CAMPO TÉCNICO

A presente invenção está relacionada a sistemas, de apoio para tubulações não isoladas.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

Diversos sistemas de apoio para tubulações são conhecidos do estado da técnica. A forma mais rústica utilizada consiste em simplesmente apoiar a tubulação em um dormente para prevenir que a mesma se deforme, devido à ação gravitacional. Muitos desses dormentes são fabricados em material metálico com o objetivo de torná-los mais resistentes.

No entanto, o fato de se apoiar as tubulações diretamente sobre uma barra ocasiona uma fresta entre a geratriz inferior das tubulações não isoladas e a viga de apoio. Esta fresta gera uma diferença de potencial por aeração diferencial causando uma corrosão intensa e localizada quando ocorre acúmulo de água ou umidade. Além disto, estes pontos são de difícil inspeção e manutenção.

No atual estado da técnica, as soluções de suporte para tubulações mais utilizadas são a sapata soldada, a manta de material polimérico (por exemplo, neoprene, fita de polietileno) para utilização com abraçadeira em "U" e calha soldada.

Destas soluções conhecidas, a sapata soldada é a opção comumente escolhida para lidar com este problema, pois elimina a fresta e a corrosão da geratriz inferior do tubo, além de permitir a inspeção e manutenção da tubulação. Entretanto, essa solução tem como grande ^ inconveniente a necessidade de pré-fabricação, além de exigir a soldagem no campo, o que aumenta a complexidade do trabalho de instalação. Adicionalmente, a sapata soldada é uma solução de difícil aplicação para tubulações de pequena bitola.

Para evitar a corrosão nestas linhas de pequena bitola, também é conhecido do estado da técnica a utilização de manta polimérica que envolve a tubulação a fim de evitar o contato direto da mesma com o dormente. Porém, com o tempo, a manta permite a infiltração de umidade entre ela e o tubo, o que ocasiona uma corrosão ainda mais intensa devido à criação de um sistema corrosivo fechado.

A calha soldada é muito utilizada em tubulações já instaladas existentes que já apresentam corrosão localizada e que não podem ser suspensas para a instalação de sapata sem a operação de corte e solda. No entanto, nessa solução, ocorre a geração de fresta entre a calha e a barra metálica, o que provoca corrosão localizada na calha, que, em alguns casos, pode propagar-se para o tubo com entrada de umidade entre a calha e o tubo através de falhas que ocorrem na calha, tornando o processo corrosivo mais crítico, pois gera um ambiente confinado sem acesso para inspeção.

O documento CN201344316 (Y) descreve um conjunto composto de abraçadeira em "U" revestida com material polimérico para suportar e prender o tubo, a extremidade da dita abraçadeira em "U" sendo rosqueada, e uma barra polimérica para apoiar o tubo, substituindo a barra metálica. A figura 1 ilustra esquematicamente este conjunto, em que a abraçadeira em "U" 100, revestida com uma camada de polímero 101 e rosqueada nas extremidades 102, é engatada na barra polimérica 201, e este conjunto é fixado no dormente através de roscas. Este sistema de apoio tem a vantagem de eliminar a corrosão eletroquímica, uma vez que o contato é plástico (barra polimérica) - metal (viga).

Porém, para utilizar este conjunto há a necessidade de que a tubulação esteja apoiada em dormentes metálicos para a fixação da abraçadeira em "U" com a barra polimérica, não podendo ser instalada, por exemplo, em dormentes de concreto, uma vez que o conjunto é aparafusado no dormente. Em situações onde a tubulação está apoiada em barras, ele também não pode ser utilizado, pois o conjunto é instalado com uma barra polimérica, que faz esse suporte da tubulação, substituindo a barra metálica. Assim, para que este conjunto possa ser fixado, a barra do dormente metálico teria que ser retirada, dificultando a instalação do mesmo.

Além disso, outra restrição de aplicação dessa solução é que só pode ser instalado um conjunto para cada tubulação, pois cada abraçadeira em "U" suporta apenas uma tubulação, não suportando várias tubulações de uma vez.

Ainda, outros suportes para tubulação com o objetivo de evitar a corrosão são descritos nos documentos CN202349395 U, JP10267188 A, CN2924226 Y e JP2010065838 A. Nestes documentos, os suportes têm uma estrutura similar ao documento CN201344316 (Y) citado anteriormente, pois também compreendem um conjunto de abraçadeira com barra para sustentar o tubo, tornando a instalação mais complexa e cara, além de só permitir a instalação de um tubo para cada suporte.

Há, portanto, a necessidade de um sistema de apoio para tubulação metálica que evite a corrosão por aeração diferencial ou por frestas nos pontos de apoio, que seja de simples instalação, inclusive podendo ser fixado tanto em dormente metálico quanto de concreto e que possa ser utilizado em tubulações já existentes, além de ter um menor custo.

OBJETIVOS DA PRESENTE INVENÇÃO

O objetivo da presente invenção é proporcionar um sistema de apoio para tubulação que evite a corrosão nos pontos de apoio, que seja de simples instalação, inclusive podendo ser fixado tanto em dormente metálico quanto de concreto e que possa ser utilizado em tubulações já existentes, com barras instaladas sem a necessidade de removê-las, além de ter um menor custo.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De forma a alcançar os objetivos acima, em uma primeira configuração, preferencial, o sistema de apoio para tubulação da presente invenção compreende pelo menos um dormente, pelo menos uma barra metálica e um material polimérico revestindo dita barra metálica em pelo menos um ponto de contato com a tubulação.

Em uma segunda configuração, o sistema de apoio compreende pelo menos um dormente e pelo menos um bloco de material polimérico, em que dito bloco de material polimérico é apoiado no dormente e fixado no mesmo através de pelo menos dois meios de fixação.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A vantagem acima e outras adicionais ficarão mais claras para os versados na técnica a partir da descrição abaixo e das figuras anexas:

- a figura 1 ilustra um conjunto de apoio para tubulação já conhecido do estado da técnica;

- a figura 2 mostra uma primeira configuração do sistema de ^ apoio para tubulação metálica da presente invenção,

- a figura 2a ilustra uma vista superior da primeira configuração;

- a figura 2b ilustra a vista de uma seção transversal (corte CC) do sistema da figura 2a;

- a figura 2c mostra uma vista do detalhe da figura 2b;

- a figura 3 mostra a primeira configuração do sistema de apoio para tubulação metálica ^" da presente invenção com a variante do formato da barra metálica;

- a figura 3 a ilustra uma vista superior da primeira configuração com a variante do formato da barra metálica;

- a figura 3 b ilustra o corte CC do sistema da figura 3 a;

- a figura 3c mostra uma vista do detalhe da figura 3b;

- a figura 4 mostra uma segunda configuração do sistema de apoio para tubulação metálica da presente invenção;

- a figura 4a ilustra uma vista superior da segunda configuração;

- a figura 4b ilustra o corte CC do sistema da figura 4a,

- a figura 4c mostra o detalhe da figura 4b.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A descrição que se segue partirá de possíveis concretizações da invenção. Como ficará evidente para qualquer técnico no assunto, no entanto, a invenção não está limitada a essas concretizações particulares.

A presente invenção refere-se a um sistema de apoio para tubulação metálica que consiste em um material polimérico revestindo uma barra metálica fixada ao dormente e que apoia a tubulação, de modo a tornar o sistema mais resistente. Em outra configuração, como ficará evidente a partir O

da descrição que se segue, o suporte em que o tubo é sustentado é constituído de material polimérico e apoiado em um dormente, prevenindo, assim, o contato metal-metal nos pontos de apoio. Em uma primeira configuração da presente invenção, uma barra metálica, que faz o suporte da tubulação, é apoiada em um dormente e envolta completamente ou pelo menos no ponto de contato entre a barra e o tubo, por um material polimérico, dessa forma evitando o início de um provável processo corrosivo no contato entre os dois metais. Preferencialmente, o dormente é constituído de material metálico ou concreto. Caso o dormente seja de concreto, preferencialmente deve compreender uma chapa metálica na superfície para que a barra possa ser soldada no dormente.

As barras metálicas utilizadas para apoiar a tubulação podem compreender diversos formatos de seção transversal, como por exemplo, formato circular, oval, quadrado, retangular, poligonal, hexagonal, entre outros, e diversos tamanhos. Além disso, podem ser fixadas no dormente por meio de solda, abraçadeira, parafusos, entre outros tipos de fixadores. Preferencialmente, a superfície interna do material polimérico, como ilustrada nas Figuras 2 e 3 (25,35), que envolve a barra metálica tem o mesmo formato da dita barra metálica, para assim, encaixar de forma justa na barra metálica e evitar que o material polimérico se desloque. Na presente invenção, entende-se por encaixe de forma justa o encaixe sem folga do material polimérico à barra metálica. Além disso, opcionalmente, o material polimérico poderá conter chanfros (26, 36) para que se encaixe na dita barra metálica evitando interferência com a solda. Devido ao encaixe sem folga na barra metálica e ao peso do tubo que estará apoiado no material polimérico, não se faz necessário um processo de fixação adicional. No entanto, nos casos em que o material polimérico seja fixado apenas no ponto de contato da barra metálica com o tubo, deve ser utilizado um material de fixação adequado na superfície de contato entre a barra metálica e o material polimérico, para evitar que o material polimérico se mova da posição de contato com o tubo.

Preferencialmente, é utilizado um selante elastomérico em todo perímetro de contato da barra metálica com o material polimérico para evitar a entrada de umidade, principalmente pelos chanf os na extremidade longitudinal interna, como ilustrados nas Figuras 2 e 3 (26, 36), do material polimérico, evitando assim, a corrosão nesta área localizada. Entende-se por selante elastomérico qualquer adesivo selante impermeável formulado à base de resinas elastoméricas.

Preferencialmente, o material polimérico utilizado para o sistema de apoio para tubulação é o polietileno de ultra alto peso molecular, mais preferencialmente o UTEC 6541® produzido por Braskem S.A. Referido material polimérico é vantajoso visto que apresenta boa resistência mecânica compatível com os metais, baixíssimo coeficiente de atrito, resiste às intempéries da atmosfera (chuva e sol/raios UV), tem boa usinabilidade e é leve.

Uma vantagem adicional da presente invenção está no fato de que materiais poliméricos são de fácil manuseio e corte, quando comparado aos tradicionais suportes metálicos do estado da técnica. Dessa forma, o sistema de apoio para tubulação da presente invenção pode ser ajustado ao tamanho ou formato adequado, assim, se adaptando para qualquer tamanho ou forma de tubulação, facilitando a instalação e reparos. Da mesma maneira, o sistema pode ser modelado para ser aplicado em toda extensão do dormente e, consequentemente, podendo apoiar mais de uma linha ao mesmo tempo. A figura 2 ilustra uma primeira configuração da presente invenção. Nesta configuração, a barra metálica de seção transversal circular, que faz o suporte da tubulação, é apoiada em um dormente e envolta por uma camisa de material polimérico, dessa forma evitando uma provável corrosão no contato entre os dois metais.

: Na figura 2c observa- se um corte transversal da configuração apresentada na figura 2a, em que a barra metálica de seção transversal circular 23 é apoiada e fixada no dormente 21 através de solda 24. O material polimérico 22 do sistema da presente invenção é encaixado sobre a barra metálica de seção transversal circular, de maneira que possa envolver a estrutura metálica. Dito material polimérico contém chanfros para que se encaixe na dita barra metálica evitando interferência com a solda. De maneira similar, a figura 3 ilustra uma barra de seção transversal retangular envolta pelo material polimérico e fixada em um dormente como apoio para a tubulação. Na figura 3c observa-se que uma barra dè seção transversal retangular 33, assim como na figura 2, é presa no dormente 31 por meio de solda 34. O material polimérico 32 é modelado no formato adequado para que sua superfície interna 35 possa revestir a barra metálica de seção transversal retangular e, dessa forma, eliminar a corrosão.

A figura 4 ilustra uma segunda configuração do sistema de apoio para tubulação metálica da presente invenção, na qual o bloco de material polimérico substitui a barra metálica utilizada nas estruturas tradicionais. Nesta alternativa são utilizados dois elementos laterais posicionados longitudinalmente e de forma justa em relação ao bloco, que por sua vez, fazem a fixação do bloco de material polimérico, evitando, assim, que o mesmo se desloque no dormente. O dormente poderá ser constituído de material metálico ou concreto. Caso o dormente seja de concreto, preferencialmente deve compreender uma chapa metálica na superfície superior para que os elementos laterais possam ser soldados no dormente. Alternativamente, o sistema de apoio pode ter outras configurações, em que o bloco de material polimérico é fixado através de abraçadeiras, pinos nas laterais presos no dormente, presilhas, grampos, fixado por meio de cola, silicone ou outro tipo de selante.

Como ilustrado nas figuras 4a, 4b e 4c, dois elementos laterais metálicos 43 são fixados através de solda 44 no dormente 41. Entre eles, é encaixado um bloco de material polimérico 42, que deve ter o formato e altura necessários para poder suportar o tubo.

Preferencialmente, deve-se aplicar selante na superfície de contato entre os elementos laterais e o bloco de material polimérico, a fim de evitar as folgas possíveis na instalação, prevenindo, assim, a formação de frestas e a consequente corrosão. O bloco de material polimérico tem formato preferencialmente semicircular ou reto. Preferencialmente, o material polimérico do bloco desta segunda configuração é o polietileno de ultra alto peso molecular, sendo mais preferencial o uso de UTEC 6541® produzido por Braskem S.A.

Exemplo

De modo a demonstrar a eficácia e resistência do sistema de apoio para tubulação revelado nesse relatório descritivo, realizou-se um teste de carga utilizando a primeira configuração do sistema de apoio. O teste foi efetuado em uma tubulação de diâmetro de 8 polegadas (20,32 cm) carregado internamente totalizando uma carga de 450kgf em 6 metros, simulando condições extremas de carga durante a montagem das linhas e/ou durante a operação. Foram feitos os seguintes testes de carga:

1. Deslocamento rápido do tubo, com velocidade aproximada de 3m/s, valor acima de um deslocamento provocado pela dilatação do tubo, simulando o deslizamento do tubo sobre o sistema de apoio para a montagem da tubulação;

2. Queda livre do tubo de uma altura de 0,5m sobre a barra metálica revestida pelo material polimérico;

3. Simulação de um cordão de solda com reforço de 2mm se - deslocando sobre o material polimérico a aproximadamente 3m/s;

Todos os testes apresentaram resultados positivos, não apresentando deformação do material polimérico nos itens 1 e 2, e apenas pequenas marcas superficiais no item 3 devido a protuberância da solda se deslocando a velocidade de 3 m/s, porém sem impedir o deslizamento adequado do tubo para a montagem.

Inúmeras variações incidindo no escopo de proteção do presente pedido são permitidas. Dessa forma, reforça-se o fato de que a presente invenção não esta limitada às configurações/concretizações particulares acima descritas.