WO2015070304A1 - Processo de obtenção de configuração de armadura de tração de um conduto flexível e a configuração de armadura de tração de um conduto flexível assim obtida - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a process for obtaining a flexible duct tensile reinforcement configuration and the flexible duct tensile reinforcement configuration thus obtained.
- a flexible conduit is used to transport fluids in offshore oil and gas extraction systems.
- Flexible ducts used for this purpose are made of different layers of different materials and shapes, including at least one internal tensile reinforcement and at least one external tensile reinforcement.
- an end-fitting connector is installed at the end of the flexible conduit, said connector being responsible for supporting, accommodating and securing all layers of the flexible conduit end, maintaining its internal and external tightness.
- the present invention relates to a process for obtaining a flexible duct tensile reinforcement configuration and the flexible duct tensile reinforcement configuration thus obtained for further anchoring the flexible duct tensile reinforcement to a connector.
- the flexible risers used for this purpose are exposed to various weather conditions from the environment in which they are inserted.
- the strong currents and the seawater itself require that flexible conduits be prepared for all the adversities imposed on them.
- flexible pipes made of different layers of different materials and shapes are already provided for in the art.
- each tensile reinforcement being formed by the helical winding of a plurality of wires, usually steel.
- Tensile reinforcement is responsible for the tensile strength of the flexible duct. .
- connectors are installed at the ends of each flexible duct segment in order to make the connection between different flexible duct segments.
- connectors are used to connect the end of a flexible conduit to a manifold station, or to an oil rig platform or vessel.
- Connectors are responsible for supporting, accommodating, and securing all layers of the flexible duct, maintaining their internal and external tightness.
- it is necessary to anchor the internal tensile reinforcement and external tensile reinforcement near the connector.
- one of the possibilities is to make a conformation in the terminal region of each wire of each tensile reinforcement obtaining a terminal region formed in an anchor profile.
- the shaped end regions of each wire are accommodated within a chamber in the connector, said chamber being filled with an epoxy resin, thus anchoring the tensile reinforcements next to the connector.
- US6592153 discloses a flexible duct connector wherein the connector is provided with an extension extending beneath the flexible duct tensile reinforcement. At the end of the extension is mounted an internal sealing assembly responsible for the internal tightness of the flexible duct. Note that the wires of the internal tensile reinforcement and the external tensile reinforcement have a terminal region formed in a corrugated anchor profile. During the process of assembling the connector in the flexible duct, it is necessary to unwind and bend out each wire portion of the outer tensile armature advancing over the connector extension, followed by unwinding and bending out each portion of wire. internal tensile armature wire that advances over the connector extension, so that an operator has access to the mounting region of the internal seal assembly.
- Document BRPI1100148-8 proposes a flexible duct connector design having an inner seal assembly offset from the position below the region over which the tensile reinforcement is anchored to a position near a connector closure flange. This eliminates the need to bend the flexible duct tensile armatures to access the mounting region of the inner seal assembly, which was of great inconvenience as such bending causes residual stresses on the wire reinforcement armatures. traction, which is characterized as a major fatigue failure factor of the tensile reinforcement.
- Document BR102013017228-6 proposes another model of flexible duct connector in which the extension of the connector advancing under the tensile reinforcement has been completely eliminated. Also in this connector model there is no need to bend the flexible duct truss arm to access the mounting region of the inner seal assembly.
- the process of configuring the flexible duct tensile reinforcement with respect to obtaining the wires with the end regions formed in an anchor profile, such as in corrugated shape as disclosed in US6592153, for anchoring near a connector that does not require bending of the tensile reinforcement for mounting the inner seal assembly, such as connector designs disclosed in BRPI1100148-8 or BR102013017228-6, has drawbacks. More particularly, according to the state-of-the-art technique, for the forming of the end region of each internal tensile reinforcement wire it is necessary that the external tensile reinforcement wires are unwound and bent out, allowing access to said internal tensile reinforcement wires for conformation of their terminal regions, performed with the aid of a forming device.
- the present invention proposes a process for obtaining a flexible duct tensile reinforcement configuration comprising a lagging step in which the end region of each wire of the external tensile reinforcement is cut. and the end region of each internal tensile reinforcement wire, assigning a lag between a post-cut end region of each external tensile reinforcement wire and a post-cut end region of each internal tensile reinforcement wire of sufficient length to allow performing a forming step, in which the post-cut end region of at least one wire of the internal tensile reinforcement is formed to obtain a terminating region! conformed to an anchor profile.
- each outer tensile reinforcement wire has a free end offset from a free end of each internal tensile reinforcement wire to a length of which. the outer tensile reinforcement wires are shorter than the inner tensile reinforcement wires, and that at least one inner tensile reinforcement wire has an end region formed in an anchor profile.
- the wires of said internal tensile reinforcement are exposed and can be easily accessed to form their post-cut end regions without the need to bend the wires of the external tensile reinforcement.
- Figure 1 shows a perspective view of a flexible conduit.
- Figure 2 shows a perspective view of the flexible duct (50) shown in Figure 1 with a partial longitudinal section for viewing its different layers (51, 52, 53, 54, 55, 56).
- Figure 3 shows an enlarged perspective view of the free end (A) of the flexible duct (50) shown in Figure 2.
- Figure 4 shows a perspective view of the flexible duct (50) shown in Figure 1 and after a sectioning of the outer layers relative to the outer tensile reinforcement (55).
- Figure 5 shows a perspective view of the flexible duct (50) shown in Figure 4 and after a lag step between a post-cut end region (551b) of each wire (551) of the external tensile reinforcement (55) and a post-cut terminal region (541b) of each wire (541) of the internal tensile reinforcement (54).
- Figure 6 shows a top view of the flexible conduit view (50) represented in Figure 5 and further to a forming terminal after cutting area (541b) of each wire (541) of the inner tensile armor (54), obtaining a shaped end region (541c) in a helical anchor profile.
- Figure 7 shows a perspective view of the flexible duct (50) shown in Figure 6 and after a conformation of the post-cut terminal region (551b) of each wire (551) of the external tensile reinforcement (55), obtaining a shaped end region (551c) in a helical anchor profile.
- Figure 8 shows an enlarged view of the "D" region indicated in
- Figure 9 shows an enlarged perspective view of a wire.
- Figure 10 presents a view equivalent to Figure 7 except that the anchor profile of the shaped end region (541c, 551c) of each wire (541, 551) of each tensile reinforcement (54, 55) has a wavy shape in which the radius of curvature (R) of each ripple progressively varies.
- Figure 11 shows an enlarged view of the region ⁇ "indicated in
- Figure 10 shows an enlarged front view of a wire (541,
- Figure 13 shows a plan view in longitudinal section of a forming device (90) in position prior to forming.
- Figure 14 shows a longitudinal sectional plan view of a forming device (90) posterior to the forming.
- Figure 15 shows a perspective view of a flexible conduit-mounted connector (10) (50) with a tensile reinforcement configuration (54,
- Figure 16 shows a longitudinal cross-sectional plan view of a flexible conduit-mounted connector (10) with a tensile reinforcement configuration (54, 55) as shown in Figure 7.
- Figure 17 shows a perspective view of a flexible duct-mounted connector (10) (50) with a tensile reinforcement configuration (54, 55) as shown in Figure 10, with an outer shell (40) of the connector (10) and an epoxy resin fill (T) shown in longitudinal section for internal part visualization.
- Figure 18 shows a longitudinal cross-sectional plan view of a flexible conduit-mounted connector (10) with a tensile reinforcement configuration (54, 55) as shown in Figure 10.
- the following detailed description is made on the basis of a six-layer flexible conduit (50) already provided for by the state of the art. However, it will be apparent that the present invention is not only for a six-layer flexible conductor (50) but may be applied to other flexible conduits with different number of layers, within the scope of the claims.
- An overlapping six-layer flexible conduit (50) is comprised of an inner shell (51), an inner seal polymeric layer (52), a pressure reinforcement (53), an internal tensile reinforcement (54), an external tensile reinforcement (55) and an outer seal polymeric layer (56).
- an inner shell (51) an inner seal polymeric layer (52), a pressure reinforcement (53), an internal tensile reinforcement (54), an external tensile reinforcement (55) and an outer seal polymeric layer (56).
- the connector (10) being responsible for supporting, accommodating and securing all layers (51, 52, 53, 54, 55, 56) of the free end (A) of the flexible conduit (50), maintaining its internal and external tightness.
- the other end (B) of the flexible conduit (50) has its layers (51, 52, 53, 54, 55, 56) in stepwise representation only. display title.
- the present invention relates to a process for obtaining the tensile reinforcement configuration (54, 55) of a flexible conduit (50) and the tensile reinforcement configuration (54, 55) of a conduit (50) thus obtained for subsequent anchoring of the tensile reinforcement (54, 55) of the flexible duct (50) next to a connector (10).
- the process of obtaining tensile reinforcement configuration (54, 55) of a flexible conduit (50) and the tensile reinforcement configuration (54, 55) of a conduit (50) thus obtained for subsequent anchoring of the tensile reinforcement (54, 55) of the flexible duct (50) next to a connector (10).
- each tensile reinforcement (54, 55) being formed by the coil winding of a plurality of wires (541, 551), each wire (541, 551) having an end region (541a, 551a) comprises a preparation step in which the outer layers of the flexible duct (50) are cut from the outer tensile reinforcement (55) to allow access to said outer tensile reinforcement (55).
- the process further comprises a lag step in which the end region (551a) of each wire (551) of the external tensile reinforcement (55) and the end region (541a) of each are cut off. (541) of the internal tensile reinforcement (54), assigning a lag between a post-cut terminal region (551b) of each external tensile reinforcement (551) wire and a post-cut terminal region (541b) of each wire (541) of the internal tensile reinforcement (54) of sufficient length (L) to enable a forming step to be formed in which the post-cut end region (541b) of at least one wire (541) of the internal tensile reinforcement (54) obtaining a region shaped terminal (541c) into an anchor profile.
- the post-cut end region (551b) of at least one wire (551) of the external tensile reinforcement (55) is still formed, obtaining a shaped end region (551c) in an anchor profile.
- a flexible conduit (50) after this complementary forming step and the post-cut terminal region (551b) of each wire (551) of the external tensile reinforcement (55) was formed obtaining a conformed terminal region. (551c) in an anchor profile.
- the forming order is at the discretion of the operator.
- the wires (541) of said internal tensile reinforcement (54) are exposed and easily accessible for forming their post-cut end regions (541 b), without the need to bend the wires (551) of the external tensile reinforcement (55) .
- This advantageously eliminates the acquisition of residual stresses on the wires (551) of the external tensile reinforcement (55) resulting from their bending, which contributes to a greater durability of the assembly to be formed by the connector (10) and conduit. flexible (50).
- the process of configuring tensile reinforcement (54, 55) of the flexible conduit (50) with respect to obtaining the wires (541, 551) with the shaped end regions (541c, 551c) in an anchor profile becomes less laborious and can be performed in a shorter time.
- cutting the end region (551a) of each wire (551) of the external tensile reinforcement (55) and cutting the end region (541a) of each wire (541) of the internal tensile reinforcement (54) are made with the aid of a cutting tool such as a hand grinder.
- the anchor profile of the shaped end region (541c) of at least one wire (541) of the internal tensile reinforcement (54) has a helical shape, as shown in Figures 6, 7 and 8.
- at least one wire (551) of the external tensile reinforcement (55) has a shaped end region (551c) in an anchor profile
- said anchor profile has a helical shape, as shown in Figures 7 and 8.
- a wire (541, 551) with a shaped end region (541c, 551c) in a helical anchor profile can be observed in detail in Figure 9.
- a forming device for obtaining a helical anchor profile comprises a support part, a forming matrix having a helical shaped inner channel and a mechanism for approximating the matrix to the support part.
- the approach mechanism may comprise a hydraulic actuator responsible for moving the forming die.
- the support piece is fixed to the wire (541, 551) in a position beyond the post-cut end region (541b, 551b) to be formed, having the function of supporting the stresses during the forming process.
- the forming matrix is positioned such that the longitudinal axis of its helical channel is concentric with the longitudinal axis of the wire (541, 551).
- the approach mechanism is actuated, as the forming matrix moves towards the support piece, the helical inner channel advances over the post-cut terminal region (541b, 551b) of the wire (541, 551), forcing it passes through said helical inner channel to obtain the shaped end region (541c, 551c) in helical anchor profile.
- the matrix is removed from the wire (541, 551).
- the forming matrix can be split or a rotating movement of the matrix is performed around the helical anchor profile, similar to a unscrewing.
- Another example of forming device for obtaining a helical anchor profile comprises a movable claw connected to a support piece by means of a link.
- This forming device further comprises a movement mechanism responsible for executing a pivoting movement in the movable jaw about its own axis and an axial movement of approximation of said movable jaw with respect to the support piece, thus resulting in a helical movement of said movable claw.
- the support piece is fixed to the wire (541, 551) in a position beyond the post-cut end region (541b, 551b) to be formed, having the function of supporting the stresses during the forming process.
- the movable clamp in turn, is coupled to the free end of the post-cut end region (541b, 551b) of the wire (541, 551).
- the movement mechanism By activating the movement mechanism, the helical movement of the movable claw conforms to the post-cut end region (541b, 551b) of the wire (541, 551), obtaining a shaped end region (541 c, 551 c) in a profile of helical anchor.
- the forming device is removed from the wire (541, 551).
- a forming device (90), as shown in Figures 13 and 14, for obtaining a shaped end region (541c, 551c) in a curved radius-shaped anchor profile (R) progressive comprises a forming die (91) comprising an upper portion (92) and a lower portion (93), and a movement mechanism capable of moving at least one portion (92, 93) toward the other portion. (92, 93).
- the drive mechanism may comprise a hydraulic actuator responsible for moving said portion (92, 93).
- the upper portion (92) is provided with a plurality of upper teeth (921), each upper portion (921) with its top (921a) facing downwards, and the lower portion (93) is provided with a plurality of lower teeth (921).
- 931) each lower tooth (931) having its top (931a) facing upwards, and between each pair of adjacent upper teeth (921) there is a lower tooth (931) and between each pair of adjacent lower teeth (931) there is an upper tooth (921).
- the forming device is positioned on the wire (541, 551) so that the post-cut end region (541b, 551b) to be formed is inserted between the upper portion (92) and the lower portion. (93), as shown in Figure 13.
- the drive mechanism As the drive mechanism is engaged, as the portions (92, 93) approach each other, the tops (921a, 931a) of the teeth (921, 931 ) come in contact with the wire (541, 551) and conform the undulations.
- the profile of each end (921a, 931a) and the consecutive tooth spacing (921, 931) is provided according to the progressive variation of the desired radius of curvature (R) to the wavy profile.
- the terminal region At the end of the conformation, as shown in Figure 14, the terminal region is obtained.
- the upper teeth (921) are removably fixed to the upper portion (92), for example from male and female fittings (921b).
- the lower teeth (931) are removably fixed to the lower portion (93), for example from male and female fittings (921b).
- the present invention also relates to a tensile reinforcement configuration (54, 55) of a flexible conduit (50) obtained by the process described above.
- the flexible duct (50) comprises at least one internal tensile reinforcement (54) and at least one external tensile reinforcement (55) overlapping said internal tensile reinforcement (54), each tensile reinforcement (54) , 55) being formed by the coil winding of a plurality of wires (541, 551).
- each wire (551) of the external tensile reinforcement (55) has a free end (551 d) offset from a free end (541d) of each wire (541) of the internal tensile reinforcement (54).
- the shaped end region (541c) of at least one wire (541) of the internal tensile reinforcement (54) may be obtained with less interference from the wires (551) of the external tensile reinforcement (55).
- At least one wire (551) of the external tensile reinforcement (55) has a shaped end region (551c) in an anchor profile, as shown in Figures 7, 8, 10 and 11.
- the length (AS) of the lag between the free end (551 d) of each wire (551) of the external tensile reinforcement (55) and the free end (541 d) of each wire (541) of the reinforcement Internal tensile strength (54) is greater than or equal to a length (X) of the shaped end region (541c) of the wire (541) of the internal tensile reinforcement (54).
- the shaped end region (541 c) of at least one wire (541) of the internal tensile reinforcement (54) can be obtained with even less or no interference from the reinforcement wires (551). external drive (55).
- the length (AS) of the offset is greater than the length (X) of the shaped end region (54 c) of the wire (541) of the reinforcement. internal traction (54).
- the anchor profile of the shaped end region (541c) of at least one wire (541) of the internal tensile reinforcement (54) has a helical shape, as shown in Figures 6, 7 and 8.
- at least one wire (551) of the external tensile reinforcement (55) has a shaped end region (551 c) in an anchor profile
- said anchor profile has a helical shape, as shown in Figures 7 and 8.
- a wire (54, 55) with a shaped end region (541c, 551c) in a helical anchor profile can be observed in detail in Figure 9. Examples of the manner of forming a conformation by obtaining a shaped end region (541c, 551c) in helical anchor profile and shaping devices used therefor have already been described above.
- each wire (541, 551) of the tensile reinforcement (54, 55) are accommodated within a chamber in the connector (10), said chamber being filled. with an epoxy resin (T), thus anchoring said tensile reinforcement (54, 55) next to the connector (10).
- a shaped end region (541 c, 551c) in helical shaped anchor profile has advantages over a shaped end region (541c, 551c) in progressive or R bending radius wavy shape anchor profile.
- a corrugated anchor profile with constant radius of curvature (R) provided in the state of the art.
- the helical anchor profile provides a superior anchoring effect of the tensile reinforcement (54, 55) next to the connector (10).
- Anchoring is understood as the ability of the tensile reinforcement (54, 55) to remain anchored near the connector (10), withstanding general stresses such as tensile stresses.
- a shaped end region (541c, 551c) in a progressive bend radius (R) wavy shape anchor profile has advantages over a shaped end region (541c, 551c) in a wavy radius shape anchor profile constant curvature (R) predicted in the prior art. More particularly, the residual stress level in the progressive bend radius (R) wavy anchor profile is smaller, since the larger bend radii (R1, R2) undulate at the moment of conformation.
- R1, R2 the larger bend radii
- a flexible conduit (50) having a tensile reinforcement configuration (54, 55) proposed by the invention can be seen in Figures 15, 16, 17 and 18 installed in connector model (10) as disclosed in BRPI1100148-8.
- Figures 15 and 16 show a tensile reinforcement configuration (54, 55) wherein the shaped end regions (541c, 551c) of the wires (541, 551) of the tensile reinforcement (54, 55) have a helical anchor profile
- Figures 17 and 18 show a tensile reinforcement configuration (54, 55) wherein the shaped end regions (541c, 551c) of the reinforcement wires (541, 551)
- the tensile struts (54, 55) have a wavy-shaped anchor profile in which the radius of curvature (R) of each undulation varies progressively.
- the connector model (10) shown in Figures 15, 16, 17 and 18, as disclosed in BRPI1100148-8 comprises a tubular-shaped outer casing (40) with a front end (42) and a rear end (43); an outer sealing assembly (70) cooperating with the rear end (43) of the outer casing (40) and the outer sealing polymeric layer (56) of the flexible duct (50) so as to seal against the environment external to said flexible conduit (50); a closing flange (30) attached to the front end (42) of the outer casing (40) and associated with a connecting flange (20); and an inner sealing assembly (80) cooperating with the closing flange (30) and the inner sealing polymeric layer (52) of the flexible duct (50) so as to seal against the internal environment to said flexible conduit (50).
- the outer seal assembly (70) and the Internal seal assembly (80) shown are configured as described in document BR102013021702-6. Alternatively, the outer seal assembly 70 and the inner seal assembly 80 may take other forms, such as that disclosed in BRPI1100148
- the outer casing (40) is provided with at least two openings (41).
- the epoxy resin (T) is introduced through one of the openings (41) into the chamber in which the shaped end regions (541c, 551c) of each wire are accommodated. (541, 551) of the tensile reinforcement (54, 55), and air is released from the other opening (41).
- the connecting flange (20) is responsible for connecting the connector (10) to an adjacent element, such as another flexible duct segment, to a manifold station, or to an oil extraction platform or vessel; gas.
- FIG. 50 Another example of a connector model in which the tensile reinforcement configuration (54, 55) of a flexible conduit (50) proposed by the present invention may be used is that described in BR102013017228-6.
Landscapes
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Abstract
A presente invenção propõe um processo de obtenção de configuração de armadura de tração (54, 55) de um conduto flexível (50) compreendendo uma etapa de defasagem, na qual é cortada a região terminal (551a) de cada arame (551) da armadura de tração externa (55) do conduto flexível (50) e a região terminal (541a) de cada arame (541) da armadura de tração interna (54) do conduto flexível (50), atribuindo uma defasagem entre uma região terminal pós corte (551b) de cada arame (551) da armadura de tração externa (55) e uma região terminal pós corte (541b) de cada arame (541) da armadura de tração interna (54) em um comprimento (L) suficiente para permitir a realização de uma etapa de conformação, na qual é conformada a região terminal pós corte (541b) de ao menos um arame (541) da armadura de tração interna (54) obtendo uma região terminal conformada (541c) em um perfil de ancoragem. A presente invenção também propõe uma configuração de armadura de tração (54, 55) de um conduto flexível (50) obtida pelo processo descrito acima. De acordo com a solução proposta, a partir do corte dos arames (551) da armadura de tração externa (55) defasado em relação ao corte dos arames (541) da armadura de tração interna (54), os arames (541) da dita armadura de tração interna (54) ficam expostos e podem ser facilmente acessados para conformação das suas regiões terminais pós corte (541b), sem que seja necessário dobrar os arames (551) da armadura de tração externa (55).
Description
Relatório Descritivo de Patente de Invenção "PROCESSO DE OBTENÇÃO DE CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL E A CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL ASSIM OBTIDA".
[001] Refere-se a presente invenção a um processo de obtenção de configuração de armadura de tração de um conduto flexível e à configuração de armadura de tração de um conduto flexível assim obtida. Um conduto flexível é utilizado no transporte de fluidos em sistemas de extração de petróleo e de gás offshore. Condutos flexíveis utilizados para este fim são fabricados com diversas camadas, de materiais e de formas diferentes, entre as quais estão ao menos uma armadura de tração interna e ao menos uma armadura de tração externa. Para conectar um conduto flexível a um elemento adjacente, tal como outro segmento de conduto flexível, a uma estação manifold, ou a uma plataforma ou navio de extração de petróleo e gás, um conector, do inglês end-fitting, é instalado na extremidade do conduto flexível, dito conector sendo responsável por sustentar, acomodar e fixar todas as camadas da extremidade do conduto flexível, mantendo sua estanqueidade interna e externa. Neste contexto, a presente invenção refere-se a um processo de obtenção de configuração de armadura de tração de um conduto flexível e à configuração de armadura de tração de um conduto flexível assim obtida para posterior ancoragem da armadura de tração do conduto flexível junto a um conector.
[002] Na área da extração de petróleo offshore a coleta do petróleo e de gás extraídos nos poços do fundo do mar se dá por meio de condutos horizontais, do inglês flowlines, geralmente estáticos, e de condutos preponderantemente verticais, do inglês risers, responsáveis pela ligação entre os condutos horizontais e a plataforma ou navio de extração de petróleo. Os condutos verticais podem ser do
tipo rígido ou flexível.
[003] Notadamente, os condutos flexíveis (risers flexíveis) utilizados para este fim são expostos a diversas intempéries provenientes do meio em que estão inseridos. As fortes correntezas e a própria água do mar exigem que os condutos flexíveis estejam preparados para todas as adversidades a que lhes são impostas. Para tanto, já são previstos no estado da técnica condutos flexíveis fabricados com diversas camadas, de materiais e de formas diferentes.
[004] Entre as camadas presentes em um conduto flexível estão ao menos uma armadura de tração interna e ao menos uma armadura de tração externa sobreposta em relação à dita armadura de tração interna, cada armadura de tração sendo formada pelo enrolamento helicoidal de uma pluralidade de arames, normalmente de aço. As armaduras de tração são responsáveis pela resistência à tração do conduto flexível. .
[005] Devido à complexidade dê fabricação dos condutos flexíveis e ao tamanho do bobinado do arame das armaduras de tração utilizado nesse processo, são utilizados segmentos de condutos flexíveis de aproximadamente 1000 metros de comprimento ao longo de uma linha de coleta de petróleo. Sendo assim, para atingir o comprimento necessário da linha de coleta de acordo com sua aplicação, são instalados conectores nas extremidades de cada segmento de conduto flexível a fim de realizar a ligação entre diferentes segmentos de condutos flexíveis. Além disso, os conectores são utilizados para conectar a extremidade de um conduto flexível a uma estação manifold, ou a uma plataforma ou navio de extração de petróleo.
[006] Os conectores são responsáveis por sustentar, acomodar e fixar todas as camadas do conduto flexível, mantendo sua estanqueidade interna e externa. Na instalação do conector no conduto flexível, é necessário realizar uma ancoragem da
armadura de tração interna e da armadura de tração externa junto ao conector. Para realização dessa ancoragem, uma das possibilidades consiste em executar-se uma conformação na região terminal de cada arame de cada armadura de tração obtendo uma região terminai conformada em um perfil de ancoragem. As regiões terminais conformadas de cada arame ficam acomodadas no interior de uma câmara existente no conector, dita câmara sendo preenchida com uma resina epóxi, realizando-se assim a ancoragem das armaduras de tração junto ao conector.
[007] O documento US6592153 revela um conector para conduto flexível em que o conector é dotado de um prolongamento que avança por baixo das armaduras de tração do conduto flexível. Na extremidade do prolongamento encontra-se montado um conjunto de vedação interna, responsável pela estanqueidade interna do conduto flexível. Nota-se que os arames da armadura de tração interna e da armadura de tração externa apresentam uma região terminal conformada em um perfil de ancoragem em formato ondulado. Durante o processo de montagem do conector no conduto flexível é necessário realizar-se o desenrolamento e dobramento para fora de cada porção de arame da armadura de tração externa que avança sobre o prolongamento do conector, seguido pelo desenrolamento e dobramento para fora de cada porção de arame da armadura de tração interna que avança sobre o prolongamento do conector, a fim de que um operador tenha acesso à região de montagem do conjunto de vedação interna. A partir desse dobramento das armaduras de tração ocorre uma separação entre as regiões terminais dos arames da armadura de tração externa e as regiões terminais dos arames da armadura de tração interna, de modo que a conformação da região terminal de cada arame pode ser realizada sem interferência, com auxílio de um dispositivo de conformação.
[008] O documento BRPI1100148-8 propõe um modelo de conector para conduto flexível possuindo um conjunto de vedação interna deslocado da posição abaixo da região sobre a qual as armaduras de tração são ancoradas para uma posição junto a um fíange de fechamento do conector. Dessa forma, elimina-se a necessidade de dobrar as armaduras de tração do conduto flexível para se acessar a região de montagem do conjunto de vedação interna, o que era de grande inconveniência, uma vez que tal dobramento causa tensões residuais nos arames das armaduras de tração, o que se caracteriza como grande fator de falha por fadiga das armaduras de tração.
[009] Já o documento BR102013017228-6 propõe outro modelo de conector para conduto flexível no qual o prolongamento do conector que avança por baixo das armaduras de tração foi completamente eliminado. Também neste modelo de conector não há necessidade de dobrar as armaduras de tração do conduto flexível para se acessar a região de montagem do conjunto de vedação interna.
[010] O processo de configuração da armadura de tração de um conduto flexível no que tange a obtenção dos arames com as regiões terminais conformadas em um perfil de ancoragem, tal como em formato ondulado como revelado em US6592153, para ancoragem junto a um conector que não exige o dobramento das armaduras de tração para montagem do conjunto de vedação interna, tal como os modelos de conector revelados em BRPI1100148-8 ou em BR102013017228-6, apresenta inconvenientes. Mais particularmente, segundo a técnica do estado da arte, para realizar-se a conformação da região terminal de cada arame da armadura de tração interna é necessário que os arames da armadura de tração externa sejam desenrolados e dobrados para fora, possibilitando o acesso aos ditos arames da armadura de tração interna para conformação das suas regiões terminais, realizada
com auxílio de um dispositivo de conformação. Ao realizar-se o dobramento dos arames da armadura de tração externa, ditos arames deformam plasticamente, de modo a adquirirem tensões residuais elevadas, o que se caracteriza como um grande fator de falha por fadiga da armadura de tração externa do conduto flexível, diminuindo a durabilidade do conjunto formado pelo conector e pelo conduto flexível. Além disso, a prática de dobrar os arames da armadura de tração externa é muito trabalhosa e desprende muito tempo para ser efetuada.
[011] Com o intuito de eliminar esses inconvenientes, a presente invenção propõe um processo de obtenção de configuração de armadura de tração de um conduto flexível compreendendo uma etapa de defasagem, na qual é cortada a região terminal de cada arame da armadura de tração externa e a região terminal de cada arame da armadura de tração interna, atribuindo uma defasagem entre uma região terminal pós corte de cada arame da armadura de tração externa e uma região terminal pós corte de cada arame da armadura de tração interna em um comprimento suficiente para permitir a realização de uma etapa de conformação, na qual é conformada a região terminal pós corte de ao menos um arame da armadura de tração interna obtendo uma região termina! conformada em um perfil de ancoragem.
[012] Como produto obtém-se uma configuração de armadura de tração de conduto flexível em que cada arame da armadura de tração externa apresenta uma extremidade livre defasada em relação a uma extremidade livre de cada arame da armadura de tração interna segundo um comprimento em que os arames da armadura de tração externa são mais curtos que os arames da armadura de tração interna, e que aò menos um arame da armadura de tração interna apresenta uma região terminal conformada em um perfil de ancoragem.
[013] Vantajosamente, de acordo com a solução proposta, a partir do corte dos arames da armadura de tração externa defasado em relação ao corte dos arames da armadura de tração interna, os arames da dita armadura de tração interna ficam expostos e podem ser facilmente acessados para conformação das suas regiões terminais pós corte, sem que seja necessário dobrar os arames da armadura de tração externa. Dessa forma, vantajosamente, elimina-se a aquisição de tensões residuais nos arames da armadura de tração externa originada pelo dobramento dos mesmos, o que contribui para uma maior durabilidade do conjunto formado pelo conector e conduto flexível. Além disso, de acordo com a solução proposta, vantajosamente o processo de configuração de armadura de tração do conduto flexível no que tange a obtenção dos arames com as regiões terminais conformadas em um perfil de ancoragem torna-se menos trabalhoso, podendo ser executado em um menor tempo.
[014] A invenção será melhor compreendida com a descrição detalhada a seguir, que melhor será interpretada com auxílio das figuras, a saber:
[015] A Figura 1 apresenta uma vista em perspectiva de um conduto flexível
(50) em seu estado original de fábrica.
[016] A Figura 2 apresenta uma vista em perspectiva do conduto flexível (50) representado na Figura 1 com um corte longitudinal parcial a título de visualização das suas diferentes camadas (51 , 52, 53, 54, 55, 56).
[017] A Figura 3 apresenta uma vista em perspectiva ampliada da extremidade livre (A) do conduto flexível (50) representado na Figura 2.
[018] A Figura 4 apresenta uma vista em perspectiva do conduto flexível (50) representado na Figura 1 e após um corte das camadas externas em relação à armadura de tração externa (55).
[019] A Figura 5 apresenta uma vista em perspectiva do conduto flexível (50) representado na Figura 4 e após uma etapa de defasagem entre uma região terminal pós corte (551b) de cada arame (551) da armadura de tração externa (55) e uma região terminal pós corte (541b) de cada arame (541) da armadura de tração interna (54).
[020] A Figura 6 apresenta uma vista em perspectiva do conduto flexível (50) representado na Figura 5 e após uma conformação da região terminal pós corte (541b) de cada arame (541) da armadura de tração interna (54), obtendo uma região terminal conformada (541c) em um perfil de ancoragem em formato helicoidal.
[021] A Figura 7 apresenta uma vista em perspectiva do conduto flexível (50) representado na Figura 6 e após uma conformação da região terminal pós corte (551b) de cada arame (551) da armadura de tração externa (55), obtendo uma região terminal conformada (551c) em um perfil de ancoragem em formato helicoidal.
[022] A Figura 8 apresenta uma vista ampliada da região "D" indicada na
Figura 7.
[023] A Figura 9 apresenta uma vista em perspectiva ampliada de um arame
(541 , 551) com uma região terminal conformada (541c, 551c) em um perfil de ancoragem em formato helicoidal.
[024] A Figura 10 apresenta uma vista equivalente a Figura 7 a exceção de que o perfil de ancoragem da região terminai conformada (541c, 551c) de cada arame (541 , 551) de cada armadura de tração (54, 55) tem um formato ondulado em quê o raio de curvatura (R) de cada ondulação vária progressivamente.
[025] A Figura 11 apresenta uma vista ampliada da região Έ" indicada na
Figura 10.
[026] A Figura 12 apresenta uma vista frontal ampliada de um arame (541 ,
551) com uma região terminal conformada (541c, 551c) em um perfil de ancoragem em formato ondulado em que o raio de curvatura (R) de cada ondulação varia progressivamente.
[027] A Figura 13 apresenta uma vista plana em corte longitudinal de um dispositivo de conformação (90) em posição anterior à conformação.
[028] A Figura 14 apresenta uma vista plana em corte longitudinal de um dispositivo de conformação (90) em posição posterior à conformação.
[029] A Figura 15 apresenta uma vista em perspectiva de um conector (10) instalado em conduto flexível (50) com uma configuração de armadura de tração (54,
55) conforme representada na Figura 7, sendo um envoltório externo (40) do conector (10) e um preenchimento em resina epóxi (T) representados em corte longitudinal a título de visualização das partes internas.
[030] A Figura 16 apresenta uma vista plana em corte longitudinal de um conector (10) instalado em conduto flexível (50) com uma configuração de armadura de tração (54, 55) conforme representada na Figura 7.
[031] A Figura 17 apresenta uma vista em perspectiva de um conector (10) instalado em conduto flexível (50) com uma configuração de armadura de tração (54, 55) conforme representada na Figura 10, sendo um envoltório externo (40) do conector (10) e um preenchimento em resina epóxi (T) representados em corte longitudinal a título de visualização das partes internas.
[032] A Figura 18 apresenta uma vista plana em corte longitudinal de um conector (10) instalado em conduto flexível (50) com uma configuração de armadura de tração (54, 55) conforme representada na Figura 10.
[033] A descrição detalhada a seguir é realizada com base em um conduto flexível (50) dotado de seis camadas, já previsto pelo estado da técnica. No entanto, ficará evidente que a invenção ora proposta não se configura apenas para um condutor flexível (50) de seis camadas, podendo ser aplicada em outros condutos flexíveis com diferentes números de camadas, respeitando o escopo das reivindicações.
[034] Um conduto flexível (50) de seis camadas sobrepostas é composto por uma carcaça interna (51), uma camada polimérica de vedação interna (52), uma armadura de pressão (53), uma armadura de tração interna (54), uma armadura de tração externa (55) e uma camada polimérica de vedação externa (56). Nas Figuras 1 , 2 e 3 é possível visualizar um segmento de conduto flexível (50) em seu estado original de fábrica, com uma extremidade livre (A) na qual se pode instalar um conector (10) para conectar dito conduto flexível (50) a um elemento adjacente, tal como outro segmento de conduto flexível, a uma estação manifold, ou a uma plataforma ou navio de extração de petróleo e gás, dito conector (10) sendo responsável por sustentar, acomodar e fixar todas as camadas (51 , 52, 53, 54, 55, 56) da extremidade livre (A) do conduto flexível (50), mantendo sua estanqueidade interna e externa. Nas Figuras 1 , 2, 4, 5, 6, 7 e 10 a outra extremidade (B) do conduto flexível (50) tem suas camadas (51, 52, 53, 54, 55, 56) representadas de forma escalonada, apenas a título de visualização das mesmas.
[035] Neste contexto, a presente invenção refere-se a um processo de obtenção de configuração de armadura de tração (54, 55) de um conduto flexível (50) e à configuração de armadura de tração (54, 55) de um conduto flexível (50) assim obtida para posterior ancoragem da armadura de tração (54, 55) do conduto flexível (50) junto a um conector (10).
[036] O processo de obtenção de configuração de armadura de tração (54,
55) de um conduto flexível (50), dito conduto flexível (50) compreendendo ao menos uma armadura de tração interna (54) e ao menos uma armadura de tração externa (55) sobreposta em relação à dita armadura de tração interna (54), cada armadura de tração (54, 55) sendo formada pelo enrolamento helicoidal de uma pluralidade de arames (541 , 551), cada arame (541 , 551) tendo uma região terminal (541a, 551a), compreende uma etapa de preparação, na qual são cortadas as camadas externas do conduto flexível (50) em relação à armadura de tração externa (55), de modo a permitir acesso à dita armadura de tração externa (55). Na Figura 4 é possível visualizar um conduto flexível (50) após o corte das camadas externas em relação à armadura de tração externa (55), permitindo acesso à dita armadura de tração externa (55). Nota-se que segundo o modelo de conduto flexível (50) representado, as camadas externas em relação à armadura de tração externa (55) correspondem à camada polimérica de vedação externa (56). Eventualmente, segundo outros modelos de condutos flexíveis, outras camadas podem estar presentes de forma externa em relação à armadura de tração externa (55).
[037] De acordo com a invenção, o processo compreende ainda uma etapa de defasagem na qual é cortada a região terminal (551a) de cada arame (551) da armadura de tração externa (55) e a região terminal (541a) de cada arame (541) da armadura de tração interna (54), atribuindo uma defasagem entre uma região terminal pós corte (551b) de cada arame (551) da armadura de tração externa (55) e uma região terminal pós corte (541b) de cada arame (541) da armadura de tração interna (54) em um comprimento (L) suficiente para permitir â realização de uma etapa de conformação, na qual é conformada a região terminal pós corte (541b) de ao menos um arame (541) da armadura de tração interna (54) obtendo uma região
terminal conformada (541c) em um perfil de ancoragem. Na Figura 5 é possível observar um conduto flexível (50) após a etapa de defasagem e na Figura 6 é possível visualizar um conduto flexível (50) após a etapa de conformação, sendo que a região terminal pós corte (541b) de cada arame (541) da armadura de tração interna (54) foi conformada obtendo uma região terminal conformada (541c) em um perfil de ancoragem.
[038] Preferencialmente, na etapa de conformação ainda é conformada a região terminal pós corte (551b) de ao menos um arame (551) da armadura de tração externa (55), obtendo uma região terminal conformada (551c) em um perfil de ancoragem. Na Figura 7 é possível observar um conduto flexível (50) após esta etapa de conformação complementar, sendo que a região terminal pós corte (551b) de cada arame (551) da armadura de tração externa (55) foi conformada obtendo uma região terminal conformada (551c) em um perfil de ancoragem. Neste caso, tem-se um efeito de ancoragem mais importante em uma posterior ancoragem das armaduras de tração (54, 55) junto a um conector (10). Naturalmente, caso o processo estenda-se à conformação da região terminal pós corte (551b) de ao menos um arame (551) da armadura de tração externa (55), além da conformação da região terminal pós corte (541b) de ao menos um arame (541) da armadura de tração interna (54), a ordem de conformação fica a critério do operador.
[039] Vantajosamente, de acordo com a solução proposta, a partir do corte dos arames (551) da armadura de tração externa (55) defasado em relação ao corte dos arames (541) da armadura de tração interna (54), os arames (541) da dita armadura de tração interna (54) ficam expostos e podem ser facilmente acessados para conformação das suas regiões terminais pós corte (541 b), sem que seja necessário dobrar os arames (551) da armadura de tração externa (55). Dessa
forma, vantajosamente, elimina-se a aquisição de tensões residuais nos arames (551) da armadura de tração externa (55) originada pelo dobramento dos mesmos, o que contribui para uma maior durabilidade do conjunto a ser formado pelo conector (10) e conduto flexível (50). Além disso, de acordo com a solução proposta, vantajosamente o processo de configuração de armadura de tração (54, 55) do conduto flexível (50) no que tange a obtenção dos arames (541 , 551) com as regiões terminais conformadas (541c, 551c) em um perfil de ancoragem torna-se menos trabalhoso, podendo ser executado em um menor tempo.
[040] Na etapa de defasagem, o corte da região terminal (551a) de cada arame (551) da armadura de tração externa (55) e o corte da região terminal (541a) de cada arame (541) da armadura de tração interna (54) são realizados com auxílio de uma ferramenta de corte, tal como uma esmerilhadeira manual.
[041] Preferencialmente, o perfil de ancoragem da região terminal conformada (541c) de ao menos um arame (541) da armadura de tração interna (54) tem um formato helicoidal, como se pode visualizar nas Figuras 6, 7 e 8. Preferencialmente, no caso de ao menos um arame (551) da armadura de tração externa (55) ter uma região terminal conformada (551c) em um perfil de ancoragem, dito perfil de ancoragem tem um formato helicoidal, como se pode visualizar nas Figuras 7 e 8. Um arame (541 , 551) com uma região terminal conformada (541c, 551c) em um perfil de ancoragem em formato helicoidal pode ser observado em detalhe na Figura 9.
[042] A conformação de um arame (541, 551) obtendo uma região terminal conformada (541c, 551c) em um perfil de ancoragem é realizada com auxílio de um dispositivo de conformação. A título de exemplo, um dispositivo de conformação para obtenção de um perfil de ancoragem em formato helicoidal compreende uma
peça suporte, uma matriz de conformação possuindo um canal interno em formato helicoidal e um mecanismo de aproximação da matriz em relação à peça suporte. Por exemplo, o mecanismo de aproximação pode compreender um atuador hidráulico responsável por movimentar a matriz de conformação. Para realização da conformação, a peça suporte é fixada no arame (541 , 551) em uma posição além da região terminal pós corte (541b, 551b) a ser conformada, tendo a função de suportar os esforços durante o processo de conformação. A matriz de conformação fica posicionada de modo que o eixo longitudinal do seu canal helicoidal fique concêntrico ao eixo longitudinal do arame (541 , 551). Ao acionar-se o mecanismo de aproximação, à medida que a matriz de conformação movimenta-se em direção à peça suporte, o canal interno helicoidal avança sobre a região terminal pós corte (541b, 551b) do arame (541 , 551), obrigando a mesma a passar através do dito canal interno helicoidal, de modo a obter a região terminal conformada (541c, 551c) em perfil de ancoragem em formato helicoidal. Uma vez finalizada a conformação, a matriz é retirada do arame (541 , 551). Para tanto, a matriz de conformação pode ser bipartida ou executa-se um movimento de giro da matriz em torno do perfil de ancoragem em formato helicoidal, similarmente a um desrosqueamento.
[043] Outro exemplo de dispositivo de conformação para obtenção de um perfil de ancoragem em formato helicoidal compreende uma garra móvel conectada a uma peça suporte por intermédio de um vínculo. Este dispositivo de conformação compreende ainda um mecanismo de movimentação responsável por executar um movimento de giro na garra móvel em torno do seu próprio eixo e um movimento axial de aproximação da dita garra móvel em relação à peça suporte, resultando, assim, em um movimento helicoidal da dita garra móvel. Para realização da conformação, a peça suporte é fixada no arame (541 , 551) em uma posição além da
região terminai pós corte (541b, 551b) a ser conformada, tendo a função de suportar os esforços durante o processo de conformação. A garra móvel, por sua vez, é acoplada na extremidade livre da região terminal pós corte (541 b, 551b) do arame (541 , 551). Ao acionar-se o mecanismo de movimentação, o movimento helicoidal da garra móvel conforma a região terminai pós corte (541b, 551b) do arame (541 , 551), obtendo uma região terminal conformada (541 c, 551 c) em um perfil de ancoragem em formato helicoidal. Uma vez finalizada a conformação, o dispositivo de conformação é retirado do arame (541 , 551).
[044J Alternativamente, o perfil de ancoragem da região terminal conformada
(541c) de ao menos um arame (541) da armadura de tração interna (54) tem um formato ondulado em que um raio de curvatura (R) de cada ondulação varia progressivamente, partindo de um raio maior (R1) para um raio menor (R5) quanto mais próximo de uma extremidade livre (541d) do dito arame (541), como se pode visualizar nas Figuras 10, 11 e 12. No caso de ao menos um arame (551) da armadura de tração externa (55) ter uma região terminal conformada (551c) em um perfil de ancoragem, alternativamente dito perfil de ancoragem tem um formato ondulado em que um raio de curvatura (R) de cada ondulação varia progressivamente, partindo de um raio maior (R1) para um raio menor (R5) quanto mais próximo de uma extremidade livre (551 d) do dito arame (551), como se pode visualizar nas Figuras 10, 11 e 12. Nota-se na Figura 12 que o raio de curvatura (R1) da primeira ondulação é maior que o raio de curvatura (R2) da segunda ondulação, o qual é maior que o raio de curvatura (R3) da terceira ondulação, o qual é maior que o raio de curvatura (R4) da quarta ondulação, o qual é maior que o raio de curvatura (R5) da quinta ondulação.
[045] A título de exemplo, um dispositivo de conformação (90), como se pode visualizar nas Figuras 13 e 14, para obtenção de uma região terminal conformada (541c, 551c) em um perfil de ancoragem em formato ondulado de raio de curvatura (R) progressivo, compreende uma matriz de conformação (91) compreendendo uma porção superior (92) e uma porção inferior (93), e um mecanismo de movimentação capaz de movimentar ao menos uma porção (92, 93) em direção à outra porção (92, 93). Por exemplo, o mecanismo de movimentação pode compreender um atuador hidráulico responsável por movimentar dita porção (92, 93). A porção superior (92) é dotada de uma pluralidade de dentes superiores (921), cada dente superior (921) tendo seu topo (921a) voltado para baixo, e a porção inferior (93) é dotada de uma pluralidade de dentes inferiores (931), cada dente inferior (931) tendo seu topo (931a) voltado para cima, sendo que entre cada par de dentes superiores (921) adjacentes existe um dente inferior (931) e que entre cada par de dentes inferiores (931) adjacentes existe um dente superior (921).
[046] Para realização da conformação, o dispositivo de conformação é posicionado no arame (541 , 551 ) de modo que a região terminal pós corte (541b, 551b) a ser conformada fique inserida entre a porção superior (92) e a porção inferior (93), como se pode visualizar na Figura 13. Ao acionar-se o mecanismo de movimentação, à medida que as porções (92, 93) aproximam-se entre si, os topos (921a, 931a) dos dentes (921 , 931) entram em contato com o arame (541 , 551) e conformam as ondulações. O perfil de cada topo (921a, 931a) e o espaçamento entre dentes (921 , 931) consecutivos é providenciado de acordo com a variação progressiva do raio de curvatura (R) desejada ao perfil ondulado. Ao final da conformação, como se pode visualizar na Figura 14, obtém-se a região terminal
conformada (541c, 551c) do arame (541, 551) em perfil de ancoragem em formato ondulado de raio de curvatura (R) progressivo.
[047] Preferencialmente, os dentes superiores (921) são fixados na porção superior (92) de maneira removível, por exemplo, a partir de encaixes macho e fêmea (921b). Preferencialmente, os dentes inferiores (931) são fixados na porção inferior (93) de maneira removível, por exemplo, a partir de encaixes macho e fêmea (921b). Deste modo, é possível realizar uma troca de dentes (921 , 931) com diferentes topos (921a, 931a) e realizar o posicionamento entre dentes (921, 931) consecutivos com diferentes espaçamentos, bem como variar o número de dentes (921 , 931) presentes, adequando o dispositivo de conformação (90) de acordo com o perfil de ancoragem em formato ondulado que se deseja obter.
[048] A presente invenção também se refere a uma configuração de armadura de tração (54, 55) de um conduto flexível (50) obtida peio processo descrito acima. Mais particularmente, o conduto flexível (50) compreende ao menos uma armadura de tração interna (54) e ao menos uma armadura de tração externa (55) sobreposta em relação à dita armadura de tração interna (54), cada armadura de tração (54, 55) sendo formada pelo enrolamento helicoidal de uma pluralidade de arames (541 , 551). Segundo a configuração ora proposta, cada arame (551) da armadura de tração externa (55) apresenta uma extremidade livre (551 d) defasada em relação a uma extremidade livre (541d) de cada arame (541) da armadura de tração interna (54) segundo um comprimento (AS) em que os arames (551) da armadura de tração externa (55) são mais curtos que os arames (541) da armadura de tração interna (54), e ao menos um arame (541) da armadura de tração interna (54) apresenta uma região terminal conformada (541c) em um perfil de ancoragem, como se pode visualizar nas Figuras 6, 7, 8, 10 e 11. Dessa forma, vantajosamente,
a região terminal conformada (541c) de ao menos um arame (541 ) da armadura de tração interna (54) pode ser obtida com uma menor interferência dos arames (551) da armadura de tração externa (55).
[049] Preferencialmente, adicionalmente ao menos um arame (551) da armadura de tração externa (55) apresenta uma região terminai conformada (551c) em um perfil de ancoragem, como se pode visualizar nas Figuras 7, 8, 10 e 1 1. Neste caso, tem-se um efeito de ancoragem mais importante em uma posterior ancoragem das armaduras de tração (54, 55) junto a um conector (10).
[050] Preferencialmente, o comprimento (AS) da defasagem entre a extremidade livre (551 d) de cada arame (551) da armadura de tração externa (55) e a extremidade livre (541 d) de cada arame (541) da armadura de tração interna (54) é maior ou igual que um comprimento (X) da região terminal conformada (541c) do arame (541 ) da armadura de tração interna (54). Dessa forma, vantajosamente, a região terminal conformada (541 c) de ao menos um arame (541 ) da armadura de tração interna (54) pode ser obtida com uma interferência ainda menor, ou sem nenhuma interferência, dos arames (551 ) da armadura de tração externa (55). Nas Figuras 6, 7, 8, 10 e 1 1 é possível observar uma configuração em que o comprimento (AS) da defasagem é maior que o comprimento (X) da região terminai conformada (54 c) do arame (541) da armadura de tração interna (54).
[051] Preferencialmente, o perfil de ancoragem da região terminal conformada (541 c) de ao menos um arame (541) da armadura de tração interna (54) tem um formato helicoidal, como se pode visualizar nas Figuras 6, 7 e 8. Preferencialmente, no caso de ao menos um arame (551 ) da armadura de tração externa (55) ter uma região terminal conformada (551 c) em um perfil de ancoragem, dito perfil de ancoragem tem um formato helicoidal, como se pode visualizar nas
Figuras 7 e 8. Um arame (54, 55) com uma região terminai conformada (541c, 551c) em um perfil de ancoragem em formato helicoidal pode ser observado em detalhe na Figura 9. Exemplos da maneira de realizar-se uma conformação obtendo uma região terminal conformada (541c, 551c) em perfil de ancoragem em formato helicoidal e de dispositivos de conformação utilizados para tanto já foram descritos acima.
[052] Alternativamente, o perfil de ancoragem da região terminal conformada
(541c) de ao menos um arame (541 ) da armadura de tração interna (54) tem um formato ondulado em que um raio de curvatura (R) de cada ondulação varia progressivamente, partindo de um raio maior (R1) para um raio menor (R5) quanto mais próximo da extremidade livre (541 d) do dito arame (541), como se pode visualizar nas Figuras 10, 11 e 12. No caso de ao menos um arame (551) da armadura de tração externa (55) ter uma região terminal conformada (551c) em um perfil de ancoragem, alternativamente dito perfil de ancoragem tem um formato ondulado em que um raio de curvatura (R) de cada ondulação varia progressivamente, partindo de um raio maior (R1) para um raio menor (R5) quanto mais próximo da extremidade livre (551d) do dito arame (551), como se pode visualizar nas Figuras 10, 11 e 12. Um exemplo da maneira de realizar-se uma conformação obtendo uma região terminal conformada (541c, 551c) em perfil de ancoragem em formato ondulado de raio de curvatura (R) progressivo e de um dispositivo de conformação utilizado para tanto já foram descritos acima.
[053] A configuração de armadura de tração (54, 55) de um conduto flexível
(50) ora proposta é utilizada para ancoragem do dito conduto flexível (50) junto a um conector (10). Mais particularmente, as regiões terminais conformadas (541c, 551c) de cada arame (541, 551) das armaduras de tração (54, 55) ficam acomodadas no interior de uma câmara existente no conector (10), dita câmara sendo preenchida
com uma resina epóxi (T), realizando-se assim a ancoragem das ditas armaduras de tração (54, 55) junto ao conector (10).
[054] Uma região terminal conformada (541 c, 551c) em perfil de ancoragem com formato helicoidal tem vantagens em relação a uma região terminal conformada (541c, 551c) em perfil de ancoragem com formato ondulado de raio de curvatura (R) progressivo ou em perfil de ancoragem com formato ondulado de raio de curvatura (R) constante previsto no estado da técnica. Mais particularmente, o perfil de ancoragem em formato helicoidal propicia um efeito de ancoragem superior da armadura de tração (54, 55) junto ao conector (10). Como efeito de ancoragem entende-se a capacidade da armadura de tração (54, 55) permanecer ancorada junto ao conector (10), suportando esforços em geral, tal como esforços de tração. Esse melhor desempenho do perfil de ancoragem em formato helicoidal é explicado pelo fato do arame (541 , 551) na região terminal conformada (541c, 551c) ocupar um maior volume em meio à resina epóxi (T) em direção transversal à direção longitudinal do arame (541 , 551), impondo, assim, uma maior resistência a esforços de tração na direção longitudinal do arame (541, 551).
[055] Uma região terminal conformada (541c, 551c) em perfil de ancoragem com formato ondulado de raio de curvatura (R) progressivo tem vantagens em relação a uma região terminal conformada (541c, 551c) em perfil de ancoragem com formato ondulado de raio de curvatura (R) constante previsto no estado da técnica. Mais particularmente, o nível de tensão residual no perfil de ancoragem em formato ondulado de raio de curvatura (R) progressivo é menor, uma vez que as ondulações de maior raio de curvatura (R1 , R2) sofrem deformações mais suaves no momento da conformação.
[056] Deve-se ficar compreendido que a configuração de armadura de tração
(54, 55) de um conduto flexível (50) ora proposta não tem sua utilização limitada a um modelo de conector (10) em específico. A título de exemplo, um conduto flexível (50) dotado de uma configuração de armadura de tração (54, 55) proposta pela invenção pode ser visualizado nas Figuras 15, 16, 17 e 18 instalado em modelo de conector (10) conforme revelado em BRPI1100148-8. Mais particularmente, nas Figuras 15 e 16 pode-se visualizar uma configuração de armadura de tração (54, 55) em que as regiões terminais conformadas (541c, 551c) dos arames (541 , 551) da armadura de tração (54, 55) têm um perfil de ancoragem em formato helicoidal, enquanto nas Figuras 17 e 18 pode-se visualizar uma configuração de armadura de tração (54, 55) em que as regiões terminais conformadas (541c, 551c) dos arames (541, 551) da armadura de tração (54, 55) têm um perfil de ancoragem em formato ondulado em que o raio de curvatura (R) de cada ondulação varia progressivamente.
[057] O modelo de conector (10) representado nas Figuras 15, 16, 17 e 18, tal como revelado em BRPI1100148-8, compreende um envoltório externo (40) em formato tubular, dotado de uma extremidade anterior (42) e uma extremidade posterior (43); um conjunto de vedação externa (70), cooperante com a extremidade posterior (43) do envoltório externo (40) e com a camada polimérica de vedação externa (56) do conduto flexível (50), de modo a praticar uma vedação em relação ao ambiente externo ao dito conduto flexível (50); um flange de fechamento (30) fixado à extremidade anterior (42) do envoltório externo (40) e associado a um flange de conexão (20); e um conjunto dé vedação interna (80), cooperante com o flange de fechamento (30) e com a camada polimérica de vedação interna (52) do conduto flexível (50), de modo a praticar uma vedação em relação ao ambiente interno ao dito conduto flexível (50). O conjunto de vedação externa (70) e o
conjunto de vedação interna (80) representados são configurados conforme descrito no documento BR102013021702-6. Alternativamente, o conjunto de vedação externa (70) e o conjunto de vedação interna (80) podem assumir outras formas, como por exemplo, aquela revelada em BRPI1100148-8.
[058] O envoltório externo (40) é dotado de ao menos duas aberturas (41).
Durante a montagem do conector (10) no conduto flexível (50), a resina epóxi (T) é introduzida por uma das aberturas (41) para dentro da câmara em que estão acomodadas as regiões terminais conformadas (541c, 551c) de cada arame (541 , 551) das armaduras de tração (54, 55), e o ar é liberado pela outra abertura (41).
[059] O flange de conexão (20) é responsável por propiciar a conexão do conector (10) a um elemento adjacente, tal como outro segmento de conduto flexível, a uma estação manifold, ou a uma plataforma ou navio de extração de petróleo e gás.
[060] Outro exemplo de modelo de conector no qual a configuração de armadura de tração (54, 55) de um conduto flexível (50) proposta pela presente invenção pode ser utilizada é aquele descrito em BR102013017228-6.
[061] As incorporações preferenciais ou alternativas aqui descritas não têm o condão de limitar a invenção às formas estruturais descritas, podendo haver variações construtivas que sejam equivalentes sem, no entanto, fugir do escopo de proteção da invenção.
Claims
1. "PROCESSO DE OBTENÇÃO DE CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL", dito conduto flexível (50) compreendendo ao menos uma armadura de tração interna (54) e ao menos uma armadura de tração externa (55) sobreposta em relação à dita armadura de tração interna (54), cada armadura de tração (54, 55) sendo formada pelo enrolamento helicoidal de uma pluralidade de arames (541 , 551), cada arame (541 , 551) tendo uma região terminal (541a, 551a), em que o processo compreende uma etapa de preparação, na qual são cortadas as camadas externas do conduto flexível (50) em relação à armadura de tração externa (55), de modo a permitir acesso à dita armadura de tração externa (55), caracterizado por compreender uma etapa de defasagem, na qual é cortada a região terminal (551a) de cada arame (551) da armadura de tração externa (55) e a região terminal (541a) de cada arame (541) da armadura de tração interna (54), atribuindo uma defasagem entre uma região terminal pós corte (551b) de cada arame (551) da armadura de tração externa (55) e uma região terminal pós corte (541b) de cada arame (541) da armadura de tração interna (54) em um comprimento (L) suficiente para permitir a realização de uma etapa de conformação, na qual é conformada a região terminai pós corte (541b) de ao menos um arame (541) da armadura de tração interna (54) obtendo uma região terminal conformada (541c) em um perfil de ancoragem.
2. "PROCESSO DE OBTENÇÃO DE CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL", de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo perfil de ancoragem da região terminal conformada (541c) do arame (541) da armadura de tração interna (54) ter um formato helicoidal.
3. "PROCESSO DE OBTENÇÃO DE CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL", de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo perfil de ancoragem da região terminal conformada (541c) do arame (541) da armadura de tração interna (54) ter um formato ondulado em que um raio de curvatura (R) de cada ondulação varia progressivamente, partindo de um raio maior (R1) para um raio menor (R5) quanto mais próximo de uma extremidade livre (541 d) do dito arame (541).
4. "PROCESSO DE OBTENÇÃO DE CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL", de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que na etapa de conformação ainda é conformada a região terminal pós corte (551b) de ao menos um arame (551) da armadura de tração externa (55), obtendo uma região terminal conformada (551c) em um perfil dé ancoragem.
5 "PROCESSO DE OBTENÇÃO DE CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA
DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL", de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo perfil de ancoragem da região terminal conformada (551c) do arame (551) da armadura de tração externa (55) ter um formato helicoidal.
6. "PROCESSO DE OBTENÇÃO DE CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA
DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL", de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo perfil de ancoragem da região terminal conformada (551c) do arame (551) da armadura de tração externa (55) ter um formato ondulado em que um raio de curvatura (R) de cada ondulação varia progressivamente, partindo de um raio maior (RI) para um raio menor (R5) quanto mais próximo de uma extremidade livre (551 d) do dito arame (551).
7. "CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL", dito conduto flexível (50) compreendendo ao menos uma armadura de tração interna (54) e ao menos uma armadura de tração externa (55) sobreposta em relação à dita armadura de tração interna (54), cada armadura de tração (54, 55) sendo formada pelo enrolamento helicoidal de uma pluralidade de arames (541 , 551), caracterizado por cada arame (551) da armadura de tração externa (55) apresentar uma extremidade livre (551 d) defasada em relação a uma extremidade livre (541 d) de cada arame (541 ) da armadura de tração interna (54) segundo um comprimento (AS) em que os arames (551) da armadura de tração externa (55) são mais curtos que os arames (541 ) da armadura de tração interna (54), e por ao menos um arame (541) da armadura de tração interna (54) apresentar uma região terminal conformada (541 c) em um perfil de ancoragem.
8. "CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL", de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo comprimento (Δ8) da defasagem ser maior ou igual que um comprimento (X) da região terminal conformada (541 c) do arame (541) da armadura de tração interna (54).
9. "CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL", de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo perfil de ancoragem da região terminal conformada (541 c) do arame (541 ) da armadura de tração interna (54) ter um formato helicoidal.
10. "CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL", de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo perfil de ancoragem da região terminal conformada (541c) do arame (541 ) da armadura de tração interna (54) ter um formato ondulado em que um raio de curvatura (R) de cada ondulação varia progressivamente, partindo de um raio maior (R1) para um
raio menor (R5) quanto mais próximo da extremidade livre (541 d) do dito arame (541).
11. "CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL", de acordo com uma das reivindicações de 7 a 10, caracterizado por ao menos um arame (551) da armadura de tração externa (55) apresentar uma região terminal conformada (551c) em um perfil de ancoragem.
12. "CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL", de acordo com a reivindicação 11 , caracterizado peio perfil de ancoragem da região termina! conformada (551c) do arame (551) da armadura de tração externa (55) ter um formato helicoidal.
13. "CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL", de acordo com a reivindicação 11 , caracterizado pelo perfil de ancoragem da região terminai conformada (551c) do arame (551) da armadura de tração externa (55) ter um formato ondulado em que um raio de curvatura (R) de cada ondulação varia progressivamente, partindo de um raio maior (R1) para um raio menor (R5) quanto mais próximo da extremidade livre (551d) do dito arame (551).
14. "CONFIGURAÇÃO DE ARMADURA DE TRAÇÃO DE UM CONDUTO FLEXÍVEL", caracterizada por ser obtida pelo processo definido segundo uma das reivindicações de 1 a 6.
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