BR102016006291A2

BR102016006291A2 - compensador de pressão para um dispositivo submarino, e, método para fabricação de um compensador de pressão para um dispositivo submarino

Info

Publication number: BR102016006291A2
Application number: BR102016006291A
Authority: BR
Inventors: Fredrik Gundersen Aarskog
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 2015-03-23
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2016-10-25
Also published as: US9752404B2; EP3073497A1; EP3073497B1; US20160281452A1

Abstract

compensador de pressão para um dispositivo submarino, e, método para fabricação de um compensador de pressão para um dispositivo submarino é provido um compensador de pressão (100) para um dispositivo submarino (300). o compensador de pressão provê equilíbrio de pressão entre a câmara do dispositivo submarino (300) e o ambiente circundante quando o dispositivo submarino (300) é instalado em um local submarino. o compensador de pressão (100) inclui uma câmara de compensação intermediária (102), que é provida por um recinto compensador (10). o recinto compensador (10) é vedado contra o ambiente submarino. o recinto compensador (10) compreende uma porção de fole (16), que é deformável para mudar o volume da câmara de compensação intermediária (102). o compensador de pressão (100) tem adicionalmente uma mangueira flexível (20), disposta dentro da câmara de compensação intermediária (102). um volume dentro da mangueira flexível (20) provê uma câmara de compensação principal (102).

Description

“COMPENSADOR DE PRESSÃO PARA UM DISPOSITIVO

SUBMARINO, E, MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DE UM COMPENSADOR DE PRESSÃO PARA UM DISPOSITIVO SUBMARINO” Descrição [001] Compensador de pressão para um dispositivo submarino e método de fabricação.

Campo da Invenção [002] A presente invenção refere-se a um compensador de pressão para um dispositivo submarino que provê equilíbrio de pressão entre uma câmara do dispositivo submarino e do meio ambiente circundante, e a um método de fabricação de tal compensador de pressão.

Fundamentos da Invenção [003] Tradicionalmente, as plataformas fixas ou flutuantes, ou embarcações de produção flutuante, são usadas na produção de petróleo e gás fora da costa. Na operação de plataformas fora da costa pode ser necessário instalar equipamento elétrico sob a água, por exemplo, para controlar funções de uma árvore de natal submarina ou um controlador preventivo de erupção submarino. Mais recentemente, as instalações de processamento estão sendo relocadas para o fundo do oceano. As instalações no fundo do oceano podem compreender uma faixa de componentes, incluindo bombas, compressores e semelhantes, que requerem energia elétrica para operação. A fonte de alimentação pode ocorrer através de uma rede elétrica submarina instalada no fundo do oceano, que pode, por exemplo, compreender um transformador submarino, um mecanismo de distribuição submarino e um variador de velocidade submarino, para energizar as acima mencionadas cargas submarinas. Precisa ser assegurado que o equipamento instalado opere confiavelmente, mesmo sob a alta pressão que prevalece na profundidade de instalação calculada, que pode ser de 3.000 m ou mais.

[004] Para proteger o equipamento do ambiente corrosivo da água do mar circundante e para lidar com as altas pressões, duas diferentes soluções foram propostas. Um recinto resistente à pressão pode ser provido, que tenha uma pressão interna próxima da atmosférica, possibilitando o uso de componentes elétricos e eletrônicos convencionais nele. Tais recintos necessitam ter paredes relativamente espessas e são, assim, volumosos e pesados, uma vez que eles têm que suportar elevadas pressões diferenciais.

[005] Outra solução é o uso de recintos pressurizados (ou compensados em pressão), que empregam um compensador de pressão que equilibra a pressão dentro do recinto com a pressão prevalecendo na água do mar ambiente.

[006] O recinto pressurizado é geralmente enchido com um líquido e os componentes operados dentro do recinto pressurizado são feitos para serem operáveis sob altas pressões. O compensador de pressão equilibra a pressão e compensa variações do volume do líquido enchendo o recinto, o que pode, por exemplo, ocorrer devido a variações na pressão e/ou temperatura externas. Mudanças de temperatura podem também ser provocadas por aquecimento interno, por exemplo, por perdas elétricas de componentes providos dentro do recinto do dispositivo submarino. O correspondente aumento do volume do líquido enchendo o recinto pode então ser absorvido pelo compensador de pressão, que é, assim, também denominado compensador de volume.

[007] Os compensadores de pressão podem incluir fole, bexigas, pistões, membranas ou semelhantes. Para alguns tipos de fole, tais como fole moldado, o comprimento de curso do fole pode ser limitado, resultando em um relativamente baixo fator de utilização do volume do sistema compensador e, assim, em um grande “volume morto”. Além disso, o líquido enchendo tal compensador de pressão necessita ser compensado ele próprio (isto é, mudanças de seu volume, devidas a mudança de temperatura/pressão precisam ser absorvidas pelo compensador). Tais sistemas compensadores podem, assim, ser relativamente grandes e pesados.

[008] O documento EP 2610881 BI descreve um compensador de pressão que reduz o volume morto, isto é, o volume de líquido dentro do compensador de pressão, que adicionalmente necessita ser compensado.

[009] Outros tipos de fole podem ter um menor volume morto e uma aumentada capacidade de compensação. Apesar disso, tal fole pode ser mais vulnerável a corrosão e vazamento. O fole de um compensador de pressão é exposto ao ambiente submarino, em particular à água do mar. Isto pode provocar problemas de corrosão para o fole e pode resultar no ingresso de água do mar dentro do recinto do dispositivo submarino, quando da falha do fole. Tal ingresso de água do mar pode resultar em uma completa falha do dispositivo submarino, por exemplo, devido a correntes de curto-circuito ou semelhantes.

[0010] É desejável prover um compensador de pressão para uso com um dispositivo submarino que possa ser fabricado facilmente e com custo eficiente. É ainda desejável que o compensador de pressão seja confiável r durante operação e tenha um longo tempo de vida. E desejável reduzir o tamanho dos compensadores de pressão e aumentar o fator de utilização e a capacidade de compensação. Também é desejável que o compensador de pressão seja protegido da corrosão e proveja proteção contra o ingresso de água do mar.

Sumário da Invenção [0011] Consequentemente, há necessidade de prover um compensador de pressão aperfeiçoado, que obvie pelo menos algumas das desvantagens mencionadas acima.

[0012] Esta necessidade é satisfeita pelos detalhes das reivindicações independentes. As reivindicações independentes descrevem modalidades da invenção.

[0013] De acordo com uma modalidade, um compensador de pressão para um dispositivo submarino é provido. O compensador de pressão é adaptado para prover equilíbrio de pressão entre uma câmara do dispositivo submarino e o meio ambiente circundante, quando o dispositivo submarino é instalado em um local submarino. O compensador de pressão compreende uma câmara de compensação intermediária provida por um recinto de compensador, que é vedado contra o ambiente submarino. O recinto compensador compreende uma porção de fole que é deformável para mudar o volume da câmara de compensação intermediária. O compensador de pressão compreende adicionalmente uma mangueira flexível, provida dentro da câmara de compensação intermediária. Um volume dentro da mangueira flexível provê uma câmara de compensação principal. Uma conexão de fluxo da câmara de compensação principal dentro da mangueira em direção à câmara do dispositivo submarino é ainda provida. A câmara de compensação principal dentro da mangueira é vedada a partir da câmara de compensação intermediária de uma forma estanque a líquido. A mangueira é deformável para mudar o volume da câmara de compensação principal para acomodar as mudanças de volume de um líquido enchendo a câmara do dispositivo submarino.

[0014] Por meio de tal compensador de pressão, um tempo de vida melhorado pode ser conseguido, uma vez que tal mangueira flexível possa ser operada através de muitos ciclos de compensação, sem avaria. Além disso, a mangueira tem uma capacidade de compensação relativamente grande, enquanto tendo somente um volume morto relativamente pequeno (isto é, um volume que não é disponível para fins de compensação, porém necessita ser compensado ele próprio). Como um exemplo, o volume dentro da mangueira, quando estiver em um estado não expandido (isto é, em um estado compensado), pode ser tomado relativamente pequeno. Provendo-se a mangueira com uma significativa flexibilidade, o volume dentro da mangueira pode ser expandido consideravelmente, assim provendo uma grande capacidade de compensação. Além disso, a capacidade de compensação pode simplesmente ser adaptada aumentando-se e diminuindo-se o comprimento da mangueira flexível. Também, devido à aumentada capacidade de compensação da mangueira, o tamanho total do compensador de pressão pode ser mantido baixo. Isto é também devido ao fato de que o volume morto dentro da mangueira é relativamente baixo, de modo que a capacidade de compensação adicional para tal volume morto é também relativamente baixa. Um compensador de pressão compacta, tendo uma capacidade de compensação relativamente grande e um melhorado tempo de vida, pode, assim, ser conseguido.

[0015] Em uma modalidade, a câmara de compensação intermediária e a câmara de compensação principal são cheias com um líquido dielétrico. Este pode ser o mesmo líquido ou líquidos diferentes podem ser usados. Em particular, o líquido dielétrico pode ser escolhido de modo que seja compatível com o material do recinto compensador e o material da mangueira flexível (ou, vice-versa, o respectivo material pode ser escolhido de modo a ser compatível com o respectivo líquido com que está em contato).

[0016] Em uma modalidade, o recinto de compensador compreende uma primeira parede de extremidade e uma segunda parede de extremidade, localizadas em lados opostos do recinto compensador. Uma parede lateral é disposta entre a primeira e segunda paredes de extremidade, e a porção de fole pode ser provida em tal parede lateral, isto é, pode fazer parte da parede lateral. Consequentemente, quando a porção de fole se contrai ou expande, a distância entre as paredes de extremidade opostas muda correspondentemente. Uma parede de extremidade pode ser uma parede de extremidade fixa, que é fixada em uma estrutura de recinto ou suporte do dispositivo submarino, e a outra parede de extremidade pode ser uma parede de extremidade móvel, que se move com compressão e expansão da porção de fole. A conexão de fluxo é preferivelmente provida através de tal parede de extremidade fixa.

[0017] Em uma modalidade, pelo menos parte do recinto compensador pode separar a câmara de compensação intermediária da água do mar circundante, quando o compensador de pressão é instalado submarino. Como um exemplo, pelo menos a porção de fole e uma parede de extremidade podem ser circundadas pela água do mar, quando instaladas submarinas.

[0018] A conexão de fluxo pode compreender uma seção de tubulação alcançando através do recinto compensador a câmara de compensação intermediária. A mangueira flexível pode ser conectada à seção de tubulação. Por tal seção de tubulação, uma conexão de fluxo confiável e resistente à corrosão, entre a câmara de compensação principal e a câmara do dispositivo submarino, pode ser provida. Em particular, uma vez que possa ser feita de aço e possa ser soldada à respectiva parede de extremidade, é suficiente provê-la com uma única parede externa. Em outras configurações, a conexão de fluxo pode ser provida simplesmente por uma abertura através de uma parede de extremidade, que seja localizada entre o compensador de pressão e a câmara do dispositivo submarino. Tal parede de extremidade pode também fazer parte do recinto do dispositivo submarino.

[0019] Em uma modalidade, a seção de tubulação compreende uma junção de três vias dentro da câmara de compensação intermediária. A mangueira flexível tem duas extremidades e cada extremidade é conectada a um braço da junção de três vias. O terceiro braço pode alcançar através de uma parede de extremidade do recinto de compensação, para prover a conexão de fluxo à câmara do dispositivo submarino. Um fluxo eficaz de líquido, através da conexão de fluxo, para dentro da mangueira flexível, pode, assim, ser conseguido. Em outras modalidades, uma extremidade da mangueira pode, assim, ser conseguida. Em outras modalidades, uma extremidade da mangueira pode ser fechada e somente uma extremidade da mangueira pode ser conectada à seção de tubulação, para permitir o fluxo de líquido através da seção de tubulação para dentro da câmara de compensação principal dentro da mangueira. Em outras modalidades, a conexão de fluxo pode compreender duas seções de tubulação, e a mangueira pode, em cada extremidade, ser conectada a uma das duas seções de tubulação. Em tal configuração, um eficiente fluxo através da mangueira pode ser obtido. O líquido pode mesmo ser bombeado através de tal mangueira para fins de esfriamento do líquido, por exemplo, por meio de um dispositivo de bombeio.

[0020] A mangueira flexível pode ser feita de um material plástico ou um material de borracha, em particular de um material elastomérico. Em particular, pode ser feita de um material que seja resistente à água do mar. Desta maneira ela provê uma barreira adicional, de modo que, quando do ingresso da água do mar dentro da câmara de compensação intermediária, nenhuma água do mar é vazada para dentro da câmara de compensação principal e para dentro do dispositivo submarino.

[0021] A mangueira flexível pode ser metalizada. Ela pode, em particular, compreender uma camada fina de metal no lado externo. Proteção contra a difusão de água do mar através do material da mangueira pode assim ser melhorada.

[0022] A mangueira flexível pode compreender uma estrutura de suporte interna ou externa, que neutraliza um colapso da mangueira. Tal estrutura de suporte pode também ser configurada para evitar uma superexpansão da mangueira ou uma estrutura adicional que possa evitar tal superexpansão pode ser provida.

[0023] A estrutura de suporte pode compreender uma mola, tal como uma mola em espiral, provida dentro da mangueira. Desta maneira, pode ser evitado que parte do volume interno dentro da mangueira seja desconectado da conexão de fluxo, por exemplo, por uma flexão da mangueira, conduzindo a uma constrição ou fechamento do volume interno da mangueira. Outras implementações da estrutura de suporte incluem tiras conformadas em C, distribuídas ao longo do comprimento da mangueira ou semelhantes.

[0024] O compensador de pressão pode adicionalmente compreender um arranjo de guia para guiar os movimentos de compressão e expansão da porção de fole. Em particular, ele pode guiar o movimento de uma parede de extremidade móvel, com respeito à parede de extremidade fixa.

[0025] Como um exemplo, o arranjo de guia pode compreender uma estrutura de guia interna, provida dentro da câmara de compensação intermediária. Tal estrutura de guia interna pode, por exemplo, compreender elementos cilíndricos concentricamente arranjados, que atuam telescopicamente e que suportam as paredes de extremidade do compensador de pressão contra movimentos de transferência, perpendiculares à direção de expansão/contração da porção de fole. Em outro exemplo, a estrutura de guia pode ser provida fora do recinto compensador. As hastes de guia podem, por exemplo, ser distribuídas em torno da porção de fole. Tais hastes de guia podem, por exemplo, ser fixadas em uma parede de extremidade fixa do compensador de pressão, e uma parede de extremidade móvel pode engrenar deslizantemente em tais hastes de guia, por exemplo, por meio de furos passantes de tal parede de extremidade, através dos quais as hastes de guia estendem-se.

[0026] O arranjo de guia pode, além disso, ser provido com um batente de expansão e/ou compressão para a porção de fole do compensador de pressão.

[0027] De acordo com uma modalidade adicional da invenção, um método de fabricação de um compensador de pressão para um dispositivo submarino é provido. O método compreende a etapa de prover uma câmara de compensação intermediária provendo um recinto compensador, que é vedado contra o ambiente submarino, em que o recinto compensador compreende uma porção de fole, que é deformável para mudar o volume da câmara de compensação intermediária. O método compreende adicionalmente as etapas de prover uma mangueira flexível dentro da câmara de compensação intermediária, em que o volume dentro da mangueira flexível provê uma câmara de compensação principal; prover uma conexão de fluxo entre a câmara de compensação principal dentro da mangueira e a câmara do dispositivo submarino; e vedar a câmara de compensação principal dentro da câmara de compensação intermediária de uma forma estanque a líquido. A mangueira é deformável para mudar o volume da câmara de compensação principal para acomodar as mudanças de volume de um líquido enchendo a câmara do dispositivo submarino.

[0028] Por meio de tal método, um compensador de pressão que tem vantagens similares às resumidas mais acima pode ser obtido.

[0029] Nas modalidades do método, o método pode ser realizado de modo a obter um compensador de pressão em qualquer uma das configurações resumidas.

[0030] Deve ser entendido que as características mencionadas acima e aquelas ainda a serem explicadas abaixo podem ser usadas somente nas respectivas combinações indicadas, mas também em outras combinações ou em isolamento, sem conduzir ao escopo da presente invenção.

Breve Descrição dos Desenhos [0031] As precedentes e outras características e vantagens da invenção se tomarão mais evidentes pela seguinte descrição detalhada, lida em conjunto com os desenhos anexos. Nos desenhos, os numerais de referência referem-se a elementos iguais.

[0032] A Figura 1 é um desenho esquemático mostrando um compensador de pressão de acordo com uma modalidade da invenção.

[0033] A Figura 2 é um fluxograma ilustrando um método de acordo com uma modalidade da invenção.

Descrição Detalhada da Invenção [0034] A seguir, as modalidades da invenção são descritas em detalhes com referência aos desenhos anexos. Deve ser entendido que a seguinte descrição das modalidades é feita somente para fins de ilustração e não deve ser interpretada em um sentido limitativo. Deve ser observado que os desenhos são para ser considerados como sendo somente representações esquemáticas e os elementos dos desenhos não são necessariamente em escala entre si. Sem dúvida, a representação dos vários elementos é escolhida de modo que sua função e finalidade geral tomem-se evidentes para um versado na técnica.

[0035] A Figura 1 ilustra esquematicamente um dispositivo submarino 300 tendo um recinto submarino 301 que inclui uma câmara 302. O dispositivo submarino 300 pode, por exemplo, ser um transformador submarino, um conversor submarino, em particular um variador de velocidade submarino, um mecanismo de distribuição, um motor submarino, um controle submarino e/ou módulo de comunicação ou semelhante. Consequentemente, os respectivos mecânicos, elétricos e/ou eletrônicos podem ser dispostos dentro da câmara 302. A câmara 302 é compensada por pressão por meio do compensador de pressão 100. Deve ficar claro que o dispositivo submarino 300 pode compreender uma ou mais câmaras compensadas por pressão e pode adicionalmente compreender uma ou mais câmaras em que uma pressão predeterminada é mantida (câmaras resistentes a pressão), por exemplo, uma pressão próxima da atmosférica (por exemplo, abaixo de 1 MPa ou 0,5 MPa (10 bar ou 5 bar), por exemplo, cerca de 0,15 MPa (1,5 bar)). Consequentemente, alguns componentes que não podem ser operáveis sob as elevadas pressões submarinas podem ser colocados em um recinto resistente à pressão dentro da câmara 302, ou adjacente a ela ou semelhante.

[0036] O compensador de pressão 100 inclui um recinto compensador 10, que tem uma parede de extremidade fixa 11, uma parede de extremidade móvel 11 e uma parede lateral 15. A parede lateral 15 tem um formato cilíndrico e é vedada nas paredes de extremidade 11, 12. A parede lateral 15 tem uma porção de fole 16, que pode contrair-se e expandir-se. Sob tal contração ou expansão, a parede móvel extrema 12 é movida para baixo e para cima, respectivamente, na configuração da Figura 1. Consequentemente, o volume incluído pelo recinto de compensador 10 muda. O recinto compensador 10 define uma câmara de compensação intermediária 102. Dentro da câmara de compensação intermediária 102, um tubo flexível 20 é disposto. O volume dentro do tubo flexível 20 define uma câmara de compensação principal 101. Por meio da conexão de fluxo 40, a câmara de compensação principal 101 fica em comunicação de fluxo com a câmara 302 e o dispositivo submarino 300. A câmara de compensação principal 101 é vedada na câmara de compensação intermediária 102 de uma forma estanque a líquido.

[0037] A conexão de fluxo 40 pode, por exemplo, ser provida por uma seção de tubulação 41, que se estende da câmara de dispositivo 302 através de uma parede de extremidade do compensador de pressão 100 para dentro da câmara de compensação intermediária 102, onde é conectada à mangueira flexível 20. A mangueira flexível 20 pode ter uma extremidade de abertura conectada à seção de tubulação 41 e vedada nela, e uma extremidade fechada em que a mangueira flexível 20 está fechada. Na configuração da Figura 1, a seção de tubulação 41 compreende uma junção de três vias 45, tendo dois braços dentro da câmara de compensação intermediária 102. A mangueira flexível 20 tem duas extremidades abertas, cada uma das quais é conectada a um braço da junção de três vias 45 e vedada nele. O fluxo para dentro e para fora da câmara de compensação principal 101 pode, assim, ser melhorado.

[0038] Como pode ser visto pela Figura 1, o líquido enchendo a câmara de compensação principal 101 e a câmara 302 pode fluir entre estas duas câmaras via a conexão de fluxo 40. Deve ficar claro que a conexão de fluxo pode ser provida em diferentes configurações, por exemplo, na forma de uma seção de tubulação curta, entre uma extremidade da mangueira 20 e a câmara 302, por exemplo, quando a parede de extremidade fixa 11 é diretamente disposta sobre o recinto 301 do dispositivo submarino 300.

[0039] Outras configurações são certamente concebíveis. Como um exemplo, a conexão de fluxo 40 pode compreender duas seções de tubulação estendendo-se para dentro da câmara intermediária 102, a mangueira 20 sendo conectada em cada extremidade a uma diferente destas duas seções de tubulação.

[0040] Em operação, o líquido enchendo a câmara 302 pode fluir para dentro e para fora da mangueira flexível 20. Como um exemplo, se o volume do líquido enchendo a câmara 302 for aumentado, por exemplo, devido ao aquecimento pela operação de componentes elétricos ou eletrônicos, o volume adicional pode ser acomodado por um fluxo de líquido através da conexão de fluxo 40, para dentro da mangueira flexível 20. A mangueira flexível 20, consequentemente, expande-se para absorver o líquido adicional. Devido ao aumento de volume da mangueira flexível 20, o volume dentro da câmara de compensação intermediária 102 é também aumentado, resultando em uma expansão da porção de fole 16 para acomodar o volume adicional. Similarmente, quando o volume do líquido enchendo a câmara 302 toma-se menor, por exemplo, devido ao esfriamento do líquido, o líquido pode fluir para fora da mangueira 20, via a conexão de fluxo 40, para dentro da câmara 302, para acomodar a mudança de volume. Neste caso, o volume da mangueira 20 diminui e, assim, o volume dentro da câmara de compensação intermediária 102 diminui. Consequentemente, a porção de fole 16 contrai-se, resultando em um movimento da parede de extremidade móvel 12 em direção à parede de extremidade fixa 11.

[0041] Uma compensação muito eficaz das mudanças de volume do líquido enchendo a câmara 103 pode, assim, ser conseguida. Um aumento da sobpressão ou sobrepressão dentro da câmara 302 pode ser evitado, com o compensador de pressão 100 provendo um equilíbrio de pressão entre o ambiente submarino de alta pressão, em torno do dispositivo submarino 301 e o lado interno da câmara 302. Além disso, provendo-se a câmara de compensação intermediária 102, uma dupla barreira contra o ingresso de água do mar para dentro da câmara 302 é provida. Genericamente, os componentes que estão se movendo ou deformando, tais como a porção de fole 16, são tendentes a vazamento após um certo tempo de operação. Provendo-se a mangueira flexível 20 dentro da câmara de compensação intermediária 201, o vazamento da água do mar para dentro da câmara de compensação principal 101 pode ser evitado na falha da porção de fole 16.

[0042] Além disso, a mangueira flexível 20 pode prover uma significativa capacidade de compensação. A mangueira flexível 20 pode ser feita com um volume interno relativamente pequeno e com uma capacidade de expansão relativamente grande. Consequentemente, o volume dentro da mangueira flexível 20 pode ser capaz de pelo menos dobrar ou triplicar seu tamanho. Além disso, o comprimento da mangueira 20 pode ser mudado para ajustar a capacidade de compensação da câmara de compensação principal 101.

[0043] Para prover a mangueira flexível 20 com uma certa estabilidade e para evitar um colapso da mangueira flexível 20, que pode, por exemplo, ser devido a flexão excessiva e pode resultar em uma seção da mangueira sendo cortada da comunicação de fluxo, uma estrutura de suporte interna ou externa pode ser provida para a mangueira flexível 20 (não mostrada). Tal estrutura de suporte pode, por exemplo, compreender uma mola em espiral, que é arranjada dentro ou fora da mangueira flexível 20. Outro exemplo são anéis em C (isto é, anéis abertos), que podem ser providos na parede da mangueira flexível 20 e cujo diâmetro pode mudar com uma expansão ou contração da mangueira flexível 20.

[0044] O compensador de pressão 100 pode ser provido como uma entidade separada, ou pode fazer parte do dispositivo submarino 300.

[0045] Líquido dielétrico enche a câmara de compensação principal 101 e a câmara de compensação intermediária 102. Tal líquido dielétrico pode, por exemplo, ser um óleo. Em algumas modalidades, ele pode ser um líquido baseado em éster. Em particular, um líquido tal como Midel pode ser usado.

[0046] A Fig. 2 ilustra um fluxograma de um método de acordo com uma modalidade da invenção. Por tal método, um compensador de pressão, de qualquer uma das configurações resumidas, pode ser fabricado. Na etapa 201, uma câmara de compensação intermediária é provida provendo-se um recinto compensador, tal como o recinto 10, que é vedado contra o ambiente submarino. Na etapa 202, uma mangueira flexível é provida dentro da câmara de compensação intermediária. O volume dentro da mangueira flexível provê uma câmara de compensação principal.

[0047] Na etapa 203, é provida uma conexão de fluxo entre a câmara de compensação principal dentro da mangueira e a câmara do dispositivo submarino. A conexão de fluxo pode, por exemplo, ser provida por soldagem ou, de outro modo, vedando uma seção de tubulação em uma parede do recinto compensador 10 e na parede do recinto submarino 301 do dispositivo submarino 300. A mangueira flexível pode então ser vedada com a extremidade da seção de tubulação, que é localizada dentro da câmara de compensação intermediária 102.

[0048] Na etapa 204, a câmara de compensação principal e a câmara de compensação intermediária são enchidas com líquido. Este pode ser os mesmos líquidos ou diferentes líquidos. Preferivelmente, o líquido dentro da câmara de compensação principal 101 é o mesmo que o líquido enchendo a câmara 302 do dispositivo submarino 300.

[0049] A mangueira flexível 20 é preferivelmente feita de um material que é resistente à água do mar e que é além disso compatível com o líquido enchendo a câmara de compensação principal 101 e a câmara de compensação intermediária 102. Tal material pode, por exemplo, ser borracha ou material plástico. Em particular, um material polimérico ou material elastomérico é usado. O método pode opcionalmente compreender a etapa de metalizar a mangueira flexível 20. Em particular, uma camada fina de metal pode ser aplicada à mangueira. Desta maneira, as propriedades de dissipação de água da mangueira podem ser melhoradas e a difusão de água através do material da mangueira pode ser evitada.

[0050] A porção de fole 15 pode, similarmente, ser feita de um material que é resistente à água do mar e que é compatível como líquido enchendo a câmara de compensação intermediária 102. A porção de fole pode, por exemplo, ser feita de metal, em particular aço, ou de borracha. O metal tem a vantagem de que a água do mar não pode essencialmente difundir-se através dele, enquanto a borracha tem a vantagem de ser resistente à corrosão.

[0051] Na etapa 205, a câmara de compensação principal dentro da mangueira é vedada a partir da câmara de compensação intermediária, de uma forma estanque a líquido. Isto pode, por exemplo, ser conseguido vedando a mangueira flexível 20 da seção de tubulação 41 e vedando o orifício, através do qual o líquido é enchido na câmara de compensação principal 101. O líquido pode também ser cheio na câmara de compensação principal, através da conexão de fluxo 40. Na etapa 206, a câmara de compensação intermediária é vedada a partir do ambiente circundante, de uma forma estanque a líquido. Isto pode, por exemplo, ser conseguido soldando-se ou aparafusando-se a parede lateral 15 à primeira e segunda paredes de extremidade 11, 12 e vedando o orifício de enchimento, através do qual o líquido é enchido na câmara de compensação intermediária 102.

[0052] Deve ficar claro que as etapas de método descritas acima podem ser realizadas em uma diferente ordem.

[0053] Por tal método, o compensador de pressão, como descrito com respeito à Figura 1, pode ser obtido. O método pode compreender adicionalmente as etapas de obter qualquer uma das configurações resumidas acima, por exemplo, a etapa de colocar uma estrutura de suporte dentro da mangueira flexível 20, ou conectar ambas extremidades da mangueira flexível nos braços de uma junção de três vias da seção de tubulação 41.

[0054] Embora modalidades específicas sejam descritas aqui, várias mudanças e modificações podem ser feitas sem desvio do escopo da invenção. As presentes modalidades são para ser consideradas em todos os aspectos como ilustrativas e não restritivas, e todas as mudanças, situando-se dentro do significado e faixa de equivalência das reivindicações anexas, são destinadas a ser abrangidas por eles.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Compensador de pressão para um dispositivo submarino, o compensador de pressão provendo equilíbrio de pressão entre uma câmara (302) do dispositivo submarino (300) e o ambiente circundante quando o dispositivo submarino é instalado em um local submarino, em que o compensador de pressão (100) compreende: - uma câmara de compensação intermediária (102) provida por um recinto compensador (10) que é vedado contra o ambiente submarino, em que o recinto compensador (10) compreende uma porção de fole (16) que é deformável para mudar o volume da câmara de compensação intermediária (102), caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente: - uma mangueira flexível (20) disposta dentro da câmara de compensação intermediária (102), um volume dentro da mangueira flexível (20) provendo uma câmara de compensação principal (101), e - uma conexão de fluxo (40) da câmara de compensação principal (101) dentro da mangueira flexível (20), para a câmara (302) do dispositivo submarino, em que a câmara de compensação principal (101) dentro da mangueira flexível é vedada a partir da câmara de compensação intermediária (102) de uma forma estanque a líquido, e em que a mangueira flexível (20) é deformável para mudar o volume da câmara de compensação principal (101) para acomodar mudanças de volume de um líquido enchendo a câmara (302) do dispositivo submarino.

2. Compensador de pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a câmara de compensação intermediária (102) e a câmara de compensação principal (101) são enchidas com um líquido dielétrico.

3. Compensador de pressão de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o recinto compensador (10) compreende uma primeira parede de extremidade (11) e uma segunda parede de extremidade (12), localizadas em lados opostos do recinto compensador (10), em que a parede lateral (15) é disposta entre a primeira e segunda paredes de extremidade (11, 12), a parede lateral (15) compreendendo a referida porção de fole (16).

4. Compensador de pressão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos parte do recinto compensador (10) separa a câmara de compensação intermediária (102) da água do mar circundante quando o compensador de pressão (100) é instalado submarino.

5. Compensador de pressão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a conexão de fluxo (40) compreende uma seção de tubulação (41) estendendo-se através do recinto compensador (10) para dentro da câmara de compensação intermediária (102), a mangueira flexível (20) sendo conectada à seção de tubulação (41).

6. Compensador de pressão de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a seção de tubulação (41) compreende uma junção de três vias (45) dentro da câmara de compensação intermediária (102), em que a mangueira flexível (20) tem duas extremidades (21, 22), cada extremidade sendo conectada a um braço da junção de três vias (45).

7. Compensador de pressão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a mangueira flexível (20) é feita de um material plástico ou um material de borracha, em particular de um material elastomérico.

8. Compensador de pressão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a mangueira flexível (20) é metalizada.

9. Compensador de pressão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a mangueira flexível (20) compreende uma estrutura de suporte interna ou externa, que neutraliza um colapso da mangueira.

10. Compensador de pressão de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a estrutura de suporte compreende uma mola, em particular uma mola em espiral, provida dentro da mangueira flexível (20).

11. Compensador de pressão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um arranjo de guia para guiar os movimentos de compressão/expansão da porção de fole (16).

12. Compensador de pressão de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o arranjo de guia compreende uma estrutura de guia interna, provida dentro da câmara de compensação intermediária, ou uma estrutura de guia externa, provida fora do recinto compensador (10), em particular hastes de guia distribuídas em torno da porção de fole (16).

13. Método para fabricação de um compensador de pressão para um dispositivo submarino, o compensador de pressão (100) provendo um equilíbrio de pressão entre a câmara (302) do dispositivo submarino e o ambiente circundante quando o dispositivo submarino é instalado em um local submarino, em que o método compreende a etapa de - prover uma câmara de compensação intermediária (102) provendo um recinto compensador (10), que é vedado contra o ambiente submarino, em que o recinto compensador (10) compreende uma porção de fole (16) que é deformável para mudar o volume da câmara de compensação intermediária (102), caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de - prover uma mangueira flexível (20) dentro da câmara de compensação intermediária (102), em que um volume dentro da mangueira flexível (20) provê uma câmara de compensação principal (101), e - prover uma conexão de fluxo (40) entre a câmara de compensação principal (101) dentro da mangueira flexível (20) e a câmara (302) do dispositivo submarino, - vedar a câmara de compensação principal (101), dentro da mangueira flexível (20), da câmara de compensação intermediária (102) de uma forma estanque a líquido. em que a mangueira flexível (20) é deformável para mudar o volume da câmara de compensação principal (101) para acomodar mudanças de volume de um líquido enchendo a câmara (302) do dispositivo submarino.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que é realizado de modo a fabricar um compensador de pressão, como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 12.