3, e - a figura 5 ilustra e um modo esquemático e funcional um exemplo de realização de uma máquina do tipo de Bridgman.
As figuras anexadas podem não somente ser utilizadas para completar a invenção, mas também contribuir para a sua definição, caso necessário. A invenção tem por objetivo propor uma composição de lubrificação (ou revestimento) de filme de aparafusamento das junções de rosca que apresentam um coeficiente da fricção selecionada de modo a permitir a obtenção de um valor de par no batente pelo menos igual a um valor do ponto inicial em um elemento de rosca de um componente de uma junção de rosca tubular correspondente a um perfil de par de aparafusamento definido especialmente por este valor do par no batente.
Considera-se em seguida que o componente está destinado para a perfuração ou para a exploração de poços petrolíferos e que está equipado com pelo menos um elemento de rosca macho ou fêmea de uma junção de rosca tubular anelar ou integral da família VAM [marca depositada] ou equivalente. No entanto, a invenção não está limitada nem a este tipo de utilização, nem ao tipo de junção de rosca tubular anteriormente referida. A invenção relaciona-se efetivamente com qualquer tipo de componente de junção de rosca tubular, qualquer que seja a sua utilização, desde que compreenda pelo menos um elemento de rosca macho ou fêmea proporcionado de pelo menos uma rosca e um batente de aparafusamento que devem estar lubrificados por meio de uma mesma composição (ou revestimento) de lubrificação. As velocidades de rotação podem ser da ordem de 10 a 30 vol-tas/minuto no início do aparafusamento após o acoplamento das roscas e de 2 a 5 voltas/minuto no máximo no fim do aparafusamento. Os diâmetros estendem-se geralmente de 50 a 400 mm, as velocidades lineares estão compreendidas entre 0,3 ms'1 no início do aparafusamento e de 0,005 ms'1 no final do aparafusamento. Além disso, a pressão de contato é fraca no início do aparafusamento e muito forte no final do aparafusamento nas zonas da selagem e do batente. As distâncias de fricção são longas ao nível das roscas no início do aparafusamento que no fim. As distâncias de fricção são muito baixas nas zonas da selagem e do batente no final do aparafusamento. A composição de lubrificação é concebida de modo a suportar pressões extremas, por exemplo, aproximadamente 1,5 GPa no final do aparafusamento, e as baixas velocidades ao reduzir o desgaste adesivo e a moagem da rosca. Um aumento da fricção quando de uma deterioração forte da velocidade e de um crescimento das pressões de Hertz é interessante. O teste de Bridgman prova estar adaptado para testar as composições de lubrificação consideradas, contrariamente a outros testes como, por exemplo, na máquina de Amsler não pertinentes no domínio do aparafusamento uma vez que se relaciona com um contato em regime de rolamento ausente durante um aparafusamento de uma conexão. Estas exigências muito particulares com o aparafusamento nas zonas da selagem e do batente fazem com que uma composição de lubrificação concebida para outras utilizações deva ser excluída no início.
Como está ilustrado nas figuras 2 e 3, um componente T1 ou Τ2 compreende um corpo ou uma parte corrente PC terminada por um elemento (ou extremidade) de rosca(s) fêmea EF ou macho EM.
Um elemento de rosca fêmea EF (ver figura 2) que compreende pelo menos uma rosca interna Fl e um batente de aparafusamento BVF, que se apresentam, por exemplo, sob a forma de uma superfície anelar interna (cônica convexa no caso de uma junção de rosca do tipo VAM TOP) colocada a jusante da rosca interna Fl. A extremidade livre do elemento de rosca fêmea EF é aqui utilizada como referência. Consequentemente, tudo o que se encontra após a extremidade livre é dita a jusante desta. No exemplo ilustrado na figura 2, a rosca interna Fl é colocada a jusante da extremidade livre, mas a montante do batente de aparafusamento BVF.
Entende-se aqui por “interna” uma parte disposta em uma superfície (ou uma superfície) que esteja orientada sob o eixo longitudinal XX do elemento de rosca fêmea EF.
Como ilustrado na figura 2, o elemento de rosca fêmea EF pode opcionalmente compreender uma superfície de selagem metal/metal SEF intercalada entre a rosca interna Fl e o batente de aparafusamento BVF.
Um elemento de rosca macho EM (ver figura 3) compreende pelo menos uma rosca exterior FE de um batente de aparafusamento BVM, que se apresenta, por exemplo, sob a forma de uma superfície anelar de extremidade (cônica côncava no caso de uma junção de rosca do tipo VAM TOP) colocada em quantidade na rosca exterior FE ao nível da extremidade livre. A extremidade livre do elemento de rosca macho EM é aqui utilizada como referência. Consequentemente, tudo o que se encontra depois da extremidade livre diz-se a jusante desta.
Entende-se como “externa” um elemento disposto em uma superfície (ou uma superfície) que está orientada em uma direção radialmente oposta à do eixo longitudinal XX do elemento de rosca macho EM.
Como ilustrado na figura 3, o elemento de rosca macho EM pode eventualmente compreender uma superfície de selagem metal/metal SEM intercalada entre o batente de aparafusamento BVM e a rosca externa FE.
Verifica-se que a rosca interno Fl, bem como a rosca externa FE, podem ser uma ou diversas partes de roscas distintas, distantes axial-mente e/ou uma da outra, e dispostas nas superfícies cilíndricas ou cônicas.
Como está ilustrado na figura 4, uma junção de rosca tubular JF que é constituída pelo conjunto para aparafusamento de um elemento de rosca fêmea EF de um primeiro componente T1 sobre um elemento de rosca macho EM de um segundo componente T2. Este aparafusamento é definido por um perfil de par de aparafusamento do tipo do que está ilustrado na figura 1 e caracterizado por um par de batente de contato CAB, um par de plasti-ficação CP e um par sobre o batente CSB (dos quais as definições respectivas estão proporcionadas na parte da introdução). O aparafusamento realiza-se na condição de que pelo menos os batentes de aparafusamento BVF e/ou BVM e a rosca interna Fl e/ou a rosca externa FE, bem como eventualmente as superfícies de selagem me-tal/metal SEF e SEM do elemento de rosca fêmea EF e/ou do elemento de rosca macho EM tenham sido anteriormente revestidos de um revestimento (ou composição) de lubrificação de acordo com a invenção. Este revestimento (ou composição) é preferencialmente depositado nos elementos de rosca fêmea EF e/ou macho EM na sua oficina de fabricação. A composição de lubrificação de acordo com a invenção possui um caráter de película. Ela está apta a formar sobre um substrato uma camada fina (filme) destinada a aderir na fase anterior. Ela compreende uma matriz na qual é disperso pelo menos um aditivo da travagem. Como se pode ainda verificar, uma tal composição de lubrificação está destinada a proporcionar um comportamento “travagem lubrificada” durante o referido regime de fricção na plastificação do batente do aparafusamento (isto é, no final da fase de aperto). A matriz, igualmente chamada de ligante, permite fixar ou transportar um princípio ativo para um determinado local. É igualmente utilizada como agente da coesão de um sistema heterogêneo e pode ter funções complementares àquelas dos princípios ativos que ela fixa ou transporta. Ela pode ser de qualquer tipo, e especialmente de consistência sólida e não-aderente ao toque ou de consistência pastosa (isto é, apresentando um ponto de gota). No entanto, é preferível que ela apresente um comportamento reológico do tipo plástico ou viscoplástico e um caráter lubrificante.
Entende-se por “consistência sólida” uma consistência (ou um estado) que é nem líquido, nem gasoso, nem pastoso. Mais precisamente, uma matriz (ou um filme) aqui dito como estado (ou consistência) sólido uma vez que ela (uma vez que ele) possui um ponto de fusão superior a uma temperatura correspondente àquelas a que estão expostas os componentes durante o armazenamento ou a utilização, de modo a evitar que eles captem pelo seu caráter aderente às poeiras da atmosfera e/ou que eles contaminem as superfícies que entram em contato com a matriz (ou o filme) e/ou que eles poluam o ambiente por migração, escorregamento ou extrusão durante aparafusamento/desaparafusamento.
Os mecanismos de fricção durante o aparafusamento e desa-parafusamento das junções de roscas tubulares são complexos devido à grande variedade de velocidades de fricção encontradas. De fato as velocidades podem ser relativamente importantes no decurso do aparafusamento e quase nulas no final do aparafusamento (ou na fase de aperto) ou no início do desaparafusamento (ou da fase de desaperto). Por outro lado, as pressões de Hertz são muito importantes nos mesmos períodos de fricção, conduzindo portanto a regimes limites.
Recorde-se que se entende por “força (ou pressão) de Hertz”, a carga, que é aplicada pelo contato em uma superfície (e que envolve sobre si uma deformação elástica), dividida por esta superfície. Quando das fortes pressões de Hertz, os materiais sólidos não-plásticos podem sofrer cortes internos reduzindo o seu tempo de vida por fatiga do material uma vez que os materiais sólidos plásticos sofrem deste corte de acordo com as leis de fluxo com formação da superfície da fricção.
Para resolver os problemas das forças cinéticas anteriormente mencionadas, é vantajoso utilizar uma matriz cujas propriedades são de característica plástica e permitem um fluxo viscoso sobre as forças para responder a todas as situações de velocidade encontradas. Uma matriz forma- da por diversos componentes tem um maior desempenho na presença de uma grande variedade de cortes. Ela permite, de fato, manter no lugar os outros elementos ativos e contribui para a elaboração de películas ou filmes de transferência estáveis.
Para obter um comportamento reológico do tipo viscoplástico, pode-se, por exemplo, utilizar uma matriz no estado sólido compreendendo pelo menos um polímero (ou resina) termoplástica fazendo parte do conjunto de polímeros viscoplásticos, como por exemplo o polietileno ou um ligante acrílico. O polietileno é interessante uma vez que não possui o problema de aplicação ligado à viscosidade elevada no estado fundido como é o caso de outros polímeros viscoplásticos tais como a poliamida 6, a poliamida 11 e o polipropileno. Dentre os polietilenos, é ainda mais vantajoso utilizar os que apresentam pontos de fusão superiores 105°C. No entanto, pode utilizar-se uma matriz que apresenta um ponto de fusão compreendido entre 80°C e 400°C.
Recorde-se que o termo termoplástico qualifica um polímero de fusão suscetível de ser, de modo reversível, amolecido e depois fundido a quente respectivamente às temperaturas TG e TF (temperatura de transição do ponto vítreo e temperatura de fusão) é solidificado e em seguida vitrifica-do por arrefecimento. Os polímeros termoplásticos são transformados sem reação química contrariamente aos polímeros termoestáveis. Os polímeros termoplásticos são utilizados na invenção de modo a obter sem esforço de fricção um fluxo viscoso enquanto se conserva de modo estático uma estrutura sólida seca (não-aderente ao toque) e estável. Pelo contrário, de modo geral, os polímeros termoestáveis não têm ou têm pouco comportamento viscoso sob pressão.
Verificar-se-á assim que a matriz deve apresentar uma consistência sólida e um comportamento mecânico de elevada resistência, podendo compreender um ligante de um tipo termoestável, como por exemplo uma resina epóxi, poliuretano, silicone, alquidouretano ou forma fenólica. Em forma de realização, a este tipo de matriz, é igualmente possível utilizar ligan-tes minerais tais como silicatos ou os quelatos tais como titanatos e silicatos orgânicos. Neste caso, a composição é igualmente não-aderente ao toque. A matriz pode igualmente apresentar uma consistência sólida não-aderente ao toque e um comportamento viscoelástico. Neste caso, pode compreender um elastômero ou látex.
De modo a responder em condições quase estáticas às pressões de lubrificação limite com junção de cargas de fricção muito elevadas, pode dispersar-se na matriz pelo menos um tipo de lubrificante sólido.
Entende-se por “lubrificante sólido” um corpo sólido e estável que se intercala entre duas superfícies de fricção permitindo baixar o coeficiente de fricção e reduzir o desgaste e o dano das superfícies. Estes corpos podem ser classificados em diferentes categorias definidas pelo seu mecanismo de funcionamento e sua estrutura: - classe 1: corpos sólidos que devem as suas propriedades lubrificantes à sua estrutura cristalina, apresentando propriedades de segmentação sob fraco esforço de corte entre certos planos cristalinos, por exemplo, a grafite, o óxido de zinco (ZnO) ou o nitreto de boro (BN), - classe 2: corpos sólidos que devem as suas propriedades lubrificantes por um lado à sua estrutura cristalina como indicado na classe 1 e por outro lado a um elemento químico de composição reativa com as superfícies metálicas que confere em uma propriedade adicional de fixação na superfície favorecendo a colocação de uma camada de transferência de lubrificante relativamente estável, por exemplo, o bissulfeto do molibdênio M0S2, fluoreto de grafite, os sulfuretos de estanho, os sulfuretos de bismuto, ou dissulfureto de tungstênio, - classe 3: corpos sólidos que devem as suas propriedades lubrificantes à sua reatividade química com as superfícies metálicas suscetíveis de criar compostos complexos plásticos ou lubrificantes segmentados, por exemplo, certos compostos químicos do tipo tiossulfatos, ou Desilube 88 comercializado por Desilube Technologies Inc., - classe 4: corpos sólidos que devem as suas propriedades lubrificantes a um comportamento plástico ou viscoplástico sem pressão de fricção, especialmente os que são submetidos a um corte, por exemplo, o poli- tetrafluoroetileno (PTFE), os polietilenos, os polipropilenos, os poliacetais ou as poliamidas.
Esta classificação está, por exemplo, descrita nos documentos do curso intitulado “Les lubrifiants solides”, proporcionado pelo Sr. Eric Gard da l’École Nationale Supérieure des Pétroles et Moteurs (França).
Além destas classes, existe a categoria particular dos fulerenos, classificada dentro de uma classe da classe 1 sob a nomenclatura 1-3. Diz-se que os fulerenos são moléculas de forma esférica ou tubular, em estrutura monocamada ou multicamadas, apresentando propriedades de diminuição da fricção e geradores estáveis de filmes de transferência estáveis sobre as superfícies em fricção. Pode especialmente utilizar-se, por exemplo, os fulerenos de carbono ou os fulerenos do tipo dissulfuretos metálicos.
Como o versado na técnica sabe, os lubrificantes sólidos em regime de lubrificação a seco e hidrodinâmico, assim que são dispersos em um material fluido ou viscoplástico, têm a tendência a se fixar nas superfícies de modo estável e modificando as características de fricção das mesmas. São transferidos e ligados à superfície através de ligação química ou físico-química o que conduz a uma grande resistência ao desgaste e a uma melhoria das propriedades de fricção. De acordo com a natureza dos sólidos, esta confere às superfícies uma proteção antidesgaste, propriedades da resistência e antidesgaste a pressões extremas geradas pelas fortes forças de carga em superfície (pressões de Hertz), e um fraco coeficiente de fricção em um largo espectro de cargas e de velocidades de fricção. Estas propriedades de formação de filme de transferência (ou de película) são utilizadas para os tipos de fricção onde as superfícies são solicitadas de modo repetido, bem como as que se produzem durante o aparafusamento e desaparafusamento das junções de roscas tubulares. A composição de acordo com a invenção pode não compreender somente um lubrificante sólido, como por exemplo o fluoreto de grafite sozinho ou o sulfureto de estanho sozinho ou o sulfureto do bismuto sozinho, ou ainda o óxido de zinco sozinho.
Somente a utilização combinada de pelo menos dois lubrifican- tes sólidos pertencendo a classes diferentes permite a obtenção de sinergias e portanto de desempenhos de lubrificação muito elevados. Entende-se por “sinergia” uma situação na qual a combinação de lubrificantes sólidos apresentando propriedades de base conduz a desempenhos superiores aos da acumulação das propriedades de base dos referidos lubrificantes sólidos anteriormente separados.
Os lubrificantes sólidos utilizados preferencialmente na invenção compreendem pelo menos os compostos de classe 2 pouco utilizados até agora, tais como os fluoretos e grafite e os sulfuretos de estanho ou de bis-muto. Eles diferem dos produtos lubrificantes sólidos tradicionais, tais como a grafite (suscetível de facilitar a ocorrência de corrosão), o dissulfureto de molibdênio (conhecido por ser instável designadamente na presença de umidade e por liberar o óxido de enxofre corrosivo para o aço ou o sulfureto de hidrogênio que torna eventualmente o aço sensível à ruptura diferenciada sob pressão pelo hidrogênio (“ruptura de stress por sulfureto” ou SSC)) ou o dissulfureto do tungstênio, pela sua muito grande capacidade de ligação com os metais e seus desempenhos a pressões extremas largamente mais elevadas. Utilizados em sinergia com os lubrificantes sólidos de outras classes, eles permitem atingir desempenhos particularmente notáveis.
Os compostos de classe 2 anteriormente descritos podem ser utilizados sob a forma de partículas com partículas de lubrificante sólido de pelo menos uma das classes 1, 3 e 4. Deste modo, pode utilizar-se partículas de pelo menos um lubrificante sólido de classe 2 e pelo menos um lubrificante sólido de classe 4, ou partículas de pelo menos um lubrificante sólido de classe 1 e de pelo menos um lubrificante sólido de classe 2, ou de partículas de pelo menos um lubrificante sólido de classe 2 e pelo menos um lubrificante sólido de classe 3, ou ainda de partículas de pelo menos um lubrificante sólido de classe 1, de pelo menos um lubrificante sólido de classe 2 e pelo menos um lubrificante sólido de classe 4.
Um aumento de 50% do número de ciclos de aparafusamento e desaparafusamento em condições de edificação foi observado com os sistemas que associam as classes 1, 2 e 4 relativamente a uma sinergia do tipo classe 2/classe 4. A título de exemplo, as partículas do lubrificante sólido da classe 1 podem ser de partículas de nitreto de boro ou de óxido de zinco. Igualmente a título de exemplo, as partículas do lubrificante sólido de classe 2 podem ser partículas de fluoreto de grafite, de sulfureto de estanho, de sulfureto de tungstênio ou de sulfureto de bismuto. As partículas de classe 3 podem ser partículas de Desilube 88 (comercializado por Desilube Technologies Inc.). Sempre a título de exemplo, as partículas de lubrificante sólido de classe 4 podem ser partículas de politetrafluoretileno (PTFE). As sinergias particularmente elevadas são obtidas com as seguintes combinações: fluoreto de grafite (classe 2)/PTFE (classe 4)1 nitreto de boro (classe 1), dissulfureto de estanho (classe 2) /PTFE (classe 4)/nitreto de boro (classe 1), sulfureto de bismuto (classe 2) /PTFE (classe 4)/nitreto de boro (classe 1), e CFx (classe 2) /ZnO (classe 1) /PTFE (classe 4).
Como indicado mais acima, a composição de lubrificação de acordo com a invenção compreende, em complemento da matriz (ou ligante) e de eventuais partículas de lubrificante(s) sólido(s), pelo menos um aditivo (ou pigmento) de travagem. Cada aditivo (ou pigmento) de travagem está disperso na matriz. O(s) aditivo(s) (ou o(s) pigmento(s)) de travagem é (são) sele-cionado(s) de acordo com o perfil de par de aparafusamento da junção de rosca tubular que deve revestir parcialmente pelo menos um dos elementos de rosca macho EM e fêmea EF. Mais precisamente, está(ão) seleciona-do(s) de modo a conferir à composição, em complemento às suas propriedades de lubrificação, um coeficiente de fricção que é selecionado para permitir a obtenção de um valor de par sobre o batente CSB pelo menos igual a um valor do ponto inicial.
Se considerar, por exemplo, como valor de referência de par sobre o batente CSB o que está definido por um perfil de par de aparafusamento de uma junção de rosca tubular dado revestido parcialmente de uma massa lubrificante do tipo API RP 5A3 (ou API Bull. 5A2), então o valor do ponto inicial do par sobre o batente CSB para esta mesma junção de rosca tubular pode ser selecionado pelo menos igual a 70% desse valor de referência. Bem entendido, de acordo com o tipo de utilização, pode preferir-se que a composição permita a obtenção de um valor de par sobre o batente CSB próximo de 70% (por valor superior ou igual) do valor de referência ou ainda mais próximo de 100% desse valor de referência, ou até mesmo superior a 100% do valor de referência. O valor de 70% é aqui selecionado de modo a conservar uma margem suficiente para permitir a utilização do par de aparafusamento o mais baixo possível que permite um aperto de qualidade.
Os valores do ponto inicial de par sobre o batente inferiores a 70% do valor de referência podem ser naturalmente selecionados em certas aplicações. No entanto, eles não são suficientes para as aplicações nas quais as junções das roscas tubulares são aparafusadas sob os pares relativamente elevados. De fato, neste caso não se pode aparafusar a junção de rosca sobre o par nominal padrão (previsto com o revestimento dos elementos de rosca com a massa lubrificante padrão API) exceto com risco em determinados casos a que o batente de aparafusamento de pelo menos um dos dois elementos de rosca macho EM e fêmea EF sejam objeto de deformações plásticas (irreversíveis) ou de modo que o critério de aparafusamento correto (a relação entre pares de contato CAB e o par ótimo) não seja respeitado.
Compreende-se que cada aditivo de travagem seja selecionado em função das propriedades físicas específicas que permitem conferir à composição de acordo com a invenção uma capacidade de “retardar” o movimento aplicado quando do aparafusamento em função do perfil de par de aparafusamento da junção de rosca tubular, e portanto do modo de realização deste último. De fato, dois materiais em fricção relativa e separados por um terceiro corpo intercalado (neste caso a composição da lubrificação) devem as suas propriedades a pelo menos dois fatores: o comportamento reo-lógico do terceiro corpo e o comportamento de certos componentes sólidos que participam na composição do referido terceiro corpo. O comportamento reológico do terceiro corpo pode ser hidrodi- nâmico no caso do óleo, viscoplástico no caso de certas ceras e de certos polímeros, ou granulares no caso de certos compostos minerais não-ductéis ou de dureza muito forte. O comportamento de certos compostos sólidos que participam na composição do terceiro corpo varia de acordo com certos parâmetros: - a concentração do terceiro corpo no meio hidrodinâmico ou viscoplástico, - a dureza ou capacidade de esmagamento das partículas dos compostos sólidos, que é caracterizada pelo valor da dureza Mohs, - a capacidade de segmentação dos cristais de compostos sólidos com esforços mais ou menos fracos, onde depende principalmente da estrutura cristalina, - as interações particulares que dependem da forma e da energia de superfície das partículas de compostos sólidos, e das capacidades de ligação entre estas partículas (atração entre átomos através das ligações do tipo Van der Waals, função da natureza química das partículas); estas interações apresentam tendência de se opor ao movimento, - os comportamentos reológicos inversos (ou a tixotropia inversa) de certos aditivos orgânicos de muito elevado peso molecular que permitem a oposição a um esforço de corte e portanto ao movimento.
Cada aditivo de travagem é portanto preferencialmente constituído de dispersões e/ou soluções de partículas minerais ou orgânicas que apresentam de acordo com os requisitos um valor relativamente forte de esforço de segmentação (isto é, que apresentam uma segmentação que requer valores médios ou fortes de corte ou pressões para se produzir) e/ou de interações fortes particulares ou ligações atrativas entre partículas e/ou uma dureza de Mohs média a elevada (mas sem características abrasivas) e/ou um comportamento reológico resistente ou oposto ao movimento em solução. É possível misturar na composição de lubrificação os aditivos de travagem que apresentam propriedades físicas específicas diferentes, que são em conjunto úteis à travagem. Deste modo, no caso de uma matriz ter- moplástica (ou viscoplástica) pode-se, por exemplo, (e não limitante) utilizar uma combinação de dióxido de titânio, em que o comportamento estrutural está retardado (segmentação com resistência forte), e trióxido de bismuto, onde a dureza de Mohs é média de modo a não danificar os elementos de rosca da junção de rosca tubular. Com uma tal combinação, pode-se obter um valor de par sobre o batente CSB compreendido entre aproximadamente 70% e aproximadamente 80%. A título de exemplo ilustrativo e não-limitativo, a composição ponderada de aditivos de travagem pode ser, por exemplo, como a seguir: trióxido de bismuto 25 a de 99% dióxido de titânio 1 a 75%.
Naturalmente, outros aditivos de travagem como os óxidos de bismuto e óxidos de titânio podem ser utilizados, especialmente em combinação. É, por exemplo, o caso do silicone coloidal, por exemplo do tipo esfe-rular pirogênico, com um tamanho de partículas a ser algumas dezenas de nanômetros (que ofereça uma elevada interação particular e uma elevada dureza de Mohs) e de negro de carbono com as mesmas características granulométricas (que ofereça uma muito mais elevada interação particular). Com um aditivo de travagem do tipo silicone coloidal sozinho, pode obter-se um valor de par sobre o batente CSB compreendido entre aproximadamente 90% e aproximadamente 100%. Com um aditivo de travagem do tipo negro de carbono combinado com um outro aditivo de travagem do tipo aerosil® (comercializado pela Sociedade Degussa), pode obter-se um valor de par sobre o batente CSB compreendido entre aproximadamente 110% e aproximadamente 130%. Com um aditivo da travagem do tipo negro de carbono sozinho, pode obter-se um valor de par sobre o batente CSB compreendido entre aproximadamente 120% e aproximadamente 140%. Pode igualmente utilizar-se um aditivo de travagem do tipo polímero acrílico.
Considera-se daqui em diante que a composição da lubrificação compreende uma matriz sólida, um ou diversos lubrificantes sólidos e um ou diversos aditivos de travagem. Adicionalmente, a invenção relaciona-se igualmente com composições de lubrificação ditas semissecas (ou “semi- dry”) compreendendo uma matriz pastosa e pelo menos um aditivo de pressão extrema com ação química (como descrito no documento de patente U.S. 6 933 264, designadamente) bem como um ou diversos aditivos de tra-vagem do tipo dos que estão aqui descritos. É importante verificar que as proporções respectivas de três tipos de constituintes da composição de lubrificação dependem principalmente do tipo (termoplástico, termoestável ou outro) da matriz sólida utilizada. Por exemplo, quando a matriz sólida é do tipo termoplástica, a composição de lubrificação pode compreender uma proporção de matriz compreendida entre aproximadamente 45% e aproximadamente 93%, uma proporção de lubrificantes(s) sólido(s) compreendida entre aproximadamente 1% e aproximadamente 25%, e uma proporção de aditivo(s) de travagem compreendida entre aproximadamente 5% e aproximadamente 20%. A título de exemplo puramente ilustrativo e não-limitativo, a composição ponderada da matriz é como a seguir: Homopolímero do polietileno 5 a 96% Cera de carnaúba 2 a 30% Estearato de zinco 2 a 30% Derivado de sulfonato de cálcio 0 a 50% Polimetacrilato de alquila 0 a 15% Corante 0 a 1 % Antioxidante 0 a 1%.
Sempre a título de exemplo puramente ilustrativo e não-limitativo, a composição ponderada de uma matriz termoplástica sob a forma de emulsão aquosa é como a seguir: Emulsão do polietileno: 0 a 50% Emulsão acrílica : 10 a 80% Derivado de sulfonato de cálcio: 1 a 40% Polimetacrilato de alquila: 1 a 40% Emulsão de estearato de zinco: 10 a 50%.
Por outro lado, compreende-se que as variações das diferentes proporções dos três tipos de constituintes da composição de lubrificação, uns relativamente aos outros, dependem especialmente do tipo de junção de rosca tubular que deve parcialmente revestir e das forças que essa junção de rosca tubular deve submeter, especialmente em condições do local de edificação. A determinação das composições ponderadas respectivas dos três tipos de constituintes (matriz sólida, lubrificante(s) sólido(s) e aditivo(s) de travagem) de uma composição de lubrificação pode ser feita, por exemplo, por meio das simulações teóricas efetuadas com um programa informático que gira sobre uma ordenada e nos testes tribológicos efetuados por meio de um equipamento que o versado na técnica (especialista em tribolo-gia) conhece sob o nome de máquina de Bridgman. Este tipo de máquina está especialmente descrito no artigo de D. Kuhlmann-Wilsdorf et al “plastic flow between Bridgman anvils under high pressures”, J. Mater. Res., Vol. 6, N°12, Dezembro de 1991.
Um exemplo esquemático e funcional de uma máquina de Bridgman está ilustrado na figura 5. Esta máquina compreende: - um disco DQ podendo entrar em rotação de acordo com as velocidades escolhidas, - um primeiro batente EC1, de preferência do tipo cônico, solidificado fixamente a uma primeira face do disco DQ, - um segundo batente EC2, de preferência do tipo cônico, solidificado fixamente a uma segunda face do disco DQ, oposta à sua primeira face, - os primeiro EP1 e segundo EP2 elementos de pressão, como por exemplo de pistões, próprios a exercer pressões axiais selecionadas P, - um terceiro batente EC3, de preferência do tipo cilíndrico, solidificado fixamente a uma face do primeiro elemento de pressão EP1, - um quarto batente EC4, de preferência do tipo cilíndrico, solidificado fixamente a uma face do segundo elemento de pressão EP2.
Para testar uma composição de lubrificação, reveste-se com esta última duas partes de um material idêntico ao que constitui um elemento de rosca, de modo a formar as primeira amostra S1 e segunda amostra S2.
Em seguida, intercala-se a primeira amostra S1 entre as faces livres dos primeiro batente EC1 e terceiro batente EC3, e a segunda amostra S2 entre as faces livres dos segundo batente EC2 e quarto batente EC4. Em seguida, faz-se girar o disco DQ a uma velocidade selecionada ao mesmo tempo que se aplica uma pressão axial selecionada P (por exemplo, na ordem de 1,5 GPa) com cada um dos elementos de pressão primeiro elemento EP1 e segundo elemento EP2, e mede-se o par de aparafusamento submetido por cada amostra S1, S2. A pressão axial, o número de rotações e o ângulo do rotação são selecionados no teste de Bridgman para simular a pressão de Hertz e a velocidade relativa das superfícies do batente no final do aparafusamento.
Graças à referida máquina, pode-se fixar diversos pares diferentes (pares de aparafusamento, velocidade de rotação) para medir os pares correspondentes de aparafusamento nas amostras S1 e S2, e desse modo verificar se estas amostras S1 e S2 seguem um pouco o perfil do par de a-parafusamento dado, e especialmente se permitem a obtenção de um valor do par sobre o batente CSB pelo menos igual a um ponto inicial do valor escolhido por comparação com este perfil. Compreender-se-á que de fato os testes realizados com a máquina de Bridgman tornam possível estabelecer uma correlação entre o par medido para as amostras revestidas de uma composição de lubrificação de acordo com a invenção e uma percentagem do par no batente CSB obtido quando das operações do aparafusamento dos elementos de roscas revestidos com a mesma composição de lubrificação.
De modo a melhorar determinadas propriedades selecionadas da composição de acordo com a invenção, a sua matriz pode compreender elementos adicionais, tais como os mencionados de um modo não exaustivo daqui por diante.
Assim, uma plasticidade melhorada da matriz da composição pode ser obtida pela adição de compostos químicos do tipo do sabão metálico, entre os quais os sabões (ou estearatos) de cálcio, de lítio, de alumínio, de bismuto e de zinco que proporcionam excelentes resultados no número de aparafusamentos e desaparafusamentos as condições do local de edificação assim como uma melhoria das propriedades de reaglomeração de detritos. Recorde-se que se entende por “sabão metálico” os compostos fun-díveis tais como os sabões de metais alcalinos e de metais alcalino-terrosos entre outros metais. A título de exemplo, pode utilizar-se um sabão metálico tal como o estearato de zinco que proporcionam uma sinergia com determinados inibidores de corrosão.
Por exemplo, de modo a melhorar a lubrificação proporcionada pela composição, e especialmente para aperfeiçoar as suas propriedades de travagem e de reaglomeração de detritos quando das operações do apara-fusamento-desaparafusamento, a sua matriz pode compreender um corpo gordo natural, tal como uma cera de origem vegetal, de animal, de mineral ou de síntese. Recorde-se que se entende por "cera” das substâncias fundí-veis com propriedades de lubrificação de várias origens (especialmente mineral resultante da destilação do petróleo, vegetal, animal ou de síntese) cuja consistência mais ou menos pastosa ou dura e o ponto de fusão e o ponto da gota podendo variar em proporções substanciais de acordo com sua natureza. A título de exemplo, pode utilizar-se a cera da carnaúba. A matriz pode apresentar uma adesão aumentada quando compreende uma resina (mineral, vegetal ou sintética), por exemplo, uma resina terpênica ou um derivado terpênico da resina.
Verificar-se-á que de acordo com os índices necessários de inibidores de corrosão, se pode observar uma degradação das propriedades da captação ou reaglomeração dos detritos. Para remediar esta desvantagem, pode utilizar-se polímeros muito viscosos tais como os polimetacrilatos de alquila (PAMA), os polibutilenos, poli-isobutenos e os polissiloxanos. Assim, resultados excelentes de reaglomeração de detritos podem ser obtidos com um PAMA de uma viscosidade cinemática de 850 mm2/s em 100°C, comercializados pela sociedade ROHMAX sob a denominação VISCOPLEX 6-950.
Por exemplo, para melhorar a proteção da superfície que a composição deve revestir contra os diferentes modos de corrosão, a sua matriz pode compreender um inibidor de corrosão. Recorde-se que se entende por “inibidor de corrosão” um aditivo que confere a um material líquido ou a um sólido aplicado em uma superfície com capacidade de a proteger por um mecanismo químico, eletroquímico ou físico-químico. A título de exemplo, pode utilizar-se um derivado do sulfonato de cálcio ou um oxidato de cálcio e mais particularmente um dos que provêm da associação do óxido de cálcio e de sulfonatos de cálcio em um meio constituído de ceras, resinas petrolíferas ou de parafina tais como os produtos comercializados pela sociedade LU-BRIZOL sob as denominações ALOX® 2211 Y e ALOX® 606. Mas outros compostos podem igualmente ser utilizados tais como aqueles do tipo ami-na, aminoborato, amina quaternária, sulfonato superalcalinizado em polialfa-olefina, fosfossilicato de estrôncio, fosfossilicato de zinco, carboxilato de bo-rato. A resistência à corrosão pode ainda ser melhorada associando o inibidor de corrosão selecionado aos compostos que atuam de acordo com outros mecanismos que bloqueiam a corrosão. Como indicado adicionalmente, o estearato de zinco em particular apresenta propriedades sinergéticas com os inibidores de corrosão ao contribuir pela maior parte do comportamento de lubrificação da matriz. O teste principal da proteção anticorrosiva é o teste com a névoa salina realizado de acordo com a norma ISO 9227 e avaliado pelo índice de Re de acordo com a ISO EN 2846-3 sobre uma placa tratada por fosfatação com manganês (depósito de 8 a 20 g/m2 de fosfato). Pode obter-se melhorias do desempenho no teste com a névoa salina de acordo com estas normas (aumento de 20% do tempo da aparição da corrosão) ao introduzir as partículas de óxido de zinco de tamanho nanométrico (200 nm em média), aplicadas em uma única dispersão na água.
Por exemplo, para permitir que a composição bloqueie de modo estável os locais que são criados pelas rugosidades da superfície e para bloquear os processos de dano das superfícies e da sua propagação ao criar uma estrutura sólida do tipo segmentado na superfície, a composição pode compreender moléculas de pelo menos um fulereno de geometria esférica.
Recorde-se que se entende por “fulerenos” os materiais moleculares que apresentam uma estrutura sob a forma dos tubos fechados ou abertos ou de esferas fechadas, em monocamada ou multicamada. Os fulerenos esféricos apresentam um tamanho de algumas dezenas de nm em monocamada e superior a aproximadamente 100 nm em multicamada. Verificar-se-á que devido ao seu tamanho e à sua capacidade de interatividade, os fulerenos podem ter um efeito determinante na reologia do meio introduzindo um fenômeno adicional de resistência viscosa ao movimento.
Por exemplo, para permitir uma identificação visual de superfícies tratadas, a matriz da composição pode compreender pelo menos um corante. Qualquer tipo de corante orgânico conhecido pode ser utilizado desde que o seu índice não prejudique os desempenhos da fricção. Pode, por exemplo, utilizar-se corantes com índices de aproximadamente 1%.
Por exemplo, para conservar o revestimento da degradação pela oxidação devido, por exemplo, ao calor ou à exposição aos raios UV, a matriz da composição pode compreender pelo menos um antioxidante. Recorde-se que os compostos polifenólicos, os derivados de naftilamina e os fosfi-tos orgânicos constituem as principais famílias de antioxidantes. Por exemplo, pode utilizar-se uma combinação dos produtos IRGANOX® L150 (sistema de antioxidantes polifenólicos e aminados) e IRGAFOS® 168 (fosfito de tris(2,4-di-terc-butilfenila)) da sociedade Ciba-Geigi.
Uma preparação da superfície das partes a lubrificar dos elementos de rosca macho EM e fêmea EF pode provar-se ser vantajosa. De fato, os testes de aparafusamento e de desaparafusamento mostram que para obter o estabelecimento de uma película de transferência correta, é preferível modificar a superfície a ser revestida de modo a estar adaptada para adsorver ou absorver a composição de lubrificação quer por um tratamento mecânico tal como um alisamento ou grenalhagem, quer por uma modificação física ou química das superfícies por meio do tratamento reativo ou não-reativo tendo por base depósitos minerais cristalizados na superfície, de um ataque químico, por exemplo, por um ácido, de um tratamento de fos-fatação em zinco ou em manganês ou de uma oxalatação que conduzem a uma camada de conversão química da superfície. Dentre estes tratamentos de superfície, a fosfatação é preferida uma vez que torna possível a obtenção de uma superfície de contato correta que conduz ao estabelecimento de uma película de transferência resistente durante a fricção e muito estável, assim como uma proteção anticorrosiva de base.
Pode ainda ser desejável realizar uma preparação da superfície complementar que consiste especialmente na impregnação na porosidade da superfície dos nanomateriais cujo tamanho os permite introduzir-se nas porosidades. O objetivo desta impregnação é bloquear e saturar os locais criados pela porosidade por um material com ação passiva protegendo a superfície contra a corrosão ao conservar uma boa adesão do revestimento.
Apresenta-se daqui por diante dois exemplos não-limitativos da composição. Estes exemplos são bem adaptados às junções de roscas tubulares do tipo VAM TOP HC de diâmetro nominal 177,8 mm (7 pol) e da massa linear 43,15 kg/m (29 libras/pés) em aço fracamente ligado (grau L80) de acordo com a ficha técnica editada pela divisão OCTG da sociedade de Vallourec & Mannesmann Tubes. O elemento de rosca macho foi, por exemplo, submetido antes à aplicação do revestimento (composição) uma fosfatação em zinco (peso da camada compreendido entre 4 e 20 g/m2) e o elemento de rosca fêmea uma fosfatação em manganês (peso da camada compreendido entre 8 e 20 g/m2). Os elementos de rosca macho EM e fêmea o EF são preaquecidos a 130°C, a seguir é aplicada por pulverização térmica uma camada de espessura de 35 μιτι de uma composição de lubrificação mantida fundida a 150°C, tendo a seguinte composição ponderada: - Polietileno comercializado pela sociedade CLARIANT sob a denominação LICOWAX® PE 520: 9 %, - Cera de carnaúba: 15%, - Estearato de zinco: 15%, - PAMA comercializado pela sociedade ROHMAX sob a denominação VIS-COPLEX® 6-950: 5%, - Derivado do sulfonato de cálcio comercializado pela sociedade LUBRIZOL sob a denominação ALOX® 606: 40%, - Fluoreto de grafite: 3,5%, - Óxido de zinco: 1%, - Dióxido de titânio: 5%, - Trióxido de bismuto: 5%, - silicone: 1%, - Antioxidantes comercializados pela sociedade Ciba-Geigi: IRGANOX ® L150 0,3% IRGAFOS ® 168 0,2%.
Neste exemplo, a matriz é do tipo viscoplástica, os lubrificantes sólidos são compostos de óxido de zinco e de fluoreto de grafite, e os aditivos da travagem são constituídos de dióxido de titânio (ao esforço elevado de segmentação) e de trióxido de bismuto (com dureza de Mohs moderada).
Em uma forma de realização, a composição compreende de 1 a 60% em massa, preferivelmente de 5 a 30%, uma resina de éster de colofô-nia, por exemplo, DERTOLYNE P2L da sociedade LES DERIVES RESINI-QUES ET TERPENIQUES (DRT). A composição pode ser a seguinte: - Cera da carnaúba: 14% - Estearato de zinco: 14% - Resina Dertolyne P2L: 20% - Viscoplex 6-950 (metacrilato de Polialquila): 8% - Halox SZP 391 (fosfossilicato de cálcio e estrôncio): 29% - Fluoreto de grafite: 7% - Bi203: 5% - PTFE: 2% - Nitreto de boro: 1 % Em uma forma de realização, pode, por exemplo, aplicar-se por pulverização térmica sobre os elementos de rosca macho EM e fêmea EF preaquecidos a 130°C uma camada de espessura de 35 pm de uma composição de lubrificação mantida fundida a 150°C, tendo a seguinte composição ponderada: - Polietileno comercializado pela sociedade CLARIANT sob a denominação LICOWAX® PE 520: 26%, - Cera de carnaúba: 10%, - Estearato de zinco: 20%, - PAMA comercializado pela sociedade ROHMAX sob a denominação VIS-COPLEX® 6-950: 5%, - Derivado do sulfonato de cálcio comercializado pela sociedade LUBRIZOL sob a denominação ALOX® 606: 30%, - Fluoreto de grafite: 3,5%, - Dióxido de titânio: 5%, - Antioxidantes comercializados pela sociedade Ciba-Geigi: IRGANOX ® L150 0,3% IRGAFOS ® 168 0,2%.
Nesta forma de realização, a matriz é igualmente do tipo visco-plástico, o lubrificante sólido é composto de fluoreto de grafite, e o aditivo da travagem consiste no dióxido de titânio. A técnica de pulverização anteriormente citada no estado fundido consiste em manter a composição de lubrificação à alta temperatura em fase líquida e em pulverizá-la por meio de injetores de pulverização termos-tatizados. A composição de lubrificação é aquecida entre 10°C e 50°C abaixo do seu ponto de fusão e pulverizada em uma superfície preaquecida a uma temperatura superior ao ponto de fusão de modo a se obter um bom revestimento da superfície.
Em vez de se utilizar esta técnica de pulverização no estado fundido, pode-se, por exemplo, pulverizar a composição de lubrificação sob a forma de emulsão aquosa. A emulsão e o substrato podem estar à temperatura ambiente, é então necessário um tempo de secagem. Este tempo de secagem pode ser consideravelmente reduzido preaquecendo a composição de lubrificação entre 60°C e 80°C e/ou a superfície entre 50°C e 150°C. A invenção não se limita aos exemplos da composição de lubrificação e do elemento de rosca (macho ou fêmea) descritos anteriormente, simplesmente a título de exemplo, mas inclui todas as formas de realização que o versado na técnica poderá considerar no quadro das reivindicações daqui por diante.
Assim, a invenção relaciona-se igualmente com outros tipos de elementos de rosca que os descritos anteriormente (VAM TOP). Por exemplo, relaciona-se igualmente com elementos de roscas de junções de roscas tubulares com batente interno, anelares (por exemplo, aqueles do tipo NEW VAM, VAM ACE, DINOVAM VAM HW ST) ou integrais “nivelada” ou “semini-velada” (por exemplo, aquelas do tipo VAM SL, VAM MUST, VAM HP, VAM HTF). A invenção pode igualmente relacionar-se com os elementos das junções de roscas para hastes e outros componentes perfuração giratória definidos pela especificação API 7 ou pelas especificações mais severas próprias de determinados produtores (tais como, por exemplo e de modo não-limitativo, junções de rosca superiores VAM EIS, VAM TAURUS, TORQMASTER TM4 e derivados e evoluções destas junções).
Por outro lado, no que precede descreveu-se principalmente uma composição de lubrificação que compreende uma matriz com consistência sólida, um ou diversos lubrificantes sólidos e um ou diversos aditivos de travagem. No entanto, a invenção relaciona-se igualmente a composições de lubrificação semissecas que compreendem uma matriz pastosa, pelo menos um aditivo de pressão extrema com ação química e um ou diversos aditivos de travagem.
REIVINDICAÇÕES

Claims (51)

1. Composição da película de lubrificação do aparafusamento de junções de roscas, apropriadas a cobrir pelo menos uma rosca (FE, Fl) e um batente com o aparafusamento (BVM, BVF) de um elemento de rosca (EM, EFF) do componente (T2, T1) de uma junção de rosca tubular (JF) de uma película no estado sólido, aderente à referida rosca (FE, Fl) e ao batente anteriormente mencionado do aparafusamento (BVM, BVF), o batente anteriormente mencionado (BVM, BVF) estando destinado a apoiar-se em um outro batente (BVF, BVM) de um outro componente (T1, T2) da referida junção de rosca tubular (JF) na fase final de aparafusamento, e a composição de lubrificação anteriormente mencionada compreendendo uma matriz, caracterizada por compreender ainda pelo menos um aditivo de travagem disperso na matriz anteriormente mencionada e selecionada de modo a conferir à composição anteriormente mencionada, em complemento da lubrificação, um coeficiente de fricção selecionado para a obtenção de um valor de ligação ao batente pelo menos igual a um ponto inicial do valor.
2. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o(s) referido(s) aditivo(s) de travagem ser (serem) propor-cionado(s) de modo a permitir a obtenção de um valor de ligação no batente pelo menos igual a um valor do ponto inicial igual a 70% de um valor da referência de ligação no batente de uma massa lubrificante do tipo API RP 5 A3.
3. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o(s) referido(s) aditivo(s) de travagem ser (serem) proporcionado^) de modo a permitir a obtenção de um valor de ligação no batente pelo menos igual a um valor do ponto inicial igual a 100% de um valor da referência de ligação no batente de uma massa lubrificante do tipo API RP 5 A3 obtido para a junção de rosca tubular anteriormente mencionada (JF).
4. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por o(s) referido(s) aditivo(s) da travagem ser (serem) constituído(s) por dispersões e/ou soluções de partículas minerais ou orgânicas que apresentam um valor relativamente forte do esforço da segmentação e/ou de interações particulares fortes ou ligações de atração entre partículas e/ou uma dureza de Mohs média a elevada e/ou um comportamento reológico resistente ou oposto ao movimento.
5. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por cada aditivo de travagem ser selecionado dentre o grupo constituído de pelo menos óxido de bismuto, óxido de titânio, silicone coloi-dal, polímeros acrílicos e o negro de carbono.
6. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por a composição ponderada dos aditivos da travagem ser como a seguir: Trióxido de bismuto 25 a 99% Dióxido de titânio 1 a 75%.
7. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por a composição do aditivo de travagem ser apenas negro de carbono.
8. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por a composição do aditivo de travagem ser apenas silicone coloidal esferular pirogênica.
9. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender partículas do(s) lubrificante(s) sólido(s) disperso(s) na matriz com o aditivo de travagem anteriormente mencionado.
10. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por as partículas do(s) lubrificante(s) sólido(s) anteriormente mencionadas compreenderem partículas de lubrificantes pelo menos de uma das classes 1, 2, 3 e 4.
11. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por as partículas do(s) lubrificante(s) sólido(s) compreenderem partículas de pelo menos um lubrificante sólido de classe 2 e pelo menos um lubrificante sólido de classe 1.
12. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por as partículas do(s) lubrificante(s) sólido(s) compreenderem partículas de pelo menos um lubrificante sólido de classe 2 e pelo menos um lubrificante sólido de classe 4.
13. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por as partículas do(s) lubrificante(s) sólido(s) compreenderem partículas de pelo menos um lubrificante sólido de classe 1 e pelo menos um lubrificante sólido de classe 4.
14. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizada por as partículas do(s) lubrifican-te(s) sólido(s) compreenderem partículas de pelo menos um lubrificante sólido de classe 1 selecionado dentre o óxido de zinco e o nitreto do boro.
15. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizada por as partículas do(s) lubrifican-te(s) sólido(s) compreenderem partículas de pelo menos um lubrificante sólido de classe 2 selecionado dentre o fluoreto de grafite, os sulfuretos de estanho, os sulfuretos de bismuto e o bissulfeto de tungstênio.
16. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 15, caracterizada por as partículas do(s) lubrifican-te(s) sólido(s) compreenderem partículas de politetrafluoroetilino como lubrificante sólido de classe 4.
17. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 16, caracterizada por as partículas do(s) lubrifican-te(s) sólido(s) compreenderem pelo menos moléculas de pelo menos um fulereno de geometria esférica ou tubular.
18. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada por a matriz anteriormente mencionada apresentar uma consistência sólida não-colante ao toque e apresentar um comportamento reológico selecionado dentre o grupo compreendendo o tipo plástico e o tipo viscoplástico.
19. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 18, caracterizada por a matriz anteriormente mencionada apresentar um ponto de fusão compreendido entre 80°C e 400°C.
20. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 e 19, caracterizada por a matriz anteriormente men- cionada compreender pelo menos um polímero termoplástico.
21. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 20, caracterizada por o polímero termoplástico anteriormente mencionado ser selecionado dentre o grupo que compreende pelo menos o polietileno e um ligante acrílico.
22. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada por a matriz anteriormente mencionada compreender pelo menos um ligante termoestável.
23. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 22, caracterizada por o ligante termoestável anteriormente mencionado ser selecionado dentre o grupo que compreende pelo menos as resinas epóxi, poliuretano, silicone, alquidouretano e formofenólicos.
24. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada por a matriz anteriormente mencionada compreender pelo menos um ligante mineral.
25. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada por a matriz anteriormente mencionada compreender pelo menos um ligante do tipo quelato.
26. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada por a matriz anteriormente mencionada ser de consistência sólida, não colante ao toque e que compreende pelo menos um ligante com comportamento viscoelástico.
27. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a matriz anteriormente mencionada compreender pelo menos um sabão metálico.
28. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 27, caracterizada por o sabão ser selecionado dentre o grupo que compreende pelo menos o estearato de zinco, o estearato de cálcio, o estearato de lítio, o estearato de alumínio e o estearato de bismuto.
29. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a matriz anteriormente mencionada compreender pelo menos uma cera da origem vegetal, animal, mi- neral ou de síntese.
30. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a matriz anteriormente mencionada compreender pelo menos um inibidor de corrosão.
31. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 30, caracterizada por o inibidor de corrosão ser selecionado dentre o grupo que compreende pelo menos um derivado de sulfonato de cálcio e um oxida-to de cálcio.
32. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a matriz anteriormente mencionada compreender pelo menos um líquido polimérico com uma viscosidade cinemática a 100°C pelo menos igual a 850 mm2/s.
33. Composição de lubrificação de acordo com a reivindicação 32, caracterizada por o líquido polimérico anteriormente mencionado ser selecionado dentre o grupo que compreende pelo menos um polimetacrilato de alquila, um polibuteno, um poli-isobuteno e um polidialquilsiloxano.
34. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a matriz anteriormente mencionada compreender pelo menos um corante.
35. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a matriz anteriormente mencionada compreender pelo menos um agente tensoativo proporcionado de modo a favorecer a adesão na superfície e a homogeneidade do revestimento.
36. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a matriz anteriormente mencionada compreender pelo menos um antioxidante.
37. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 36, caracterizada por a composição ponderada da matriz ser como a seguir: Homopolímero do polietileno 5 a 96% Cera de carnaúba 2 a 30% Estearato de zinco 2 a 30% Derivado de sulfonato de cálcio 0 a 50% Polimetacrilato de alquila 0 a 15% Corante 0 a 1 % Antioxidante 0a1%.
38. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 36, caracterizada por a composição ponderada de uma matriz termoplástica sob a forma de emulsão aquosa ser como a seguir: Emulsão do polietileno: 0 a 50% Emulsão acrílica : 10a 80% Derivado de sulfonato de cálcio: 1 a 40% Polimetacrilato de alquila: 1 a 40% Emulsão de estearato de zinco: 10a 50%.
39. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 38, caracterizada por a composição ponderada de lubrificantes sólidos ser como a seguir: fluoreto de grafite 65 a 99% óxido de zinco 1 a 35%.
40. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 38, caracterizada por a composição ponderada de lubrificantes sólidos ser como a seguir: fluoreto de grafite 20 a 99% nitreto de boro 0 a 30% Politetrafluoroetileno 1 a 80%.
41. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 38, caracterizada por a composição ponderada de lubrificantes sólidos ser como a seguir: fluoreto de estanho 20 a 99% nitreto de boro 0 a 30% Politetrafluoroetileno 1 a 80%.
42. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 38, caracterizada por a composição ponderada de lubrificantes sólidos ser como a seguir: Sulfuretos de bismuto 20 a 99% nitreto de boro 0 a 30% Politetrafluoroetileno 1 a 80%.
43. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 38, caracterizada por a composição ponderada de lubrificantes sólidos ser como a seguir: Matriz termoplástica 45 a 93% Lubrificante(s) sólido(s) 1 a 25% i Aditivo(s) de paragem 5 a 20%.
44. Composição de lubrificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada por a matriz anteriormente mencionada ter uma consistência pastosa, e compreender pelo menos um aditivo de pressão extrema com ação química.
45. Elemento de rosca (EM, EFF) do componente (T2, T1) de uma junção de rosca tubular (JF), o elemento de rosca anteriormente mencionado (EM, EFF) compreendendo pelo menos uma rosca (FE, Fl) e um batente de aparafusamento (BVM, BVF) de encontro a um apoio de um outro batente (BVF, BVM) de um outro componente (T1, T2) da junção de i rosca tubular anteriormente referida (JF) no final da operação do aparafusamento, caracterizado por pelo menos a rosca anteriormente mencionada (FE, Fl) e o batente anteriormente mencionado do aparafusamento (BVM, BVF) serem cobertos com uma camada fina, aderente à superfície da rosca (FE, Fl) e do batente de aparafusamento (BVM, BVF), e constituído da com-i posição de lubrificação como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores.
46. Elemento de rosca de acordo com a reivindicação 45, caracterizado por estar coberto pelo menos parcialmente com uma espessura de composição de lubrificação compreendida entre 10 pm e 50 pm.
47. Elemento de rosca de acordo com uma das reivindicações 45 e 46, caracterizado por compreender igualmente uma superfície de sela-gem (SEM, SEF) adaptada para estarem contato serrado que sela com uma superfície de selagem correspondente (SEF, SEM) de um outro elemento de rosca (EF, EM) após a operação anteriormente mencionada de aparafusa-mento, e coberta da composição de lubrificação anteriormente referida.
48. Elemento de rosca de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 47, caracterizado por o referido batente de aparafusamento (BVM, BVF) ser uma superfície anelar de batente.
49. Elemento de rosca de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 48, caracterizado por as superfícies cobertas pela composição de lubrificação apresentarem características geométricas, físicas e/ou químicas que lhes proporcionam propriedades de adsorver ou absorver a composição de lubrificação anteriormente mencionada.
50. Elemento de rosca de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 49, caracterizado por as superfícies poderem estar previamente revestidas com um revestimento ou filme com um papel de proteção contra a corrosão.
51. Junção de rosca tubular que compreende um elemento de rosca macho e um elemento de rosca fêmea, caracterizada por pelo menos um dos elementos de rosca anteriormente referidos ser como definido em qualquer uma das reivindicações 45 a 50.
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