BRPI0717420B1 - Ponteira de fixação de um conduto tubular flexível e método de conexão de uma ponteira de fixação e de um conduto tubular flexível. - Google Patents

Description

(54) Título: PONTEIRA DE FIXAÇÃO DE UM CONDUTO TUBULAR FLEXÍVEL E MÉTODO DE CONEXÃO DE UMA PONTEIRA DE FIXAÇÃO E DE UM CONDUTO TUBULAR FLEXÍVEL.

(73) Titular: TECHNIP FRANCE, Companhia Francesa. Endereço: Zac Danton, 6-8, allée de 1'Arche, Faubourg de 1'Arche, 92400 Courbevoie, FRANÇA(FR) (72) Inventor: ROBERTO JOURDAN DE AQUINO; JEAN-FRANÇOIS LANGUI; JUCIMAR COELHO ΜΟΖΑ; GASPAR CUNHA XAVIER

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 03/04/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 03/04/2018

Assinado digitalmente por:

Júlio César Castelo Branco Reis Moreira

Diretor de Patente “PONTEIRA DE FIXAÇÃO DE UM CONDUTO TUBULAR FLEXÍVEL E MÉTODO DE CONEXÃO DE UMA PONTEIRA DE FIXAÇÃO E DE UM CONDUTO TUBULAR FLEXÍVEL”

A presente invenção se refere a uma ponteira de fixação de um conduto tubular flexível cuja resistência ao arrancamento do conduto é melhorada.

Os condutos tubulares flexíveis, e notadamente aqueles de transporte dos hidrocarbonetos em meio marinho, compreendem, do interior para o exterior, por um lado uma estrutura interna composta por várias camadas concêntricas que visam assegurar notadamente a estanqueidade e a resistência aos esforços radiais, e por outro lado pelo menos uma manta de armaduras de tração enroladas com passo longo que permite compensar os esforços de tração que são exercidos sobre o conduto propriamente dito. No presente pedido, entende-se por enrolamento de passo longo qualquer enrolamento helicoidal de acordo com um ângulo de hélice inferior a 60°. Tipicamente, o ângulo de hélice das mantas de armaduras de tração é compreendido entre 25° e 55°.

Tais condutos flexíveis são descritos nos documentos normativos API 17J e API RP 17B publicados pelo American Petroleum Institute.

Os condutos tubulares flexíveis submarinos instalados em grande profundidade, na prática mais de 1000 metros, devem resistir a tensões muito grandes. Esse é particularmente o caso dos condutos ascendentes (“riser” em língua inglesa) que ligam o fundo marinho a uma unidade de produção situada na superfície, por exemplo a uma estrutura flutuante. De fato, devido ao grande comprimento do conduto ascendente, a tensão exercida na parte superior pelo peso do conduto pode atingir várias centenas de toneladas. É por essa razão que, as mantas de armaduras de tração de tais condutos são geralmente realizadas em aço de altas características mecânicas.

Isso permite aumentar a resistência à tração do conduto ao mesmo tempo em que limita seu peso.

Os fios de aço utilizados para a fabricação de tais mantas de armaduras de tração são geralmente obtidos por trefilação a frio (“cold drawing” em língua inglesa) e/ou laminação a frio (“cold rolling” em língua inglesa). De fato, o estiramento (“plastic deformation” em língua inglesa) efetuado em baixa temperatura por ocasião dessas operações permite não somente formar precisamente o fio com a geometria desejada, mas também aumentar bastante seu limite elástico em tração (“tensile yield strenght” em língua inglesa) e seu limite na ruptura em tração (“ultimate tensile strenght” em língua inglesa). Esses processos permitem fabricar a um custo vantajoso fios feitos de aço ao carbono que apresentam um limite em tração na ruptura superior a 1400 MPa. Esses fios apresentam no entanto o inconveniente de ser pouco dúcteis e sensíveis à temperatura, o que gera dificuldades que serão detalhadas mais adiante.

Tais fios são utilizados para a fabricação das mantas de armaduras de tração dos condutos tubulares flexíveis que devem ser instalados em grande profundidade.

Uma ponteira de fixação (“end fitting” em língua inglesa) é conectada a cada extremidade de cada conduto tubular flexível. Bem evidentemente, os esforços de tração que são exercidos sobre o conduto se repercutem também na ponteira de fixação. No caso precitado da ponteira superior de fixação de um conduto flexível ascendente, a tensão transmitida à ponteira pode atingir um nível muito elevado. O dispositivo de conexão das mantas de armaduras de tração à ponteira de fixação deve portanto apresentar uma grande resistência ao arrancamento. Além disso, devido ao vagalhão, a estrutura flutuante à qual é conectado o conduto flexível ascendente por oscilar verticalmente, o que tem como efeito fazer a tensão transmitida pela ponteira de fixação superior variar e portanto gerar um fenômeno de fadiga.

Um tal carregamento dinâmico pode levar em certas condições extremas ao arrancamento do conduto da ponteira de fixação.

A fim de corrigir isso, as armaduras de tração devem ser solidamente ancoradas na ponteira de fixação. Para isso, a ponteira de fixação compreende geralmente uma luva que apresenta uma parte de conexão ao conduto e no lado oposto, uma parte de fixação à estrutura flutuante, a parte de conexão apresentando uma porção de recepção das extremidades livres de armadura. O profissional utiliza o termo abóbada da ponteira para designar essa luva. A parte de conexão e o conduto ao qual ela é ligada são enfiados em um anel que vem cobrir a porção de recepção e com isso as extremidades das armaduras formando assim uma câmara anular estanque. O profissional utiliza o termo capo da ponteira para designar esse anel. Essa câmara anular estanque é então guarnecida de um material polimérico endurecível que vem prender as extremidades livres das armaduras. Essa solução é simples de executar, mas apresenta o inconveniente de necessitar de uma câmara anular estanque de grandes dimensões, o que aumenta o tamanho e o custo da ponteira de fixação. De fato, nessa solução, o mecanismo de ancoragem repousa unicamente por um lado na aderência entre os fios e o material polimérico endurecido, e por outro lado no efeito cabrestante (“capstan effect” em língua inglesa) ligado ao fato de que os fios não se estendem de modo retilíneo no interior do material polimérico endurecido.

Também, a fim de reduzir o tamanho da ponteira de fixação ao mesmo tempo em que melhora sua resistência ao arrancamento, foram imaginadas soluções que compreendem meios suplementares de bloqueio. Esses meios suplementares consistem em deformar localmente as extremidades dos fios de armaduras e em prender essas zonas deformadas no material polimérico endurecido da câmara anular estanque.

Assim, o documento US 6,412,825 divulga uma solução na qual essas deformações locais têm a forma de uma verruma ou torcida (“Twist” em língua inglesa). O documento US 6,161,880 divulga uma outra solução na qual essas deformações locais têm a forma de uma onda. É conhecida também uma terceira solução, divulgada notadamente na figura 3 do documento FR2816389, na qual essas deformações locais consistem em ganchos.

Essas soluções conhecidas apresentam no entanto o inconveniente de ser difíceis de executar no caso de fios de armadura que apresentam características mecânicas elevadas. De fato, tais fios apresentam o inconveniente de serem pouco dúcteis, de modo que é difícil fabricar em temperatura ambiente as deformações locais em forma de torcida, de onda ou de gancho. Além disso, o fio pode se fissurar ao nível dessas zonas bastante deformadas a frio, o que pode ter como efeito reduzir a resistência ao arrancamento da ponteira de fixação, em especial no caso de solicitações em fadiga. Para evitar esse problema de fissuração, é possível aquecer localmente os fios antes de deformá-los. No entanto essa solução apresenta o inconveniente de fazer cair de modo importante as características mecânicas dos fios e portanto de afetar a resistência ao arrancamento da ponteira de fixação. Em conseqüência disso, qualquer que seja a solução escolhida para criar as deformações locais, a saber deformação a frio ou deformação a quente, há uma degradação grande no caso de fios que apresentam características mecânicas elevadas, o que impõe o emprego de um acamara anular de grandes dimensões, e portanto aumenta significativamente o tamanho e o custo das ponteiras de fixação destinadas às aplicações de mar profundo.

O documento EP 1 206 659 divulga uma outra solução destinada principalmente aos condutos flexíveis que apresentam armaduras de tração feitas de materiais compósitos, mas que pode também ser aplicada a armaduras feitas de aço. Para isso, furos de bloqueio axiais são feitos em uma parte que forma um aro solidário da parte de conexão e as armaduras enfiadas nesses furos de bloqueio, são equipadas de elementos alargadores para alargar localmente a seção reta das armaduras e as bloquear assim em translação através do aro. Os elementos alargadores são inseridos em cunha em uma fenda axial feita na armadura.

No entanto, uma tal montagem exige não somente uma transformação substancial das ponteiras de fixação atualmente empregadas para poder perfurar furos de bloqueio, também ela necessita fender axialmente com precisão as armaduras de tração. Essas disposições e esses modos de execução, são ao mesmo tempo custoso em material e em tempo. Além disso, essa montagem necessita de uma grande precisão de montagem, isso a fim de se ter certeza de que os diferentes fios são bloqueados com a mesma tensão e que as folgas axiais dos diferentes meios de bloqueio são idênticas para o conjunto dos fios. No caso contrário, a tensão não se distribui de modo homogêneo ao conjunto dos fios, o que gera o risco de que certos fios excessivamente carregados acabem por se romper, o que aumenta em seguida o carregamento dos outros fios e pode acabar por provocar uma ruptura em cascada e um arrancamento da ponteira.

Um problema que se apresenta então e que a presente invenção visa resolver é fornecer uma ponteira de fixação de conduto tubular flexível que não somente seja suscetível de ser realizada a um custo vantajoso mas de resto, que possa resistir melhor ao arrancamento do que a maior parte daqueles dos condutos flexíveis que fazem atualmente parte do estado da técnica.

Com o objetivo de resolver esse problema, a presente invenção, de acordo com um primeiro objeto, propõe uma ponteira de fixação de um conduto tubular flexível, o dito conduto tubular flexível compreendendo pelo menos uma manta de armaduras de tração enroladas com passo longo, a dita ponteira de fixação compreendendo um anel e uma luva, a dita luva apresentando uma parte de conexão ao dito conduto e no lado oposto uma parte de fixação, a dita parte de conexão apresentando uma porção de recepção das armaduras e a dita parte de conexão sendo própria para ser introduzida no dito anel para formar uma câmara anular em tomo da dita porção de recepção, as ditas armaduras da dita manta de armaduras de tração apresentando uma extremidade livre de armadura adaptada para vir se estender dentro da dita câmara anular quando a dita luva é montada no dito conduto, a dita câmara anular sendo própria para receber um vazamento de um material adaptado para pegar em massa no interior da dita câmara anular, as extremidades livres de armaduras apresentando respectivamente meios de ancoragem adaptados para ser presos no dito material pego em massa para bloquear as ditas extremidades livres em translação na dita câmara anular; de acordo com a invenção, os ditos meios de ancoragem compreendem respectivamente um elemento alargador fixado nas ditas extremidades livres de armadura.

Assim, uma característica da invenção reside na utilização de elementos alargadores, fixados nas extremidades livres, que permitem alargar localmente as extremidades livres da armadura. Desse modo, os meios de ancoragem embutidos no material pego em massa da câmara anular, são totalmente bloqueados em translação visto que os caminhos de passagem delimitados no material pelas extremidades livres apresentam uma seção insuficiente para permitir a passagem dos elementos alargadores. Em conseqüência disso, os esforços de tração que são exercidos sobre as armaduras são notadamente compensados pelo material pego em massa e pela luva e isso por intermédio dos elementos alargadores. Esses últimos, em sobre-espessura das extremidades livres, são bloqueados em translação na entrada dos caminhos de passagem precitados.

Por outro lado, os ditos elementos alargadores são vantajosamente soldados às ditas extremidades livres de armadura, de tal maneira para que os esforços de tração que são exercidos sobre as armaduras e que são transmitidos em suas extremidades livres sejam não somente compensados pelas forças de aderência e pelo efeito cabrestante que são exercidos entre o material endurecido e as extremidades livres, mas também, pelos elementos alargadores, por intermédio de suas soldaduras. Pois de fato, a armadura que define um caminho de passagem no interior do material endurecido não pode bem evidentemente deslizar nele visto que o alargamento local impede a extremidade livre de armadura de armadura de se introduzir nesse caminho de passagem. Por outro lado, mesmo que os esforços de tração fossem grandes, eles não poderiam provocar nem a deformação nem o estreitamento do alargamento local.

Vantajosamente, os ditos elementos alargadores são formados em aço e eles são assim mais facilmente soldáveis, por exemplo com arco elétrico ou com qualquer outro meio como será explicado abaixo.

Além disso, de acordo com um modo de execução da invenção especialmente vantajoso, os ditos elementos alargadores e as ditas extremidades livres de armadura apresentam respectivamente pelo menos uma porção de superfície de extremidade livre de armadura que forma juntas uma cavidade aberta para o exterior delimitada por uma superfície côncava, por exemplo do tipo ranhura em recuo. A dita cavidade aberta é cheia com um metal de aporte em fusão para soldar e solidarizar juntas as ditas porções de superfície. Assim, o metal de aporte é confinado dentro dessa cavidade aberta e ele forma então um monte de soldadura mais coerente e mais resistente. Preferencialmente, as ditas porção de superfície de elemento alargador e porção de superfície de extremidade livre de armadura, se estendem respectivamente longitudinalmente para formar uma cavidade longitudinal aberta para o exterior e desse modo, a cavidade aberta é guarnecida de um cordão de soldadura que assegura uma melhor adesão entre as duas porções de superfície. Em conseqüência disso, a força de ligação entre a extremidade livre de armadura e o elemento alargador é aumentada.

De acordo com uma primeira variante de realização da invenção, os ditos elementos alargadores se estendem longitudinalmente e eles apresentam uma seção reta substancialmente retangular e idêntica à seção reta das ditas extremidades livres de armadura. Assim, eles podem não somente ser realizados a um custo vantajoso retirando-se previamente porções de armadura, mas também, tendo as mesmas características, eles são suscetíveis de ser soldados juntos com um cordão de soldadura que adere de modo idêntico sobre os dois.

De maneira preferencial, os ditos elementos alargadores e as ditas extremidades livres de armadura apresentam respectivamente arestas laterais chanfradas de modo a formar lateralmente cavidades longitudinais em V, quando os ditos elementos alargadores são respectivamente aplicados longitudinalmente sobre as ditas extremidades livres de armadura. Assim, não somente a cavidade longitudinal assim formada permite um confinamento ideal do metal de aporte para formar o cordão de soldadura, mas de resto, os esforços de tração são transmitidos longitudinalmente para o cordão de soldadura. Isso permite uma maior resistência da soldadura propriamente dita. Assim, foi descoberto que esse modo de realização da invenção permite atingir uma grande resistência mecânica, e isso apesar da degradação das características mecânicas do aço ao nível da soldadura e de sua zona afetada termicamente (“Heat Affected Zone” em língua inglesa). Assim, limitando-se a seção das cavidades longitudinais a um valor inferior a 20 % da seção do fio, vantajosamente 15 %, e escolhendo-se um comprimento de cordão de soldadura da ordem de 20 a 30 mm, é possível realizar um dispositivo de bloqueio que apresenta uma resistência na ruptura em tração superior a 90 % da resistência na ruptura em tração do fio de armadura. A carga não compensada por esse dispositivo de bloqueio pode facilmente ser compensada pelo efeito de aderência e pelo efeito cabrestante, sem que seja necessário aumentar signifícativamente o tamanho da câmara anular e o custo da ponteira de fixação.

Vantajosamente, as ditas arestas laterais são chanfradas de modo que as ditas porção de superfície de elemento alargador e porção de superfície de extremidade livre de armadura sejam respectivamente inclinadas uma da outra de um ângulo compreendido entre 70° e 110°, preferencialmente da ordem de 90°.

De acordo com uma segunda variante de realização da invenção, as ditas extremidades livres de armadura apresentam uma seção reta circular, enquanto que os ditos elementos alargadores se estendem respectivamente pelo menos parcialmente em tomo das ditas extremidades livres de armadura. Por exemplo, o elemento alargador é formado por um anel montado por fretagem térmica na extremidade livre de armadura.

De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção propõe um método de conexão de uma ponteira de fixação e de um conduto tubular flexível, o dito conduto tubular flexível compreendendo pelo menos uma manta de armaduras de tração enroladas com passo longo, as ditas armaduras da dita manta de armaduras de tração apresentando uma extremidade livre de armadura, a dita ponteira de fixação compreendendo um anel e uma luva, a dita luva apresentando uma parte de conexão ao dito conduto e no lado oposto uma parte de fixação, a dita parte de conexão apresentando uma porção de recepção das armaduras, o dito método de conexão sendo do tipo de acordo com o qual: monta-se a dita luva na extremidade do dito conduto tubular flexível; forma-se meios de ancoragem nas extremidades livres de armaduras; estende-se as ditas extremidades livres de armadura perpendicularmente à dita porção de recepção; introduz-se o dito anel em tomo da dita parte de conexão para formar uma câmara anular em tomo da dita porção de recepção; vaza-se um material adaptado para pegar em massa no interior da dita câmara anular para prender os ditos meios de ancoragem e bloquear as ditas extremidades livres em translação na dita câmara anular; de acordo com a invenção, fixa-se um elemento alargador nas ditas extremidades livres de armadura para formar os ditos meios de ancoragem.

Outras particularidades e vantagens da invenção se destacarão com a leitura da descrição feita abaixo de modos de realização especiais da invenção, dados a título indicativo mas não limitativo, em referência aos desenhos anexos nos quais:

- a Figura 1 é uma vista esquemática parcial em perspectiva de uma armadura de tração para uma ponteira de fixação de um conduto tubular flexível de acordo com um primeiro modo de execução da invenção;

- a Figura 2 é uma vista esquemática em seção reta de um elemento ilustrado na Figura 1;

- a Figura 3 é uma vista esquemática parcial em perspectiva de uma armadura de tração para uma ponteira de um conduto tubular flexível de acordo com um segundo modo de execução da invenção;

- a Figura 4 é uma vista esquemática parcial em perspectiva de uma armadura de tração de acordo com um terceiro modo de execução da invenção;

- a Figura 5 é uma vista esquemática parcial em perspectiva de uma armadura de tração de acordo com um quarto modo de execução da invenção; e

- a Figura 6 é uma vista esquemática parcial em meio corte axial de uma ponteira de fixação de um conduto tubular flexível de acordo com a invenção.

A Figura 1 ilustra parcialmente uma armadura 10 feita de um fio de aço plano. Esse fio de aço plano tem uma seção substancialmente retangular, de uma largura 11 compreendida entre 5 mm e 30 mm, por exemplo 15 mm e de uma espessura el compreendida entre 2 mm e 7 mm, por exemplo 5 mm. Essa armadura 10 apresenta uma extremidade livre de armadura 12 na qual é aplicado um elemento alargador 14 de seção retangular, de largura 12, de espessura e2, e de comprimento L de maneira a forma meios de ancoragem.

Será feito referência à Figura 2, que ilustra em seção reta o elemento alargador 14 para em seguida voltar para a Figura 1 e detalhar seu modo de fixação na extremidade livre de armadura 12. Vantajosamente, o elemento alargador 14 é realizado a partir de uma amostra de armadura retirada na extremidade da armadura 10, a dita retirada podendo ser efetuada por ocasião da operação de montagem da ponteira de fixação. Assim, o elemento alargador 14 por um lado e a extremidade livre de armadura 12 por outro lado possuem não somente as mesmas características dimensionais em corte reto mas também as mesmas características físicas, o que facilita a soldagem dessas duas peças ao mesmo tempo em que melhora a resistência mecânica das soldaduras. O elemento alargador 14 apresenta uma superfície de contato 16 adaptada para vir se aplicar contra a superfície externa da extremidade livre de armadura. Além disso, duas arestas laterais 18, 20 opostas que orlam a superfície de contato 16 são abatidas, ou chanffadas, para formar porções de superfície 24, 26 substancialmente planas e que se estendem longitudinalmente com uma inclinação α em relação ao plano médio definido pela superfície de contato 16 compreendido entre 35° e 55°, por exemplo 45°. Essas porções de superfície 24, 26 são também chamada chanfros. Os dois chanfros 24, 26 têm vantajosamente dimensões idênticas. Eles apresentam uma altura h e uma largura a que correspondem respectivamente à espessura máxima e à largura máxima da parte abatida vista em seção reta. Será notado que quando o ângulo de abatimento é de 45°, a largura a é igual à altura h.

Será de novo feito referência à figura 1, na qual a extremidade livre de armadura 12 foi trabalhada de maneira simétrica ao elemento alargador 14 que se aplica nela. Assim, a extremidade livre de armadura 12 apresenta uma superfície de apoio 28, que forma uma superfície externa livre, da qual duas arestas laterais que a orlam também foram abatidas para formar duas porções de superfície 30, 32. Essas duas últimas porções de superfície 30, 32 são respectivamente simétricas das duas outras porções de superfície 26, 24 dos elementos alargadores 14 em relação à superfície de contato 16 ou à superfície de apoio 28 que aqui são confundidas. Desse modo, quando por exemplo a inclinação α precitada é de 45°, ao mesmo tempo para as porções de superfície 26, 24 de elemento alargador 14 e simetricamente para as porções de superfície 30, 32 de extremidade livre de armadura 12, as porções de superfície são duas a duas inclinadas de um ângulo de 90° e elas definem uma cavidade longitudinal aberta em V. As duas cavidades abertas assim formadas se estendem longitudinalmente no comprimento L que corresponde ao comprimento do elemento alargador 14.

Assim como o ilustra a Figura 1, as porções de superfície de elemento alargador 124, 26 e de extremidade livre de armadura 32, 30 são duas a duas soldadas juntas graças a um metal de aporte que se estende nas duas cavidades abertas laterais formando assim dois cordões de soldadura opostos 34, 36.

Vantajosamente, esses dois cordões de soldadura 34, 36 são realizados por um método de soldagem elétrica, do tipo soldagem de arco (“arc welding” em língua inglesa), e preferencialmente em atmosfera controlada, por exemplo de acordo com o processo MIG (“Metal Inert Gas” em língua inglesa) ou MAG (“Metal Active Gas”).

A ligação entre as duas porções de superfície respectivas 24, 32 e 26, 34 é ainda mais forte quanto mais os materiais da extremidade livre de armadura 12 e do elemento alargador 14 apresentarem as mesmas características. Esse é no caso nesse caso e assim, a resistência mecânica das soldaduras é melhorada.

Assim, foi descoberto que apesar dos preconceitos do profissional, esse modo de realização da invenção permite realizar ponteiras de fixação que apresentam uma boa resistência mecânica ao arrancamento. Os preconceitos estavam ligados ao fato de que os aços de altas características mecânicas que compõem geralmente as armaduras são muito sensíveis à temperatura e vêem suas características cair bastante, na pratica de mais de 50 % quando eles são submetidos a uma temperatura de mais de 1000°C. É por essa razão que o profissional evita geralmente submeter esses fios a tais temperaturas, e utilizar processos de soldagem de alta temperatura que necessitam a colocação em fusão do aço.

Parece que os bons desempenhos desse modo de realização da invenção estejam principalmente ligados à orientação longitudinal dos dois cordões de soldadura 34, 36. De fato, o esforço mecânico principal ao qual devem resistir esses cordões de soldaduras é um cisalhamento de acordo com a direção d da armadura, cisalhamento que tende a dessolidarizar o elemento alargador 14 da extremidade livre de armadura 12 quando a ponteira de fixação sofre uma tensão que tende a arrancá-la. Ora, o fato de orientar os cordões de soldadura paralelamente a esse esforço de cisalhamento permite, com dimensões iguais, aumentar a resistência dos mesmos a esse esforço. Esse efeito favorável compensa parcialmente a queda das características mecânicas do aço na proximidade das soldaduras.

Vantajosamente, o comprimento L do elemento alargador 14 é superior ou igual a 20 mm. Por outro lado, no caso em que a armadura 10 apresenta uma largura 11 superior a 20 mm, o comprimento L é preferencialmente superior ou igual à largura 11. De fato, o fato de aumentar o comprimento L permite, com tensão igual, reduzir as tensões de cisalhamento nos cordões de soldadura 34, 36, e portanto aumentar a resistência ao arrancamento da ponteira de fixação. Em contrapartida, o aumento excessivo do comprimento L gera o inconveniente de aumentar o comprimento da ponteira de fixação. Os comprimentos indicados mais acima oferecem o melhor compromisso.

Por outro lado, preferencialmente, os chanfros 24, 26, 30, 32 têm uma inclinação em relação ao plano médio definido pela superfície de contato 16 da ordem de 45°, o que permite facilitar a operação de soldagem ao mesmo tempo em que melhora a resistência ao cisalhamento das soldaduras.

Além disso, vantajosamente, a altura h e a largura a dos chanfros 24, 26, 30, 32 estão compreendidas entre 45 % e 75 % da espessura el da armadura, e preferencialmente compreendidas entre 55 % e 70 %. Assim, foi observado que a resistência ao arrancamento da ponteira de fixação é ainda mais melhorada.

Agora será feito referência à Figura 3 que ilustra um segundo modo de execução da invenção, na qual os elementos similares àqueles do objeto representado na Figura 1 levam referências idênticas acrescentadas de um sinal linha (’).

Assim é encontrada aí uma armadura 10’ que apresenta uma extremidade livre de armadura 12’ que é encimada por um elemento alargador 14’. Esse último tem uma seção retangular idêntica àquela da extremidade livre de armadura 12’, e ele é ajustado em recuo de uma borda de extremidade 40 da extremidade livre de armadura 12’. Por outro lado, o elemento alargador 14’ apresenta uma seção dianteira 42 e uma seção traseira 44 na parte de trás do desenho, e a extremidade livre de armadura 12’ apresenta uma superfície de apoio 28’. As seções dianteira 42 e traseira 44 e a superfície de apoio 28’ formam então respectivamente porções de superfície que definem também duas cavidades abertas opostas e transversais, nas quais se estendem dois cordões de soldadura opostos 34’, 36’. Esses cordões de soldadura são realizados de maneira idêntica àqueles descritos no local da Figura 1. Desse modo, o elemento alargador 14’ é solidário da extremidade livre de armadura 12’.

Agora será feito referência à Figura 4, que ilustra um terceiro modo de execução da invenção. A Figura 4 mostra uma armadura 46 feita de um fio de aço redondo e um elemento alargador 50 feito de um berço. A armadura 46 apresenta uma extremidade livre de armadura 48 e o berço 50 que se estende longitudinalmente de acordo com o eixo A da extremidade livre de armadura 48, apresenta uma superfície semicilíndrica, cuja diretriz é um círculo e que coincide com a seção da extremidade livre de armadura 48. O berço 50 apresenta então rebordos opostos 52, 54 de cada lado da superfície semicilíndrica.

Desse modo, a extremidade livre de armadura 48 que define uma superfície externa livre, em apoio contra a superfície semicilíndrica, define duas porções duplas de superfície respectivamente com os dois rebordos opostos 52, 54, que formam então duas cavidades abertas longitudinais, nas quais cavidades abertas se estendem respectivamente dois cordões de soldadura longitudinais opostos 56, 58.

Finalmente, de acordo com um quarto modo de execução ilustrado na Figura 5, onde a armadura 46’ é feita de um fio de aço redondo análogo àquela ilustrado na Figura 4, apresentando uma extremidade livre de armadura 48’, o elemento alargador 60 é constituído por uma coroa. A coroa 60 apresenta uma borda circular 62 e a extremidade livre de armadura 48’ introduzida na coroa 60 forma com a borda circular 62 porções de superfície que definem uma cavidade aberta circular. Nessa cavidade aberta circular se estende um cordão de soldadura 64 que liga juntas as porções de superfície e conseqüentemente, solidariza a coroa 60 e a extremidade livre de armadura 48’.

De acordo com uma característica vantajosa, a extremidade livre de armadura 48’ pode ser montada por ffetagem térmica na coroa 60.

Agora será feito referência à Figura 6 que representa uma ponteira de fixação 66 de acordo com a invenção da qual as armaduras de tração são respectivamente equipadas com elementos alargadores.

A Figura 6 mostra parcialmente um conduto tubular flexível 68 que apresenta do interior para o exterior, uma carcaça interna 70, uma bainha de pressão interna 72, uma camada de armaduras de pressão 74, duas camadas de armaduras de tensão 76 e uma bainha externa 78. A ponteira de fixação 66 compreende uma luva 80 que apresenta uma parte de conexão 82 ao conduto tubular flexível 68, e uma parte de fixação 84 oposta à parte de conexão 82. A parte de conexão 82 apresenta uma porção de recepção 86 das camadas de armaduras de tensão 76. Por outro lado, a ponteira de fixação 66 compreende um anel 88 montado em tomo da parte de conexão 82 e que forma uma câmara anular substancialmente estanque 90 em tomo da porção de recepção 86.

Por outro lado, tratando-se do conduto tubular flexível 68, as camadas de armaduras de tração 76 compreendem armaduras 92 das quais as extremidades livres 94 são próprias para se estenderem dentro da camada anular 90 e são equipadas com elementos alargadores 96. Os elementos alargadores 96 e as extremidades livres de armadura 94 são respectivamente associados de acordo com um qualquer dos modos de execução precitados em referência às Figuras 1 a 5.

Assim, de acordo com um outro aspecto, a presente invenção se refere a um método de conexão da ponteira de fixação 66 na extremidade do conduto tubular flexível 68. De acordo com o dito método, monta-se primeiro a luva 80 na extremidade do conduto 68 estendendo-se para isso as extremidades livres de armadura 94 perpendicularmente à porção de recepção 86. Em seguida, ou previamente, adapta-se os elementos alargadores 96 nas extremidades livres de armadura 94 para alargar localmente a seção reta das mesmas. E depois vem-se introduzir o anel 88 em tomo da parte de conexão 82 formando assim a câmara anular 90 em tomo da porção de recepção 86. As extremidades livres de armadura se estendem então dentro da câmara anular 90. E finalmente, vem-se vazar uma resina epóxi que pega então em massa na dita câmara anular 90 para prender aí as extremidades livres de armadura 94.

Bem evidentemente, graças às características adesivas e mecânicas da resina epóxi depois de endurecimento, as extremidades livres de armadura 94 são mantidas em posição fixa na ponteira de fixação 66. De fato, a resina epóxi forma um sólido indeformável na câmara anular 90.

Desse modo, os esforços de tração F que são exercidos sobre as armaduras de tração das camadas de armaduras de tração 76 e que se repercutem nas extremidades livres de armadura 94 são não somente compensados pelo efeito cabrestante proporcionado pelas curvaturas das extremidades livres de armadura 94 na câmara anular 90, mas também e sobretudo graças aos elementos alargadores 96 soldados na superfície das extremidades livres de armadura 94 que opõem uma resistência R orientada para a parte de fixação 84 e oposta ao esforço de tração F.

Claims (9)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Ponteira de fixação (66) de um conduto tubular flexível (68), o dito conduto tubular flexível compreendendo pelo menos uma manta de armaduras de tração (76) enroladas com passo longo, a dita ponteira de fixação compreendendo um anel (88) e uma luva (80), a dita luva apresentando uma parte de conexão (82) ao dito conduto (68) e no lado oposto uma parte de fixação (84), a dita parte de conexão (82) apresentando uma porção de recepção (86) das armaduras e a dita parte de conexão (82) sendo própria para ser introduzida no dito anel para formar uma câmara anular (90) em tomo da dita porção de recepção (86), as ditas armaduras (10, 10’, 46, 46’, 92) da dita manta de armaduras de tração (76) apresentando uma extremidade livre de armadura (12, 12’, 48, 48’, 94) adaptada para vir se estender dentro da dita câmara anular (90) quando a dita luva (80) é montada no dito conduto (86), a dita câmara anular (90) sendo própria para receber um vazamento de um material adaptado para pegar em massa no interior da dita câmara anular (90), as extremidades livres de armaduras apresentando respectivamente meios de ancoragem adaptados para ser presos no dito material pego em massa para bloquear as ditas extremidades livres em translação na dita câmara anular (90); caracterizada pelo fato de que os ditos meios de ancoragem compreendem respectivamente um elemento alargador (14, 14’, 50, 60, 96) fixado nas ditas extremidades livres de armadura (12, 12’, 48, 48’, 94); e pelo fato de que os elementos alargadores (14, 14’, 50, 60, 96) dos ditos meios de ancoragem são soldados às ditas extremidades livres de armadura (12, 12’, 48, 48’, 94).
2. 2. Ponteira de fixação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os ditos elementos alargadores (14, 14’, 50, 60, 96) são formados em aço.
3. 3. Ponteira de fixação de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que os ditos elementos alargadores (14, 14’, 50, 60,

   96) e as ditas extremidades livres de armadura (12, 12’, 48, 48’, 94) apresentam respectivamente pelo menos uma porção de superfície de elemento alargador (24, 26) e uma porção de superfície de extremidade livre de armadura (32, 30) que formam juntas uma cavidade aberta, e pelo fato de que a dita cavidade aberta é cheia com um metal de aporte para solidarizar juntas as ditas porções de superfície.
4. 4. Ponteira de fixação de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que as ditas porção de superfície de elemento alargador e porção de superfície de extremidade livre de armadura (24, 26; 32, 30), se estendem respectivamente longitudinalmente para formar uma cavidade aberta longitudinal.
5. 5. Ponteira de fixação de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que os ditos elementos alargadores (14, 14’, 96) se estendem longitudinalmente e pelo fato de que eles apresentam uma seção reta substancialmente retangular e idêntica à seção reta das ditas extremidades livres de armadura (12, 12’, 94).
6. 6. Ponteira de fixação de acordo com a reivindicação 4 e 5, caracterizada pelo fato de que os ditos elementos alargadores (14, 14’, 50, 96) e as ditas extremidades livres de armadura (12, 12’, 48, 94) apresentam respectivamente arestas laterais (18, 20) chanfradas de modo a formar lateralmente cavidades abertas longitudinais em V, quando os ditos elementos alargadores são respectivamente aplicados longitudinalmente sobre as ditas extremidades livres de armadura.
7. 7. Ponteira de fixação de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que as ditas arestas laterais (18, 20) são chanfradas de modo que as ditas porção de superfície de elemento alargador (24, 26) e porção de superfície de extremidade livre de armadura (32, 30) sejam respectivamente inclinadas uma da outra de um ângulo compreendido entre 70° e 110°.
8. 8. Ponteira de fixação de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que as ditas extremidades livres de armadura (48, 48’, 94) apresentam uma seção reta circular, enquanto que os ditos elementos alargadores (50, 60, 96) se estendem respectivamente pelo menos parcialmente em tomo das ditas extremidades livres de armadura.
9. 9. Método de conexão de uma ponteira de fixação (66) e de um conduto tubular flexível (68), o dito conduto tubular flexível compreendendo pelo menos uma manta de armaduras de tração (76) enroladas com passo longo, as ditas armaduras (10, 10’, 46, 46’, 92) da dita manta de armaduras de tração (76) apresentando uma extremidade livre de armadura (12, 12’, 48, 48’, 94), a dita ponteira de fixação compreendendo um anel (88) e uma luva (80), a dita luva apresentando uma parte de conexão (82) ao dito conduto (68) e no lado oposto uma parte de fixação (84), a dita parte de conexão (82) apresentando uma porção de recepção (86) das armaduras, o dito método de conexão sendo do tipo de acordo com o qual:

   - monta-se a dita luva (80) na extremidade do dito conduto tubular flexível (68);

   - forma-se meios de ancoragem nas extremidades livres de armaduras;

   - estende-se as ditas extremidades livres de armadura (12, 12’, 48, 48’, 94) perpendicularmente à dita porção de recepção (86);

   - introduz-se o dito anel (88) em tomo da dita parte de conexão (82) para formar uma câmara anular (90) em tomo da dita porção de recepção (86);

   - vaza-se um material adaptado para pegar em massa no interior da dita câmara anular (90) para prender os ditos meios de ancoragem e bloquear as ditas extremidades livres em translação na dita câmara anular (90);

   caracterizado pelo fato de que fixa-se um elemento alargador (14, 14’, 50, 60, 96) nas ditas extremidades livres de armadura (12, 12’, 48 48’, 94) por soldadura para formar os ditos meios de ancoragem.

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