BRPI0710424A2 - mangueira, uso de uma mangueira , método para fabricar mangueira e aparelho - Google Patents

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BRPI0710424A2
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Joel Aron Witz
David N Cox
Gerard Anthony Hall
Richard Smith
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Bhp Billiton Petroleum Pty Ltd
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Abstract

MANGUEIRA, USO DE UMA MANGUEIRA, MéTODO PARA FABRICAR MANGUEIRA E APARELHO PARA FABRICAR MANGUEIRA. A invenção se relaciona a uma mangueira de compósito, capaz de ser usada sem vazar, e tendo comprimento e diâmetro maiores que aqueles anteriormente conseguidos. Uma mangueira de compósito (10) compreende um corpo tubular (12) de material flexível arranjado entre fios enrolados helicoidalmente interno e externo (22, 24). A mangueira (10) adicionalmente compreende um meio de reforço (20) adaptado de modo a reduzir a deformação do corpo tubular (12) quando o corpo tubular (12) for submetido à tensão axial, o meio de reforço axial (2) sendo adaptado para exercer uma força radial voltada para dentro em pelo menos uma parte do corpo tubular (12), quando o meio de reforço axial (20) for submetido à tensão axial. A mangueira pode ter um comprimento acima de 30 metros, e um diâmetro acima de 400 mm. Método e aparelho para fabricar uma mangueira também são descritos compreendendo o uso de um mandril não-metálico.

Description

"MANGUEIRA, USO DE UMA MANGUEIRA, MÉTODO PARA FABRICARMANGUEIRA E APARELHO PARA FABRICAR MANGUEIRA".
Campo da Invenção
A presente invenção se relaciona a uma mangueira,mais particularmente a uma mangueira de grandecomprimento, e também a um método e aparelho parafabricar esta mangueira de grande comprimento. A invençãose relaciona especialmente a uma mangueira a usadaem condições criogênicas.
Aplicações típicas de mangueiras compreendem bombeamentode fluidos a partir de um reservatório de fluido sobpressão. Exemplos incluem suprir óleo ou gás deaquecimento doméstico para um boiler, transportarlíquidos e/ou gases a partir de uma plataforma deprodução fixa ou flutuante para um navio, ou a partir deum navio para um tanque em terra; suprir de combustívelcarros de combustível de corrida, em particular parareabastecer carros de fórmula 1 durante "pit-stop"(paradas de reabastecimento e troca de pneu em corridas),e transporte de fluidos corrosivos, como ácido sulfúrico.
É bem conhecido o uso de mangueiras para transporte defluidos, tal como gases liqüefeitos, em baixastemperaturas. Tais mangueiras comumente são usadas notransporte de gases liqüefeitos, tal como gás natural depetróleo e gás propano liqüefeito.
Muitas aplicações requerem que a mangueira seja suportadaao longo de sua extensão. Isto se aplica especialmentepara o transporte de líquidos ou gases mencionados acima.Sem um suporte adicional, a mangueira freqüentemente nãoé capaz de suportar seu próprio peso, ou seu pesocombinado com o peso do fluido em seu interior.
Há três tipos principais de mangueira usadas emaplicações de grande diâmetro para transportar fluidosem pressões elevadas (pelo menos 2 báries):
1- Borracha (capas de borracha vulcanizada formandoo corpo da mangueira);
2- Fole (tubo de aço corrugado);3 - Compósito (filme e tecido entre dois fioshelicoidais).
Esta invenção se relaciona a mangueiras de compósito.
As mangueiras de borracha se diferenciam das mangueirasde compósito e mangueiras fole pelo fato de não incluíremum componente de aço em sua superfície interna.
Tipicamente, as mangueiras de borracha são fabricadasenvolvendo numerosas camadas de material de borracha ealgumas camadas de tecido e aço em torno de um mandrilrevestido com um agente de soltura. Algumas mangueiras deborracha usam um revestimento interno de borrachaextrudada em um mandril como camada intermediária e entãosendo enrolada em seguida. Outras mangueiras de borrachaincluem carcaça incorporada presa dentro do revestimentopara prover resistência ao colapso. A estrutura completaentão é vulcanizada colando as camadas de borracha.
0 conjunto completo da mangueira, incluindo as conexõesde extremidade que também estão no mandril e enroladas naestrutura do corpo da mangueira, é removido do mandril,com uma ação de puxar e girar. A mangueira e o mandrilsão suportadas por vários rolos durante extração.
Tipicamente, as mangueiras de borracha são feitas emcomprimentos de até cerca de 12 metros e calibres de atéEssencialmente, o método tradicional de fabricação demangueiras fole e de compósito é similar ao método defabricação de mangueiras de borracha. Uma mangueira foleé provida em seções suportadas em mandril de aço, ese forem requeridas camadas isoladoras e de proteção,estas seções são enroladas em torno do tubo de fole.
Uma mangueira de compósito tradicionalmente é formadapor um fio de aço enrolado helicoidalmente em um mandrilde aço seguido de um número de camadas de filme e tecido,que é formado dentro do corpo de mangueira pela aplicaçãode um segundo fio helicoidal.
Ambas, mangueira fole e de compósito, são amplamentedisponíveis em calibres de até 200 mm e em comprimentosde até cerca de 30 metros. No entanto, é difícil fabricare extrair uma mangueira de grandes calibres, tal como umcalibre maior que 400 mm, de qualquer um destes tipos demangueira tendo um comprimento maior que 10 metros comtécnicas tradicionais, mas que não é o caso para mangueiras de borracha, sem componente de aço interno.
Ambas, mangueiras fole e de compósito, são correntementefabricadas em mandris de aço que em diâmetros pequenosfuncionam bem e que constituem padrão industrial,contudo, a medida que o calibre aumenta, o efeito de fricção se multiplica dramaticamente. A área desuperfície de contato entre a mangueira e o mandrilaumenta linearmente com o diâmetro, no entanto o peso domandril aumenta aproximadamente com o quadrado dodiâmetro. O produto de ambos fatores dá a fricção entre a mangueira e o mandril, sendo que durante a extração,o peso do mandril é tomado através da mangueira.Outros fatores que afetam a facilidade de extração:
Esfregamento entre o mandril de aço e o fio de aço;Coeficiente de atrito entre os dois materiais; - Uso de rolos suporte para controlar a deflexão domandril.
Tentativas de fabricar mangueiras usando técnicastradicionais resultaram em mangueiras com o calibreapropriado, no entanto, muito curtas, ou tendo calibre ecomprimento requeridos, mas sendo propensas a sedanificarem durante extração, e também com o risco dedanificar o mandril durante extração e, por conseguinte,a adequação industrial deste processo não é praticávelou econômica.
A mangueira de compósito está descrita em muitosdocumentos de técnica anterior incluindo, por exemplo,EP-0076554 OAl e WO 01/96772. Como discutido acima,este tipo de mangueira se caracteriza por uma estruturainterna difícil de remover do mandril durante o processo de fabricação. Em conseqüência, há um limite prático comrespeito ao tamanho da mangueira produzida pela técnicaanterior, enquanto, ao mesmo tempo, mantém sua capacidadede operar em ambientes hostis, tal como em temperaturasmuito altas ou muito baixas e/ou em aplicações marítimas.As GB23 03 574, DE2948416, JP08336845, JP08011138, eJP03075132 descrevem um método para fabricar mangueirasou tubulações, mas não mangueiras fole.
Mangueiras fole têm exclusivamente mandris metálicos;o mandril é exclusivamente aço inoxidável, ou pelo menosrevestido com aço inoxidável. Em 2005, um mandril de açocarbono custa tipicamente cerca de £ 25000 e pode serusado para fabricar cerca de 25-30 mangueiras.No entanto, há um problema com mandris de aço carbono,derivado do fato de o membro interno metálico damangueira freqüentemente ser feito de aço inoxidável.Quando esta mangueira é fabricada com mandril de açocarbono, parte do aço carbono se transfere parasuperfície do membro interno de aço inoxidável, dandoorigem a um local de corrosão no membro interno, que podevir a provocar uma falha em ambientes extremos. Assim,o mandril para mangueiras fole e mangueiras de compósitoem geral é feito de aço inoxidável, que é cerca de trêsa quatro vezes mais caro que um mandril de aço carbono.Descobriu-se um meio melhor para fabricar mangueiras,qual meio permite fabricar mangueiras adequadasem comprimentos e diâmetros antes impossíveis. Portanto,a invenção se relaciona a um método e aparelho parafabricar mangueiras, e também à própria mangueira.De acordo com um aspecto da presente invenção, provê-seuma mangueira compreendendo uma porção de mangueiratubular que se estende continuamente entre duas conexõesde extremidade, onde a citada porção de mangueira tubularcompreende uma pluralidade de seções tubulares corrugadasou convoluídas, quais seções sendo presas de extremidadea extremidade, e pelo menos uma camada de reforçodisposta em torno das citadas seções corrugadas econvoluídas, onde o diâmetro interno da porção demangueira é pelo menos 200 mm e o comprimento da porçãode mangueira pelo menos 30 metros.Deve ser apreciado que a porção de mangueira se estendecontinuamente entre as conexões de extremidade. Assim,a mangueira da presente invenção se diferencia damangueira de técnica anterior pelo fato de compreendercomprimentos mais curtos ligados em seqüência, ligandoas conexões de extremidade.
Em uma configuração preferida, o comprimento da porção demangueira é pelo menos 31 metros, mais preferivelmentepelo menos 32 metros. A porção de mangueiradese j avelmente tem um comprimento de pelo menos35 metros. 0 comprimento da porção de mangueira pode sermuito mais comprido que 3 0 metros, dependendo dosrequisitos. Portanto, a porção de mangueira pode ter umcomprimento de até 50 metros ou mesmo até 60 metros.O comprimento da porção de mangueira tipicamente ficadentro das faixas discutidas acima, sendo que pelo menos30 metros no mínimo.
O diâmetro interno da porção de mangueira preferivelmenteé pelo menos 100 mm, pelo menos 150 mm, pelo menos 200 mmou pelo menos 250 mm, mais pref erivelmente pelo menos300 mm, e ainda mais pref erivelmente pelo menos 350 mm,e o mais preferível dentre todos pelo menos 400 mm.De acordo com configurações preferidas da invenção,o diâmetro interno da porção de mangueira pode serpelo menos 450 mm, pelo menos 500 mm, pelo menos 550 mm,ou pelo menos 600 mm. Sendo improvável que seja desejávelum diâmetro de porção de mangueira maior que 750 mm, etipicamente o diâmetro da porção de mangueira não deveexceder 600 mm.
Mais preferivelmente, a porção de mangueira tem umcomprimento de 30 ou 35 metros, até cerca de 50 metros,em combinação com um diâmetro de 200 a 600 mm,preferivelmente de 300 a 600 mm, mais preferivelmente400 a 600 mm.
De acordo com outro aspecto da invenção, provê-se umamangueira compreendendo uma porção de mangueira tubularque se estende continuamente entre duas conexões deextremidade, onde a citada porção de mangueira tubularcompreende uma pluralidade de seções tubulares corrugadasou convoluídas, presa de extremidade a extremidade epelo menos uma camada de reforço e/ou proteção em tornodas citadas seções corrugadas ou convoluídas, ondeo diâmetro interno da porção de mangueira é pelo menos300 mm e o comprimento da porção de mangueira pelo menos5 metros.
Em uma configuração preferida, o comprimento da porção demangueira é pelo menos 8 metros, mais preferivelmentepelo menos 10 metros, mais preferivelmente pelo menos15 metros, e ainda mais preferivelmente pelo menos20 metros, ou pelo menos 2 5 metros. Em configuraçõespreferidas, em particular, a porção de mangueira pode terpelo menos 3 0 metros de comprimento. 0 comprimento daporção de mangueira pode ser muito maior que 3 0 metros,dependendo dos requisitos. Assim, a porção de mangueirapode ter um comprimento de até 50 metros, ou mesmo até60 metros.
O diâmetro interno da porção de mangueira preferivelmenteé pelo menos 350 mm, e mais pref erivelmente pelo menos400 mm. De acordo com configurações preferidas,o diâmetro interno da porção de mangueira pode ser pelomenos 450 mm, pelo menos 500 mm, pelo menos 550 mm,ou pelo menos 600 mm. Sendo improvável que seja desejávelum diâmetro de porção de mangueira maior que 750 mm, etipicamente o diâmetro da porção de mangueira não deveexceder cerca de 300 mm.
Mais preferivelmente, a porção de mangueira tem umcomprimento de 8 ou 10 metros a cerca de 50 metros,
em combinação com um diâmetro interno de 400 a 600 mm.O diâmetro interno da porção de mangueira de acordo coma presente invenção corresponde ao diâmetro externo domandril não-metálico com que foi feito. 0 comprimento daporção de mangueira corresponde à distância entreas conexões de extremidade imediatamente após fabricaçãoda mangueira. Também deve ser notado que devido ànatureza dos materiais e do processo de fabricação,as dimensões da mangueira usualmente têm uma tolerânciade cerca de ± 3%.
É importante entender que a presente invenção provêuma mangueira de compósito de trabalho tendo comprimentose/ou diâmetros maiores que aqueles que seriam possíveiscom a técnica anterior. Há exemplos na técnica anteriorde mangueiras com diâmetros e/ou comprimentos nas faixasdescritas, mas tais mangueiras não são mangueiras detrabalho, ou seja, são mangueiras que não são capazes deoperar em pressões de operação normal sem vazamentos.
A mangueira, de acordo com a presente invenção, pode tertemperaturas de trabalho altas ou baixas, incluindotemperaturas criogênicas.
Quando a mangueira se destina a altas temperaturas,sua temperatura de trabalho pode ser pelo menos 40°C, oupelo menos 60°C, ou pelo menos 80°C, ou pelo menos 100°C,até um máximo de 2OO0C ou 3 00°C.
Quando a mangueira se destina a baixas temperaturas,sua temperatura de trabalho fica na faixa de O0C a -200°Cou -220°C, tipicamente, sua temperatura de trabalho é-2O0C ou menos, -4O0C ou menos, 60°C ou menos, ou80°C ou menos. Para aplicações criogênicas, a temperaturade trabalho tipicamente fica na faixa de -IOO0C a -170°C,-200°C ou -22O0C. A faixa de trabalho de -IOO0C a -220°Cé adequada para a maior parte das aplicações criogênicas,incluindo transporte de gás natural, oxigênio líquido(bp -183°C) ou nitrogênio líquido (bp -196°C) .
Em geral, a pressão de trabalho da mangueira deve ficarna faixa de cerca de 50 0 kPa manométrico, ou 1000 kPamanométrico, até cerca de 2 000 kPa manométrico, oupossivelmente até cerca de 2500 kPa manométrico. Estaspressões se referem à pressão de operação da mangueira, enão à pressão de surto (muitas vezes maior).
A vazão de trabalho depende do fluido, da pressão, edo diâmetro interno. Vazões típicas de trabalho são de1000 a 12000 metro3/hora.Temperaturas de trabalho preferidas ficam na faixa de-100°C a -200°C em pressões a partir de 500 kPamanométrica, preferivelmente 1000 kPa manométrica,até 2000 ou 2500 kPa manométrica.
A mangueira de acordo com a invenção também pode seradequada a materiais corrosivos, tal como ácidos fortes.De acordo com outro aspecto da invenção, prove-se o usoda mangueira descrita acima nas condições descritas detemperatura, pressão e vazão de trabalho, paratransportar um líquido sem vazamento.
Na mangueira de compósito de acordo com a invenção,o membro de aperto interno é preferivelmente um membro deaperto helicoidal, mais preferivelmente um fio. De modosimilar, o membro de aperto externo preferivelmente éum membro de aperto helicoidal, mais preferivelmenteum fio. Tipicamente, o membro de aperto interno e/ou omembro de aperto externo são feitos de metal,preferivelmente de aço inoxidável.
O corpo tubular preferivelmente tem uma camada seladorasanduichada entre camadas de reforço interna e externa.
A porção de mangueira vantajosamente também inclui ummeio de reforço axial adaptado para exercer uma forçaradial voltada para dentro sobre pelo menos parte docorpo tubular, quando o meio de reforço axial é submetidoa tensionamento axial. Em uma configuração preferidaem particular, o meio de reforço axial é provido na formade trançado geralmente tubular. Nesta especificação,o termo "trançado" se refere a um material feito de duasou mais fibras entrelaçadas formando uma estruturaalongada. É uma característica do trançado que estese alonga quando submetido à tensão axial. Trata-sede outra característica do trançado, em forma tubular,o diâmetro do trançado diminui quando submetido a umatensão axial. Assim, provendo um trançado tubularem torno do corpo tubular na estrutura do corpo tubular,o trançado exerce uma força radial voltada para dentrosobre pelo menos parte do corpo tubular, quando esteé submetido à tensão axial. 0 trançado preferivelmentese encontra em forma de capa tubular que é aplicadaà estrutura de mangueira, trazendo o trançado sobre oscomponentes da mangueira já arranjados sobre o mandril.As camadas de reforço e seladora são preferivelmenteenvolvidas em torno do membro de aperto interno.A mangueira pode incluir uma ou mais camadas de reforçoadicionais junto com uma ou mais camada seladora, e umaou mais camadas para melhorar sua flutuabilidade.A mangueira pode incluir uma ou mais camadas de proteção.Preferivelmente, deve haver pelo menos uma camada deproteção sobreposta ao membro de aperto externo.A mangueira de compósito mais preferida para a invençãoestá descrita em WOOl/96772, W02004/044472 eWO 2004/079248, quais conteúdos estão incorporados nestapor referência. A estrutura da mangueira pode sersubstancialmente idêntica às mangueiras descritas nestaspublicações, exceto pelo fato de a presente invençãopermitir que a mangueira de trabalho seja mais comprida etenha diâmetro maior, graças às melhorias introduzidasno processo de fabricação da invenção. As conexões deextremidade da mangueira também podem ser como descritasnas publicações acima - '772, M72, '248.
A mangueira descrita acima pode ser fabricada por métodoe aparelho que serão descritos mais adiantes, que permiteproduzir mangueiras mais longas e com diâmetros maioresque previamente possível.
De acordo com outro aspecto da invenção, provê-seum método para fabricar mangueiras que compreende umaporção de mangueira tubular que se estende continuamenteentre duas conexões de extremidade, onde a citada porçãode mangueira tubular compreende um corpo tubular dispostoentre membros de aperto interno e externo, e o corpotubular compreende pelo menos duas camadas e incluipelo menos uma camada seladora e pelo menos uma camadade reforço, onde o citado método compreende: enrolaro membro de aperto interno em torno de um mandril não-metálico; envolver uma primeira das camadas do corpotubular em torno do membro de aperto interno; envolveruma segunda das camadas do corpo tubular em torno daprimeira camada do corpo tubular; enrolar o membro deaperto externo em torno da segunda camada de reforço;aplicar a respectiva conexão de extremidade a cadaextremidade da porção de mangueira; e remover a mangueirado mandril.
As conexões de extremidade são preferivelmente aplicadasantes de remover a mangueira do mandril, embora em certascircunstâncias estas possam ser aplicadas após removera mangueira do mandril. Preferivelmente, o mandril podeser feito de um material a base de papel, a base demadeira, a base de plástico polimérico, tal como umpolietileno de alta densidade, ou misturas destes. Em umaconfiguração particularmente preferida, o mandril é feitode papelão, ou seja uma placa feita de polpa de papel.Para fabricar uma mangueira de compósitoé particularmente importante garantir que o mandril tenharigidez radial suficiente para suportar as grandes forçasde esmagamento que lhe são aplicadas quando se forma aporção de mangueira. Assim é vantajoso que o mandriltenha rigidez radial suficiente, de modo que a porção demangueira se forme no mandril sem causar nenhuma mudançasubstancial à forma da seção transversal do mandril.
Para conseguir isto, em uma configuração vantajosa,o mandril é feito com um material tendo uma relaçãoMódulo de Young (E) : Densidade (p) na faixa entre 0,1 a10 gigaPascal.metro3/megagrama. Preferivelmente, E/p émaior que 0,3, mais pref erivelmente maior que 0,5, eainda mais pref erivelmente maior que 0,8gigaPascal.metro3/ megagrama. Preferivelmente, a relaçãoE/p é menor que 10, mais preferivelmente menor que 5, e omais preferível menor que 3 gigaPascal.metro3/ megagrama.Assim deve ser apreciado que a faixa mais preferida deE/p se encontra na faixa entre 0,8 e 3gigaPascal. met ro3/megagrama.Os E/p de papelão e polietileno de alta densidade - doismateriais de mandril particularmente preferidossão cerca de 1,2 e 1,0 gigaPascal. metro3/megagrama.O E/p do material de técnica anterior (aço inoxidável)é cerca de 20 gigaPascal .metro3/megagrama.
Em algumas circunstâncias, pode ser desejável usarmateriais compósitos, i.e. fibras dispostas em umamatriz. Materiais compósito têm uma relação E/p próximaàquela do aço inoxidável, mas com densidade muito menor.Assim, em uma configuração alternativa, o material domandril tem E/p de 20 a 22 gigaPascal.metro3/megagrama,e densidade na faixa de 1,0 a 3,0 Mg/metro3. Tipicamente,o material compósito compreende fibras de carbono,de vidro, ou poliméricas em uma matriz polimérica.Com certeza, deve ser apreciado que embora o mandril sejafeito de um material não metálico é perfeitamentepossível que o mandril inclua fibras cerâmicas oumetálicas. Por conseguinte, a invenção contempla o uso deum mandril de papelão com carga metálica ou cerâmica.No entanto, a maior parte deste permanece não-metálico.
Tipicamente, o mandril tem forma substancialmentecilíndrica.
O o mandril tipicamente deve ter um comprimento cerca de1000 a 2000 mm mais longo que a porção de mangueira quese deseja para o mandril. 0 diâmetro externo do mandriltipicamente é idêntico ao diâmetro interno da porção demangueira que se deseja fazer no mandril. Assim,o mandril tipicamente tem um diâmetro externo de 2 00 mm,ou 3 00 mm a 600 mm.
Vantajosamente, o mandril é oco, de modo que um eixomotriz possa ser disposto longitudinalmente no mandril.Em adição, um plugue ê preferivelmente disposto empelo menos uma extremidade do mandril, o arranjosendo tal que o plugue fique firmemente preso ao mandril,com que a rotação do plugue provoca a rotação do mandril.Preferivelmente, um dos citados plugues é dispostoem cada extremidade do mandril. Quando o mandril é oco,a espessura do mandril (diferença entre os diâmetrosinterno e externo) tipicamente é cerca de 10 mm a 25 mm.Como discutido, o mandril não-metálico deve ser feito deum material suficientemente forte para que o mandrilpossa apropriadamente suportar a mangueira durante suaconstrução. Ademais, exceto para qualquer revestimentoque possa ser provido na superfície interna ou externa domandril, o mandril inteiro preferivelmente deve ser feitocom o mesmo material não-metálico.0 eixo motriz é preferivelmente preso a cada plugue edesejavelmente tem uma extremidade que pode ser conectadaa um motor de acionamento, onde a rotação do eixogeométrico provoca a rotação de cada plugue, e, portanto,provoca a rotação do mandril. Em um aspecto preferido,o mandril gira enquanto parte das estruturas (ou todaselas) interna e externa sejam arranjadas em lugar domandril. Preferivelmente, o motor de acionamentoé provido com uma caixa de redução.
Alternativamente, pode não haver eixo motriz, e a rotaçãodo mandril pode ser provida girando um plugue ou ambosplugues (se houver) usando o motor de acionamento.Em uma configuração preferida, o mandril é um mandril desacrifício que ajuda a remover a mangueira do mandril.Nesta configuração, a mangueira é removida do mandrilsacrificando o mandril, e removendo o mesmo da mangueira,quaisquer plugues e eixo motriz podendo ser removidosantes de sacrificar o mandril. 0 mandril pode sersacrificado, por exemplo, provendo o mandril com uma áreamais fraca que deve romper para sacrificar o mandril;ou provido com uma estrutura de zíper que permitasacrificá-lo. O meio preciso para prover um mandril desacrifício é um meio convencional, e alternativamentepodem ser usadas outras técnicas convencionais nãodescritas. Deve ser notado que o sacrifício do mandril,o destrói, ou seja, este mandril permite reutilização,mas ainda assim é economicamente vantajoso, em virtude deo mandril de acordo com a invenção ser feito de materiaisrecicláveis muito baratos.
Outra técnica para remover o mandril, é fazer o mandrilcom um material que se enfraquece por contato com fluidoe molhá-lo, enfraquecendo-o, e sacá-lo enfraquecido.
Um modo de molhar o mandril é mergulhar a mangueirainteira com a estrutura de mandril em um tanque.Preferivelmente, o fluido deve ser água, mas outrosfluidos podem ser usados, tal como ácido acético ousolução alcoólica.
Em outra configuração preferida, o mandril é removidodesroscando o mandril da mangueira. Isto pode serconseguido aplicando torque ao eixo motriz, coma mangueira travada contra rotação. Esta técnicase mostra particularmente adequada, quando a estruturainterna da mangueira inclui um membro helicoidal,em virtude de o membro helicoidal criar uma endentaçãono mandril, que ajuda a desroscar o mandril da mangueira.Em uma configuração, o mandril pode ser pré-revestidoantes de montar a mangueira, para ajudar a removera mangueira completa do mandril. Este pré-revestimentoserve para reduzir a fricção entre mandril e mangueira.De acordo com outro aspecto da invenção, provê-seaparelho para fabricar uma mangueira que compreende umamangueira tubular que se estende continuamente entreduas conexões de extremidade, onde a citada porção demangueira tubular compreende uma pluralidade de seçõestubulares corrugadas ou convoluídas, presas deextremidade a extremidade, pelo menos uma camada dereforço e/ou proteção disposta em torno das citadasseções corrugadas ou convoluídas, onde o citado aparelhocompreende um mandril oco não-metálico substancialmentecilíndrico, em torno do qual a mangueira é arranjada,plugues dispostos em cada extremidade do mandril, epresos ao mandril, de modo a transmitir o torque aplicadoaos plugues ao mandril para girá-lo em torno de seu eixogeométrico longitudinal, e um eixo motriz se estendendolongitudinalmente ao longo do interior do mandril, o eixomotriz sendo conectado aos plugues, através do queo torque aplicado ao eixo motriz é transmitido aosplugues para girar os mesmos, o eixo motriz se estendendodos plugues e mandril em pelo menos uma extremidadedo mandril.
Preferivelmente, o mandril tem construção similar aomandril descrito acima, em relação ao método de acordocom a invenção.
Preferivelmente, o eixo motriz se estende dos plugues emandril em cada extremidade do mandril.
Em uma configuração preferida, o aparelho adicionalmentecompreende um motor de acionamento arranjado para giraro eixo motriz.
Na técnica anterior, a fabricação de mangueirasde compósito emprega exclusivamente aço carbono, oumais usualmente aço inoxidável, e não se contemplando queoutros materiais fossem adequados. Descobriu-seinesperadamente que outros materiais podem ser adequadose apresentam muitas vantagens em relação aos materiais datécnica anterior. Assim, em 2005, um mandril de papelãoadequado foi feito a um custo de £ 150, em comparaçãocom pelo menos £ 25000 de um mandril de aço carbonoe pelo menos £ 75000 de um mandril de aço inoxidável.
Conquanto um mandril de acordo com a invenção normalmentenão possa ser usado mais que uma vez, e mesmo assimse mostra substancialmente mais econômico.
Ademais, um mandril não-metálico de acordo com a invençãopode ser removido da mangueira completa muito maisfacilmente que um mandril de aço da técnica anterior.
O mandril não-metálico de acordo com a presente invençãoé muito mais leve que um mandril de aço da técnicaanterior. Isto significa que o mandril de acordo com apresente invenção é muito mais fácil de manipular etransportar, e também que um mandril não-metáliconão requer o mesmo nível de suporte necessário para ummandril de aço, o que facilita a fabricação da mangueira.
Uma vantagem particularmente importante de um mandrilde acordo com a presente invenção é o fato de ser práticofabricá-lo mais comprido e com maior diâmetro que ummandril luva da técnica anterior. Assim, como descrito,antes não era possível produzir uma mangueira fole oude compósito com comprimento maior que cerca de 2 5 a 3 0metros, ou com diâmetros maiores de 200 a 300 mm.A mangueira de trabalho é uma mangueira que pode serusada em sua condição normal de trabalho sem vazar.Assim, antes não era possível fabricar uma mangueira foletendo um diâmetro significativo em comprimentos maioresque 2 5 a 3 0 metros.
Agora, faz-se referência aos desenhos anexos, nos quais:A figura 1 é uma vista esquemática em corte transversalde uma mangueira de compósito de acordo com a invenção;As figuras 2A, 2B, 2C, 2D mostram quatro aplicaçõesde mangueira, de acordo com a presente invenção;A figura 3 é uma vista em corte transversal do aparelhousado para fabricar mangueiras; e
A figura 4 é vista em corte transversal do aparelhomostrado na figura 3.
Na figura 1, a mangueira de compósito da invenção temgeralmente o número de referência 10. Para maior clareza,na figura 1 não foi mostrada a aplicação de diversascamadas.
A mangueira 10 compreende um corpo tubular 12 quecompreende uma camada de reforço interna 14, uma camadade reforço externa 16, e uma camada seladora 18sanduichada entre as camadas 14 e 16. Uma capa geralmentetubular 2 0 para reforço axial é disposta em torno dasuperfície externa da camada de reforço externa 16.
0 corpo tubular 12 e a capa tubular 2 0 são dispostosentre um fio interno enrolado helicoidalmente 22 e um fioexterno enrolado helicoidalmente 24. Os fios interno eexterno 22 e 24 são dispostos de modo a resultaremdeslocados um do outro de uma distância que correspondeà metade do comprimento de passo da hélice das bobinas.Uma camada seladora 2 6 é disposta em torno do fio externo24. A camada seladora pode ser feita de material isolanteconvencional, tal como espuma de plástico ou um materialdescrito em relação à figura 7 de WO 01/96772.As camadas de reforço 14 e 16 compreendem tecidos têxteisde material sintético, tal como UHMWPE ou fibras dearamida. A estrutura adequada das camadas de reforçoé descrita em detalhes na figura 3 de WO 01/96772.A camada seladora 18 compreende uma pluralidade decamadas de filme de plástico que são enrolados em tornoda superfície externa da camada de reforço interno 14para prover um selo a prova de filtro nas camadas dereforço interno e externo 14 e 16.
A mangueira 10 pode incluir uma camada de reforçoadicional não mostrada disposta entre a capa 20 e os fiosexternos 24. A capa de reforço adicional temcaracterísticas similares da capa 20 e corpo tubular 12.A capa tubular 2 0 é formada de dois jogos de fibras20a e 20b entrelaçados para formar um trançado,como mostrado nas figuras 4A e 4B da WO 01/96672.A camada seladora 18 é mostrada em detalhes na figuras 6da WO 01/96672. A camada seladora 18 compreende umapluralidade de camadas de filme de um primeiro polímero(tal como, UHMWPE altamente orientado) intercalado comuma pluralidade de camadas de um filme de um segundopolímero (tal como, PTFE ou FEP), os dois polímeros tendodiferentes rigidezes. As camadas são então aplicadasem torno da superfície externa da camada de reforçointerna 14 para prover um selo a prova de fluido entreas camadas de reforço interna e externa 14 e 16. Deve serapreciado que, se desejado, a camada seladora 18 pode serfeita com um único tipo de polímero, i.e. não havendodois ou mais tipos de polímero.As extremidades da mangueira 10 são seladas com conexõesde extremidade 200, como na figura 8 da WO 01/96672 e/ouWO 20004/079248, quais conexões são indicadas na figura 1pelo número de referência 28.As figuras 2A a 2D mostram aplicações de mangueira 10,onde uma facilidade de produção-armazenamento-carregamento FPSO 102 é ligada a um navio 104 por umamangueira 10 de acordo com a invenção. Nas figuras,a mangueira 10 leva gás da FPSO 102 para o navio 104.Na figura 2A, a mangueira 10 fica acima da superfície,na figura 2B submersa abaixo da superfície, e na figura2C flutua próxima à superfície. Em todos casos,a mangueira 10 leva gás sem suportes intermediários.Na figura 2D, o navio tanque é ligado a uma facilidade dearmazenamento 108 em terra pela mangueira 10.A mangueira 10 pode ser usada em outras aplicações,além daquelas mostradas nas figuras 2A a 2D. A mangueirapode ser apropriada para condições criogênicas ou não-criogênicas.
As figuras 3 e 4 mostram o aparelho 300 de acordo com apresente invenção. O aparelho 300 pode ser usado nométodo da invenção para fabricar uma mangueira de acordocom a presente invenção.
O aparelho 300 compreende um mandril 302 tendocomprimento e diâmetro correspondentes a comprimento ediâmetro desejados da mangueira 10 e mangueira 200.O diâmetro externo do mandril 302 corresponde ao diâmetrointerno da mangueira 10 ou mangueira 200. 0 comprimentodo mandril 302 tipicamente é cerca de 1 a 2 metrosmais comprido que a mangueira 10 ou 200. O mandril 300tem uma seção transversal substancialmente circular,embora outras formas também sejam desejáveis, em algumascircunstâncias.
Um plugue para transmitir torque 304 é preso em cadaextremidade do mandril 300, e um eixo motriz 306se estende ao longo do comprimento do mandril entre osplugues 304 e das extremidades do mandril 302. Um motorde acionamento 308, que pode ser um motor elétrico,é provido para girar o eixo motriz 306. Deve serapreciado que o eixo motriz 306 transmite torque aosplugues 304, que por sua vez transmitem torque ao mandril302 para girá-lo. Tipicamente, o mandril deve girar a umarotação de 10-60 rpm.
A aplicação da mangueira 10 ao mandril 300 produz grandesforças de dobramento direcionadas para o mandril.Por exemplo, o fio interno 22 tipicamente é um materialde aço rígido não-flexível que deve ser enrolado em tornodo mandril com máquina. Assim é importante que o mandriltenha suficiente resistência ao dobramento, de modo que aporção de mangueira seja formada no mandril sem provocarquaisquer mudanças à forma da seção transversal do mandril, que é importante, porque se o mandrilse deformar para dentro, a mangueira também se deforma,o que predispõe a mangueira a falhas. Um modo deselecionar um mandril com resistência a dobramentoapropriado é selecionar um material tendo a relação Método de Young (E) : Densidade (ρ) , como descrito,mas deve ser apreciado que outras técnicas podemser usadas, como deve ser aparente àqueles habilitadosna técnica.
Agora, será descrita a fabricação da uma mangueira com o aparelho 300 com referência à mangueira de compósito.Inicialmente, o aparelho 300 é colocado no lugar eo motor de acionamento 308 gira o mandril 302 na rotaçãorequerida. Em uma primeira etapa, o fio interno 22é enrolado em torno do mandril 3 02 para prover um arranjohelicoidal de passo desejado. Como notado, o diâmetroexterno do mandril 3 02 corresponde ao diâmetro internodesejado da mangueira 10. A camada de reforço interna 14então é aplicada em torno da fio interno 22 e mandrilsuporte, de modo a estabelecer a direção de dobramento W no ângulo a desejado.
Uma pluralidade de camadas de filme plástico 18a, 18bcompondo a camada seladora 18 então é aplicada em tornoda superfície externa da camada de reforço 14.Usualmente, os filmes 18 têm comprimentos substancialmente menores que o comprimento da mangueira,de modo que uma pluralidade de comprimentos de filmes 18é enrolada em torno da camada interna 14.A camada de reforço externa 16 então é suportada enroladaem torno da camada seladora 18, de modo a estabelecera direção de dobramento W no ângulo desejado (a ou umângulo próximo). A capa de reforço axial tubular 20é retirada por fora da camada de reforço externo 16.Se desejado, a camada de reforço seguinte 21 então podeser trazida sobre a capa 20.
O fio externo 24 então é aplicado em torno da camada dereforço seguinte 21, para prover um arranjo helicoidalde passo desejado. O passo do fio externo 24 normalmenteé igual ao passo do fio interno 22, e a posição do fio 24normalmente é tal que as bobinas do fio 24 resultamdeslocadas das bobinas do fio 22 de uma distância quecorresponde à metade do comprimento de passo; que estáilustrado na figura 1, onde o comprimento de passo é p.
Uma resina de poliuretano então pode ser pulverizadasobre a superfície externa da capa 20 para formar umrevestimento de resina sobre a capa 20 e fio externo 24.A resina então pode endurecer para formar a camada 2 6a.Adicionalmente ou alternativamente, um invólucroperfilado, como em WO 20004/ 044472, pode ser providoem torno da superfície externa da capa 20.
Deve ser apreciado que durante as etapas de envolverdescritas acima, o mandril 302 deve estar girando, assimcada camada simplesmente precisa ser disposta sobre omandril 302 no lugar desejado e no ângulo desejadoem relação ao eixo geométrico longitudinal do mandril302. Quaisquer camadas compreendendo uma capa (tal comoa camada 20, a camada de reforço adicional) são aplicadassobre o mandril e mangueira subjacente e trazidas paraa posição correta; a rotação do mandril pode serinterrompida enquanto as camadas de capa são aplicadas.As extremidades da mangueira 10 podem ser seladasgrampeando uma luva em um inserto dentro da mangueira 10.Este terminação geralmente é feita após a mangueira 10removida do mandril.
As extremidades da mangueira 10 são seladas usandoas conexões de extremidade 28. Com as conexões 28 nolugar, a mangueira 10 pode ser removida do mandril 302por qualquer meio desejado. Em uma configuração,o mandril 302 pode ser simplesmente destruído,por cisalhamento, por exemplo. Em outra configuração,o motor de acionamento 308 gira o mandril 302 em direçãooposta à direção de aplicação da mangueira 10, quedesenrosca o mandril 302 da mangueira 10.
Com a mangueira 10 removida do mandril 302, o mandril 302é descartado, enquanto plugues 304, eixo motriz 306, emotor de acionamento 308 são conservados para usocom outro mandril 302.
Deve ser apreciado que a presente invenção descrita acimapoderá ser modificada, e ainda se conservar dentro doescopo das reivindicações.

Claims (54)

1. Mangueira, caracterizada pelo fato de compreenderuma porção de mangueira tubular que se estendecontinuamente entre duas conexões de extremidade,sendo que de a citada porção de mangueira compreendeum corpo tubular disposto entre membros de aperto internoe externo, sendo que o corpo tubular compreendepelo menos uma camada selante e pelo menos uma camada dereforço, sendo que o diâmetro interno da porção demangueira é igual a pelo menos 200 mm, e o comprimento daporção de mangueira igual a pelo menos 3 0 metros.
2. Mangueira, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o comprimento da porçãode mangueira ser igual a pelo menos 3 5 metros.
3. Mangueira, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o comprimento da porção demangueira se encontrar na faixa de 3 0 a 50 metros
4. Mangueira, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato deo diâmetro interno da porção de mangueira ser iguala pelo menos 3 00 mm.
5. Mangueira, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato deo diâmetro interno da porção de mangueira ser iguala pelo menos 400 mm.
6. Mangueira, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato deo diâmetro interno da porção de mangueira se encontrarna faixa de 400 a 600 mm.
7. Mangueira, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato deo comprimento da porção de mangueira se encontrarna faixa de 3 0 a 50 metros e o diâmetro interno da porçãode mangueira na faixa de 400 a 600 mm.
8. Mangueira, caracteri zada pelo fato de compreenderuma porção de mangueira tubular que se estendecontinuamente entre duas conexões de extremidade,sendo que a citada porção de mangueira tubular compreendeum corpo tubular disposto entre os membros de apertointerno e externo, sendo que o corpo tubular compreendepelo menos uma camada selante e pelo menos uma camada dereforço, sendo que o diâmetro interno da porção demangueira é igual a pelo menos 3 00 mm e o comprimentoda porção de mangueira igual a pelo menos 5 metros.
9. Mangueira, de acordo com a reivindicação 8,caracterizada pelo fato de o comprimento da porçãode mangueira ser igual a pelo menos 10 metros.
10. Mangueira, de acordo com a reivindicação 8,caracterizada pelo fato de o comprimento da porçãode mangueira ser igual a pelo menos 3 0 metros.
11. Mangueira, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 8, 9 ou 10, caracterizada pelo fato deo diâmetro interno da porção de mangueira ser iguala pelo menos 400 mm.
12. Mangueira, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 8, 9 ou 10, caracterizada pelo fato deo diâmetro interno da porção de mangueira se encontrarna faixa de 400 a 600 mm.
13. Mangueira, de acordo com a reivindicação 8,caracterizada pelo fato de o comprimento da porção demangueira se encontrar na faixa de 10 a 50 metros, eo diâmetro interno da porção de mangueira na faixa de400 a 600 mm.
14. Mangueira, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1 a 13, caracterizada pelo fato deadicionalmente compreender um meio de reforço axialadaptado para exercer uma força radial voltadapara dentro sobre pelo menos parte do corpo tubular,quando o meio de reforço axial for submetido atensionamento axial.
15. Mangueira, de acordo com a reivindicação 14,caracterizada pelo fato de o meio de reforço axialcompreender um trançado em forma de uma capa tubular.
16. Mangueira, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 14 a 15, caracterizada pelo fato deo corpo tubular compreender uma camada selantesanduichada entre duas camadas de reforço.
17. Mangueira, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1 a 16, caracterizada pelo fato de sercapaz de operar sem vazar em pressões acima de 500 kPa.
18. Mangueira, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1 a 17, caracterizada pelo fato de sercapaz de operar sem vazar em pressões acima de 1000 kPa.
19. Mangueira, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 17 ou 18, caracterizada pelo fato de sercapaz de operar sem vazar em temperaturas entre -100°C e-220°C.
20. Uso de uma mangueira, definida em qualquer uma dasreivindicações 1 a 19, caracterizada pelo fato de serfeito sem a mangueira vazar em uma pressão entre 500 e-2500 kPa.
21. Uso de uma mangueira, definida em qualquer uma dasreivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de serfeito sem a mangueira vazar em uma pressão entre 1000 e-2000 kPa.
22. Uso, de acordo com as reivindicações 20 ou 21,caracterizado pelo fato de ser feito em uma temperaturade -100°C a -220°C.
23. Uso, de acordo com as reivindicações 20 ou 21,caracterizado pelo fato de ser feito em uma temperaturade -100°C a -200°C.
24. Método para fabricar mangueira, compreendendo umaporção de mangueira tubular que se estende continuamenteentre duas conexões de extremidade, a citada porção demangueira compreendendo um corpo tubular entre membros deaperto interno e externo e o corpo tubular compreendendopelo menos duas camadas e incluindo pelo menos uma camadaselante e pelo menos uma camada de reforço, caracterizadopelo fato de compreender as etapas enrolar o membro deaperto interno em torno de um mandril não-metálico,enrolar uma primeira das camadas do corpo tubularem torno do membro de aperto interno, enrolar uma segundadas camadas do corpo tubular em torno da primeira camadado corpo tubular, enrolar o membro de aperto externoem torno da segunda camada de reforço, aplicara respectiva conexão de extremidade à cada extremidadeda porção de mangueira, e remover a mangueira do mandril.
25. Método, de acordo com a reivindicação 24,caracterizado pelo fato de o mandril ter uma suficienterigidez radial, de modo que as porções de mangueira sejamformadas no mandril sem provocar nenhuma mudança à formada seção transversal do mandril.
26. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 ou 25, caracterizado pelo fato deo mandril ser feito de um material a base de papel,a base de madeira, ou a base de um plástico polimérico,ou combinações destes.
27. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24, 25 ou 26, caracterizado pelo fato deo mandril ser de papelão.
28. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 a 27, caracterizado pelo fato deo mandril ser feito com um material tendo a relaçãoMódulo de Young (E) : densidade (p) na faixa de 0,3a 10 GPa.m3/Mg (gigaPascal χ metro3/megagrama) .
29. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 a 27, caracterizado pelo fato deo mandril ser feito com um material tendo de 0,8a 3 GPa . m3/Mg .
30. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 ou 25, caracterizado pelo fato deo mandril ser feito com um material tendo a relaçãoMódulo de Young (E) : densidade (p) na faixa 20 a 22 20GPa.m3/Mg e uma densidade na faixa 1,0 a 3,0 2 0 Mg/m3.
31. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 a 30, caracterizado pelo fato deo mandril ter uma forma substancialmente cilíndrica.
32. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 a 31, caracterizado pelo fato deo mandril ser oco, de modo que um eixo motriz possa serdisposto longitudinalmente dentro do mandril.
33. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 a 32, caracterizado pelo fato deum plugue ser disposto em pelo menos uma extremidade domandril, o arranjo sendo tal que o plugue fiquefirmemente preso ao mandril, e, portanto, a rotaçãodo plugue provoque a rotação do mandril.
34. - Método, de acordo com a reivindicação 33, quandoesta depender da reivindicação 32, caracterizadopelo fato de o eixo motriz ser preferivelmente presoa cada plugue e ter uma extremidade projetante que possaser acoplada a um motor, através do que a rotação do eixomotriz provoca a rotação do plugue (ou de cada plugue) e,portanto, a rotação do mandril.
35. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 a 34, caracterizado pelo fato deo mandril ser um mandril de sacrifício, de modo a ajudara remover a mangueira do mandril.
36. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 a 35, caracterizado pelo fato deo mandril ser pré-revestido, antes da montagem damangueira, de modo a ajudar a remover a mangueiracompleta do mandril.
37. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 a 36, caracterizado pelo fato deo mandril ter um diâmetro externo igual a pelo menos 200 mm.
38. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 a 37, caracterizado pelo fato deo mandril ter um diâmetro externo igual a pelo menos 300 mm.
39. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 a 38, caracterizado pelo fato deo mandril ter um comprimento igual a pelo menos 5 metros.
40. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 a 39, caracterizado pelo fato deo mandril ter um comprimento igual a pelo menosmetros.
41. Aparelho para fabricar mangueira, do tipo quecompreende uma porção de mangueira que se estendecontinuamente entre duas conexões de extremidade,caracterizado pelo fato de a citada porção de mangueiratubular compreender um corpo tubular disposto entremembros de aperto interno e externo, sendo que o corpotubular compreende pelo menos duas camadas e incluipelo menos uma camada selante e pelo menos uma camada dereforço, sendo que o citado aparelho compreende ummandril metálico substancialmente cilíndrico oco,em torno do qual pode ser arranjada uma mangueira,um plugue sendo disposto em cada extremidade do mandril,quais plugues ficam presos no mandril, através do queo torque aplicado aos plugues é transmitido ao mandrilpara girar o mandril em torno de seu eixo geométricolongitudinal, e um eixo motriz que se estendelongitudinalmente ao longo do interior do mandril, qualeixo motriz é conectado aos plugues, através do queo torque aplicado ao eixo motriz é transmitidoaos plugues, fazendo girar os mesmos, o eixo motrizse projetando para fora a partir de plugues e mandril,de pelo menos uma extremidade do mandril.
42. Aparelho, de acordo com a reivindicação 41caracterizado pelo fato de o mandril ter uma rigidezradial suficiente, de modo que as porções de mangueirasejam formadas no mandril sem provocar nenhuma mudançasubstancial à forma da seção transversal do mandril.
43. Aparelho de acordo com a reivindicação 41,caracterizado pelo fato de o mandril ter uma rigidezao dobramento suficiente para se manter suficientementereto, de modo que as seções corrugadas adjacentes daporção de mangueira possam ser colocadas substancialmentealinhadas em torno de substancialmente todacircunferência das extremidades da mesma, antes deprender as seções corrugadas uma na outra.
44. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 41, 42 ou 43, caracterizado pelo fato deo mandril ser feito de um material a base em papel,a base de um plástico polimérico, ou combinações destes.
45. Aparelho, de acordo com a reivindicação 44,caracterizado pelo fato de o mandril ser de papelão.
46. Aparelho de acordo com qualquer uma dasreivindicações 41 a 45, caracterizado pelo fato deo mandril ser feito com um material tendo a relaçãoMódulo de Young (E) : densidade (p) na faixa de 0,3a 10 GPa.m3/Mg (i.e. gigaPascal χ metro3/megagrama) .
47. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 41 a 45, caracterizado pelo fato deo mandril ser feito com um material de 0,8 a 3 GPa.m3/Mg.
48. Aparelho de acordo com qualquer uma dasreivindicações 41, 42 ou 43, caracterizado pelo fato deo mandril ser feito de um material tendo a relaçãoMódulo de Young (E): densidade (p) na faixa de 20 a 22 20GPa.m3/Mg e densidade na faixa de 1,0 a 3,0 20 Mg/m3.
49. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 41 a 48, caracterizado pelo fato deo mandril ter um diâmetro externo igual a pelo menos-200 mm.
50. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 41 a 49, caracterizado pelo fato deo mandril ter um diâmetro externo igual a pelo menos-300 mm.
51. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 41 a 50, caracterizado pelo fato deo mandril ter um comprimento igual a pelo menos 5 metros.
52. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 41 a 51, caracterizado pelo fato deo mandril ter um comprimento igual a pelo menos-30 metros.
53. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 41 a 52, caracterizado pelo fato deo mandril se projetar para fora a partir dos plugues emandril, de cada extremidade do mandril.
54. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 41 a 53, caracterizado pelo fato deadicionalmente compreender um motor arranjado para giraro eixo motriz.
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