BRPI0311611B1

BRPI0311611B1 - processo e aparelho para tratamento superficial de tubos metálicos

Info

Publication number: BRPI0311611B1
Application number: BRPI0311611A
Authority: BR
Inventors: Mituo Watanabe; Takahiro Takano
Original assignee: Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp; Nippon Steel Corp; Sumitomo Metal Ind
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2016-05-24
Also published as: WO2003104705A1; US7244471B2; US20050147760A1; JP2004011772A; AU2003242243A1; EP1550823B1; AR040163A1; DE60323759D1; EP1550823A1; ATE409298T1; BR0311611A; EP1550823A4

Abstract

"processo e aparelho para tratamento superficial de tubos metálicos". a presente invenção refere-se a tubos metálicos (3) que são tratados superficialmente por introdução de um líquido de tratamento (2) em uma primeira câmara de distribuição (11), tendo uma superfície de fundo plana, e gotejamento do líquido de tratamento em pelo menos uma porção da superfície periférica externa do tubo metálico, por meio de uma pluralidade de furos formados na superfície de fundo da primeira câmara de distribuição. de preferência, a distância (a), entre a superfície de fundo da primeira câmara de distribuição (11) e o tubo metálico (3), é mantida constante na medida em que o diâmetro externo do tubo varia. o líquido de tratamento pode ser introduzido em uma segunda câmara de distribuição tendo uma superfície de fundo plana, e o líquido de tratamento pode então ser introduzido na primeira câmara de distribuição por meio de uma pluralidade de furos formados na superfície de fundo da segunda câmara de distribuição. de preferência, é possível que a primeira câmara de distribuição goteje simultaneamente o líquido de tratamento em pelo menos dois tubos metálicos. a presente invenção também proporciona uma aparelho de tubo metálico para o processo descrito acima.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO E APARELHO PARA TRATAMENTO SUPERFICIAL DE TUBOS METÁLICOS".

Campo Técnico A presente invenção refere-se a um processo e a um aparelho para execução de tratamento superficial e, particularmente, tratamento de conversão química, tal como tratamento com fosfato (fosfatização) de pelo menos uma porção da superfície periférica externa de um tubo metálico, tal como uma porção de conexão rosqueada, tendo uma rosca externa formada em uma ou ambas as extremidades de um tubo de poço de petróleo. Antecedentes da Invenção Tubos de poços de petróleo são comumente conectados entre si por juntas rosqueadas do tipo caixa de pino, compreendendo um pino tendo uma rosca externa e uma caixa tendo uma rosca interna. As juntas rosqueadas do tipo caixa de pino podem ser classificadas como tipos de acoplamento e tipos de conexão direta.

Nas juntas rosqueadas do tipo acoplamento, normalmente, ambas as extremidades de um tubo de poço de petróleo têm um pino compreendendo uma rosca externa formada nele. O pino de um tubo de poço de petróleo pode ser conectado ao pino de um outro tubo de poço de petróleo por um acoplamento, que é um elemento separado tendo uma caixa rosqueada internamente formada nele.

Nas juntas rosqueadas do tipo de conexão direta, um pino tendo uma rosca externa é formado em uma extremidade de um tubo de poço de petróleo, e uma caixa tendo uma rosca interna é formada na outra extremidade. Dois tubos de poço de petróleo são conectados entre si por atarraxa-mento do pino de um tubo na caixa do outro tubo e aperto da junta.

Para aperfeiçoar as propriedades de selagem de uma junta rosqueada, recentemente, uma junta rosqueada especial tendo uma porção de contato metálica não-rosqueada, que é contígua a uma porção rosqueada e que pode formar um selo de metal com metal, começou a ser usada.

Em geral, quando uma junta rosqueada é apertada, para reduzir o atrito, um óleo lubrificante é aplicado a uma porção da junta. Em particular, com juntas rosqueadas tendo uma porção de contato metálica não-rosqueada, na qual é necessário aplicar-se uma pressão superficial extremamente alta, para garantir as propriedades de selagem, é usual aplicar à junta uma graxa lubrificante, que é viscosa à temperatura ambiente, para impedir escoriação, que é uma grimpagem irreparável.

Para aumentar a retenção de um óleo lubrificante ou uma graxa lubrificante, uma junta rosqueada é freqüentemente submetida a um tratamento com fosfato de manganês, fosfato de zinco ou material similar. O revestimento de fosfato cristalino, que é formado, é poroso e tem vários poros, de modo que pode reter um óleo ou graxa lubrificante nos seus poros. Quando se aplica pressão a uma junta rosqueada, durante aperto, o revestimento de fosfato é comprimido para provocar que o óleo ou graxa lubrificante, retido nos seus poros, seja liberado do revestimento. Conseqüente-mente, por formação de um revestimento de fosfato na superfície de uma junta rosqueada, as propriedades de impedimento de formação de ferrugem e a lubricidade de um óleo ou graxa lubrificante são bastante aperfeiçoadas.

Esse efeito pode ser obtido por formação de um revestimento de fosfato sobre a superfície do pino ou da caixa de uma junta rosqueada e aplicação de um óleo ou graxa lubrificante ao revestimento. É desejável que o revestimento de fosfato seja formado com uma espessura (ou peso de revestimento) uniforme. No caso de haver variações na espessura de um revestimento de fosfato, a quantidade de óleo ou graxa lubrificante, que é retida pelo revestimento de fosfato, varia. Por conseguinte, nos locais nos quais o revestimento de fosfato é fino, pode ocorrer escoriação devido à lubricidade insuficiente (escoriação ocorrendo particularmente prontamente nas porções de contato metálicas não-rosqueadas.

Os processos comumente usados para executar tratamento superficial, tal como tratamento com fosfato, de juntas rosqueadas formadas nas extremidades de tubos de aço, tais como tubos de poços de petróleo, incluem o processo de imersão e o processo de gotejamento. No processo de imersão, como ilustrado esquematicamente na Figura 7, o tratamento superficial é conduzido por disposição de um tubo de aço 3, em um estado inclinado, com uma porção rosqueada formada em uma das suas extremidades imersas em um líquido de tratamento 2 contido em um tanque 1. No processo de gotejamento, como ilustrado esquematicamente nas Figuras 8(a) e 8(b), um líquido de tratamento 2 em um tanque (não-mostrado) é passado por um tubo de suprimento 5 e é aspergido ou gotejado dos bocais 4 sobre uma porção rosqueada 3a na extremidade de um tubo de aço 3. O processo de imersão requer um grande espaço de instalação e é necessário levantar e baixar um tubo de aço sendo tratado, de modo que a sua eficiência operacional seja pobre. Além disso, quando da execução do tratamento superficial apenas da superfície externa da extremidade de um tubo de aço, é necessário fechar a extremidade aberta do tubo, para impedir a entrada do líquido de tratamento no seu interior, ou é necessário conduzir tratamento para impedir a aderência do líquido de tratamento na parte interna do tubo de modo que o processo fique de difícil execução.

No processo de gotejamento, como mostrado nas Figuras 8(a) e 8(b), vários tubos de aço podem sofrer, simultaneamente, um tratamento superficial contínuo, por disposição dos tubos em paralelo e aspersão de um tratamento líquido de vários bocais nos tubos, na medida em que os tubos são transportados, de modo que o tratamento superficial possa ser conduzido eficientemente em um menor espaço. O tratamento com fosfato é precedido por pré-tratamento, incluindo desengraxamento e subseqüente enxaguadura com água, e seguido por pós-tratamento, incluindo enxaguadura com água fria e/ou quente, para remover excesso de líquido de tratamento. Para conduzir, eficientemente, tratamento com fosfato, incluindo esses pré- e pós-trata mento pelo processo de gotejamento, a patente japonesa 2.988.310 descreve um aparelho, no qual as extremidades dos tubos de aço são passadas sucessivamente abaixo dos bocais que fornecem líquidos para cada etapa, na medida em que os tubos de aço são transportados a uma velocidade constante, em uma direção perpendicular aos eixos dos tubos, enquanto estão sendo girados. Dife- γλπΙωο óraot? rln trofnmon+n oõn Hiv/irlirloo λnfr/^ oi rvAr ΛΛΐΊϊηοο r\oro imnnrlir que os líquidos, que são gotejados em cada etapa, sejam misturados entre si.

No processo de gotejamento, quando um líquido de tratamento é aspergido dos bocais, como mostrado nas Figuras 8(a) e 8(b), o líquido de tratamento se espalha em uma forma cônica, de modo que quanto mais próximos os bocais estão dos tubos de aço em tratamento, mais fácil é para que a quantidade do líquido de tratamento, que é aspergida sobre a superfície do tubo, fique desuniforme. Por conseguinte, no caso de tratamento com fosfato, desenvolvem-se variações na espessura do revestimento de fosfato, que é formado, e a "falta de cobertura", que é uma condição na qual o metal nu do tubo de aço é visível, pode ocorrer facilmente nas porções nas quais a espessura do revestimento é baixa. Além disso, quando o tubo de suprimento 5 e os bocais 4 são dispostos em uma fileira, como mostrado nas figuras, a área de tratamento medida na direção axial dos tubos de aço varia de acordo com a separação (distância) entre os bocais e os tubos de aço. Portanto, se os bocais ficam muito próximos aos tubos de aço, para formar um revestimento de fosfato sobre uma região desejada na direção axial dos tubos, torna-se necessário conduzir etapas, tal como proporcionar tubos de suprimento e bocais em duas fileiras, e o aparelho de tratamento fica complicado. O tratamento com fosfato é conduzido, usualmente, a uma temperatura mais alta do que a temperatura ambiente, para promover a reação na superfície do tubo de aço. No caso do processo de gotejamento, um líquido de tratamento de fosfato (uma solução de fosfatização), que é aquecido em um tanque a uma temperatura de 70 ± 5°C, é passado pelo tubo de suprimento e aspergido dos bocais, com o que o tratamento com fosfato é conduzido a uma temperatura acima da temperatura ambiente. Se a temperatura da solução de fosfatização na superfície do tubo de aço varia, o peso do revestimento e a cristalinidade do revestimento de fosfato resultante também variam. O líquido de tratamento, que é aspergido dos bocais, diminui em temperatura, devido ao contato com a atmosfera, que está a uma temperatu- ra mais baixa. Quando aspergido dos bocais, o líquido de tratamento é formado em gotículas finas e a sua área superficial é aumentada, de modo que sofre uma grande diminuição em temperatura nessa ocasião. Portanto, quando o diâmetro do tubo de aço em tratamento varia, a distância entre os bocais e o tubo de aço também varia, e o grau de diminuição na temperatura do líquido de tratamento varia. Desse modo, no caso de fosfatização, a temperatura da solução de fosfatização, quando atinge a superfície do tubo de aço varia e, por conseguinte, um revestimento de fosfato tendo um peso de revestimento e cristalinidade desejados pode não ser formado. De modo similar, quando a distância entre os bocais e o tubo de aço é aumentada, para aumentar o comprimento na direção axial do tubo, no qual o tratamento está sendo conduzido, o grau de diminuição na temperatura também aumenta, e um revestimento de fosfato tendo um peso de revestimento e uma cristalinidade desejados pode não ser formado.

Se a temperatura da solução de fosfatização no tanque_é_aumentada, para compensar a diminuição descrita acima na temperatura por aspersão, a solução de fosfatização fica superaquecida, provocando a formação de precipitados (lama). Por conseguinte, os ingredientes ativos da solução de fosfatização são consumidos como lama, resultando em maiores custos da solução.

Desse modo, particularmente no processo de gotejamento, no qual uma solução de fosfatização é aspergida dos bocais, foi difícil controlar, adequadamente, a temperatura da solução, quando posta em contato com a superfície de um tubo de aço. Por conseguinte, o peso do revestimento ou a cristalinidade do revestimento de fosfato, que foi formado, foi inadequado, ou o peso do revestimento não foi uniforme, e quando um óleo ou graxa lubrificante foi aplicado a ele, os problemas descritos acima se desenvolveram.

Como uma solução para lidar com esses problemas, a patente japonesa 2.660.689 descreve um processo, no qual uma solução de fosfatização é deixada cair naturalmente por transbordamento como um fluxo laminar de uma placa de escoamento, proporcionada em um tanque, e posta em contato com a superfície de tubos de aço rotativos.

No entanto, nesse processo, não é possível tratar, simultaneamente, vários tubos de aço usando um único tanque, de modo que tem uma eficiência de tratamento mais baixa do que o tratamento pelo processo mostrado nas Figuras 8(a) e 9(b), no qual vários tubos de aço podem ser tratados simultaneamente por aspersão de bocais. Além do mais, a posição do tanque é fixa, assim, dependendo do diâmetro externo do tubo em tratamento, a distância entre o tanque e o tubo aumenta, a temperatura da solução de fosfatização diminui e o peso do revestimento do tratamento com fosfato diminui. Além do mais, neste processo, é obrigatório girar os tubos de aço, durante o gotejamento de uma solução de fosfatização neles.

Sumário da Invenção Esta invenção proporciona um processo para tratamento superficial de pelo menos uma porção da superfície periférica externa de um tubo metájico, .representado por tratamento com fosfato pelo processo de gotejamento de uma porção de conexão rosqueada formada na extremidade de um tubo de aço. O processo pode gotejar, uniformemente, um líquido de tratamento sem uma superfície do tubo, com uma menor diminuição na temperatura, comparado com um processo no qual um líquido de tratamento é aspergido dos bocais, e pode eliminar as variações na diminuição na temperatura de tratamento, devido às variações no diâmetro dos tubos em tratamento. Um processo de acordo com a presente invenção pode formar, eficientemente, um revestimento de fosfato tendo uma espessura suficiente e uniforme sobre uma porção de conexão rosqueada, na extremidade de um tubo de aço, para uso como um tubo de poço de petróleo.

De acordo com uma forma da presente invenção, proporciona-se um processo de tratamento superficial para tubos metálicos, compreendendo introduzir uma solução de tratamento em uma primeira câmara de distribuição tendo uma superfície de fundo plana, e depois gotejar o líquido de tratamento em pelo menos uma porção de uma superfície periférica externa de um tubo metálico, por meio de furos formados na superfície de fundo da primeira câmara de distribuição.

Nessa forma da invenção, a distância entre a superfície de fundo da primeira câmara de distribuição e o tubo metálico é mantida, de preferência, constante, na medida em que o diâmetro externo do tubo varia. Também é possível que o líquido de tratamento seja introduzido em uma segunda câmara de distribuição tendo uma superfície plana e seja introduzido na primeira câmara de distribuição, por meio de vários furos formados na superfície de fundo da segunda câmara de distribuição. A primeira câmara de distribuição pode, de preferência, gotejar, simultaneamente, o líquido de tratamento em pelo menos dois tubos metálicos em tratamento.

De acordo com uma outra forma da presente invenção, um aparelho para conduzir tratamento superficial com um líquido de tratamento, de pelo menos uma porção da superfície periférica externa de um tubo metálico, inclui um tubo de suprimento para um líquido de tratamento tendo um ou mais bocais montados nele, uma primeira câmara de distribuição ci is posta abaixo dos bocais ê tendo üma superfície de fundo plana, que tem vários furos por meio dos quais o líquido de tratamento pode ser gotejado no tubo metálico, e um mecanismo de suporte, que suporta um tubo metálico, de modo que a porção do tubo metálico sofra tratamento superficial, é posicionado abaixo da primeira câmara de distribuição.

Pelo menos uma segunda câmara de distribuição, tendo uma superfície de fundo plana e vários furos na superfície de fundo, por meio dos quais o líquido de tratamento pode ser gotejado, pode ser proporcionada entre os bocais e a primeira câmara de distribuição, e o líquido de tratamento pode ser introduzido dos bocais na segunda câmara de distribuição e depois da segunda câmara de distribuição para a primeira câmara de distribuição. A primeira câmara de distribuição e/ou os bocais podem ser, de preferência, levantados e abaixados com relação ao tubo metálico. O mecanismo de suporte pode, de preferência, transportar um ou mais tubos metálicos em uma direção perpendicular aos eixos dos tubos.

Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1(a) é uma projeção vertical lateral esquemática e a Figura 1(b) é uma projeção vertical frontal esquemática de roscas externas nas extremidades dos tubos em tratamento superficial, por um processo de tratamento superficial de acordo com a presente invenção.

As Figuras 2(a) e 2(b) são projeções verticais laterais esquemá-ticas de um tubo de pequeno diâmetro e de um tubo de grande diâmetro, respectivamente, em tratamento superficial, por uma concretização preferida de um processo de tratamento superficial de acordo com a presente invenção. A Figura 3 é uma projeção vertical lateral esquemática de um tubo em tratamento superficial, por uma outra concretização de um processo de tratamento de acordo com a presente invenção, usando várias câmaras de distribuição dispostas em diferentes níveis. A Figura 4 é uma vista em perspectiva da extremidade de um tubo usado em um exemplo para teste. A Figura 5 é uma vista em planta mostrando o modelo dos furos .formados_na_superficie.de fundo das câmaras-de distribuição usadas-no-exemplo.

As Figuras 6(a) e 6(b) são gráficos mostrando os resultados do exemplo conduzido por uso de uma única câmara de distribuição e de duas câmaras de distribuição em diferentes níveis, respectivamente. A Figura 7 é uma projeção vertical lateral esquemática de um tubo sofrendo tratamento com fosfato por meio do processo de imersão convencional. A Figura 8(a) é uma projeção vertical lateral esquemática e a Figura 8(b) é uma projeção vertical frontal esquemática de tubos sofrendo tratamento superficial pelo processo de gotejamento convencional.

Melhor Modo Para Conduzir a Invenção Esta invenção refere-se a um processo e a um aparelho para tratamento superficial de pelo menos uma porção da superfície periférica externa de um tubo metálico. A porção do tubo a ser tratada superficialmente pode estar em qualquer posição desejada na direção axial do tubo, mas está, tipicamente, em uma porção da extremidade do tubo. O processo e o aparelho de acordo com a presente invenção são também aplicáveis ao tra- tamento superficial de toda a superfície periférica externa de um tubo metálico. Não há qualquer restrição particular para o tipo de tubo metálico a ser tratado ou ao material do qual o tubo metálico é feito, e a presente invenção pode ser aplicada a qualquer tipo desejado de tubo metálico no qual tratamento superficial e, particularmente, tratamento de conversão química requerendo uma reação química, pode ser conduzido em pelo menos uma porção da sua superfície periférica externa. O tubo metálico é, tipicamente, um tubo metálico e, particularmente, um tubo de aço, tal como um tubo de poço de petróleo, tendo uma porção de conexão rosqueada formada em uma ou ambas das suas extremidades. O tratamento superficial não é limitado ao tratamento de conversão química, mas é, de preferência, um tratamento de conversão química no qual uma reação é conduzida preferivelmente a uma temperatura constante, _ mais alta do que a temperatura "ambiente, tal como tratamento com fosfato (fosfatização), incluindo fosfatização com manganês e fosfatização com zinco. O líquido de tratamento usado para o tratamento superficial não é limitado a uma solução.

Abaixo, a presente invenção vai ser explicada, enquanto é referida aos desenhos em anexo, para o caso no qual uma porção de conexão rosqueada, formada em uma extremidade de um tubo de aço, para uso com um tubo de poço de petróleo, é tratada por tratamento com fosfato. No entanto, como mencionado acima, o processo e o aparelho de tratamento superficial de acordo com a presente invenção não são limitados ao tipo de tratamento ilustrado.

Na presente invenção, pelo menos uma porção da superfície periférica externa de um tubo de aço sofre tratamento superficial. Conse-qüentemente, a porção de conexão rosqueada na extremidade de um tubo de aço em tratamento é um pino tendo uma rosca externa. A porção de conexão rosqueada pode ser (1) uma tendo apenas uma porção rosqueada como uma porção de contato metálica, ou (2) uma tendo uma porção rosqueada e uma porção de contato metálica não-rosqueada, que pode formar um selo de metal com metal. Em qualquer um dos casos, um revestimento de fosfato é formado preferivelmente em toda a porção de contato metálica, isto é, na porção rosqueada no caso (1), ou em ambas a porção rosqueada e a porção de contato metálica não-rosqueada no caso (2). No entanto, também é possível formar um revestimento de fosfato em apenas uma porção da porção de contato metálica. Por exemplo, no caso (2), um grau considerável de aperfeiçoamento nas propriedades de antiescoriação pode ser obtido, por execução do tratamento com fosfato apenas na porção de contato metálica não-rosqueada, que é mais suscetível à escoriação do que a sua porção rosqueada.

Como mostrado na Figura 1(a), uma solução de fosfatização 2, que é aquecida a uma temperatura recomendada em um tanque ou em um mecanismo de aquecimento adequado, é transportada por uma bomba por um tubo de suprimento 5 e é introduzida em uma primeira câmara de distribuição'1l7pormeio de um ou~mais bbl:ãis~4'mõntãdos^"ã~põrção inferior do tubo de suprimento 5. A solução de fosfatização 2 na primeira câmara de distribuição 11 é gotejada em uma porção rosqueada 3a, na extremidade de um tubo de aço 3, por meio de vários furos formados na superfície de fundo plana da câmara 11. Desse modo, a solução de fosfatização 2 escoa naturalmente descendentemente por cada furo da câmara, para formar um fluxo contínuo em um estado de escoamento laminar, em contraste com o processo convencional ilustrado nas Figuras 8(a), 8(b), no qual a solução é gotejada na forma de gotículas distintas. Conseqüentemente, diferentemente do processo convencional, a solução não precisa espalhar-se em uma forma cônica, de modo que a extensão em uma direção axial da porção tubo em tratamento não precisa variar, mesmo se a distância entre a superfície de fundo da câmara de distribuição e o tubo de aço variar. A primeira câmara de distribuição 11 pode ser uma caixa retangular rasa, que é aberta na sua extremidade superior.

Em vez de ser aspergido diretamente dos bocais, a solução de fosfatização é primeiramente recebida e acumulada na primeira câmara de distribuição em forma de caixa plana 11 e depois propicia um fluxo descen- dente de forma laminar pelos furos formados na superfície de fundo larga da primeira câmara de distribuição 11, de modo que a grande área da superfície externa do tubo possa ser submetida uniformemente ao tratamento com fosfato, e um revestimento de fosfato uniforme possa ser formado eficientemente.

Como mostrado na Figura 1(b), a dimensão da primeira câmara de distribuição 11 (mais precisamente, a dimensão da porção da superfície de fundo na qual são proporcionados os furos), na direção perpendicular aos eixos do tubo em tratamento [o comprimento da primeira câmara de distribuição 11 na Figura 1(b)] é preferivelmente de modo que a solução de fosfa-tização possa ser simultaneamente gotejada em vários tubos (quatro tubos no exemplo ilustrado). Por conseguinte, a eficiência ou produtividade do tratamento com fosfato pode ser aumentada enormemente. Por exemplo, a dimensão pode ser alargada o suficiente para permitir que dez ou mais tubos sejam tratados simultaneamente. Embora não-mostrado, um recipiente de recuperação (de preferência, um tendo uma superfície de fundo um pouco maior do que a primeira câmara de distribuição 11) é disposto abaixo dos tubos 3, para recuperar a solução de fosfatização que não adere aos tubos. A solução de fosfatização recuperada pode ser reutilizada, após tratada para regeneração, se necessário.

Quando a primeira câmara de distribuição 11 é usada para tratar um único tubo de aço, a dimensão da primeira câmara de distribuição 11, na direção perpendicular ao eixo do tubo, é, preferivelmente igual ou maior do que o diâmetro externo do maior tubo a ser tratado. No entanto, mesmo se esta dimensão for menor do que o diâmetro externo, a solução de fosfatização, que é gotejada em um tubo, escoa ao longo da superfície externa do tubo na sua direção circunferencial, de modo que possa aderir ao tubo por toda a sua circunferência. Conseqüentemente, não há quaisquer restrições particulares na dimensão da primeira câmara de distribuição 11 na direção perpendicular ao eixo do tubo. A dimensão da primeira câmara de distribuição 11, na direção axial de um tubo em tratamento [o comprimento da primeira câmara de dis- tribuição na Figura 1(a)], é preferivelmente pelo menos o comprimento, na direção axial da porção do tubo que vai ser tratada. No entanto, também com relação a essa dimensão da câmara na direção axial, quando a porção do tubo a ser tratada é inclinada com relação à horizontal, como mostrado na Figura 1(a), a solução de fosfatização escoa pela superfície do tubo não apenas na direção circunferencial, mas também na direção axial do tubo, de modo que a dimensão da primeira câmara de disribuição 11, na direção axial do tubo, pode ser menor do que o comprimento da porção a ser tratada. No entanto, quando do tratamento de uma porção rosqueada, a rosca dificulta o escoamento da solução de fosfatização na direção axial do tubo, de modo que neste caso, a dimensão da primeira câmara de distribuição 11, na direção axial, é preferivelmente pelo menos igual ao comprimento da porção do tubo a ser tratada.

Embora os desenhos mostrem apenas uma única primeira câmara de distribuição 11, é possível empregar uma pluralidade delas. Por exemplo, quando as dimensões da região sobre a qual se deseja gotejar uma solução de fosfatização, medida na direção axial e/ou na direção perpendicular aos eixos dos tubos sendo tratados, são muito grandes (tal como quando o tratamento superficial vai ser feito em todo o comprimento de cada tubo), ou quando duas ou mais porções de um tubo de aço, que são separadas na direção axial, são submetidas a um tratamento superficial, uma pluralidade de primeiras câmaras de distribuição similares 11 pode ser proporcionada, cada uma delas disposta em uma diferente porção dos tubos a serem tratados.

Quando da execução de tratamento superficial da extremidade de um tubo, como mostrado na Figura 1(a), o tubo pode ser inclinado ligeiramente no sentido da extremidade que vai ser tratada, para impedir que a solução de fosfatização escoe para o interior do tubo pela sua extremidade aberta. No entanto, se a inclinação for muito grande, particularmente, quando o tubo está sendo girado durante tratamento, o tubo pode deslizar para baixo na sua direção axial e dificultar que a execução do tratamento seja uniforme na direção axial do tubo.

Quando da execução de tratamento superficial de uma porção de um tubo diferente de uma porção extremidade dele, o tubo é preferivelmente mantido horizontalmente. Neste caso, é preferível proporcionar um mecanismo para impedir que a solução de fosfatização se espalhe ao longo da superfície do tubo, na direção axial do tubo (tal como um dique ou uma fita protetora, que repele a solução de fosfatização aplicada ao tubo).

Os tubos de aço a serem tratados são suportados por um mecanismo de suporte, de modo que a porção de extremidade do tubo é posicionada abaixo da primeira câmara de distribuição 11. De preferência, os tubos de aço são transportados por um mecanismo de transporte adequado, enquanto dispostos em uma fileira paralelos entre si, de modo que as porções extremidade dos tubos passam sucessivamente, abaixo da primeira câmara de distribuição 11. A velocidade de transporte é selecionada de modo que a solução de fosfatização seja gotejada sobre cada tubo, por um tempo de tratamento desejado. Conseqüentemente, quanto maior a dimensão da primeira câmara de distribuição 11, na direção perpendicular aos eixos dos tubos (isto é, quanto maior o número de tubos que podem ser tratados simultaneamente), mais alta pode ser a velocidade de transporte e mais alta pode ser a eficiência operacional. Quando um tempo de tratamento adequado não pode ser garantido com uma velocidade de transporte constante, os tubos podem ser transportados intermitentemente e um tubo pode ser parado abaixo da primeira câmara de distribuição 11, por um período de tempo recomendado.

Os tubos a serem tratados podem ser transportados por, por exemplo, um aparelho de transporte de tubo acionado por corrente, como aquele descrito na patente japonesa 2.988.310, que compreende um suporte, que suporta uma pluralidade de tubos, para movimento ao longo de um caminho, e projeções para reter os tubos, cujas projeções se estendem acima da superfície superior do suporte e são dispostas nos intervalos recomendados. Como também descrito nessa patente, mecanismos para pré-tratamento, tais como desengraxamento e lavagem, e para pós-tratamento, tal como lavagem com água quente ou fria, podem ser instalados antes e depois de uma região para executar tratamento com fosfato. O aparelho descrito nessa patente é projetado de modo que os tubos em tratamento são girados, enquanto são transformados. Na presente invenção, a rotação dos tubos em tratamento é opcional e mesmo se os tubos não são girados, a solução de fosfatização pode ser aderida às porções mais baixas dos tubos por fluxo natural da solução de fosfatização ao longo das superfícies periféricas externas dos tubos. No entanto, a rotação dos tubos em tratamento propiciou uma adesão mais uniforme da solução de fosfatização. Quando os tubos não são girados durante o tratamento, o aparelho de transporte descrito na patente japonesa mencionada acima deve ser modificado, de modo a não girar os tubos.

Quando os tubos são girados durante tratamento, os eixos dos tubos são preferivelmente mantidos horizontalmente. Se um tubo em tratamento é girado, enquanto inclinado, como mostrado na Figura 1(a), o tubo se movimenta gradualmente descendentemente na sua direção axial, devido ao seu próprio peso e a operação fica difícil. Quando a rotação é conduzida, a velocidade rotativa é particularmente tal que o tubo sofre uma rotação durante o tratamento (isto é, durante o tempo no qual passa abaixo da primeira câmara de distribuição 11). Se a velocidade rotativa for muito alta, a solução de fosfatização pode ser impelida do tubo por força centrífuga, resultante em uma diminuição no peso do revestimento da solução de fosfatização. Como mostrado na Figura 1(a), a porção de conexão rosqueada de um tubo fica mais estreita na direção da extremidade do tubo, de modo que mesmo se o tubo for mantido horizontalmente, a solução de fosfatização não vai espalhar-se da porção de conexão rosqueada, na direção para longe da extremidade do tubo. Neste caso, a solução de fosfatização escoa com dificuldade para o interior do tubo pela sua extremidade aberta, mas se necessário, um bujão ou elemento similar é instalado na extremidade do tubo, para impedir influxo de solução de fosfatização. A porção do tubo sofrendo tratamento com fosfato não contata, de preferência, o mecanismo de transporte, durante tratamento. Quando do tratamento da extremidade de um tubo, o tubo pode ser montado no meca- nismo de transporte, de modo que a extremidade do tubo se projete para fora do mecanismo de transporte. Quando do tratamento de uma porção diferente da extremidade do tubo, o mecanismo de transporte pode ser projetado de modo a suportar porções do tubo diferentes da porção sendo tratada.

Como mostrado na Figura 1(b), quando a dimensão da primeira câmara de distribuição 11, na direção perpendicular aos eixos dos tubos em tratamento, é feita suficientemente grande para que uma pluralidade de tubos possa ser tratada simultaneamente, o tubo de suprimento 5 pode ser disposto acima aproximadamente da linha central da primeira câmara de distribuição 11, na direção perpendicular aos eixos dos tubos, e uma pluralidade de bocais 4 pode ser disposta a intervalos iguais no tubo de suprimento 5, de modo que a solução de fosfatização 2 possa ser introduzida uniformemente na câmara de distribuição 11, de uma extremidade para a outra extremidade, na direção perpendicular aos eixos dos tubos. Os bocais podem ter furos ou fendas, de um tamanho adequado, formados nas suas porções de fundo. A vazão de uma solução de fosfatização 2, dos bocais 4 para a primeira câmara de distribuição 11, pode ser ajustada por uma bomba conectada à linha de suprimento 5. Alternativamente, mecanismos de ajuste de vazão podem ser proporcionados nos bocais 4, para ajustar a vazão da solução de fosfatização 2. A vazão é ajustada, de preferência, de modo que a solução de fosfatização 2 se acumule dentro da primeira câmara de distribuição 11, a uma profundidade de 10 - 20 mm.

No processo de acordo com a presente invenção, a solução de fosfatização 2 contata a atmosfera pelo menos duas vezes (uma vez quando é introduzida dos bocais 4 para a primeira câmara de distribuição 11 e, de novo, quando é gotejada da primeira câmara de distribuição 11 na superfície de um tubo em tratamento). Durante esses períodos de contato, a sua temperatura diminui. No entanto, como descrito abaixo, por movimentação da câmara de distribuição 11 e dos bocais 4, a diminuição na temperatura pode ser minimizada e/ou mantida constante.

Como descrito na patente japonesa 2.988.310, quando o tratamento com fosfato é conduzido, durante transporte de uma fileira de tubos em um suporte, o diâmetro externo dos tubos em tratamento pode variar, de modo que é necessário posicionar o tubo de suprimento 5 com os bocais 4 e a primeira câmara de distribuição 11 suficientemente altos, de modo que tubos de maior diâmetro possam passar abaixo deles. Neste caso, quando o aparelho de tratamento está tratando tubos tendo um pequeno diâmetro externo, a separação (distância) entre a superfície de fundo da primeira câmara de distribuição 11 e os tubos 3 em tratamento aumenta. Por exemplo, se o diâmetro externo dos tubos maiores em tratamento é de 508 mm e o diâmetro dos tubos maiores é de 177,8 mm, a diferença entre as alturas das partes de topo dos tubos maiores e menores é de 330,2 mm, e a distância descrita acima da superfície de fundo da primeira câmara de distribuição 11 varia pela mesma quantidade. Por conseguinte, a quantidade de diminuição na temperatura da solução de fosfatização, durante o período de tempo até que a solução, que é gotejada da primeira câmara de distribuição 11, contate um tubo em tratamento, varie bastante. Além disso, a vazão da solução aumenta, devido à aceleração pela gravidade na medida em que a distância aumenta, de modo que a vazão da solução, quando contata um tubo em tratamento varia também. Por conseguinte, o peso do revestimento e a cris-talinidade do revestimento de fosfato, que é formado, variam, e há casos nos quais um revestimento de fosfato tendo um peso do revestimento e/ou uma cristalinidade desejado não pode ser obtido.

Em um modo preferido da presente invenção, a distância A entre a superfície de fundo da primeira câmara de distribuição 11 e os tubos 3 em tratamento [a distância entre a superfície de fundo da primeira câmara de distribuição 11 e as partes de topo dos tubos em tratamento, como mostrado nas Figuras 2(a) e 2(b)] é mantida constante (a 50 mm, por exemplo), mesmo quando o diâmetro externo dos tubos em tratamento varia. Isto pode ser obtido por elevação ou abaixamento (isto é, movimentação na direção vertical) dos tubos 3, mas quando os tubos são transportados enquanto monta- mentação da primeira câmara de distribuição 11, na direção vertical para variar a sua altura. A distância A é, de preferência, 5-100 mm, particularmente quando da execução do tratamento com fosfato. Se a distância A for inferior a 5 mm, a oscilação dos tubos, durante transporte, pode fazer com que eles entrem em contato com a primeira câmara de distribuição 11. Se a distância A for superior a 100 mm, a queda na temperatura da solução de fosfatiza-ção, na medida em que cai, fica grande, e o peso do revestimento do revestimento de fosfato pode diminuir. A distância A é, particularmente, 10-75 mm. A distância A pode ter uma determinada tolerância, de modo a formar um revestimento de fosfato tendo um peso do revestimento e uma cristalinidade dentro de uma faixa recomendada. Por exemplo, a primeira câmara de distribuição 11 pode não ser movimentada na direção vertical, desde que a variação no diâmetro externo dos tubos seja, no máximo, de 20 mm.

Se apenas a primeira câmara de distribuição 11 for movimentada na direção vertical, a distância B entre a superfície superior da solução, na primeira câmara de distribuição 11, e as superfícies inferiores (as pontas) dos bocais 4 vai variar pela quantidade de movimento da câmara de distribuição 11, e a diminuição na temperatura da solução de fosfatização por essa distância vai variar correspondentemente. Particularmente, para também manter a queda de temperatura pela distância B constante, a distância B entre a superfície de topo da solução de fosfatização, na primeira câmara de distribuição 11, e as superfícies inferiores dos bocais 4 é mantida constante. Isso pode ser feito por movimentação do tubo de suprimento 5, no qual os bocais 4 são montados, na direção vertical, durante movimentação da primeira câmara de distribuição 11 pela mesma distância e na mesma direção. A distância B é, de preferência, a menor possível e, normalmente, é, de preferência, na faixa de 5 -100 mm. O movimento vertical da primeira câmara de distribuição 11 e do tubo de suprimento 5 pode ser feito usando um mecanismo bem conhecido.

Quando os tubos em tratamento são transportados continuamente, enquanto sofrendo, sucessivamente, tratamento com fosfato, se o diâmetro externo dos tubos em tratamento variar, o tratamento pode ser interrompido momentaneamente, as alturas da primeira câmara de distribuição 11 e do tubo de suprimento 5 podem ser ajustadas, para manter as distâncias A e B nos valores recomendados, e depois o tratamento pode ser continuado.

Dessa maneira, por manutenção das distâncias A e B constantes e mantendo, desse modo, a variação na temperatura da solução de fos-fatização, durante gotejamento, e a vazão da solução de fosfatização, quando contata os tubos em tratamento, constante, o tratamento com fosfato pode ser conduzido sob condições constantes, mesmo se o diâmetro externo dos tubos em tratamento variar. Por conseguinte, um aumento na vazão ou um aumento na queda na temperatura da solução de fosfatização, devido à distância ficando muito grande, pode ser impedido, e um revestimento de fosfato, tendo espessura e cristalinidade adequadas, pode ser formado eficientemente e com certeza.

Para diminuir ainda mais a desuniformidade da solução de fosfatização 2, que é gotejada da primeira câmara de distribuição 11, como mostrado na Figura 3, uma ou mais segundas câmaras de distribuição 11' podem ser instaladas imediatamente acima da primeira câmara de distribuição 11 (isto é, entre a primeira câmara de distribuição 11 e os bocais 4). Cada segunda câmara de distribuição 11' tem também uma superfície de fundo plana, com uma pluralidade de números de furos formados nela.

Nesse caso, uma solução de fosfatização 2 é introduzida do tubo de suprimento 5, pelos bocais 4, na segunda câmara de distribuição 11’. Após acúmulo nela, é introduzida pelos furos na superfície de fundo da segunda câmara de distribuição 11’ na primeira câmara de distribuição 11, e depois é gotejada dos furos na superfície de fundo da primeira câmara de distribuição 11 nos tubos em tratamento. Quanto maior o número de segundas câmaras de distribuição 11', menor a desuniformidade do tratamento. No entanto, na medida em que o número de segundas câmaras de distribuição 11' aumenta, maior a queda na temperatura da solução de fosfatização, de modo que o número máximo de segundas câmaras de distribuição 11' seja, de preferência, 2 (em cujo caso, as câmaras de distribuição 11 e 11' são dispostas em 3 níveis). A profundidade da solução de fosfatização em cada segunda câmara de distribuição 11' é preferivelmente a mesma que a profundidade preferida descrita acima da solução de fosfatização na primeira câmara de distribuição 11.

Como mostrado na Figura 3, quando uma segunda câmara de distribuição 11' é proporcionada, a distância entre as primeira e segunda câmaras de distribuição 11 e 11' é, de preferência, fixa, a distância entre a superfície superior da solução, na segunda câmara de distribuição 11’, e as superfícies de fundo dos bocais 4 é feita B, e o tubo de suprimento 5 é movimentado preferivelmente na direção vertical, de modo a manter constante a distância B. A distância A é controlada da mesma maneira que quando há apenas a primeira câmara de distribuição 11. A forma, o tamanho, o número e o modelo dos furos formados na superfície de fundo de cada câmara de distribuição 11 e 11’ são selecionados, de modo que uma solução de fosfatização possa acumular-se em cada câmara, de modo que a solução de fosfatização pode gotejar dos furos, para formar um fluxo contínuo sem entupir os furos, e de modo que uma solução de fosfatização, que é gotejada da primeira câmara de distribuição 11, possa aderir uniformemente à superfície de um tubo em tratamento. Os furos são normalmente circulares e são, de preferência, proporcionados em um modelo uniforme por substancialmente toda a superfície de fundo da câmara de distribuição, na qual são formados. Desse modo, a superfície de fundo de cada câmara de distribuição pode ser formada de uma chapa perfurada.

Do ponto de vista de impedir o gotejamento desuniforme, o diâmetro dos furos é, de preferência, o menor possível dentro de uma faixa que não vai provocar entupimento dos furos, e é desejável ter-se um grande número de furos. Quando da execução do tratamento com fosfato para tubos de aço, tendo diferentes diâmetros externos, um exemplo de um nú- mero adequado dos furos na superfície de fundo da primeira câmara de distribuição 11 é pelo menos 144 furos (tais como 12 furos por fileira x 12 fileiras) por uma área da superfície de fundo medindo (D x D) mm2, em que D (mm) é o diâmetro externo do tubo de menor diâmetro que vai ser tratado. O diâmetro dos furos na primeira câmara de distribuição 11 é suficiente para propiciar que o líquido de tratamento goteje pelos furos na forma de um fluxo laminar contínuo, sem entupir os furos. No caso da solução de fosfatização, o diâmetro dos furos é, de preferência, pelo menos 3 mm. Também, é de preferência no máximo de 5 mm, de modo que a solução de fosfatização, que é gotejada dos furos, não entre em um estado de fluxo não laminar e de modo que a capacidade da bomba, que supre a solução de fosfatização de um tanque para os bocais 4, não precise ser muito grande. Se ocorre tratamento desuniforme, quando a solução de fosfatização é gotejada da primeira câmara de distribuição 11, a desuniformida-de pode ser reduzida ou eliminada, proporcionando-se uma ou mais segundas câmaras de distribuição 11' acima da primeira câmara de distribuição 11.0 diâmetro dos furos na segunda câmara de distribuição 11’ é, de preferência, igual àquele dos furos na primeira câmara de distribuição 11, ou ligeiramente maior (com uma diminuição correspondente no número de furos).

Como mencionado acima, a solução de fosfatização 2, que é introduzida dos bocais 4, é aquecida previamente por um mecanismo de aquecimento, proporcionado no tanque ou entre o tanque e os bocais 4, de modo que vai estar a uma temperatura recomendada, quando contata os tubos 3 a serem tratados. Se necessário, um dispositivo de aquecimento controlado por termostato pode ser instalado em uma ou ambas das primeira e segunda câmaras de distribuição 11 e 11', para reduzir ou eliminar uma diminuição na temperatura ou desuniformidade da solução de fosfatização retida nas câmaras de distribuição.

Como mostrado na Figura 3, para impedir que os furos nas câmaras de distribuição fiquem entupidos e haja eliminação do gotejamento desuniforme da solução de fosfatização, uma tela 12, ou outro dispositivo de filtração, tendo aberturas maiores do que os furos nos fundos das câmaras de distribuição, pode ser disposta acima de pelo menos um das primeira e segunda câmaras de distribuição e, de preferência, acima de pelo menos a câmara de distribuição mais alta. Uma tela 12 é efetiva para impedir entupimento dos furos nas câmaras de distribuição, particularmente, quando o tratamento superficial com fosfato é recirculado e há possibilidade da lama estar presente na solução de fosfatização.

As câmaras de distribuição 11 e 11' e a tela 12 são feitas, de preferência, de um material (tal como aço inoxidável), que é resistente à solução de fosfatização.

De acordo com a presente invenção, conduzindo-se o tratamento com fosfato na superfície periférica externa da extremidade de um tubo, por um fluxo laminar de uma solução de fosfatização, que é formada deixando-se a solução cair naturalmente pelos furos formados no fundo de uma câmara de distribuição tendo uma grande área de fundo, um grande número de tubos pode ser tratado uniforme e eficientemente. Além disso, por gotejamento de uma solução de fosfatização em um tubo de aço, de uma altura constante que não é tão longo da parte de topo do tubo, a variação na velocidade de gotejamento da solução de fosfatização sobre o tubo e uma diminuição na temperatura da solução são eliminadas, uma reação química durante o tratamento superficial é promovida, e um revestimento de tratamento superficial, tendo um grande peso do revestimento e uma espessura uniforme, pode ser obtido. Pelo fato de ter-se as câmaras de distribuição dispostas em dois ou mais níveis, o tratamento desuniforme pode ser ainda eliminado. O processo da presente invenção possibilita formar um revestimento de fosfato uniforme em uma porção de conexão rosqueada de um tubo de aço, para uso como um tubo de poço de petróleo. Por conseguinte, a ocorrência de escoriação, devido à lubrificação inadequada, tal como se observa quando do aperto dos tubos de poços de petróleo tendo um óleo ou graxa lubrificante aplicado a um revestimento de fosfato com variações em espessura, pode ser evitada.

Exemplo Para ilustrar os efeitos de um processo de tratamento superficial para tubos de aço de acordo com a presente invenção, foram conduzidos os seguintes experimentos.

Testes foram conduzidos nos tubos de teste, que eram tubos de aço de grau API 5CT P110 (tendo uma composição química, em % em massa, de: C - 0,2 - 0,3%; Si - 0,3%; Mn - 1,3%; Cr - 0,5%; e um restante de Fe e impurezas inevitáveis), tendo um diâmetro externo de 177,80 mm e uma espessura de parede de 10,51 mm. Como mostrado na Figura 4, a extremidade de cada tubo foi acabada por usinagem por uma extensão de aproximadamente 150 mm da extremidade do tubo, para propiciar ao tubo diâmetros interno e externo uniformes e obter uma rugosidade superficial média Ra de 1,3 pm nas superfícies interna e externa. Roscas não foram formadas nas extremidades do tubo, de modo que a falta de cobertura em um revestimento de fosfato formado nelas pôde ser determinada mais facilmente por observação visual, e de modo que o peso do revestimento pôde ser medido mais facilmente.

As porções das extremidades acabadas dos tubos de teste foram submetidas ao tratamento com fosfato pelo processo de acordo com a presente invenção, usando uma câmara de distribuição, como mostrado nas Figuras 1(a) e 1(b) (referido abaixo como processo de nível único), ou duas câmaras de distribuição, como mostrado na Figura 3 (referido abaixo como o processo de nível duplo) (sem rotação do tubo de teste nesses processos), ou por meio do processo convencional mostrado nas Figuras 8(a) e 8(b) (empregando aspersão direta dos bocais). A solução de fosfatização era uma solução de fosfatização de zinco disponível comercialmente, que foi diluída com água de acordo com as especificações do fabricante e aquecida em um tanque a 70 ± 5°C. Dez tubos por vez foram submetidos ao tratamento com fosfato, e o revestimento de fosfato formado nas porções das extremidades acabadas dos tubos foi avaliado com relação ao peso do revestimento e à falta de cobertura.

Para o processo convencional mostrado nas Figuras 8(a) e (b), a distância na direção horizontal entre os bocais adjacentes 4, instalados no tubo de suprimento 5, foi mantida em 150 mm, e a altura das superfícies de fundo (as pontas) dos bocais 4 para as extremidades dos tubos de aço 3 foi mantida em 330 mm.

No processo de acordo com a presente invenção, mostrado nas Figuras 1(a) e 1(b) e na Figura 3, uma câmara de distribuição medindo 2.800 mm de comprimento x 300 mm de largura x 80 mm de altura foi usada, a câmara de distribuição sendo disposta de modo que a sua largura de 300 mm ficasse paralela à direção axiai dos tubos em tratamento. No processo de nível duplo mostrado na Figura 3, foram usadas duas dessas câmaras de distribuição. Cada câmara de distribuição tinha uma superfície de fundo plana. Como mostrado na Figura 5, cada um dos furos tinha um diâmetro de 4 mm e foram dispostos em um modelo escalonado, de modo que o passo de centro para centro entre quaisquer dois furos adjacentes foi de 12 mm. O número de furos no modelo foi tal que havia 76 ou 77 (uma média de 76,5) furos em uma área da superfície de fundo medindo 100 mm x 100 mm. A distância A entre a superfície de fundo da primeira câmara de distribuição 11 e as extremidades dos tubos 3 em tratamento foi variada, como mostrado pela tabela a seguir, por elevação e abaixamento das câmaras de distribuição. O tubo de suprimento 5 foi levantado e abaixado pela mesma grandeza, para manter a distância B, entre a superfície de fundo dos bocais 4 e a superfície de topo da solução na primeira câmara de distribuição 11 (no processo de nível único), ou da segunda câmara de distribuição 11' (no processo de nível duplo), constante em 100 mm. No processo de nível duplo, a distância entre a superfície de fundo da segunda câmara de distribuição 1 1' e a superfície de topo da solução na primeira câmara de distribuição 11 foi de 85 mm.

As condições diferentes daqueias descritas acima foram iguais para cada processo. Os resultados dos testes e a altura A da primeira câmara de distribuição 11 (a distância A entre a superfície de fundo da primeira câmara de distribuição 11 e as extremidades dos tubos de aço) estão resu- midos na Tabela 1 abaixo.

Na tabela, a falta de cobertura do revestimento de fosfato foi avaliado da seguinte maneira: X: ocorrência de falta de cobertura, em que o aço nu pode ser observado (existe um problema no uso efetivo); O: o aço nu não pode ser visto, mas alguma desuniformidade do revestimento de fosfato pode ser observado (substancialmente, nenhum problema no uso efetivo); : nenhuma desuniformidade por todo o revestimento de fosfato.

As Figuras 6(a) e 6(b) são gráficos mostrando a relação entre a altura A da primeira câmara de distribuição 11 e o peso do revestimento do revestimento de fosfato, para o processo de nível único e o processo de nível duplo, respectivamente. O peso do revestimento do revestimento de fosfato é, de preferência, pelo menos 8 g/m2, para conferir lubricidade suficiente a uma junta rosqueada de um tubo de poço de petróleo.

Como é claro da tabela, com o processo de gotejamento convencional mostrado nas Figuras 8(a) e 8(b), a falta de cobertura do revestimento de fosfato, no qual foi visível ocorrer com o aço nu, e o peso do revestimento foi muito menor do que o valor desejado de 8 g/m2. Isto foi considerado como sendo por causa da adesão da solução de fosfatização ser desuniforme, e a diminuição na temperatura durante o gotejamento foi grande.

Ao contrário, com o processo de acordo com a presente invenção, a falta de cobertura do revestimento de fosfato foi eliminada, e o peso do revestimento foi extremamente grande. No entanto, quando a distância A foi maior do que 100 mm, como mostrado na tabela e nas Figuras 6(a) e (b), o peso do revestimento diminuiu a um pouco abaixo do valor desejado de 8 g/m . Com o processo de nível duplo, o peso do revestimento do revestimento de fosfato foi um pouco menor do que aquele para o processo de nível único, mas foi superior do ponto de vista de impedir falta de cobertura.

Tabela 1

Claims

1. Processo para tratamento superficial de pelo menos uma porção da superfície periférica externa de um tubo metálico, compreendendo introduzir um líquido de tratamento em uma primeira câmara de distribuição tendo uma superfície de fundo plana, e depois gotejar o líquido de tratamento em pelo menos uma porção de uma superfície periférica externa de um tubo metálico, por meio de furos formados na superfície de fundo da primeira câmara de distribuição, caracterizado pelo fato de manter constante uma distância entre a superfície de fundo da primeira câmara de distribuição e o tubo metálico, na medida em que o diâmetro externo do tubo varia.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui manter constante uma distância em uma faixa de 5 - 100 mm.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui manter constante uma distância, por variação de uma altura da primeira câmara de distribuição de acordo com o diâmetro externo do tubo metálico.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que inclui introduzir o líquido de tratamento na primeira câmara de distribuição, de um ou mais bocais montados no tubo de suprimento.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que inclui manter constante uma distância entre uma superfície de fundo dos bocais e uma superfície de topo do líquido de tratamento, na primeira câmara de distribuição.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que inclui introduzir o líquido de tratamento em uma segunda câmara de distribuição tendo uma superfície de fundo plana, e introduzir o líquido de tratamento na primeira câmara de distribuição, por meio de furos formados na superfície de fundo da segunda câmara de distribuição.

7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que inclui introduzir o líquido de tratamento na segunda câmara de distribuição, de um ou mais bocais montados em um tubo de suprimento.

8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que inclui manter constante uma distância entre uma superfície de fundo dos bocais e uma superfície de topo do líquido de tratamento, na segunda câmara de distribuição.

9. Processo de acordo com a reivindicação 5 ou 8, caracterizado pelo fato de que inclui manter constante a distância entre a superfície de fundo dos bocais e a superfície de topo do líquido de tratamento, na segunda câmara de distribuição, por elevação e abaixamento dos bocais.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que inclui gotejar simultaneamente o líquido de tratamento da primeira câmara de distribuição em pelo menos dois tubos metálicos.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que inclui introduzir o líquido de tratamento na primeira câmara de distribuição, de modo que o líquido de tratamento se acumule na primeira câmara de distribuição a uma profundidade de 10 - 20 mm.

12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o tubo metálico compreende um tubo de aço, tendo uma porção de conexão rosqueada formada na parte externa de pelo menos uma das suas extremidades, e em que a porção de conexão rosqueada é a porção do tubo metálico que é submetida ao tratamento superficial.

13. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o tratamento superficial é tratamento de conversão química com fosfato.

14. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o diâmetro dos furos na superfície de fundo da primeira câmara de distribuição é 3 - 5 mm.

15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de tubos, tendo diferentes diâmetros externos, é sujeita ao tratamento superficial, e a superfície de fundo da primeira câmara de distribuição tem pelo menos 144 furos em uma área medindo D X D mm2, em que D (mm) é o diâmetro externo do menor tubo metálico a ser tratado.

16. Aparelho para realizar o processo para tratamento superficial, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, por goteja-mento de um líquido de tratamento na superfície periférica externa de pelo menos uma porção de um tubo metálico, compreendendo: um tubo de suprimento (5) para um líquido de tratamento tendo um ou mais bocais (4) montados nele; uma primeira câmara de distribuição (11) disposta diretamente abaixo dos bocais e tendo uma superfície de fundo plana e tendo uma pluralidade de furos formados na superfície de fundo, por meio dos quais o líquido de tratamento pode ser gotejado em um tubo metálico; e um mecanismo de suporte, que suporta um tubo metálico, de modo que a porção do tubo metálico que vai sofrer tratamento superficial é posicionada abaixo da primeira câmara de distribuição; caracterizado pelo fato de que a primeira câmara de distribuição pode ser levantada e baixada com relação ao tubo metálico.

17. Aparelho para tratamento superficial de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que inclui pelo menos uma segunda câmara de distribuição (11), disposta entre os bocais e a primeira câmara de distribuição e tendo uma superfície de fundo plana e tendo uma pluralidade de furos através dos quais o líquido de tratamento pode ser gotejado, formada na sua superfície de fundo, o líquido de tratamento sendo introduzido dos bocais para a segunda câmara de distribuição e da segunda câmara de distribuição para a primeira câmara de distribuição.

18. Aparelho de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que os bocais podem ser levantados e baixados com relação ao tubo metálico.

19. Aparelho de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de suporte pode transportar um ou mais tubos metálicos, em uma direção perpendicular aos eixos do tubo em tratamento.

20. Aparelho de acordo com a reivindicação 16 ou 19, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de suporte pode girar o tubo metálico.

21. Aparelho de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que inclui um dispositivo de filtração (12) disposto acima de pelo menos uma das câmaras de distribuição e tem aberturas menores do que as aberturas na superfície de fundo de uma das câmaras de distribuição.