BRPI0610881A2 - método de preparar um conjunto tubo-em-tubo isolado e conjunto de tubo-em-tubo isolado - Google Patents

Abstract

A invenção fornece um conjunto de tubo-em-tubo isolado compreendendo (a) pelo menos um tubo interno; (b) um tubo externo disposto em volta de pelo menos um tubo interno de modo a criar um espaço anular entre os tubos interno e externo; (c) um material poroso, resiliente, compressível disposto no espaço anular, e (d) um remanescente de um recipiente que previamente foi posicionado no espaço anular e previamente manteve o material compressível em um volume menor que o volume do material compressível no espaço anular. A invenção também fornece um método de produzir tal um conjunto de tubo-em-tubo isolado.

Description

MÉTODO DE PREPARAR UM CONJUNTO TUBO-EM-TUBO ISOLADO E CONJUNTO DE TUBO-EM-TUBO ISOLADO

PEDIDOS ANTERIORES

Esse pedido reivindica a prioridade do pedidoprovisório U.S 60/687.672 depositado em 6 de junho de 2005e pedido de patente U.S 11/337.050 depositado em 21 dejaneiro de 2006.

CAMPO DA INVENÇÃO

Essa invenção se refere e um conjunto de tubo-em-tubotermicamente isolante e um método de preparar o mesmo.

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO

Na extração de hidrocarbonetos em águas profundas (porexemplo, óleo, gás ou suas misturas) , óleo bruto ou gás éextraído debaixo do fundo do mar e transferido via umsistema de tubos para a superfície da água. É criticamenteimportante manter a temperatura do óleo ou gás fluindoatravés do tubo, o qual tipicamente é extraído emtemperaturas elevadas (por exemplo, 60 a 300°C), emtemperaturas acima de cerca de 40 °C para evitar aprecipitação de materiais sólidos e hidratos os quais podemlevar ao tamponamento do tubo e interferir com produção.

Como a temperatura da água em grandes profundidades élevemente acima da temperatura de congelamento (porexemplo, cerca de 4°C), providência deve ser tomada paraisolar os tubos. Ainda, se fluxo de óleo ou gás deve serquebrado para manutenção do poço ou por causa das condiçõesrigorosas do tempo que afetam plataformas de superfície einterrompendo operações de bombeamento, é importante manteras temperaturas de brutos e gases residuais dentro do tuboe outros componentes do sistema do tubo (por exemplo,árvores de natal ou árvores submarinas, colunas deascenção, e o semelhante)acima, temperaturas deprecipitação para os brutos e gases particulares sendoextraídos de modo a minimizar ou completamente evitar adespesa e necessidade de quebra a produção dedesentupimento e/ou descarga do sistema de tubos antes deretomar a produção.

Para esse fim, muitos esforços têm sido feito parafornecer soluções eficazes e econômicas para o problema deisolar sistemas de tubos de gás e óleo submarinos. Ummétodo particularmente bem aceito é fornecer um ditocompreendendo um sistema de tubo-em-tubo segundo o qual umtubo interno é envolvido por um tubo externo servindo comoum tubo de suporte, e segundo o qual o espaço anulardefinido pelo tubo interno e tubo externo contem ummaterial isolante. Por exemplo, patente U.S 6.145.547revela um conjunto tubo-em-tubo compreendendo uma placaauto-sustentável de material microporoso envolvendo um tubode suporte interno e revestido por um tubo de suporteexterno, segundo a qual uma passagem livre é fornecida parafluxo do gás longitudinal. O conjunto é mantido em pressãoreduzida para isolamento térmico melhorado. Publicação dopedido de patente U.S 2004/0134 556 Al revela um sistema deisolamento térmico para corpos tubulares (por exemplo, umconjunto de tubo-em-tubo) compreendendo pelo menos doispainéis evacuados sobrepostos, cada dos quais éseparadamente colocado em volta do tubo interno do conjuntode tubo-em-tubo, e segundo as quais as duas margens opostasque definem os vazios de cada dos pelos dois painéis sãocolocadas de modo a não coincidir e desse modo eliminar umapassagem contínua para a transferência de calor entre ostubos internos e externos.

Similarmente, existe um grande interesse em tubos paratransportar hidrocarbonetos liqüefeitos (por exemplo, gásnatural liqüefeito, gás propano liqüefeito) . Nesse caso,isolamento térmico é requerido para manter a baixatemperatura do gás natural liqüefeito (cerca de -163°C)para evitar vaporização do líquido devido à transferênciade calor dos arredores mais quentes.

Adicionalmente, injeção de vapor é freqüentementeempregada para manter pressão no reservatório em campos deóleo e gás conforme os campos se tornam esgotados e dessemovo para manter produção em uma taxa econômica. Em tal umatécnica, vapor deve ser transportado para o sítio deprodução, o qual está freqüentemente distante do sítio degeração do vapor. Conseqüentemente, isolamento térmico dostubos que carregam vapor é requerido para evitarcondensação do vapor.

A transferência de fluidos quentes e fluidoscriogênicos (por exemplo, gases industriais tais comooxigênio, nitrogênio, argônio e hidrogênio) em plantasindustriais, sistemas HVAC, sistemas de aquecimento a vaporpara empresas, municipalidade, ou campos universitários eprédios) e muitos outros meios também requerem isolamento.Em alguns desses casos, o tubo externo é uma coberturasimples que compreende um material tal como revestimento dealumínio ou tubo de PVC.

Entretanto, métodos existentes de isolar conjuntos detubo-em-tubo permanecem deficientes em vários respeitos.

Painéis isolantes pré-formados e o semelhante, denecessidade de reter vazios em isolamento quando colocadosdentro dos conjuntos de tubo-em-tubo, ambos entre suasmargens opostas e entre extremidades quando depositadoextremidade a extremidade, permitindo a transferência decalor entre tubos internos e externos, o que reduzeficiência do isolamento e requer quantidades maiores demateriais isolantes. Manutenção de pressão reduzida dentrodo espaço anular de alguns conjuntos tubo-em-tuboestabelece grandes demandas ao formar conjuntos a prova devácuo e estabelece o desempenho do conjunto em risco deve ovácuo ser comprometido. Alguns materiais isolantes tal comoespuma de poliuretano perdem eficiência de isolamento e/ouforma durante a vida útil. Outros materiais isolantesrequerem o uso de um tubo externo de grande diâmetro paraacomodar material isolante suficiente devido as capacidadesde isolamento menos eficientes. Desse modo, permanece umanecessidade de métodos melhorados para preparar conjuntosde tubo-em-tubo isolantes.

BREVE SUMARIO DA INVENÇÃO

A invenção fornece um método de preparar um conjuntode tubo-em-tubo isolante, cujo método compreende (i)fornece um conjunto que compreende (a) pelo menos um tubointerno, (b) um tubo externo que é posicionado em volta depelo menos um tubo interno de modo a criar um espaço anularentre a superfície externa de pelo menos um tubo interno ea superfície interna do tubo externo, e (c) pelo menos umrecipiente compreendendo material poroso, resiliente,volumetricamente compressível, segundo o qual o primeirovolume do material compressível é menor que o volumedesimpedido do material compressível, e segundo o qual pelomenos um recipiente é disposto em (pelo menos um de) oespaço anular (es), e (ii) alterar o pelo menos umrecipiente para reduzir o nível de restrição sobre omaterial compressível para aumentar o volume do materialcompressível para um segundo volume que é maior do que oprimeiro volume, por meio disso formando um conjunto detubo-em-tubo-in-tubo isolante.

A invenção também fornece um conjunto tubo-em-tuboisolante compreendendo (a) pelo menos um tubo interno comuma superfície externa, (b) um tubo externo com umasuperfície interna que é disposto em volta de pelo menos umtubo interno, (c) um espaço anular entre a superfícieinterna do tubo externo e a superfície externa do pelomenos um tubo interno, (d) um material poroso, resiliente,compressível disposto no espaço anular, e (e) umremanescente de um recipiente que previamente foiposicionado no espaço anular e previamente manteve omaterial compressível em um volume menor que o volume domaterial compressível no espaço anular.

A invenção também fornece um conjunto tubo-em-tuboisolante compreendendo (a) pelo menos um tubo interno comuma superfície externa, (b) um primeiro tubo externo ououtros meios de restrição com uma superfície interna que édisposta em volta do pelo menos um tubo interno, (c) umespaço anular entre a superfície interna do tubo externo ea superfície externa do pelo menos um tubo interno, (d)pelo menos um tubo externo adicional que é envenenado emvolta do primeiro tubo externo de modo a criar umasuperfície anular adicional entre a superfície externa doprimeiro tubo externo e a superfície interna de um tuboexterno adicional (e) um material poroso, resiliente,compressivel disposto em um ou maia dos espaços anulares, e(f) um remanescente de um recipiente que foi previamenteenvenenado em um ou mais dos espaços anulares e previamentemanteve o material compressivel em um volume menor do que ovolume do material compressivel no espaço anular (s).

A invenção ainda fornece um conjunto tubo-em-tuboisolante compreendendo (a) pelo menos um tubo interno comuma superfície externa, (b) um tubo externo com umasuperfície interna que é disposta em volta de pelo menos umtubo interno, (c) um espaço anular entre a superfícieinterna do tubo externo e a superfície externa do pelomenos um tubo interno, e (d) sílica nanoporosa disposta noespaço anular, e segundo a qual a sílica nanoporosa tem umadensidade entre 8 0 kg/m3 e cerca de 14 0 kg/m3 e umacondutividade térmica de cerca de 2 0 mW/m.K ou menos quandomedida entre uma superfície a cerca de 0°C e uma superfícieem cerca de 25°C.

BREVE DESCRIÇÃO DAS VÁRIAS VISTAS DOS DESENHOS

Figura 1 ilustra uma modalidade de um recipienteselado útil no contexto da invenção.

Figura 2 ilustra uma vista transversal de doisrecipientes selados da modalidade da figura 1 posicionadosde modo a circundar um membro tubular interno.

Figura 3 ilustra um conjunto tubo-em-tubo tendo umtubo interno 5, um tubo externo 6, e dois recipientesselados da modalidade da figura 1, compreendendo ummaterial poroso, resiliente, e volumetricamentecompressivel colocado entre o espaço anular definido por umtubo interno e um tubo externo.Figura 4 ilustra o conjunto tubo-em-tubo da figura 3após equalização da pressão de dois recipientes selados.

Figura 5 é uma vista transversal esquemática de umaparelho de molde no inicio e no final de um processo deformação de um recipiente selado útil no contexto dainvenção.

Figura 6 ilustra um conjunto tubo-em-tubo segundo aqual uma luva ou revestimento é usado para restringir omaterial poroso, resiliente e volumetricamente compressiveltal que um espaço vazio existe entre a luva e o tuboexterno.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A invenção fornece métodos de preparar um conjunto esistema de tubo-em-tubo isolante, assim como um sistema deconjunto de tubo-em-tubo.

O método da invenção de preparar um conjunto de tubo-em-tubo isolante compreende (i) fornecer um conjunto quecompreende (a) pelo menos um tubo interno, (b) pelo menosum tubo externo que é posicionado em volta de pelo menos umtubo interno de modo a criar um espaço anular entre asuperfície externa de pelo menos um tubo interno e asuperfície interna do tubo externo (e opcionalmente espaçosanulares adicionais entre a superfície externa de um tuboexterno e a superfície interna de um tubo externoadicional), e (c) pelo menos um recipiente compreendendomaterial poroso, resiliente, volumetricamente compressivel,segundo o qual o material compressivel é restringido dentrodo recipiente e tem um primeiro volume, segundo o qual oprimeiro volume do material compressivel é menor que ovolume não restringido do material compressivel, e segundoo qual pelo menos um primeiro recipiente é disposto noespaço anular (ou um ou mais dos espaços anulares no casode mais que um tubo externo ser utilizado), e (ii) alternaro pelo menos um recipiente para reduzir o nível derestrição sobre o material compressível para aumentar ovolume do material compressível para um segundo volume queé maior do que o primeiro volume, por meio disso formandoum conjunto de tubo-em-tubo isolante.

O conjunto compreendendo pelo menos um tubo interno,pelo menos um tubo externo, e pelo menos um recipiente podeser fornecido executando qualquer seqüência adequada deetapas. Por exemplo, o recipiente (s) pode ser dispostoadjacente a superfície (s) externa do tubo (s) interno e/oua superfície interna do tubo externo antes doposicionamento do tubo (s) interno e o tubo externo paraformar o espaço anular. Outras variações irão serfacilmente aparentes para o técnico versado dentro docontexto da invenção, e o tubo (s) interno e/ou o tubo (s)externo podem ser manipulados para alcançar oposicionamento desejado do tubo (s) interno e tubo (s)externo.

Desse modo, o método da invenção de preparar umconjunto de tubo-em-tubo isolante compreende (i) fornecerpelo menos um tubo interno com uma superfície externa, (ii)fornecer pelo menos um tubo externo com uma superfícieinterna que é posicionada em volta de pelo menos um tubointerno (ou tubo externo) de modo a criar um espaço anularentre a superfície externa do tubo interno e a superfícieinterna do tubo externo (e/ou a superfície externa de umtubo externo e a superfície interna de outro tubo externo),(iii) fornecer pelo menos um recipiente compreendendomaterial poroso, resiliente, volumetricamente compressível,segundo o qual o material compressível é restringido dentrodo recipiente e tem um primeiro volume, e segundo o qual oprimeiro volume do material compressível é menor do que ovolume não restringido do material compressível, (iv)posicionar pelo menos um recipiente para reduzir o nível derestrição sobre o material compressível para aumentar ovolume do material compressível para um segundo volume queé maior do que o primeiro volume, por meio disso formandoum conjunto de tubo-em-tubo isolante, segundo as quaisetapas (i)-(iv) podem ser realizadas em qualquer ordemadequada. Por exemplo, etapas (i)-(iv) podem ser realizadasna ordem citada acima. Alternativamente, etapas (i)-(iv)podem ser realizadas como se segue: (i) fornecer pelo menosum tubo interno com uma superfície externa, (ii) fornecerum recipiente compreendendo material poroso, resiliente,volumetricamente compressível, segundo o qual o materialcompressível é restringido dentro do recipiente e tem umprimeiro volume, e segundo o qual o primeiro volume domaterial compressível é menor do que o volume nãorestringido do material compressível, (iii) posicionar pelomenos um recipiente próximo a superfície externa de pelomenos um tubo interno, (iv) fornecer um tubo externo comuma superfície interna que é posicionada em volta de pelomenos um tubo interno e pelo menos um recipiente de modo acriar um espaço anular entre a superfície externa de pelomenos um tubo interno e a superfície interna do tuboexterno, segundo o qual pelo menos um recipiente égeralmente disposto no espaço anular. Também, etapas (i)-(iv) podem ser realizadas como se segue: (i) fornecer umtubo externo com uma superfície interna, (ii) fornecer umrecipiente compreendendo material poroso, resiliente,volumetricamente compressível, segundo o qual o materialcompressível é restringido dentro do recipiente e tem umprimeiro volume, e segundo o qual o primeiro volume domaterial compressível é menor do que o volume nãorestringido do material compressível, (iii) posicionar pelomenos um recipiente próximo a superfície interna de um tuboexterno, (iv) fornecer pelo menos um tubo interno com umasuperfície externa que é posicionada dentro do tubo externode modo a criar um espaço anular entre a superfície externade pelo menos um tubo interno e a superfície interna dotubo externo, segundo o qual pelo menos um recipiente égeralmente disposto no espaço anular. Variações no métodoacima segundo os quais tubos externos adicionais são usadosestarão facilmente aparentes para aqueles versados natécnica.

O conjunto de tubo-em-tubo isolante é tipicamenteisolante para inibir transferência de energia térmica entreo tubo (s) interno e o meio envolvente (por exemplo,termicamente isolante). O material compressível pode terqualquer condutividade térmica adequada, desejavelmente umacondutividade térmica de cerca de 2 0 mW/m.K ou menos (porexemplo, cerca de 12mW/m.K a cerca de 20 mW/m.K) quandomedida entre uma superfície a cerca de 0°C e uma superfíciea cerca de 25°C. A condutividade térmica pode ser medida,por exemplo, de acordo com ASTM C518. Está também dentro doescopo da invenção para o isolamento inibir a transferênciade outras formas de energia, por exemplo, energia do somentre o tubo (s) interno e o meio envolvente.

O tubo (s) interno e tubo (s) externo podem ser feitosde qualquer material adequado e podem ser feitos do mesmoou diferente material. Para uso em transporte de óleo e gássubmerso, os tubos são tipicamente feitos de metal ou ligasde metal, especialmente aço carbono, aço níquel ou açoinoxidável. Entretanto, em outras modalidades, materiaisnão metálicos são também adequados. Exemplos não limitantesde materiais para tubo não metálico adequados incluemelastômeros (incluindo sílicas), polímeros termorrígidos(incluindo epóxies e resinas), polímeros termoplásticos(incluindo polietileno, acrílico, policarbonato,polipropileno, poliamida, polivinilcloreto, poliestireno),espumas de polímero (incluindo espuma de poliuretano),compósitos de polímero (incluindo polímeros reforçados comfibra de carbono, fibra de vidro, polímeros commicroesferas vítreas, polímeros com microesferas depolímero), e cerâmica. Em algumas modalidades, umacobertura, material concentricamente enrolado, ourevestimento podem ser usados como um tubo interno e/ouexterno. Esses podem ser feitos de materiais imediatamentelistados acima, polietileno de alta densidade (HDPE) ,alumínio, aço, aço galvanizado, ou outros materiaisadequados e suas combinações. Aplicação de uma coberturairá depender das propriedades específicas do material eamostras não limitantes incluem enrolar, extrudar,pulverizar, moldar ou termo-encolher.

Em algumas modalidades, o tubo (s) externo compreende(m) um material flexível capaz de submeter a deformaçãoelástica sob aplicação de pressão. A pressão pode seraplicada à superfície externa do tubo externo, tal comoquando o aparelho de tubo-em-tubo é submerso sob a água. Apressão pode também ser aplicada à superfície interna dotubo externo, por exemplo, quando o material compressívelse expande contra o tubo externo de dentro do espaço anulardo aparelho de tubo-em-tubo.

O tubo (s) interno pode compreender um materialflexível também. Quando o tubo (s) interno e tubo externocompreendem materiais flexíveis, o conjunto de tubo-em-tuboirá propriamente ser flexível, o que vantajosamente permiteo conjunto ser facilmente posicionado ou enrolado e/oupermite ajuste nos formatos não lineares, tal como emplantas industriais e o semelhante.

As espessuras da parede de pelo menos um tubo internoe tubo externo podem ser de qualquer valor adequado etipicamente irão ser escolhidas para fornecer suficienteresistência para os tubos quando em operação. 0 tubo (s)interno tipicamente tem uma espessura de parede fornecendosuficiente resistência para conter a pressão gerada pelofluxo de fluido, se líquido ou gás, o qual pode ser tãoalto quanto 140 MPa (20.000 psi) . O tubo externo pode terqualquer resistência, por exemplo, espessura da parede,para aplicação intencionada. Por exemplo, em algumasaplicações em águas profundas, o tubo externo pode ter umaespessura de parede suficiente para substancialmenteresistir a deformação do tubo enquanto sob alta pressão deágua. Em aplicações subaquáticas mais rasas, ou para uso empressão atmosférica (por exemplo, em terra seca), aespessura da parede do tubo externo pode ser relativamentefina. Já em outras aplicações, o tubo externo pode serelástico, que no caso a espessura da parede depende domaterial ou materiais particulares usados na fabricação dotubo externo e das pressões paras quais o tubo externo estásubmetido. Como será discutido abaixo, o uso de materiaisisolantes e métodos da invenção permite suporte mecânicomelhorado para os tubos internos e externos. Isso podepermitir o uso de tubos externos e internos mais fundos doque são atualmente requeridos.

O tubo (s) interno e o tubo externo podem ter qualquercomprimento adequado. A escolha do comprimento pode serditada, pelo menos em parte, pelas limitações nas técnicasde fabricação, e pelas limitações impostas pelos métodos detransporte. O tubo externo tem uma superfície interna que éposicionada em volta do tubo (s) interno tendo umasuperfície (s) externa. Alternativamente, o tubo internotem uma superfície externa que é posicionada dentro do tuboexterno tendo uma superfície interna. A colocação dos tuboscom relação um a outro pode ser realizada por qualquertécnica adequada. Por exemplo, um dos tubos pode sermantido estacionário enquanto o outro tubo é movido para oligar. Quando o tubo externo compreende um materialplástico (por exemplo, polímero termoplástico outermorrígido) , o tubo externo pode ser extrudado em voltado tubo (s) interno para formar o tubo externo enquantosimultaneamente coloca o tubo externo na posição em voltado tubo (s) interno. O espaço vazio entre a superfície (s)externa de um tubo (s) interno e a superfície interna dotubo externo, ou a superfície (s) externa de um tuboexterno e a superfície interna de um tubo externoadicional, é definido aqui como o espaço anular. O espaçoanular pode ter qualquer pressão de gás adequado durante ouapós preparação do conjunto de tubo-em-tubo isolante. Porexemplo, em algumas modalidades envolvendo recipientesselados e igualando a pressão no pelo menos um recipientecom a pressão do espaço anular para aumentar o volume domaterial compressível, a pressão do gás do espaço anularantes de alternar o pelo menos um recipiente é maior do quea pressão do gás reduzido dentro do pelo menos umrecipiente. Tipicamente, a pressão do gás dentro do espaçoanular está em pressão atmosférica durante e após realizaro método da invenção, embora, em algumas modalidades, apressão do gás no espaço anular possa ser menor do que apressão atmosférica, após realizar o método da invenção. Emoutras modalidades, a pressão do gás dentro do espaçoanular pode estar acima da pressão atmosférica durante e/ouapós prática do método da invenção.

O espaço anular e o pelo menos um recipiente podemconter qualquer gás adequado. Tipicamente, o gás é ar.Entretanto, em algumas modalidades o gás pode ser um gástendo uma condutividade térmica inferior a do ar. Exemplosde gases incluem argônio, kripton, dióxido de carbono,hidroclorocarbonos, hidrofluorocarbonos,hidroclorofluorocarbonos, perfluorohidrocarbonos, etano,propano, butano, pentano e suas misturas.

O recipiente compreende um material poroso,resiliente, volumetricamente compressível, segundo o qual omaterial compressível é restringido dentro do recipiente etem um primeiro volume, segundo o qual o primeiro volume domaterial compressível é menor do que o volume nãorestringido do material compressível. Quando o recipiente éalterado para reduzir o nível de restrição sobre o materialcompressível, o material compressível irá expandir para umsegundo volume que é maior do que o primeiro volume.

Em uma primeira modalidade, o pelo menos um recipienteé colocado dentro de uma câmara de pressão e a pressão nacâmara é reduzida abaixo da pressão atmosférica. Orecipiente é selado para ser impermeável ao gás enquanto orecipiente é mantido na pressão reduzida na câmara. Uma vezo recipiente ter sido selado, ele é removido da câmara depressão e a pressão fora do recipiente retorna para ascondições atmosféricas enquanto a pressão dentro dorecipiente é mantida no nível de pressão reduzida presentedurante a selagem do recipiente. Certamente, quando apressão do gás dentro do recipiente selado está abaixo dapressão atmosférica, o recipiente selado e seus conteúdosirão ser sujeitos a pressão diferencial entre pressãoatmosférica fora do recipiente selado e a pressão do gásreduzido dentro do recipiente selado. O recipiente seladocompreende um material poroso, resiliente, volumetricamentecompressível. Como o recipiente é flexível e materialcompressível tem uma compressibilidade elástica, quando umapressão externa (nesse caso pressão atmosférica) é aplicadaao recipiente selado e o material compressível, o volume dorecipiente selado e o material compressível irá aumentar.

Desse modo, nessa modalidade do método, o materialcompressível é restringido dentro do recipiente selado noprimeiro volume pela ação de pressão atmosférica sob orecipiente selado.

Ao alterar o pelo menos um recipiente selado de modo aigualar a pressão no recipiente selado com a pressão dentrodo espaço anular, o material compressível irá expandirvolumetricamente, desde que o recipiente permita expansãodo material compressível. Por exemplo, o recipiente podeser fisicamente quebrado (por exemplo, perfurado oudegradado) desse modo permitindo equalização da pressão eexpansão do material compressível.

Em uma segunda modalidade, o material compressível érestringido no primeiro volume dentro de pelo menos umrecipiente. Isto é, o próprio recipiente restringe omaterial compressível sem (ou, alternativamente, em adiçãoa) ação de uma pressão diferencial entre a pressão dentrodo recipiente a pressão fora do recipiente. O recipientepode compreender um material uniforme, ou o recipiente podeser ainda equipado com pelo menos um meio de restrição,segundo o qual o meio de restrição mantém o materialcompressível em um estado comprimido. O meio de restriçãopode envolver pelo menos uma parte do recipiente e podecompreender, por exemplo, pelo menos uma cobertura oufaixa. A cobertura (s) ou faixa (s) pode compreenderqualquer material adequado, e podem compreender o mesmo oudiferente material como o recipiente (s). Nessa modalidadeda invenção, selagem do recipiente com um selo impermeávelao gás ou de outra forma é opcional.

O pelo menos um recipiente é posicionado para sergeralmente disposto no espaço anular. Desse modo, orecipiente (s) pode ser colocado diretamente no espaçoanular após o tubo externo ser posicionado em volta do tubo(s) interno. O recipiente (s) pode ser colocado em posiçãocom relação ao tubo (s) interno antes do tubo externo serposicionado para envolver o tubo (s) interno tal que orecipiente (s) estão no espaço anular sob sua formação.Finalmente, o recipiente (s) pode ser colocado em posiçãocom relação ao tubo externo antes do tubo interno serposicionado dentro do tubo externo tal que o recipiente (s)estão no espaço anular sob sua formação.

Por exemplo, o recipiente (s) pode ser colocadoadjacente à superfície externa do tubo interno (s) . 0recipiente (s) pode ser mantido no ligar, se desejado, emqualquer maneira adequada. O recipiente (s) pode sermantido no lugar com o uso de pelo menos um fecho aplicadoà superfície externa do tubo (s) interno, a superfícieexterna do recipiente (s), ou ambas. Alternativamente, pelomenos um fecho pode ser usado para manter o recipiente (s)adjacente à superfície externa do tubo (s) interno. Se doisou mais recipientes são empregados, os recipientes podemser fixos um ao outro em qualquer maneira adequada (porexemplo, usando pelo menos um fecho).

O pelo menos um fecho pode ser qualquer fechoadequado. Exemplos não limitativos de fechos incluemcomposições adesivas, fitas adesivas, faixas, clipes,conjuntos de gancho e furo, e fechos de gancho e laço.

Composições adesivas podem ser aplicadas a superfícieexterna do tubo (s) interno e/ou a superfície externa dorecipiente (s) escovando, rolamento ou pulverizando. Fitasadesivas de dois lados podem ser usadas como fechos e podemser aplicadas a ou o tubo (s) interno ou o recipiente (s) .

O próprio recipiente (s) pode compreender um materialadesivo. O fecho pode compreender faixas incluindo faixaselásticas (por exemplo, borracha ou outras faixaselastoméricas), faixas não elásticas (por exemplo, metal,polímero, faixas com alças), e faixas incluindo uma partenão elástica e uma parte elástica, segundo a qual a parteelástica pode compreende um elastômero ou um elástico (s).A faixa pode compreender uma cobertura circulando orecipiente (s) quando no ligar sobre o tubo (s) interno.Certamente, as mesmas considerações se aplicam quandorecipiente (s) são colocados juntos à superfície interna dotubo externo antes do posicionamento do tubo (s) interno.

Subseqüentemente,pelo menos um recipiente pode seralterado para reduzir o nível de restrição sobre o materialcompressível para aumentar o volume do materialcompressível para um segundo volume que é maior do que oprimeiro volume, por meio disso formando um conjunto detubo-em-tubo isolante. Na primeira modalidade do método dainvenção, a alteração compreende equalização da pressão dogás no pelo menos um recipiente com a pressão do gás noespaço anular. Como observado acima, o materialcompressível dentro do recipiente (s) irá se expandir paraum volume maior porque o efeito da pressão mais alta forado recipiente (s) é pelo menos parcialmente, edesejavelmente totalmente, neutralizada.

Na segunda modalidade da invenção, o pelo menos umrecipiente é alterado para permitir um aumento no volume domaterial compressível e por meio disso formar um conjuntode tubo-em-tubo isolante. A esse respeito, alteração serefere a qualquer operação que segue o materialcompressível para expandir. Exemplos de alteraçõesadequadas incluem destruir a integridade do recipiente,transformando o recipiente inelástico em um recipienteelástico, ou removendo ou alterando o meio de restriçãopara o recipiente. Técnicas adequadas para alternar orecipiente (s) podem ser as mesmas técnicas para quebrarrecipientes selados como apresentado aqui.

Após alteração do recipiente (s) , o materialcompressivel irá se expandir dentro do espaço anular,vantajosamente expandindo para substancialmente preencher oespaço anular e desse modo fornecer uma distribuiçãosubstancialmente uniforme de material compressivel dentrodo espaço anular. Subseqüentemente, o espaço anularpreferivelmente é substancialmente livre de quaisquervazios ou aberturas, especialmente tais vazios ou aberturasque degradam o desempenho térmico do sistema.

Opcionalmente, o método da invenção compreende umaoutra etapa de selar pelo menos uma extremidade do conjuntode tubo-em-tubo. Todas extremidades do conjunto de tubo-em-tubo podem ser seladas de modo a totalmente fechar o espaçoanular (enquanto permite protubo fluir dentro de um ou maistubos internos). Qualquer método adequado pode ser usadopara selar uma ou mais extremidades do conjunto de tubo-em-tubo, um número do qual são bem conhecidos na técnica. Aesse respeito, conjuntos de tubo-em-tubo tendo três ou maisextremidades são também considerados estarem dentro doescopo da invenção, incluindo, por exemplo, configuraçõesde tubo-em-tubo tendo uma configuração de "T" ou um "Y",cujas configurações têm três extremidades. Outrasconfigurações, tal como circuito de expansão em "U", irãoestar facilmente aparentes para a pessoa versada.

Tipicamente, a pressão dentro do espaço anular ésubstancialmente pressão atmosférica durante prática dométodo da invenção. Na primeira modalidade do método dométodo da invenção, segundo o qual o recipiente (s)compreende um recipiente (s) selado em um primeiro volumesob uma pressão reduzida, vantajosamente a pressãodiferencial entre a pressão de gás reduzido dentro dorecipiente (s) selado e a pressão dentro do espaço anularirá ser maximizada e então permitir expansão máxima dosmateriais compressíveis sob equalização da pressão dentrodo recipiente (s) selado com a pressão dentro do espaçoanular. Se o espaço anular é selado nas extremidadesterminais do conjunto para fornecer um espaço anulartotalmente fechado, a pressão dentro do espaço anular podeser reduzida para abaixo da pressão atmosférica,preferivelmente após igualar a pressão dentro do recipiente(s) selado com a pressão dentro do espaço anular. A pressãodentro do espaço anular pode também ser mantida em pressãoatmosférica ou aumentada para acima da pressão atmosféricaapós selar as extremidades terminais do conjunto.

O volume do recipiente (s) antes de alterar orecipiente (s) é menor que ou igual ao volume do espaçoanular. Como resultado, o espaço anular permite o ajuste dorecipiente (s) no espaço anular e permite pelo menos algumaexpansão de material compressível dentro do espaço anular.

Tipicamente, o volume do recipiente (s) antes de alterar orecipiente (s) é cerca de 99% ou menos (por exemplo, cercade 95% ou menos, ou cerca de 90% ou menos, ou cerca de 85%ou menos) do volume do espaço anular. Preferivelmente, ovolume do recipiente (s) antes de alterar o recipiente (s)é cerca de 70% ou mais (por exemplo, cerca de 80% ou mais,ou cerca de 8 5% ou mais) do volume do espaço anular. 0volume do recipiente (s) é tipicamente escolhido baseado naconfiguração do recipiente (s) e no grau para o qual omaterial compressível irá permanecer comprimido apósalteração do recipiente (s).

A diferente entre o primeiro volume do materialcompressível sob restrição e o volume não restringido domaterial compressível é representativo da quantidade decompressão que o material compressível é submetido quandoincluído dentro do recipiente (s). Tipicamente, o primeirovolume do material compressível sob restrição é cerca de80% ou menos (por exemplo, cerca de 70% ou menos, ou cercade 60% ou menos, ou mesmo cerca de 50% ou menos) do volumenão restringido do material compressível.

Após alterar o recipiente (s) para reduzir o nível derestrição sobre o material compressível, o materialcompressível desejavelmente substancialmente preenche oespaço anular. Como observado acima, vantajosamente omaterial compressível irá se expandir dentro do espaçoanular e irá preencher quaisquer vazios dentro do espaçoanular, desse modo fornecendo uma distribuiçãosubstancialmente uniforme do material compressível dentrodo espaço anular.

Em uma modalidade, o material compressível, apósalterar o recipiente (s), tem substancialmente o volume nãorestringido do material compressível, cujo volume ésubstancialmente o volume do espaço anular.

Em outra modalidade, o material compressível, apósalterar o recipiente (s), tem um volume não restringido queé cerca de 1% ou mais, preferivelmente cerca de 10% ou mais(por exemplo, cerca de 20% ou mais, ou cerca de 30% oumais) maior que o volume do espaço anular. Em outraspalavras, o segundo volume do material compressível noespaço anular após alterar o recipiente (s) é pelo menoscerca de 9% (por exemplo, pelo menos cerca de 17%, ou pelomenos cerca de 23%) menor do que o volume não restringidodo material compressível. Isto é, o material compressíveldesejavelmente poderia preencher demais o espaço anularapós alternar o recipiente (s) se não para a restriçãosobre o material compressível pelos tubos interno eexterno. O excesso de preenchimento do espaço anular com omaterial compressível é desejável por causa da melhora nascaracterísticas de isolamento do conjunto de tubo-em-tubodo preenchimento de vazios dentro do espaço anular com omaterial compressível e a compressão contínua por algumaextensão do material compressível após alterar o recipiente(s) o qual pode melhorar desempenho de isolamento. A forçaresidual com o excesso de preenchimento do espaço anularajuda na migração ou movimento do material compressível nosvazios dentro do espaço anular e desse modo melhora auniformidade de distribuição do material compressíveldentro do espaço anular. Ainda, conforme descrito abaixo, aforça residual vantajosamente permite o suo do materialcomprimido para obter benefícios mecânicos como um meio detransferir força (s) longitudinal e/ou radical entre o tubo(s) interno e o tubo externo. Em particular, essa forçaresidual cria um nível de fricção entre o tubo (s) internoe material compressível, e/ou o tubo externo e o materialcompressível, de modo a ajudar evitar movimento indesejadodos tubos dentro do conjunto de tubo-em-tubo. Materialisolante poroso, resiliente, volumetricamente compressívele especialmente o material compressível preferido tal comoaerogel, mais particularmente aerogel Nanogel® (disponívelde Cabot Corporation, Boston, MA) tem propriedades comoelasticidade e conseqüentemente pode haver força residualno material que age em ambos os tubos interno e externo,especialmente onde o material não restringidosubstancialmente preenche (ou mesmo preenche demais) oespaço anular. Essa força residual é similar a força que umelástico exerce quando sob compressão, exceto no caso domaterial a força pode ser bi- ou tri ou mesmo omni-direcional em vez de uni-direcional. Essa força residualpermite o material isolante formar uma "ligação" mecânica(através da fricção) entre o tubo (s) interno e um tuboexterno ou entre o tubo (s) externo. A resistência dessaligação irá depender da quantidade de material no espaçoanular, a natureza do material a o material do tubo. Emoutras palavras, quanto maior a percentagem do espaçoanular preenchido com o material comprimido, maior oempacotamento do material não restringido econseqüentemente, mais forte a "ligação". Essa "ligação",por sua vez, transfere tensões longitudinais e/ou radiaisque o conjunto de tubo-em-tubo encara em ambas instalação(por exemplo, enrolando em volta de um rolo em um casochamado "Reel-Lay", enrolando conforme o conjunto deposita-se no fundo do mar em um caso chamado "J-lay", dobrando devolta a parte traseira da balsa de lançamento de tubos emum caso chamado "S-lay") assim como em serviço (porexemplo, expansão e contração do tubo interno duranteciclos de aquecimento e resfriamento).Na ausência de umsistema isolante "ligado" tal como esse, as tensõeslongitudinais são tipicamente manuseadas por um anteparo oqual mantém os tubos interno e externo juntos e as tensõesradiais são algumas vezes manuseadas por centralizadores(também conhecidos como espaçadores) , que mantém os tubosmais ou menos concentricamente alinhados. Desse modo, umavantagem da invenção é que o próprio material isolanteauxilia na transferência de tensão, o que permite o modelode tubo-em-tubo usar menos e/ou mais finos anteparos e/ouespaçadores. Como anteparos e espaçadores são geralmentefeitos de materiais que são significativamente isolantesmais fracos quando comparados com as propriedades isolantesda invenção, reduzindo o número e/ou largura dessesanteparos e espaçadores sobre o comprimento do sistema irámelhorar desempenho térmico enquanto diminui custo ecomplexidade. Os níveis de transferência de tensão sãomenores quando comparados a outros materiais (por exemplo,metais, compósitos) tipicamente usados na construção deanteparo e espaçador. Entretanto, já que o materialisolante completamente preencher todo o espaço anular nessamodalidade, a transferência da força pode ser compartilhadaatravés de toda a área de superfície do tubo, em vez de empedaços relativamente pequenos espaçados relativamenteamplamente a parte. O uso de espuma de poliuretano emsistemas de tubo-em-tubo é comumente conhecido por aquelesque realizam a técnica. Alguns sistemas de tubo-em-tubo comespuma de poliuretano adesivamente ligam os tubos interno eexterno para permitir a transferência de carga. Enquantoesse método pode ser aceitável, uma vez a força excessivaquebre a ligação adesiva, o valor da transferência de cargalongitudinal (e, potencialmente transferência de cargaradia) é perdido. A presente invenção, usando uma ligaçãomecânica e não uma adesiva e por sua natureza "de revoltaelástico", irá retornar de forma elástica a sua formaoriginal mesmo após experimentar o tipo de compressão quepoderia destruir as ligações adesivas de um sistema deespuma de poliuretano, e conseqüentemente continuar amecanicamente ligar o sistema. Desse modo uma modalidade dainvenção é um sistema de tubo-em-tubo isolante,compreendendo um tubo interno, um tubo externo e isolamentoentre os mesmos, segundo o qual o isolamento fornece uma oumais transferência de carga longitudinal ou radial entre otubo interno e o tubo externo, e segundo o qual oisolamento não é adesivamente ligado ao tubo interno outubo externo.

Em uma modalidade preferida, (a) o primeiro volume domaterial compressível no recipiente(s) é cerca de 70% oumenos do volume do volume não restringido do materialcompressível, (b) o primeiro volume do materialcompressível no recipiente é menor do que o volume doespaço anular (por exemplo, cerca de 99% ou menos, ou cercade 95% ou menos) , e (c) o segundo volume do materialcompressível no espaço anular após alterar o recipiente (s)é maior do que ou igual a cerca de 1% (preferivelmente 10%a 33%) menor que o volume não restringido do materialcompressível.

Tipicamente, quando um conjunto tubo-em-tubo écolocado em operação e quando um fluido (por exemplo, umlíquido ou um gás) é fluido através do tubo (s) interno,segundo o qual o fluido está em uma temperatura diferentedaquela temperatura para a qual o tubo externo estásujeito, o tubo (s) interno se expande ou contrai comrelação ao tubo externo devido à temperatura diferencialaplica ao tubo (s) interno em relação ao tubo externo,dependendo se a temperatura do fluido é maior ou menor doque a temperatura externa. Essa expansão diferencial dotubo (s) interno e o tubo externo produz forçaslongitudinais entre os tubos. Quando o tubo (s) interno e otubo externo são unidos juntos, por exemplo, por meios deconexão, soldadura ou anteparos, as tensões (por exemplo,forças longitudinais) geradas pela expansão ou contraçãodiferencial do tubo (s) interno com relação ao tubo externosão concentradas nos pontos de junção (por exemplo, nosmeios de conexão, soldaduras ou anteparos) ou em pontosfracos em um tubo, e irão resultar na deformação daestrutura, manifestada em uma curvatura sendo gerada naestrutura, ou ruptura do tubo. Vantajosamente, o materialcompressivel, quando sob a compressão devido ao excesso depreenchimento do espaço anular, fornece meios de transferirforças longitudinais entre tubo(s) interno e a tuboexterno, desse modo reduzindo a tensão provocada nos meiosde conexão ou nas soldaduras entre os tubos e também"torção" acomodada (por exemplo, desvio de linearidade) doconjunto transferindo forças radiais. Desejavelmente, omaterial compressivel compressivel fornece os meiospreliminares de transferir as forças longitudinais entre ostubos interno e externo permitindo o acoplamento domovimento do tubo externo e do tubo(s) com relação um aooutro. Em adição ã melhora das tensões provocadas pelaexpansão diferencial ou contração dos tubos interno eexterno, vantajosamente o manuseio dos conjuntos de tubo-em-tubo é simplificado pelo menos pela redução parcial danecessidade fixar simultaneamente o tubo(s) interno e otubo externo para evitar deslizamento não desejado dotubo(s) interno e do tubo externo com relação um ao outro,por exemplo, ao mover o conjunto (por exemplo, colocando oconjunto em operação).

O recipiente(s) pode ter qualquer forma adequada. Porexemplo, o recipiente(s) pode ter uma geometria cerca deretangular paralelepídica (por exemplo, uma forma detijolo). O recipiente(s) também pode ter uma forma esféricaou cilíndrica. Em uma modalidade preferida, o recipiente(s)tem uma forma arcada alongada. Será entendido que uma formaarcada alongada compreende uma curva que tem geralmente umageometria circular definida por uma seção transversal dorecipiente arcada alongado, segundo o qual o ângulodefinido pelas duas extremidades do arco e pelo pontocentral do semicírculo assim definido pode ser qualquervalor diferente de zero entre zero e, no limite, 360 graus(por exemplo, um recipiente arcado alongado circular écontemplado também) . Assim, em uma modalidade, o arco dorecipiente arcado alongado compreende um ângulo comodefinido anteriormente de 18 0 graus (por exemplo, uma "meiaconcha"). Em uma outra modalidade, o arco do recipientearcado alongado compreende um ângulo de menos de 3 60 graus(por exemplo, cerca 355 graus ou menos), em que orecipiente arcado alongado compreende geralmente uma formade "C", segundo o qual o recipiente tem as bordas alongadasnão contíguas que definem uma abertura entre as mesmas.

O recipiente(s) pode também ter as bordas alongadasconformadas para facilitar "encaixe" das bordas. Porexemplo, um par de bordas de encaixe alongadas pode terformas complementares de modo que a geometria de encaixepossa ser ter qualquer geometria de encaixe adequada,incluindo as faces paralelas simples. As bordas de encaixepodem ter uma configuração do "lingua-em-sulco" e variaçõesda mesma. Outras geometrias adequadas estarão facilmenteaparentes para o técnico versado.

A figura 1 ilustra uma modalidade de um recipiente quetem uma forma arcada alongada. O recipiente pode sercaracterizado por um recipiente 11, compreendendo ummaterial flexível 12, com um raio externo 13, o raiointerno 14, e o comprimento 15.

Quando uma pluralidade de recipientes é usada nocontexto da invenção, desejavelmente os recipientes estarãoposicionados com relação um ao outro tais que as aberturasdefinidas pelas bordas dos recipientes não serãocoincidentes e por meio disso forneceram passagens detransferência de energia entre o tubo (s) interno e a tuboexterno. Por meio de ilustração, quando uma pluralidade derecipientes arcados alongados é empregada no contexto dainvenção e colocados extremidade a extremidade e co-extensivos com a superfície externa do tubo interno, asaberturas definidas pelas bordas alongadas adjacentes dosrecipientes colocados ao longo de uma seção do tubo internodesejavelmente são alternados com relação às aberturasdefinidas pelas bordas alongadas adjacentes dos recipientescolocados ao longo de uma seção adjacente do tubo interno.

Similarmente, se múltiplas camadas dos recipientes foremutilizadas no sentido radial entre o tubo(s) interno e otubo externo, as bordas do recipiente(s) da uma camada sãoalternadas com relação às bordas do recipiente(s) de umacamada adjacente. Nesta maneira, alguns canais potenciaisque podem resultar do preenchimento incompleto dasaberturas com o material compressível após alterar osrecipientes desejavelmente não poderiam estender para maisdo que o comprimento de algum um recipiente em qualquerdireção dentro do espaço anular.

O material poroso, resiliente, volumetricamentecompressível pode ser qualquer tal material adequado. Omaterial compressível compreende desejavelmente poros. Osporos podem ser de qualquer tamanho adequado edesejavelmente são abertos. Preferivelmente, os poros terãoum tamanho médio do poro (por exemplo, diâmetro médio doporo) de cerca de 25 mícrons ou menos (por exemplo, cercade 15 mícrons ou menos, ou cerca de 10 mícrons ou menos, oumesmo cerca de 1 mícron ou menos). Por resiliente significaque o material compressível terá uma compressibilidadeelástica, segundo a qual aplicação de uma pressão a umaquantidade em massa do material compressível resultará emuma redução do volume ocupado pelo material compressível, esegundo o qual após a liberação da pressão o volume domaterial compressível aumentará e desejavelmente retornapara substancialmente ao mesmo valor que antes da aplicaçãoda pressão.

O material compressível pode compreender partículasporosas, segundo as quais as partículas porosas sãoresilientes e volumetricamente compressíveis, e podecompreender qualquer quantidade de partículas porosas comouma fração da quantidade total de material compressível. Emuma modalidade, o material compressível não compreenderásubstancialmente nenhuma partícula porosa. Em outrasmodalidades, o material compressível compreenderá pelomenos algumas partículas porosas (por exemplo, cerca de 5%ou mais) e pode consistir essencialmente em, ou mesmoconsistir, as partículas porosas (por exemplo, cerca de100%).

As partículas porosas podem ser quaisquer partículasporosas adequadas. As partículas porosas adequadas incluempartículas nanoporosas, especialmente partículasnanoporosas de sílica. As partículas de sílica nanoporosastêm desejavelmente um tamanho do poro (por exemplo,diâmetro médio do poro) de cerca de 1 nm a cerca de 100 nm.

O tamanho do poro é determinado por métodos bem conhecidosna técnica, tal como a porosimetria de intrusão demercúrio, ou por microscopia. Exemplos não limitativos departículas nanoporosas de sílica incluem os aerogeis feitospor um processo de sol-gel, sílica nanoporosa feita por umprocesso de co-fumo, e uma sílica nanoporosa feita pelasílica de co-fumo com negro de fumo seguida pela pirólisedo carbono. Preferivelmente, as partículas nanoporosas desílica são hidrofóbicas. As partículas de sílicananoporosas podem se tornar hidrofóbicas por qualquerprocesso adequado, muitos dos quais são conhecidos bem natécnica.

Desejavelmente as partículas porosas são partículas deaerogel. Aerogeis são caracterizados como géis tendo ar(por exemplo, um gás) como um meio de dispersão. Exemplosde aerogeis adequados incluem aerogeis de sílica e aerogeisorgânicos, com os aerogeis de sílica (tais aquelesdisponíveis de Cabot Corporation, de Boston, MA sob o nomede "Nanogel®") sendo preferido.As partículas porosas podem ter qualquer granulometriaadequada (por exemplo, granulometria média). Por exemplo,as partículas porosas podem ter uma granulometria média decerca de 1 um a cerca de 5 milímetros (por exemplo, cercade 5 um a cerca de 3 milímetros) , onde a granulometria édefinida como o diâmetro da menor esfera que inclui apartícula. As partículas porosas podem ter qualquer formaadequada da partícula, (por exemplo, irregular, esférica,etc.).

O material compressível pode compreender um materialnão particulado, contanto que o material compressível comoum todo seja resiliente, volumetricamente compressível eopcionalmente poroso. Exemplos não limitativos do materialresiliente, volumetricamente compressível não particuladoincluem espuma, os materiais que compreendem fibras, e seuscompósitos. Exemplos não limitativos de materiaiscompressíveis que compreendem fibras incluem os materiaiscompósitos que compreendem fibras e aerogéis (por exemplo,aerogéis reforçados com fibra) e, opcionalmente, pelo menosum ligante. As fibras podem ter qualquer estruturaadequada. Por exemplo, as fibras podem não ter estrutura(por exemplo, fibras não associadas). As fibras podem teruma estrutura da matriz ou estrutura similar a uma esteiraque pode ser padronizada ou irregular e aleatória. Oscompósitos preferidos de materiais que compreendem fibrasincluem os compósitos formados de aerogéis e fibras segundoas quais as fibras têm a forma de uma estrutura fibrosaelevada, batedura ou a forma que se assemelha a umaalmofada de lã de aço. A estrutura fibrosa elevada écaracterizada em que sob aplicação de uma pressão, o volumeda estrutura fibrosa elevada será reduzido, e sob remoçãoda pressão, a estrutura fibrosa elevada irá ter um volumepelo menos maior do que o volume quando sob a pressão edesejavelmente para o volume inicial não restringido. Osexemplos dos materiais adequados para o uso na preparaçãoda estrutura fibrosa elevada incluem a fibra de vidro,fibras poliméricas orgânicas, fibras de sílica, fibras dequartzo, fibras baseadas em resina orgânicas, fibras decarbono, e o semelhante. Embora o material tendo umaestrutura fibrosa elevada seja adequado para o uso nométodo da invenção propriamente, preferivelmente o materialtendo uma estrutura fibrosa elevada ainda compreende umsegundo material de célula aberta. Um exemplo preferido deum material de célula aberta para o uso no método dainvenção é um aerogel. Quando um segundo material de célulaaberta (por exemplo, um aerogel de sílica) é usado com ummaterial que tem uma estrutura fibrosa elevada, o materialcompósito resultante é desejavelmente compressível eresiliente. Entretanto, quando usados conjuntamente compartículas porosas compressíveis, os requerimentos paracompressibilidade e a elasticidade do material compressívelnão particulado são diminuídos, contanto que a combinaçãoseja compressível e resiliente.

Um material poroso, resiliente, volumetricamentecompressível não particulado preferido compreende umrevestimento que compreende um material que tem umaestrutura fibrosa elevada e um aerogel de sílicadispersados no mesmo.

O material compressível pode ainda compreender umopacificador. A função de um opacificante é impedir ouminimizar a transmissão infravermelha da energia térmicaentre a tubo interno e a tubo externo pela absorção dasondas infravermelhas. Exemplos não limitativos deopacificador adequados incluem negro de fumo, o dióxido detitânio, o silicato de zircônio, e suas misturas. Enquantoqualquer carga adequada do opacificante pode ser usada, ascargas preferidas para o opacificante estão entre 1 % emvolume e 50% em volume).

Como observado acima, na primeira modalidade do métododa invenção, o recipiente(s) é (são) selado e compreende(m) material impermeável ao ar. O material impermeável aoar pode ser qualquer material impermeável ao ar adequado.Geralmente, o material impermeável ao ar é escolhido porter a impermeabilidade ao ar suficiente para manter umapressão de ar reduzida por pelo menos diversos meses (porexemplo, pelo menos 3 meses) e por possuir a durabilidademecânica suficiente para permitir o manuseio sem quebraacidental como pode ocorrer, por exemplo, durante oconjunto de tubo-em-tubo. O material impermeável ao ar édesejavelmente flexível. Em uma modalidade, o materialimpermeável ao ar é flexível, mas substancialmente nãoelástico. Em outras modalidades, o material impermeável aoar pode ser elástico para permitir a expansão do materialcompressível enquanto mantém sua integridade.

Preferivelmente, o material impermeável ao ar compreendeuma película que compreende um metal, um polímero ou umcopolímero (por exemplo, polietileno e náilon co-extrudados), um tecido, e suas combinações.

Na segunda modalidade do método da invenção, osrequerimentos para o recipiente(s) podem ser os mesmos quepara a primeira modalidade do método com a exceção que orecipiente(s) não é (são) requerido ser impermeável ao ar.Nesta modalidade, o recipiente pode ser comprimidomecanicamente.

O recipiente(s) não tem (têm) nenhuma restriçãoparticular na configuração do material impermeável ao ar. Omaterial que compreende o recipiente(s) é dimensionado demodo a completamente incluir o material compressível sob orestrição, isto é, em seu primeiro volume. O material quecompreende o recipiente(s) pode ser dimensionado de modo acompletamente incluir o material compressível em seusegundo volume ou mesmo em seu volume não restringido. Apóscompressão do material compressível, o excesso de materialpode simplesmente drapejar o recipiente (s) em uma maneiraaleatória. O material pode ser fornecido com os plissados,ou dobras, de modo que sob compressão do recipiente(s), omaterial se dobre para baixo para permitir uma superfícieexterna mais lisa do que de outra maneira obtenível semplissados ou dobras.

O recipiente(s) pode ser parcialmente ou completamentecircundado ou incluído dentro de uma luva. As funções daluva incluem, mas não são limitadas a auxiliar noposicionamento do recipiente(s), proteger o recipiente(s)dos danos mecânicos durante a realização do método dainvenção, fornecendo propriedades isolantes adicionais aoconjunto de tubo-em-tubo, e o semelhante. A luva pode serfeita de qualquer material adequado. Amostras nãolimitativas de materiais da luva incluem alumínio, aço, açogalvanizado, aço inoxidável, elastômeros (incluindo,sílicas), polímeros termorrígidos (incluindo epóxies eresinas), polímeros termoplásticos (incluindo polietileno,acrílico, policarbonato, polipropileno, poliamida,polivinilcloreto, poliestireno), espumas de polímero(incluindo espuma de poliuretano), e compósitos (incluindopolímeros reforçados com fibra de carbono, fibra de vidro).

Em certas modalidades a luva compreende um materialelástico para acomodar a expansão do recipiente(s) após aalteração sem os dano à luva. A luva pode também serincluída pelo recipiente(s). Em tal uma modalidade, a luvaé colocada em volta do material compressível antes dacolocação do material que compreende o recipiente em voltada luva. Desse modo a invenção inclui modalidades segundo oqual o conjunto de tubo-em-tubo compreende pelo menos umtubo interno com uma superfície externa; um tubo externocom uma superfície interna que esteja disposta em volta depelo menos um tubo interno; um espaço anular entre asuperfície interna do tubo externo e a superfície externade pelo menos um tubo interno; e pelo menos um recipienteque contem material compressível, poroso, resiliente,comprimido, dito recipiente sendo disposto no espaço anulare segundo o qual o recipiente é incluído parcialmente oucompletamente dentro de uma luva. Em uma alternativa àmodalidade acima descrita, uma luva pode ser colocada entreo recipiente e o material compressível.

Em uma outra modalidade, ilustrada em figura 6, a luva(ou o revestimento) 61 funciona como um agente de restriçãona expansão do material comprimido 21, mesmo sob aalteração de um recipiente. Neste conjunto isolante, épreferido que exista um vazio no espaço anular 31 entre asuperfície externa da luva 61 e a superfície interna dotubo externo 33. Este vazio anular 31 pode ser preenchidocom um gás, tal como o ar. O espaço vazio pode ser mantidoatravés do uso de anteparos, ou espaçadores (de váriosformas) 62. A presença do espaço vazio permite que os tubosinterno e externo se movam independentemente um do outro, oque pode ser vantajoso em certos métodos da distribuição oucondições operacionais.

O recipiente(s) pode ser fornecido com um protetor(es)contra calor. A função do protetor(es) contra o calor éproteger o recipiente(s) do calor gerado por qualquerprocesso de soldagem que possa ser empregado durante arealização do método da invenção. 0 protetor(es) contra ocalor pode ser o mesmo da luva, ou o protetor (es) contra ocalor pode ser separado e distinto da luva. O protetor(es)contra o calor pode ser feito de qualquer materialadequado, por exemplo, de um metal ou de um polímerotermicamente estável. Em algumas modalidades, oprotetor(es) contra o calor é (são) separado do recipiente.

Em tais modalidades, o protetor(es) contra o calor pode serde livre fluxo, ou o protetor(es) contra o calor pode serligado à superfície interna da tubo externo ou à superfícieexterna do tubo(s) interno do conjunto de tubo-em-tubo, porqualquer meio adequado, como por meio de fechos adequadosou soldaduras. Exemplos não limitativos dos fechos incluemcomposições adesivas, fitas adesivas, conjuntos do gancho-e-furo, e fechos do gancho-e-laço.

O recipiente(s) pode opcionalmente ter umrevestimento compreendendo um agente lubrificante. O agentelubrificante serve para facilitar o conjunto do aparelho detubo-em-tubo, por exemplo, facilitando o posicionamento dorecipiente(s) dentro do espaço anular.

Na primeira modalidade do método da invenção, eopcionalmente na segunda modalidade do método da invenção,o recipiente(s) é (são) selado, e o recipiente(s) selado é(são) fornecido com uma pressão reduzida no mesmo. Apressão reduzida pode ser qualquer pressão que seja menordo que a pressão atmosférica. Tipicamente, a pressãoreduzida é cerca de 1 kPa ou mais (por exemplo, kPa cercade 10 ou mais, ou kPa cerca de 2 0 ou mais) .Preferivelmente, a pressão reduzida é cerca de 100 kPa oumenos (por exemplo, cerca de 75 kPa ou menos, ou cerca de50 kPa ou menos).

A invenção é ainda ilustrada pelas figuras. 2, 3, e 4.

A figura 2 ilustra uma modalidade que compreende doisrecipientes semicirculares de "meia concha" que compreendemmaterial flexível 12 envolvido por um material poroso,resiliente, volumetricamente compressível 21. Posicionadodentro de um aparelho de tubo-em-tubo como ilustrado nafigura 3, os recipientes que compreendem o materialcompressível 21, incluído dentro do material do recipiente12, são posicionados co-extensivamente dentro do espaçoanular 31 definido pelo tubo interno 32 e envolvido pelotubo externo 33. O recipiente pode preencher-se até 110 porcento do espaço anular. Após a alteração dos recipientes,como ilustrado na figura 4, o material compressível 21expande-se para possível extensão de modo a preenchersubstancialmente o espaço anular definido pelo tubo interno32 e pelo tubo externo 33.

O recipiente(s) pode ser preparado por qualquerprocesso adequado. Um processo particularmente adequadopara preparar a modalidade do recipiente arcado alongadodescrita na figura 1 como um recipiente selado é ilustradopela referência a figura 5. A figura 5 ilustraesquematicamente uma vista em seção transversal de umaparelho de molde para dar forma a um recipiente quecompreende partículas nanoporosas de sílica. O aparelho demolde compreende o membro superior 51 do molde e membroinferior 52 do molde. Como mostrado na figura 5, umrecipiente não selado de um material flexível impermeávelao ar 12 com material compressível 21 é colocado em contatocom uma superfície 53 do membro externo 51 do molde e umasuperfície 54 do membro interno 52 do molde. O membroexterno do molde é movido a distância 55 de modo que asuperfície 53 se move para a posição 56, enquanto um vácuoé aplicado através de uma conexão de fluido 57. Um meio deselagem 58 é então aplicado à conexão de fluido 57, e aconexão de fluido 57 é selada, ou deixando o meio deselagem 58 no lugar, ou selando a extremidade da conexão defluido 57 além do meio de selagem 58, seguida pela remoçãodo meio de selagem 58, para produzir o recipiente seladoarcado alongado 11. Em modalidades similares, o membroexterno 51 do molde pode ser mantido estacionário enquantoo membro interno 52 do molde pode ser movido para umaposição mais próxima do membro externo 51 do molde, ou omembro externo 51 do molde e o membro interno 52 do moldepodem ser movidos simultaneamente um em direção ao outro.

Alternativamente, nem o membro interno 52 do molde nem omembro externo 51 do molde são movidos.

Outras variações do processo acima são descritasabaixo. Estes processos e o processo acima podem todos serrealizados in-situ durante o processo do conjunto de tubo-em-tubo

a. Empacotamento a vácuo por sucção em um recipienteflexível com molde usando sucção de único ou múltiplospontos. Um recipiente hermético é colocado em um molde econectado a uma bomba de vácuo e a pressão dentro dorecipiente reduzida. Uma vez a pressão dentro do recipienteesteja no nível desejado, o recipiente é selado e a conexãoé removida. O diferencial de pressão entre fora e dentro dorecipiente comprime o material que é conformado pelo molde.

b. Compressão de um recipiente flexível dentro de um molderígido. Um recipiente preenchido com as partículas écolocado em um molde com contornos rígidos, mas móveis. Orecipiente é comprimido usando o gás, o líquido ou outrosmeios adequados de compressão, em uma forma desejada e orecipiente selado hermeticamente. 0 recipiente é removidoentão do molde por compressão mecânica.

c. Compressão de um recipiente flexível com moldeflexível (por exemplo, uma bexiga). Um recipientepreenchido com as partículas é colocado em um molde comcontornos flexíveis. O recipiente com partículas écomprimido em uma forma desejada aplicando uma pressão noscontornos flexíveis. O gás, o líquido ou outro meioadequado de compressão podem ser usados para aplicar apressão ao recipiente. Quando a forma desejada dorecipiente foi produzida, o recipiente é selado e removidodo molde.

d. Compressão do recipiente flexível com o molderígido e flexível. Compressão mecânica dos recipientesusando uma combinação dos processos (b) e (c) usando ummolde que tenha ambos os contornos rígidos móveis econtornos flexíveis.

e. Compressão rígida do molde do recipiente flexívelapós a empacotamento a vácuo. Um recipiente comprimido éproduzido via vácuo como descrito aqui, então um molderígido é usado para uma compressão do recipiente em umaforma desejada.

f. Compressão flexível do recipiente flexível após oempacotamento a vácuo. Um recipiente comprimido é produzidovia vácuo como descrito aqui, então um molde flexível docontorno (por exemplo molde com bexigas) é usado aplicarpressão para comprimir o recipiente na forma final.

g. Compressão mecânica do molde rígido e/ou flexíveldo recipiente flexível concorrente com empacotamento avácuo. Um recipiente comprimido é produzido usando um vácuocomo descrito aqui, enquanto simultaneamente aplicacompressão mecânica como apresentado no processo (b) , (c)ou (d) acima.

h. Em uma outra modalidade, o recipiente (s) pode sercomprimido e/ou conformado pela passagem do recipiente(s)através de um sistema dos rolos em movimento que comprimemo recipiente(s) nas dimensões desejadas. No caso maissimples, o recipiente(s) tem uma geometria retangularparalelepídica (por exemplo, uma forma do tijolo). Orecipiente(s) é passado então entre dois rolos cilíndricosparalelos que têm uma abertura entre os mesmo, segundo aqual a abertura é menor do que a espessura dorecipiente(s), comprimindo desse modo o recipiente(s) paraespessura desejada. O recipiente(s) pode estar em pressãoatmosférica ou em uma pressão reduzida. Alternativamente, apressão dentro do recipiente(s) pode ser reduzida conformeo recipiente(s) é passado entre os rolos, de modo que apósa passagem do recipiente(s) entre os rolos, o recipiente(s)está em uma pressão reduzida. Em outras modalidades, rolosmúltiplos podem ser configurados para produzir uma forma norecipiente(s). Por exemplo, três pares de rolos colocadosextremidade-a-extremidade e tendo um ângulo entre paresadjacentes dos rolos de 60° podem ser usados para conformaro recipiente(s) em uma forma aproximadamente semicircular.Outras modalidades estarão facilmente aparentes para otécnico versado.

i. Instalação da câmara em alta pressão. Um recipientecomprimido é produzido usando os processos a vácuodescritos aqui, o (a) ou o (b) , então os recipientes sãocolocados em uma câmara onde a pressão então seja mantidaacima da pressão atmosférica. A pressão adicional aumentaráo nível da compressão dos pacotes.

j. Compressão do recipiente semi-rígido. Este métodonão requer um molde. Um recipiente rígido é preenchido como material compressível e uma prensa mecânica é usada parapressionar o recipiente na forma desejada. Uma vez orecipiente esteja na forma desejada, uma restrição mecânicaou um selo hermético é aplicado para travar o recipientenaquela forma.

k. Compressão externa por pressão do ar de umrecipiente semi-rígido. O recipiente é preenchido com omaterial compressível e o recipiente é colocado em umacâmara a vácuo. Uma vez a câmara ter sido evacuada, orecipiente é selado com um selo hermético e a pressão nacâmara é elevada para atmosférica. O diferencial de pressãoentre fora e dentro do recipiente é usado para comprimir orecipiente. Alternativamente, o recipiente preenchido éconectado a um vácuo, e a pressão no recipiente é reduzida.Uma vez a pressão esteja no nível desejado a porta desucção está selada.

Quando o recipiente(s) está (estão) não selado (istoé, não hermético) , o recipiente pode ser preparado porqualquer método adequado. Os métodos numerosos pararecipientes preenchidos por compressão com um materialcompressível são bem conhecidos na técnica. Em umamodalidade, o processo apresentado aqui para preparar umrecipiente selado arcado alongado pode ser adaptadopreparando-se o recipiente (não)selado eliminando aaplicação do vácuo e incluindo pelo menos um revestimentoou correia envolta a qual é fixada na posição comprimidapara reter o material compressível em um estado comprimido.

A alteração do recipiente(s) pode ser realizada porqualquer técnica adequada. Em uma modalidade, orecipiente(s) é (são) selado e tem uma válvula ou uma portafechada que, quando aberta, permite a introdução de um gásno recipiente(s) para igualar a pressão dentro dorecipiente(s) selado com a pressão dentro do espaço anular,enquanto que de outra forma mantendo a integridade dorecipiente(s) selado.

Em uma outra modalidade, o recipiente(s) é (são)selado e é (são) quebrado de modo a destruir a integridadepelo menos de uma parte do recipiente(s) selado. Qualquermétodo adequado pode ser empregado para quebrar orecipiente(s). Quebra do recipiente(s) pode ser realizadapelo aquecimento do recipiente(s). O recipiente(s) pode seraquecido a uma temperatura suficiente para induzir umatransição de fase no material que compreende orecipiente(s) (por exemplo, transição de fusão ou transiçãovítrea) ou para induzir a decomposição do material quecompreende o recipiente(s). O aquecimento pode serrealizado usando quaisquer meios adequados. Por exemplo, orecipiente(s) pode ser aquecido em conseqüência de umaoperação de soldadura realizada tubo(s) interno ou externodo conjunto de tubo-em-tubo. Alternativamente, ou em adiçãoa, o calor pode ser aplicado ao tubo(s) interno ou externodo conjunto de tubo-em-tubo independentemente de qualqueroperação de soldadura e pode seletivamente ser aplicado aqualquer seção adequada do tubo(s) interno ou externo parainduzir quebra do recipiente(s) em qualquer lugar oulugares pré-selecionados ao longo do conjunto de tubo-em-tubo.

O aquecimento do recipiente(s) pode ser realizado pelouso de um feixe de laser tendo alguma freqüência fixaadequada ou tendo uma freqüência que seja variada em umamaneira pré-determinada. O feixe de laser pode impingirdiretamente pelo menos em uma parte de uma superfície dorecipiente(s) para aquecer pelo menos uma parte dorecipiente(s) e provocar quebra do recipiente(s). Quando oconjunto de tubo-em-tubo compreende uma pluralidade (porexemplo, dois ou mais) de recipientes, o feixe de laserpode ser movido através de pelo menos uma parte de umasuperfície de cada recipiente. Alternativamente, o feixe delaser pode ser usado para provocar o aquecimento local depelo menos uma parte de uma das superfícies que definem oannulus segundo o qual a superfície aquecida aquecesubseqüentemente o recipiente(s). A fonte de laser pode sermantida fora do annulus ou pode ser colocada dentro oumovida através do annulus.

A superfície do recipiente(s) pode ser aquecidadiretamente para provocar quebra do recipiente(s). Umconjunto que compreende uma linha de guia ou uma haste deguia tendo um membro de aquecimento conectadodeslizadamente ao mesmo, cujo membro de aquecimentocompreende meios de aquecimento, pode ser introduzido noannulus do aparelho de tubo-em-tubo. Os exemplos de meiosadequados de aquecimento incluem, mas não são limitados aelementos de aquecimento eletricamente resistentes, chamasabertas, e aos meios para liberar gases quentes para asuperfície do recipiente (s) . Em uso, o membro deaquecimento pode ser movido ao longo da haste de guiaatravés do annulus de uma extremidade para a outra aocontatar a superfície do recipiente(s) para provocar suaquebra. A haste de guia e o membro de aquecimentoopcionalmente então podem ser removidos do annulus para usoem outros conjuntos. O membro de aquecimento pode sermovido em uma taxa constante ou variável através doannulus. O membro de aquecimento pode ser fixado a umahaste ou a uma barra e movido através do annulusmanualmente ou mecanicamente para efetuar quebra dorecipiente(s). Alternativamente, o membro de aquecimentopode ser configurado para ter o mesmo ou substancialmente omesmo comprimento que o conjunto de tubo-em-tubo de modo afornecer simultaneamente o calor durante todo o annulus. Umexemplo de tal modalidade é um tubo aquecido, segundo oqual o tubo é aquecido por meio de um líquido quentecontido no mesmo. O líquido quente pode ser introduzido notubo antes do uso, ou pode ser circulado através do tubopor meio de uma bomba. O tubo aquecido pode ser o própriotubo(s) interno, segundo o qual um líquido quente ébombeado através do tubo(s) interno para aquecer o conjuntointeiro de tubo-em-tubo para uma temperatura suficiente e aum comprimento de tempo suficiente para provocar quebra dorecipiente(s).

O aquecimento do recipiente(s) pode ser realizado pormeio do aquecimento ultra-sônico. Um aparelho deaquecimento ultra-sônico pode ser introduzido no annulus eusado para aquecer pelo menos uma parte do recipiente(s)para efetuar quebra do mesmo. Quando o tubo externo e/ouinterno compreende um metal, o aquecimento por indução dotubo(s) de metal pode ser usado para aquecer orecipiente(s) e efetuar quebra do mesmo.

O recipiente(s) pode ser fabricado com um elementoeletricamente resistente ligado à superfície externa ouinterna do mesmo ou incorporado no material que compreendeo recipiente(s). O elemento eletricamente resistente podecompreender um fio, uma placa, ou a configuração similar.Na passagem de uma corrente elétrica através do elementoeletricamente resistente, o elemento gerará o calor queconduz a quebra do recipiente(s) . Quando o elementoeletricamente resistente é um fio, o fio pode serconfigurado em uma superfície do recipiente(s) para quebraro recipiente(s) em um padrão pré-determinado. Por exemplo,o fio pode ser enrolado em volta do recipiente (s) em umamaneira helicoidal para assegurar quebra do recipiente(s)em uma maneira uniforme sobre a superfície externa domesmo.

Em adição ao aquecimento local do recipiente(s),quebra do recipiente(s) pode ser realizada elevando atemperatura dentro do annulus e mantendo uma temperaturaelevada por um comprimento de tempo adequado para assegurarquebra satisfatória do recipiente(s). Por exemplo, um fluxode gás quente pode ser passado através do annulus paraamolecer, fundir, ou degradar de outra maneira orecipiente(s).

Quebra do recipiente(s) pode ser realizada pelo uso demeios mecânicos. Por exemplo, um conjunto do corte quecompreende pelo menos uma borda afiada pode ser posicionadodentro e opcionalmente ser movido através do annulus doconjunto de tubo-em-tubo de modo que pelo menos uma bordaafiada rasgue ou corte o recipiente(s) para realizarquebra. Pelo menos uma borda afiada pode ser uma faca, umpino ou uma ponta, uma lâmina de serra ou corda ou fio comos materiais afiados (tal como vidro quebrado) fixado aomesmo ou qualquer combinação do acima. O conjunto do cortepode deslizadamente ser conectado a uma haste de guia oufio de guia, segundo o qual a haste ou o fio de guia sãocolocados dentro do annulus seguido pelo movimento doconjunto do corte ao longo da haste ou do fio de guia paraquebra o recipiente(s) dessa maneira. O conjunto de cortetambém pode ser fixado a uma haste de guia, e quebra podeser realizada movendo o conjunto de corte e a haste de guiaatravés do annulus.

O recipiente(s) pode compreender meios para guiar umconjunto de aquecimento ou o conjunto de corte através doannulus próximo de uma superfície do recipiente(s) paraassegurar quebra do recipiente(s). Por exemplo, orecipiente(s) pode ter um tubo de guia ou uma virola ligadaa uma superfície do mesmo na qual uma haste de guia podeser introduzida. Um conjunto de aquecimento ou de cortepode então deslizadamente ser movido ao longo da haste deguia para efetuar quebra do recipiente(s). Quando umconjunto de aquecimento é empregado para quebra, o tubo deguia pode compreender um material termicamente contubor(por exemplo, um metal) para facilitar transferência docalor do conjunto de aquecimento a uma superfície dorecipiente(s).

O recipiente(s) pode mecanicamente ser quebrado pelacompressão sob a dobra do conjunto de tubo-em-tubo montado.

Os conjuntos de tubo-em-tubo descritos aqui podem serunidos extremidade-a-extremidade para formar uma tubo. Naprática, tubulações montadas são freqüentemente enroladosem carreteis para permitir o transporte de tubulaçõeslongas em navios de colocação de tubulações . O processo deenrolamento requer a curvatura das tubulações e dossegmentos individuais das mesmas. A curvatura pode resultarna compressão do recipiente(s) entre as tubulações externase internas para quebra o recipiente(s).

Quando o recipiente(s) é (são) selado para serimpermeável ao gás e está (estão) em uma pressão de gásreduzida que é menor do que a pressão atmosférica, orecipiente(s) pode ser quebrado antes que instalação em umamaneira tal que a expansão do recipiente(s) ocorre em umaescala de tempo que permite a conclusão do conjunto detubo-em-tubo antes que o recipiente(s) (seja) estejaexpandido inteiramente. Por exemplo, os furos de pequenodiâmetro podem ser introduzidos no recipiente(s) antes determinar o conjunto de tubo-em-tubo. Alternativamente, osmeios para quebra tal como uma válvula ou a abertura deselada de outra maneira podem ser incorporadas no própriorecipiente(s) (a si mesmos), cuja a válvula ou a aberturaestão projetadas para admitir o gás no recipiente(s) em umataxa controlada de modo a permitir suficiente tempo para aconclusão do conjunto de tubo-em-tubo antes que a totalexpansão do recipiente(s) ocorra.

O recipiente(s) pode ser quebrado usando meiosquímicos. Um método compreende o uso de um dispositivo quelibera um solvente ou um agente químico que se dissolve ouque reaja com o material que compreende o recipiente(s)para degradar a integridade do recipiente(s), provocandodesse modo uma quebra do recipiente (s) . O dispositivo podeser fixado à superfície do recipiente por adesivo ou poroutros meios adequados, e pode ser fixado antes, durante,ou após o conjunto do aparelho de tubo-em-tubo. Odispositivo também pode conter um reagente que reageexotermicamente com o material que compreende orecipiente(s), ou uma mistura dos reagentes que reagem como material do recipiente(s) e/ou um com o outro, fornecendodesse modo o aquecimento localizado para a superfície dorecipiente(s) e desse modo efetuar a quebra do mesmo. Odispositivo pode conter um material explosivo (por exemplo,uma capa explosiva ou um dispositivo similar) de modo que,quando detonada, a onda de choque resultante rompemecanicamente o recipiente(s) e leva a quebra do mesmo. Odispositivo pode compreender um fio inflamável, tal como umfusível, cujo fio pode ser fixo à superfície interna ouexterna do recipiente(s). Sob ignição, o fio inflamável iráqueimar através da superfície do recipiente(s) e quebra omesmo.

Já em outras modalidades, o recipiente(s) não é (são)selado. A alteração do recipiente(s) (não selado) pode serrealizada como previamente apresentada aqui para orecipiente(s) selado com a exceção de qualquer requerimentopara introduzir um gás para igualar a pressão norecipiente(s) selado, e ainda inclui alteração de quaisquermeios de restrição para reduzir o nível de restrição nomaterial compressível. A alteração de meios de restriçãopode ser a mesma como previamente apresentada aqui paraquebra do recipiente(s) selado, e a adaptação dos métodosde quebra para a alteração dos meios de restrição estaráfacilmente aparente para o técnica versado.

O método da invenção opcionalmente ainda inclui etapasadicionais. Uma etapa adicional opcional compreendeverificar a alteração do recipiente(s) e/ou meios derestrição. Os métodos adequados para verificar a alteraçãodos recipiente(s) e/ou meios de restrição incluem mas nãosão limitados aos métodos visuais, às técnicas de formaçãode imagem por ultra-som, e formação de imagem por raio X.Os métodos da verificação podem ser realizados durante aalteração do recipiente(s) e/ou meios de restrição paraassegurar a alteração adequada, ou podem ser realizadosapós a alteração.

Uma outra etapa adicional opcional compreendeposicionar o material isolante adicional no annulus antesda alteração do recipiente(s). O material isolanteadicional pode ser qualquer material isolante adequado epode compreender um ou mais os materiais isolantes quepodem ser os mesmos ou diferentes. Tipicamente, o materialisolante adicional compreende um material compressivel.Preferivelmente, o material isolante adicional podecompreender um ou mais revestimentos que compreendem ummaterial poroso, resiliente, volumetricamente compressivelnão particulado.

O material isolante adicional pode compreender umapelícula metálica ou metalizada. A película metálica oumetalizada serve para reduzir a transmissão da energiaentre o tubo(s) interno e o tubo externo através daradiação. A película metálica ou metalizada pode serqualquer tal película adequada. Os exemplos de películasmetálicas ou metalizadas adequadas incluem a lâmina dealumínio, substratos revestidos de alumínio incluindopelículas do polímero, tecidos, e o semelhante. A películametálica ou metalizada pode ser uma película separada, oupode ser incorporada em um revestimento isolante, pode serincorporada no recipiente(s) segundo o qual a películametálica ou metalizada pode residir na superfície externaou a superfície interna ou o recipiente(s). A películametálica ou metalizada pode ser presa em qualquersuperfície dentro do annulus usando qualquer fecho adequadocomo previamente apresentado aqui, ou pode ser colocada semnenhum fecho (por exemplo, enrolando em qualquersuperfície). O material que compreende o recipiente(s) ,certamente, pode ser uma película metálica ou metalizadatambém.

Em adição a compreender uma película metálica oumetalizada, o material isolante adicional pode compreenderqualquer película adequada. Exemplos não limitativos depelículas adequadas incluem películas ou tecidospoliméricos e/ou tecidos. A esse respeito "película" serefere a uma folha fina de material isolante (por exemplo,películas formadas de fibras de polietileno de altadensidade tal como o material TYVEK) , cuja folha pode terqualquer configuração adequada e que pode compreender umaou mais camada do mesmo ou de material diferente. Apelícula também pode compreender um composto que compreendeuma membrana permeável interposta entre uma camada internae externa (por exemplo, material GORE-TEX® ou o outromaterial de politetrafluoroetileno). A película pode serpresa ou incorporada no aparelho de tubo-em-tubo emqualquer maneira adequada, por exemplo, como apresentadopreviamente aqui para a película metálica ou metalizada.

O material isolante adicional pode ser posicionadopara o ajuste entre a superfície interna do tubo externo eo recipiente(s) ou entre a superfície externa do tubo(s)interno e o recipiente(s). O material isolante adicionaldesejável é arranjado de modo que quaisquer bordas estejamalternadas com relação às bordas do recipiente(s) de modo anão fornecer passagens de transferência de energia entre otubo(s) interno e o tubo externo. O material isolanteadicional pode ser incorporado no recipiente ou orecipiente pode ser constituído do material isolante.

O tubo(s) interno pode ser disposto em qualquermaneira adequada dentro do tubo externo, e o tubo(s)interno e o tubo externo podem ter qualquer forma de seçãotransversal adequada. Por exemplo, o tubo(s) interno e otubo externo podem ambos ser circulares na seçãotransversal. Se o aparelho de tubo-em-tubo compreende umúnico tubo interno, o tubo interno pode ser dispostoconcentricamente dentro do tubo externo, dispostoassimetricamente dentro do tubo interno, ou livre paraassumir qualquer disposição dentro do tubo interno. Se oaparelho de tubo-em-tubo compreende uma pluralidade detubos internos, os tubos internos similarmente podem sercolocados dentro do tubo externo em qualquer posiçãoadequada. Os fios e os cabos podem também ser dispostosdentro do tubo externo.

Em algumas modalidades o tubo externo pode serconstruído e/ou colocado diretamente no recipiente quecontem o material compressível que foi fixado ao tubo(s)interno. Nestas modalidades, a abertura entre o recipienteque contem o material compressível e o tubo externo podeser eliminada (tal que há um contato direto entre asuperfície interna do tubo externo e o recipiente dematerial compressível) ou quase eliminada. Isto permite queo material compressível esteja em um nível mais elevado decompressão mesmo depois que o recipiente é alterado (porexemplo, o selo é quebrado). Em alguns casos, ter omaterial em um nível mais elevado de compressão é desejávelou porque pode permitir o desempenho térmico e/ou mecânicomelhorado da camada da isolante. Além disso, o ato deconstruir o tubo externo pode funcionar para quebrar orecipiente. O método específico de construção do tubodependerá das propriedades específicas do materialrequeridas do tubo externo e exemplos não limitativos demétodos da construção incluem enrolar, extrudar,pulverizar, moldar, ou termo-encolher o tubo externodiretamente no recipiente. Exemplos não limitativos dematerial do tubo externo são elastômeros (incluindo,silicones), polímeros termorrígidos (incluindo Epóxies),polímeros termoplásticos (incluindo polietileno, acrílico,policarbonato, polipropileno, poliamida, o

polivinilcloreto, o poliestireno), espumas de polímero(incluindo espuma de poliuretano), e compósitos (incluindopolímeros reforçados com fibra de carbono, e fibra devidro) . Em uma modalidade do acima, uma tubo isolante noconjunto de tubo compreende pelo menos um tubo interno comuma superfície externa; pelo menos um recipiente que contemmaterial poroso, resiliente, compressível comprimido,segundo o qual o recipiente é ligado ao tubo(s) interno esegundo o qual um tubo externo que tem sido aplicado sobreo recipiente (s) de modo que a superfície interna do tuboexterno e a superfície externa do recipiente(s) estejamparcialmente ou completamente em contato direto. Orecipiente(s) pode também ser parcialmente ou completamenteincluído dentro de uma luva antes que o tubo externo sejaaplicado.

Adicionalmente, embora o tubo externo seja referidoaqui como um único tubo, o aparelho de tubo-em-tubo podecompreender uma pluralidade de tubos externos (por exemplo,uma estrutura de tubo-em-tubo-in-pipe). Por exemplo, oaparelho de tubo-em-tubo pode compreender pelo menos umtubo interno disposto dentro de um primeiro tubo externo, eum segundo tubo externo disposto em volta do primeiro tuboexterno. Um material poroso, resiliente, volumetricamentecompressível, ou qualquer material adequado, ou nenhummaterial podem ser dispostos no espaço anular definido pelasuperfície externa do primeiro tubo externo e pelasuperfície interna do segundo tubo externo. Maisparticularmente, as modalidades são contempladas segundo oqual tal material poroso, resiliente, volumetricamentecompressível ocupa pelo menos um dos espaços anulares entrea superfície externa do tubo interna e a superfície internade um primeiro tubo externo; e entre a superfície externado primeiro tubo externo e a superfície interna do segundotubo externo, e assim por diante. Tal material pode ou nãopode ser restringido por um recipiente. É observado que nasmodalidades onde um espaço anular não é ocupado pelomaterial poroso, resiliente, volumetricamente compressível,tal espaço anular pode ser preenchido com qualquer materialadequado (incluindo mas não limitado a, material poroso,resiliente, volumetricamente compressível não comprimido,revestimentos que contêm tal material, revestimentos deaerogel, espuma de poliuretano, contas de vidro, fibras (emtecido, não tecido, frouxas ou de outras formas), materiaisparticulados ou não particulados, ou mesmo nenhum material.

Opcionalmente, pelo menos um espaçador pode serfornecido e posicionado de modo que o espaçador(es) residageralmente em pelo menos um espaço anular. O espaçador(es)funciona para posicionar o tubo(s) interno dentro do espaçoanular, e/ou para posicionar os tubos externos dentro dosespaços anulares adicionais se mais que um tubo externo forutilizado. Em uma modalidade, o espaçador(s) quandoadequado terá uma forma de seção transversal circular ouelíptica com pelo menos a uma abertura para permitir apassagem através da mesma do tubo(s) interno e/ou externo.Deve-se observar que o número dos espaçadores utilizados noconjunto isolante de tubo-em-tubo da invenção é ou pode sermenor do que o número que seria requerido de outra maneiraem um conjunto de tubo-em-tubo que é produzido usando umoutro método da técnica anterior.

O espaçador(s) contata opcionalmente pelo menos umaparte da superfície externa do tubo(s) interno (ou externo)e/ou pelo menos uma parte da superfície interna da pelomenos um tubo externo. Na modalidade onde o espaçador(s)contata a superfície externa do tubo(s) interno e asuperfície interna do tubo externo, o espaçador(s) podeagir para transmitir uma pressão aplicada à superfícieexterna do tubo(s) externo para a superfície externa dotubo(s) interno (ou externo), e fornece desse modo arigidez estrutural aumentada para o tubo(s) externo. Talmodalidade é particularmente útil quando o conjunto detubo-em-tubo é usado em aplicações no fundo do mar.

Em uma outra modalidade, uma pluralidade deespaçadores, os anteparos e/ou os centralizadores sãocolocados em volta da parte externa do recipiente(s) efixados a parte externa do recipiente(s) por qualquer dosmeios adequados, cuja modalidade permiti vantajosamente aeliminação de uma etapa separada de fornecer os espaçadorese de posicionar os espaçadores dentro do espaço anular. Osespaçadores também podem facilitar o conjunto do aparelhode tubo-em-tubo protegendo o recipiente(s) da quebraacidental, ajudando no posicionamento dos tubos, e osemelhante. Os espaçadores podem ter qualquer configuraçãoadequada. Por exemplo, os espaçadores podem ser nervurasnão contíguas, ou aletas, tendo uma dimensão alongada que éalinhada longitudinalmente com relação ao tubo externo e aotubo(s) interno. Os espaçadores podem ser circulares ousemicirculares e pelo menos parcialmente envolver orecipiente(s). Os espaçadores podem ser feitos de qualquermaterial adequado e podem ter qualquer geometria de seçãotransversal adequada (por exemplo, redondo, plano,triangular, e o semelhante). Preferivelmente, osespaçadores compreenderão um material isolante.

Quando mais de um espaçador é usado em configuraçõesatualmente praticadas de tubo-em-tubo, os espaçadores estãoposicionados de acordo com os requerimentos do projeto. Emsistemas de enrolar em carretei, por exemplo, espaçadoressão colocados tipicamente cerca de 2 m à parte. Comodescrito acima, em uma modalidade da invenção, a forçamecânica fornecida pelo material isolante permite o uso depoucos espaçadores que poderiam ser usados de outra maneirahoje, de modo que os espaçadores podem ser colocados emdistâncias maiores, por exemplo, no exemplo de enrolar emcarretei, cerca de 2 m (por exemplo, cerca de 4 m ou mais,ou cerca de 6 m ou mais, ou cerca de 10 m ou mais, ou mesmocerca de 2 0 m ou mais) à parte. Em uma outra modalidade, oconjunto de tubo-em-tubo pode não ter nenhum espaçador.Porque os espaçadores fornecem geralmente menor grau deisolamento do que o material compressível da invenção,vantajosamente o uso de poucos espaçadores melhora acapacidade total de isolamento do conjunto de tubo-em-tuboem comparação ao uso de mais espaçadores, com a maiormelhoria na capacidade de isolamento obtida com o uso denenhum espaçador.

Quando o conjunto de tubo-em-tubo compreende pelomenos um espaçador, o espaçador(s) pode ainda compreendermeios para quebra ou a alteração do recipiente (s) pelosmétodos de quebra e de alteração apresentados aqui. Porexemplo, o espaçador(s) pode compreender meios deaquecimento, meios mecânicos, ou meios químicos para quebraalterar o recipiente(s) sob colocação do recipiente(s)dentro do annulus ou em qualquer tempo pré-determinadoconseqüentemente.

A invenção ainda fornece um conjunto isolante de tubo-em-tubo que compreende (a) pelo menos um tubo interno comuma superfície externa, (b) um tubo externo com umasuperfície interna que está disposta em volta de pelo menosum tubo interno, (c) um espaço anular entre a superfícieinterna do tubo externo e a superfície externa de pelomenos um tubo interno, (d) um material poroso, resiliente,compressível disposto no espaço anular, e (e) umremanescente de um recipiente que foi posicionadopreviamente no espaço anular e previamente mantido omaterial compressível um volume menor do que o volume domaterial compressível no espaço anular. Os vários elementosdo conjunto isolante de tubo-em-tubo são como descritospreviamente aqui.

O remanescente (ou o resíduo de) de um recipiente quepreviamente manteve o material compressível podecompreender o recipiente inteiro após a alteração, ouqualquer parte do recipiente após a alteração. Por exemplo,se a alteração compreende uma alteração destrutiva dorecipiente, tal como a fusão ou irreversivelmente degradapelo menos de uma parte do mesmo, pelo menos uma parte dorecipiente permanecerá no espaço anular conseqüentemente.A invenção fornece adicionalmente um sistema isolantede tubo-em-tubo preparado de acordo com o método descritodescrito aqui. Em particular a invenção fornece um sistemaisolante de tubo-em-tubo que compreende (a) dois conjuntosisolantes de tubo-em-tubo segundo o qual o comprimento depelo menos um tubo interno é maior do que o comprimento dotubo externo, e segundo o qual as extremidades que se opõemdo tubo(s) interno se estendem além das extremidades que seopõem do tubo externo, e segundo a qual uma extremidade dotubo(s) interno de um dos dois conjuntos isolantes de tubo-em-tubo é conectada seladamente a uma extremidade dotubo(s) interno dos outros dos dois conjuntos isolantes detubo-em-tubo de modo que os tubos internos são contatados eem uma comunicação um com o outro para o fluxo do fluidoatravés do mesmo, e (b) uma luva na forma de uma estruturatubular tendo um furo o qual tem um tamanho para receber osconjuntos de tubo-em-tubo, segundo a qual uma extremidadeda luva é conectada seladamente ao tubo externo de um dosdois conjuntos de tubo-em-tubo isolantes e na outraextremidade da luva é conectado seladamente ao tubo externodos outros dos dois conjuntos isolantes de tubo-em-tubo. Osistema isolante de tubo-em-tubo opcionalmente compreendemais de um material isolante disposto no espaço entre aluva e os tubos internos dos dois conjuntos isolantes detubo-em-tubo. Os vários elementos do conjunto isolante detubo-em-tubo são como descritos previamente aqui.

A invenção ainda fornece um conjunto isolante de tubo-em-tubo que compreende (a) pelo menos um tubo interno comuma superfície externa, (b) um tubo externo com umasuperfície interna que está disposta em volta de pelo menosum tubo interno, (c) um espaço anular entre a superfícieinterna do tubo externo e a superfície externa de pelomenos um tubo interno, e (d) uma sílica nanoporosa dispostano espaço anular, segundo a qual a sílica nanoporosa temuma densidade entre 8 0 kg/m3 e cerca de 14 0 kg/m3 e umcondutividade térmica de cerca de 20 mW/m.K ou menos (porexemplo, cerca de 12 mW/m.K a cerca de 20 mW/m.K) quandomedida entre uma superfície a cerca de 0°C e uma superfíciea cerca de 25° C. O conjunto isolante de tubo-em-tubo podeser preparado pelos métodos apresentados previamente aqui,e a sílica nanoporosa pode ser como apresentada previamenteaqui. A condutividade térmica pode ser medida, por exemplo,de acordo com ASTM C518.

Os conjuntos de tubo-em-tubo e os sistemas isolantesda invenção são adequados para o uso para transportarqualquer líquido segundo o qual o líquido é ou poderiaestar em uma temperatura diferente do que o meio em volta.

Para os propósitos deste pedido, do termo "fluido(s)"inclui gases e/ou líquidos. Os conjuntos e os sistemas dainvenção são particularmente úteis em transportarhidrocarbonetos (por exemplo, óleo bruto e gás natural) doponto de extração ao armazenamento ou em processarfacilidades, assim como para transportar o gás naturalliqüefeito de ponto a ponto.

EXEMPLO

Este exemplo ainda ilustra a invenção mas, certamente,não deve ser interpretado em qualquer forma limitante deseu escopo.

Quatro amostras diferentes de partículas de aerogel desílica foram colocadas em uma célula Plexiglás que tem umvolume interno de20x20xlcm. Na amostra A (controle),as partículas de aerogel de sílica foram dispostas nacélula sem nenhuma compressão. Nas amostras B, C, e D(invenção), quantidades aumentadas das partículas deaerogel de sílica foram dispostas na célula com quantidadesaumentadas de compressão para se ajustar as partículas deaerogel de sílica dentro do volume interno da célula.

Para cada amostra, a compressão em percentual foideterminada do volume da partícula de aerogel de sílicaantes da compressão (Vb) e do volume após a compressão (Va= volume da célula em trabalho = 400 cm3) , isto é, o volumeinterno da célula, usando a seguinte equação: Compressão empercentual = [ (Vb- Va)/Vb ] x 100%. A densidade em massade cada amostra foi calculada dividindo o peso daspartículas de aerogel de sílica para uma amostra particularpelo volume interno da célula.

A condutividade térmica de cada amostra foideterminada usando um protocolo paralelo Placa Quente deacordo com ASTM C518. A condutividade térmica, assim como acompressão em percentual e a densidade em massa, de cadauma das amostras são determinadas na tabela.

Tabela: Condutividade térmica versus compressão empercentual

<table>table see original document page 61</column></row><table>Como é aparente dos resultados determinados na tabela,a condutividade térmica exibida pelas partículas de aerogeldesejavelmente diminuem conforme a compressão em percentualdas partículas de aerogel aumentam para a faixa de pelomenos cerca de 30-40%. Em particular, as partículas deaerogel em compressão de 33% e de 45% exibiram cerca de umaredução de 22% na condutividade térmica em comparação comas partículas de aerogel sob nenhuma compressão.

Todas as referências, incluindo publicações, pedidosde patente, e patentes, citadas aqui são incorporados pormeio deste por referência à mesma extensão como se cadareferência fosse indicada individualmente e especificamentepara ser incorporada por referência e fosse apresentada emsua totalidade.

O uso dos termos "um" e "uma" e "o" e referentessimilares no contexto ao descrever a invenção(especialmente no contexto das modalidades precedentes)deve ser interpretado para cobrir o singular e o plural, amenos que indicado de outra maneira aqui ou contrariamenteclaramente pelo contexto. Os termos "que compreendem,""tendo," "incluindo," e "contendo" devem ser interpretadoscomo termos de significado aberto (isto é, significando"incluindo, mas não limitado a,") a menos que de outramaneira observado. Apresentação das faixas de valores aquié meramente intencionada para servir como um métodoestenográfico de consultar individualmente a cada valorseparado que se enquadra dentro da escala, a menos queindicado de outra maneira aqui, e cada um valor separado éincorporado no pedido como se fosse apresentadoindividualmente aqui. Todos os métodos descritos aqui podemser realizados em qualquer ordem adequada a menos queindicado de outra maneira aqui ou contrariamente de outramaneira claramente pelo contexto. O uso de qualquer e detodos os exemplos, ou a língua exemplar (por exemplo, "talcomo") fornecidos aqui, são intencionados para meramenteiluminar melhor a invenção e não fornece uma limitaçãosobre o espaço da invenção a menos que especificado deoutra maneira. Nenhuma linguagem no pedido não deve serinterpretada como indicativa de qualquer elemento nãoespecificado como essencial à realização da invenção. Asmodalidades preferidas desta invenção são descritas aqui,incluindo melhor modo conhecido pelos inventores pararealizar a invenção. As variações daquelas modalidadespreferidas podem tornar-se aparentes para aqueles versadosna técnica sob leitura da descrição anterior. Os inventoresesperam que técnicos versados empreguem variações conformeadequadas, e os inventores pretendem para a invenção queseja realizada de outra maneira do que a descritaespecificamente aqui. Conseqüentemente, esta invençãoinclui todas as modificações e equivalentes da matéria emquestão descrita aqui conforme permitida pela leiaplicável. Além disso, qualquer combinação dos elementosacima descritos em todas as variações possíveis dos mesmosé abrangida pela invenção a menos que indicado de outramaneira aqui ou contrariamente de outra maneira claramentepelo contexto.

Claims (66)

1. Método de preparar um conjunto tubo-em-tubo isoladocaracterizado pelo fato de que compreende:(i) fornecer um conjunto que compreende:(a) pelo menos um tubo interno,(b) um tubo externo que está posicionado em volta depelo menos um tubo interno para criar um espaço anularentre a superfície externa de pelo menos um tubo interno ea superfície interna do tubo externo, e(c) pelo menos um recipiente compreendendo materialporoso, resiliente, volumetricamente compressível, segundoo qual o material compressível é restringido dentro dorecipiente e tem um primeiro volume, no qual o primeirovolume do material compressível é menor do que o volume nãorestringido do material compressível, e segundo o qual pelomenos um recipiente é disposto no espaço anular, e(ii) alterar pelo menos um recipiente para reduzir arestrição sobre o material compressível para aumentar ovolume do material compressível para um segundo volume queé maior do que o primeiro volume, formando desse modo umconjunto de tubo-em-tubo isolante.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que ainda compreende selar cadaextremidade do conjunto tubo-em-tubo de modo a fechartotalmente o espaço anular.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o material compressível nosegundo volume, substancialmente preencher o espaço anular.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que o material compressível nosegundo volume está sob restrição, e segundo o qual ovolume não restringido do material compressível dentro doespaço anular é maior do que o volume do espaço anular.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que o volume não restringido domaterial compressível dentro do espaço anular é 1% ou maiordo que o volume do espaço anular.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o material compressível é ummaterial hidrofóbico, um aerogel, um aerogel de sílica, umasílica nanoporosa, ou um revestimento que compreendefibras.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o material compressívelcompreende partículas tendo um tamanho de partícula médiode 0,1 mm a 5 mm.

8. Método, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que o revestimento possui umaestrutura fibrosa elevada.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o material compressívelainda compreende um opacificador selecionado do grupo queconsiste de negro de fumo, dióxido de titânio, silicato dezircônio, e suas misturas.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o recipiente compreende umapelícula compreendida de um metal, um polímero, umcopolímero, um tecido ou uma combinação dos mesmos.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que alterar pelo menos umrecipiente compreende quebrar pelo menos um recipiente.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que a quebra de pelo menos umrecipiente é executada pelo aquecimento, ruptura mecânicapor aquecimento elétrico resistente, irradiação com umfeixe incidente de radiação, aplicação de um diferencial depressão, meios químicos, ou meios bioquímicos.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que ainda compreende posicionarmaterial isolante adicional no espaço anular antes dealterar pelo menos um recipiente.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que o material isolanteadicional compeende um material compressível.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de que o material isolanteadicional é um revestimento compreendendo um material tendouma estrutura fibrosa elevada e um aerogel.

16. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o material compressível é ummeio para transferir uma ou mais de forças longitudinais ouradiais entre os tubos interno e externo.

17. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que um ou mais dos tubos internoe externo são formados de um material flexível.

18. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o recipiente é um recipientearcado alongado e que o recipiente arcado alongado écoextensivo com a superfície exterior do tubo interno parauma extensão do tubo interno.

19. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de ainda compreender o fornecimentode um espaçador e posicionamento do espaçador no espaçoanular.

20. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o número de espaçadoresutilizados no conjunto tubo-em-tubo isolado é menor do queo número que seria normalmente requerido em um conjuntotubo-em-tubo produzido usando outro método.

21. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que nenhum espaçador estápresente no espaço anular.

22. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o espaço anular, mediante ainclusão completa, está em uma pressão selecionado do grupoque consiste de pressão substancialmente atmosférica,abaixo da pressão atmosférica e maior do que a pressãoatmosférica.

23. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o recipiente é um recipienteselado, o material compressível no pelo menos um recipienteno primeiro volume está sob uma pressão reduzida que émenor que a pressão atmosférica, o espaço anular tem umapressão maior do que a pressão reduzida dentro de pelomenos um recipiente, e a alteração de pelo menos umrecipiente compreende igualar a pressão em pelo menos umrecipiente com a pressão do espaço anular para aumentar ovolume do material compressível para o segundo volume.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23,caracterizado pelo fato de que a pressão reduzida dentro depelo menos um recipiente é de 0,1 KPa a 100 KPa.

25. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que ainda compreende a etapa deadicionar pelo menos um tubo externo adicional, e segundo oqual um espaço anular adicional está presente entre asuperfície externa do tubo externo e a superfície internado tubo externo adicional, e segundo o qual o espaço anularadicional é ocupado pelo material selecionado do grupo queconsiste de: ar; material poroso resiliente,volumetricamente compressível; aerogel; revestimentos;fibras; revestimentos contendo aerogel; espuma depoliuretano ou contas de vidro.

26. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, caracterizadopelo fato de ser preparado conforme o método dareivindicação 1.

27. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, caracterizadopelo fato de compreender:(a) pelo menos um tubo interno com uma superfícieexterna;(b) um tubo externo com uma superfície interna que édisposta em volta de pelo menos um tubo interno;(c) um espaço anular entre a superfície interna dotubo externo e a superfície externa de pelo menos um tubointerno;(d) um material poroso, resiliente, compressíveldisposto no espaço anular; e(e) um remanescente de um recipiente que previamentefoi posicionado no espaço anular e previamente manteve omaterial compressível em um volume menor que o volume domaterial compressível no espaço anular.

28. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de que cadaextremidade do conjunto de tubo-em-tubo é selada de modo afechar totalmente o espaço anular.

29. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o materialcompressível substancialmente preenche o espaço anular.

30. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o materialcompressível está sob restrição, e segundo o qual o volumenão restringido do material compressível dentro do espaçoanular é maior do que o volume do espaço anular.

31. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o volumenão restringido do material compressível dentro do espaçoanular é 1% ou maior do que o volume do espaço anular.

32. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o materialcompressível é um material hidrofóbico, um aerogel, umaerogel de sílica, uma sílica nanoporosa, ou umrevestimento que compreende fibras.

33. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o materialcompressível compreende partículas tendo um tamanho departícula médio de 0,1 mm a 5 mm.

34. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 32, caracterizado pelo fato de que orevestimento possui uma estrutura fibrosa elevada.

35. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o materialcompressível ainda compreende um opacificador selecionadodo grupo que consiste de negro de fumo, dióxido de titânio,silicato de zircônio, e suas misturas.

36. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de que orecipiente compreende uma película compreendida de ummetal, um polímero, um tecido ou uma combinação dos mesmos.

37. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o conjuntode tubo-em-tubo isolado ainda compreende material isolanteadicional.

38. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o materialisolante adicional é um revestimento compreendendo ummaterial tendo uma estrutura fibrosa elevada e um aerogel.

39. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o materialcompressível é um meio para transferir forças longitudinaisentre os tubos interno e externo.

40. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de que um ou maisdos tubos interno e externo são flexíveis.

41. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de aindacompreender um espaçador posicionado no espaço anular.

42. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de que nenhumespaçador está presente no espaço anular.

43. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o espaçoanular está em uma pressão selecionada do grupo queconsiste de pressão substancialmente atmosférica, abaixo dapressão atmosférica ou maior do que a pressão atmosférica.

44. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o materialcompressível tem uma condutividade térmica de 2 0 mW/m.K oumenos quando medida entre uma superfície a 0°C e umasuperfície a 25°C.

45. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, caracterizadopelo fato de compreender:(a) pelo menos um tubo interno com uma superfícieexterna;(b) um tubo externo com uma superfície interna que édisposta em volta de pelo menos um tubo interno;(c) um espaço anular entre a superfície interna dotubo externo e a superfície externa de pelo menos um tubointerno;(d) sílica nanoporosa disposta no espaço anular;segundo a qual a sílica nanoporosa tem uma densidadeentre 80 kg/m3 e 140 kg/m3 e uma condutividade térmica de-20 mW/m.K ou menos quando medida entre uma superfície a 0°Ce uma superfície a 25°C.

46. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 45, caracterizado pelo fato de que cadaextremidade do conjunto tubo-em-tubo é selada de modo afechar totalmente o espaço anular.

47. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 45, caracterizado pelo fato de que a sílicananoporosa substancialmente preenche o espaço anular.

48. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 45, caracterizado pelo fato de que a sílicananoporosa está sob restrição, e segundo o qual o volumenão restringido da sílica nanoporosa dentro do espaçoanular é maior do que o volume do espaço anular.

49. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 45, caracterizado pelo fato de que o volumenão restringido da sílica nanoporosa dentro do espaçoanular é 1% ou maior do que o volume do espaço anular.

50. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 45, caracterizado pelo fato de que a sílicananoporosa é uma sílica nanoporosa hidrofóbica ou aerogelde sílica.

51. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 45, caracterizado pelo fato de que a sílicananoporosa compreende partículas tendo um tamanho departícula médio de 0,1 mm a 5 mm.

52. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 45, caracterizado pelo fato de que aindacompreende um opacificador diposto no espaço anular, em queo pacificador é selecionado do grupo que consiste de negrode fumo, dióxido de titânio, silicato de zircônio, e suasmisturas.

53. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 45, caracterizado pelo fato de que aindacompreende material isolante adicional disposto entre asuperfície externa do tubo interno e a superfície internado tubo externo.

54. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 53, caracterizado pelo fato de que o materialisolante adicional é um revestimento compreendendo ummaterial tendo uma estrutura fibrosa elevada e um aerogel.

55. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 45, caracterizado pelo fato de que a sílicananoporosa é um meio para transferir forças longitudinaisentre os tubos interno e externo.

56. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 45, caracterizado pelo fato de que um ou maisdos tubos interno ou externo são flexíveis.

57. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 45, caracterizado pelo fato de que aindacompreende um espaçador posicionado no espaço anular.

58. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 45, caracterizado pelo fato de que nenhumespaçador está presente no espaço anular.

59. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 45, caracterizado pelo fato de que o espaçoanular está em uma pressão selecionada do grupo queconsiste de: pressão substancialmente atmosférica, abaixoda pressão atmosférica e maior que a pressão atmosférica.

60. Sistema de tubo-em-tubo isolado, caracterizadopelo fato de compreender:(a) dois conjuntos de tubo-em-tubo isolado definidosna reivindicação 45, em que o comprimento de pelo menos umtubo interno é maior do que o comprimento do tubo externo,em que as extremidades opostas de pelo menos um tubointerno se estende além das extremidades opostas do tuboexterno, e em que uma extremidade de pelo menos um tubointerno de um ou dos dois conjuntos de tubo-em-tubo isoladoé conectada de forma selável à uma extremidade de pelomenos um tubo interno do outro de dois conjuntos de tubo-em-tubo isolado, de modo que os tubos internos estejamligados e em comunicação um com o outro para escoamento defluido através dos mesmos; e(b) um escravo na forma de uma estrutura tubular tendoum orifício que tem um tamanho para receber os conjuntostubo-em-tubo, em que uma extremidade do escravo é conectadade forma selável ao tubo externo de um dos dois conjuntosde tubo-em-tubo isolado e a outra extremidade do escravo éconectada de forma selável ao tubo externo do outro dosdois conjuntos de tubo-em-tubo isolado.

61. Sistema de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 60, caracterizado pelo fato de que aindacompreende um material isolante disposto no espaço entre oescravo e os tubos internos dos dois conjuntos de tubo-em-tubo isolado.

62. Conjunto de tubo-em-tubo isolado caracterizadopelo fato de que compreende:(a) pelo menos um tubo interno com uma superfícieexterna;(b) um tubo externo com uma superfície interna que édisposta em volta de pelo menos um tubo interno;(c) um espaço anular entre a superfície interna dotubo externo e a superfície externa de pelo menos um tubointerno;(d) um recipiente contendo material poroso, resilientecompressível comprimido, dito recipiente sendo disposto noespaço anular; e(e) espaço vazio entre o recipiente (s) e a superfícieinterna do tubo externo.

63. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 62, caracterizado pelo fato de que aindacompreende um centralizador ou espaçador.

64. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 62, caracterizado pelo fato de que o materialcompressível compreende aerogel.

65. Conjunto de tubo-em-tubo isolado, de acordo com areivindicação 62, caracterizado pelo fato de que o ditorecipiente ainda contém um remanescente de um recipienteque previamente foi posicionado no espaço anular epreviamente manteve o material compressível em um volumemenor do que o volume do material compressível no espaçoanular.

66. Sistema de tubo-em-tubo isolado, caracterizadopelo fato de que compreende um tubo interno, um tuboexterno e isolamento entre os mesmos, segundo o qual oisolamento fornece uma ou mais de carga longitudinal ouradial entre o tubo intex-no e o tubo externo, e segundo oqual o isolamento não é adesivamente ligado ao tubo internoou tubo externo.