SISTEMA E MÉTODO PARA REPARO DE TUBOS

Classificação IPC

Prioridades unionistas

Resumo técnico

SISTEMA E MÉTODO PARA REPARO DE TUBOS Referência remissiva a Dedidos relacionados Esse pedido é uma continuação em parte (CIP) do pedido US número de série 11/003.199 depositado em 3 de dezembro de 2004, que é pelo presente incorporado a título de referência. Antecedentes O modelo de utilidade refere-se genericamente a reparo de tubos. Mais particularmente, o modelo de utilidade refere-se a técnicas para reparar de forma eficiente um tubo com material polimérico reforçado com fibra. Essa seção pretende introduzir o leitor em vários aspectos da arte que podem estar relacionados a vários aspectos do presente modelo de utilidade, que são descritos e/ou reivindicados abaixo. Acredita-se que essa discussão seja útil em fornecer ao leitor informações antecedentes para facilitar melhor compreensão dos vários aspectos da presente modelo de utilidade. Por conseguinte, deve ser entendido que essas declarações devem ser lidas nessa luz, e não como admissões da técnica anterior. A tubulação está onipresente na sociedade atual. Tubulação é encontrada em uma ampla gama de aplicações residenciais, comerciais e industriais. Por exemplo, tubulação pode ser empregada em distribuição de serviços públicos, processos de fabricação, transporte de produtos químicos/petroquímicos, transmissão de energia, encanamento, aquecinento e resfriamento, sistemas de esgoto, bem como na recuperação de compostos/produtos químicos usados, como descargas de produtos químicos esgotados, água contaminada, e assim por diante. Em operação, a tubulação em instalações e através de distâncias mais longas, pode servir para coletar, distribuir e transportar água, vapor, produtos aluímicos, produtos petroquímicos, óleo bruto, gás natural e uma variedade de produtos líquidos, gases e componentes. Sistemas de tubulação, como oleodutos, podem transportar serviços públicos, elergia e componentes quimico/petroquímico para clientes industriais,locais de fabricação, ristalações de refinamento/produto químico, entidades comerciais, instituições públicas, consumidores e assim por diante. Inegavelmente, tubulações (por exemplo, tubulações de ransmissão) desempenharam um papel benéfico na melhora de produtividade em distribui ao de recursos. Realmente, as econômicas mundiais dependem da capacidade das tubulacões transportarem insumos e produtos para uma gama diversa de clientes e usuários fiais. Construção de pico de tubulações (por exemplo, tubulações de petróleo liquido e gás) ocorreram há 30-40 anos, com uma maioria dessas tubulações, incluindo muitas constituídas da Segunda Guerra Mundial, ainda em serviço. Como resultado de sua idade, manutenção da integridade das infraestruturas de tubulação em envelhecimento é cara. os custos anuais atribuíveis para diminuir corrosão de tubulação e outras falhas de tubulação, falhar em potencial, e anomalias, são de bilhões de dólares. As considerações econômicas de reparo de tubulação podem incluir mão-de-obra, material, exigências de equipa entos, capital disponível, retorno econômico, vida de reparo, paralisação de tubulação, E ssim por diante. Como esperado, a economia de reparo de tubulação pode ter um impacto significativo sobre a produtividade da tubulação. As falhas e dano em tubos podem ser causadas por dano mecânico, corrosão, ero- são, revestimentos danificados, isolamento falho, condições operacionais adversas, condições climáticas e assim por diante. A erosão interna, por exemplo, pode ocorrer devido ao fluxo do conteúdo através da tubulação. Tal erosão pode ser exacerbada por forças centrifugas associadas a alterações na direção da trajetória de fluxo. Em relação à corrosão, a superfície externa de tubulação pode ser exposta à sujeira corrosiva ou ambientes corrosi- vos acima do solo, e a superfície interna de tubulação pode ser exposta a conteúdo corrosivo. Significativamente, erosão, corrosão, e outro dano podem reduzir a espessura da parede do tubo e desse modo reduzir a classificação de pressão ou capacidade de retenção de pressão do tubo ou tubulação. Por conseguinte, as operações e pessoal de manutenção de companhias de tubulação (por exemplo, companhias de transmissão de gás) podem determinar se uma falha ou uma área de falha potencial descoberta em uma tubulação deve ser reparada, se uma seção do tubo deve ser substituida, ou se a tubulação deve ser abandonada. Ao avaliar as decisões de reparo, os operadores de tubulações e fornecedores de serviço consideram tipicamente o tempo de paralisação da tubulação, especificações de tubo, a área de tubo a ser reparada, condições enterradas, o ambiente acima do solo, o conteúdo da tubulação ou tubo, condições operacionais de tubulação e similares. Evidentemente, os operadores de tubulação e fornecedores de serviço devem acomodar limitações reguladoras, padrões industriais apropriados, recomendações de fabricante e assim por diante. Além disso, a abordagem de manutenção finalmente selecionada pode envolver reparo de um vazamento ou outra falha, ou o reparo de preempção de uma área de tubo antes da fa- lha (por exemplo, vazamento, ruptura, etc.) da tubulação. Finalmente, em um esforço para manter a integridade da tubulação enquanto observando os custos, o meio ambiente, as limitações reguladoras, e assim por diante, os operadores de tubulação e fornecedores de serviço avaliam tipicamente a manutenção, substituição e reparo de tubos/tubulações com base em alternativas de engenharia disponíveis e o impacto econômico dessas alternativas. No caso de um reparo, várias tecnologias, técnicas de aplicação e materiais são disponíveis. Tecnologias de reparo comum empregam luvas de metal que são dispostas em tor- no de uma seção de um tubo para reforçar o tubo. Tanto as luvas soldadas como as luvas não soldadas (mecânicas) podem ser instaladas sobre comprimentos e dimensões variáveis de tubulação para reparar vazamentos de tubos e outras falhas. Além disso, as luvas podem reparar de forma de preempção falhas em potencial de tubos, reforçar áreas de tubos de corrosão interna e externa, melhorar a classificação de pressão da tubulação, e assim por diante. Em geral, técnicas de luva estabelecidas, quer utilizando luvas soldadas no lugar em torno do tubo, ou empregando luvas mecanicamente fixadas ao tubo sem soldagem, oferecem a vantagem de serem abordagens de reparo conhecidas na indústria. No reparo de tubulações, os operadores, engenheiros e técnicos estão acostumados a trabalharem com conexões soldadas para luvas soldadas, bem como dispositivos mecânicos e grampos para luvas não soldadas. Infelizmente, o treinamento de pessoa nas técnicas de soldagem e mecânica apropriadas é extenso para instalação adequada das luvas. Além disso, o reparo de luvas não soldadas e soldadas de tubulações pode resultar em fragilidade e tensões residu- ais no ponto de reparo na tubulação. Para luvas soldadas, as luvas podem ser soldadas em torno do tubo a ser reparado, encerrando o segmento de tubo a ser reforçado. As bordas casadas das metades de luvas podem ser soldadas entre si, e as extremidades da luva ereta soldada ao tubo, para vedar e fixar a luva soldada ao tubo. Deve ser enfatizado que uma variedade de configurações de soldagem diferentes da abordagem genérica descrita acima pode ser empregada na instalação da luva soldada. Os custos associados a reparos de soldagem, incluindo repa- ros de luva soldada (por exemplo, em tubulações de transmissão de pressão elevada) podem ser atribuidos ao uso de soldadores altamente especializados, fechamento e término de inventário da tubulação, e fechamento de instalações de fabricação associadas, processos químico/petroquímico, e assim por diante. Genericamente, é desejável de um ponto de vista de custo operacional reparar o tubo enquanto a tubulação permanece em serviço, desse modo eliminando tempo de paralisação caro. Técnicas de reparo que evitam soldagem ou corte do tubo, por exemplo, podem tornar exequível a manutenção da tubulação em serviço durante o reparo e desse modo evitar os custos associados a tempo de paralisação de tubulação. Deve ser enfatizado que um fechamento de uma tubulação para reparo pode forçar potencialmente o fechamento de instalações à montante e à jusante, resultando em perda de produção, perda de vendas, custos de fechamento e reinício e assim por diante.Luvas não soldadas tratam desse problema, porque genericamente não exigem soldagem ou corte. Luvas de reforço não soldadas são mecanicamente acopladas à seção de tubo a ser reparada. Em outras palavras, essas luvas não soldadas (também denomina- das luvas mecânicas) podem ser posicionadas e fixadas ao tubo por prendedores, cavilhas, e assim por diante. De forma lamentável, o uso de luvas não soldadas pode exigir técnicas mecânica exóticas para fixar adequadamente o reparo e classificação de pressão de tubo, e desse modo pode ser mais incômodo e complicado do que técnicas de soldagem. Como resultado, o reparo de tubo com luvas não soldadas pode ser mais caro do que o reparo com luvas soldadas. Entretanto, o reparo com luvas não soldadas pode evitar, vantajosamente, a soldagem no reparo no local, como em áreas de tubulação e em áreas de processo químico/petroquímico, por exemplo. Além disso, como indicado, abordagens de não sol- dagem permitem genericamente operação ininterrupta da tubulação. Por outro lado, em ceras configurações para luvas não soldadas (mecânicas), a tubulação pode ser retirada de inventário se força mecânica significativa for para ser aplicada no tubo ou devido a outros fatores durante instalação da luva não soldada. Infelizmente, o caso especial de reparo de joelhos de tubos, T de tubos, curvas de tubulação e assim por diante, é problemático tanto para luvas soldadas como mecânicas (não soldadas) devido à dificuldade de colocar uma luva de metal rígida em torno da curva de tubo curvo a ser separada. Além disso, as luvas de metal rígidas podem ser incapazes de fazer contato adequado nas curvas de tubulação, e desse modo ser incapazes de reforçar os pontos de tensão que existem, tipicamente, nas curvas de tubulação. Além disso, pode ser difícil casar apropriadamente o raio de curvaturas da luva de metal externa e a curva ou joelho de tubulação. Para evitar esses problemas com a instalação de luvas em curvas de tubulação, um metal de enchimento de solda (em lugar de uma luva) pode ser depositado na curva (por exemplo, em uma cavidade de uma anomalia), porém tais reparos de enchimento soldados são genericamente apropriados somente para gamas limitadas de pressões operacionais de tubulação e espessuras de parede. Como pode ser visto a partir da discussão dos parágrafos acima, uma variedade de desafios existe com luvas soldadas e não soldadas (mecânicas). No todo, essas técnicas estabelecidas de utilizar luvas de reforço, quer soldadas ou não soldadas, tendem a ser caras, exigir mão-de-obra altamente especializada, resultar em tensões aumentadas de tubo e aumentar a necessidade de interromper o serviço de tubulação. Existe a necessidade detécnicas aperfeiçoadas de reparo de tubos. Em resposta aos problemas e desafios associados a abordagens convencionais de luvas soldadas e não soldadas no reparo tanto de tubo reto como de curvas de tubo, novas tecnologias surgiram que envolvem revestimentos e o uso de plásticos de alta resistência, plásticos reforçados com fibra, materiais compósitos e similares. Tais reparos poliméricos podem reduzir custos e fornecer menos fragilidade e tensões residuais do que luvas mecâ- nicas e soldadas tradicionais. Além disso, compósitos poliméricos, por exemplo, não oxidam genericamente e, consequentemente, pode deter corrosão externa adicional da área tratada da tubulação. Adicionalmente, como resultado do uso crescente de sistemas de reparo compósitos, particularmente na indústria de transporte de gás e óleo, a American Society of Mechanical Engineers (ASME) está atualmente no processo de definir padrões para tecno- logia de envoltório não metálica incluindo desenvolvimento de um novo padrão de reparo pós-construção. Atualmente, um padrão ASME relativamente novo (ASME PCC-2) especifica que várias propriedades de material do sistema de reparo devem ser medidas e avaliadas Deve ser observado que resina sozinha (sem materiais de reforço) não fornece tipicamente resistência adequada para reparo de tubo, especialmente no reparo de tubulações de pressão média e elevada. Por conseguinte, em geral, sistemas de reparo de polímero se baseiam em um pano compósito de matriz com materiais de epóxi e outras resinas, criando uma estrutura monolítica em torno do tubo danificado. Em geral, uma variedade de fibras, polímeros, resinas, pré-polímeros, adesivos e outros componentes podem ser utilizados para formar uma estrutura de material compósito em torno da porção danificada do tubo. Em particular, sistemas de reparo compósitos empregam, tipicamente, fibras de vidro e ofere- cem o potencial de reduzir custos de reparo de tubos corroidos por evitar luvas mecânicas caras, soldagem, e tempo de paralisação. Como discutido abaixo, entretanto, a fabricação desses reparos compósitos tende a ser intensa em mão de obra. Por exemplo, cada camada da fibra é umedecida com resina gotejante antes de envolver a fibra em torno do tubo. Várias camadas de fibra e resina (tam- bém mencionadas aqui como polímero) são metodicamente aplicadas com a mão uma camada de cada vez, com as fibras lenta e cuidadosamente pré-umedecidas em resina antes da aplicação de cada camada de fibra. Por exemplo, a fibra (por exemplo, fita de fibra) pode ser puxada através de um banho de polímero (por exemplo, resina de epóxi) à medida que a fibra é aplicada, de forma desajeitada, no tubo. Tal manipulação tediosa e instalações aber- tas apresentam desafios de aplicação e ambientais, manipulação aumentada de produtos químicos de resina e solventes, tempo de mão de obra aumentado e similar Além disso, como apreciado por aqueles com conhecimentos comuns na técnica, o trabalhador deve estar ciente da vida de pote de resina (isto é, tempo de endurecimento de resina em minutos ou horas) onde a viscosidade da resina aumenta significativamente à medida que a vida de pote termina, tornando difícil aplicar adequadamente a resina à fibra, e moldar eficazmente e formar o compósito de resina de polímero. A vida de pote de resina não deve ser confundida com o tempo de cura de resina que é o tempo para a resina formar um termorrígido reticulado, tipicamente ocorrendo um dia ou vários dias após. A vida de pote (e aumento associado em viscosidade) de tais sistemas de resina pode tipicamente somente compreender alguns minutos. Indubitavelmente, uma instalação não concluída antes do término da vida de pote de resina poderia resultar em uma estrutura compósita com defeito que circunda o tubo e anomalia de tubo. Em geral, existe uma tensão entre a técnica de pré-umedecimento incômodo e lento e aplicação da fibra, camada por camada, versus a formação relativamente acelerada da estrutura de resina viscosa devido ao término da vida de pote de resina e aumento associado em viscosidade. Desse modo, em reparo compósito de tubo, muitos sistemas de resina e fibra são difíceis de moldar e modelar na estrutura compósita apropriada que sobrepõe o tubo e anomalia de tubo. Além disso, há necessidade na indústria por sistemas de reparo de compósito com emperatura de transição vítrea relativamente elevada (Tg) e temperatura de deflexão de alor (HDT). Uma tal necessidade pode existir devido a ambientes de temperatura relativamente elevada e conteúdo da tubulação, classificações de pressão e temperatura da tubulação, exigências de padrões de indústria e assim por diante. Um exemplo de um padrão de ndústria aplicável é o Código-2 Pós-construção (PCC-2) da American Society of Mechanical ngineers (ASME) intitulado Non-Metallic Composite Repaira Systems for Piping and Pipe ork.Na certificação no ASME P0C-2, por exemplo, o sistema de compósito de fibra/resina eve atender genericamente certas exigência de HDT e Tg. De acordo com ASME PCC-2, or exemplo, a temperatura de serviço dos sistemas de reparo é reportada como a Tg me- os 2,220C 1 HDT menos -2,77 C para trabalho em tubo sem vazamento, e Tg menos 12,2200/ HDT menos 2,2200 para trabalho em tubo com vazamento. Deve ser observado que resinas que curam vantajosamente em temperatura ambi- ente (por exemplo, certos epóxis, uretanos, poliésteres, acrílicos, ésteres de vinila, etc.) com baixo encolhimento e um tempo de trabalho realista (por exemplo, menos de 2 horas) pode curar desvantajosamente em uma Tg inferior (por exemplo, na faixa de 43,330Ç a 57,2200) sem uma pós-cura (por exemplo, com uma fonte externa de calor). Desse modo, tipicamen- te, uma cura em temperatura ambiente de uma resina tradicional pode somente fornecer uma Tg de 57,2200 ou menos da resina curada. Uma tal Tg satisfaria somente uma classe operacional de 37,2200 para um tubo sem vazamento de acordo com o padrão ASME PCC- 2, que é insatisfatório para muitas aplicações de reparo de tubo. A opção de adicionar uma fonte externa de calor no campo para aquecer a resina de cura (por exemplo, a 65,5500 até 204,4400) por um período de horas é tipicamente incômoda, demorada, impraticável e gene- ricamente não eficaz em termos de custo para muitos reparos de trabalho de tubos de cam- po. O procedimento impraticável de aquecimento externo (pós-cura) também pode proibir substancialmente o uso de sistemas de resina epóxi ativada/cura por calor (e uretanos, éste- res de vinila-epóxi, ésteres de vinila, poliésteres, etc.) que tipicamente forneceriam uma Tg da resina curada acima de 93,330Ç, porém ainda necessita genericamente a aplicação de uma fonte de calor externa acima de 65,5500 a 204,4400 por um período de horas para uma cura adequada. Desenhos. As vantagens e características acima e outras do modelo de utilidade tornar-se-ão evidentes após leitura da seguinte descrição detalhada e mediante referência aos desenhos nos quais: A figura 1 é um diagrama de blocos de um método exemplar de reparar um tubo de cordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; A figura 2 é uma vista em perspectiva de um tubo sob reparo que ilustra uma esteira de fibra seca sendo aplicada ao tubo de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; A figura 3 é uma vista em perspectiva do tubo da figura 1 representando a fibra se- a não envolta em torno e fixada ao tubo de acordo com uma modalidade exemplar do pre- ente modelo de utilidade; A figura 4 é uma vista em perspectiva do tubo da figura 2 tendo vedações instala 0 das no tubo de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; A figura 5 é uma vista em perspectiva detalhada do tubo da figura 3 ilustrando um omponente externo (por exemplo, invólucro) para conter resina e tendo duas metades; A figura 6 é uma vista em perspectiva do tubo da figura 4 tendo o componente externo instalado em torno do tubo e casando com as vedações de acordo com uma modalidade 5 dade exemplar do presente modelo de utilidade; A figura 7 é uma vista em seção transversal do tubo da figura 5 tomada ao longo da inha 6-6 de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; A figura 8 é uma vista em perspectiva de um sistema de reparo de tubo aplicado em um joelho ou curva de um sistema de tubulação de acordo com uma modalidade exemplar 20 o presente modelo de utilidade; A figura 9 é uma vista detalhada de uma porção do tubo da figura 5 que ilustra em mais detalhes uma conexão exemplar de duas metades do componente externo de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; A figura 10 é uma vista em perspectiva de uma porção do tubo tendo um compo- 25 nente externo alternado e conexão alternada disposta no componente externo de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; A figura lOA é uma vista detalhada de uma porção da figura 10; As figuras 11 e 12 são vistas em seção transversal alternadas tomadas ao longo da linha de seção A-A da figura 5 mostrando detalhes de uma extremidade do tubo tendo um 30grampo de mangueira para fixar o componente externo em torno do tubo reparado de acordo com modalidades exemplares do presente modelo de utilidade; A figura 13 é uma vista em perspectiva de um prendedor exemplar (em lugar de um grampo de mangueira) para fixar o componente externo em torno do tubo reparado, o componente externo utilizado para reter a resina de acordo com uma modalidade exemplar do 35 presente modelo de utilidade; A figura 14 é um gráfico de viscosidade de resina versus tempo, e é uma indicação de vida de pote de resina de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; A figura 15 é uma vista em perspectiva de uma superfície interna de um bastidor utilizado no reparo ou reforço de tubo, recipientes, e outros objetos de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; A figura 16 é uma vista em perspectiva de uma superfície externa do bastidor da figura 15 de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; A figura 17 é uma vista em perspectiva de uma porção do bastidor tendo um aco- plamento macho para fixar o bastidor de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; A figura 18 é uma vista em perspectiva de uma porção do bastidor tendo um aco- plamento fêmea e um dispositivo de vão de abertura extrema de acordo com uma modalida- de exemplar do presente modelo de utilidade; As figuras 19A e 19B são vistas em perspectiva de um bastidor fixado com o aco- lamento macho e o acoplamento fêmea engatados de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; A figura 20 é uma vista em perspectiva de uma tampa extrema para travar as lâmi- nas de extrusão do bastidor de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; A figura 21 é uma vista extrema de duas lâminas de extrusão do bastidor tendo um desenho articulado;As figuras 22A e 22A são uma vista em perspectiva e vista em seção transversal, respectivamente, de um tubo tendo um defeito; As figuras 22B e 22B' são uma vista em perspectiva e vista em seção transversal, respectivamente, do tubo da figura 22A tendo um envoltório dielétrico (por exemplo, envoltório de fibra de vidro) disposto na superfície externa do tubo de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; As figuras 220 e 220 são uma vista em perspectiva e vista em seção transversal, respectivamente, do tubo da figura 22B tendo um pano de fibra de reforço (por exemplo, fibras de carbono) envolto em torno do envoltório dielétrico de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; As figuras 22D e 22D são uma vista em perspectiva e vista em seção transversal, respectivamente, do tubo da figura 220 tendo um molde de tecido disposto em torno do pa- no de fibra de reforço de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; As figuras 22E e 22E são uma vista em perspectiva e vista em seção transversal, respectivamente, do tubo da figura 22D tendo um bastidor disposto em torno do molde de tecido de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade; As figuras 22H e 22H são uma vista em perspectiva e vista em seção transversal, respectivamente do tubo da figura 22G após o bastidor e molde de tecido terem sido removidos para expor a resina endurecida de acordo com uma modalidade exemplar do presente modelo de utilidade. Descrição detalhada Uma ou mais modalidades exemplares do presente modelo de utilidade serão descritas abaixo. Em um esforço para fornecer uma descrição concisa dessas modalidades, nem todas as características de uma implementação efetiva são descritas no relatório des- critivo. Deve ser reconhecido que no desenvolvimento de qualquer tal implementação efetiva, como em qualquer projeto de desenho ou engenharia, inúmeras decisões específicas de implementação devem ser feitas para obter os objetivos específicos dos desenvolvedores, como conformidade com limitações relacionadas ao negócio e relacionadas ao sistema, que podem variar de uma implementação para outra. Além disso, deve ser reconhecido que um tal esforço de desenvolvimento poderia ser complexo e demorado, porém não obstante seria uma incumbência de rotina de desenho, fabricação e fabricação para aqueles com conheci- mentos comuns tendo o benefício dessa revelação. Para facilitar a discussão das presentes técnicas, a descrição é fornecida em se- ções. A seção 1 discute partes de um sistema de reparo de tubo exemplar. A seção II discute anomalias de tubo e técnicas de pesquisa de tubulação. A seção III discute propriedades de materiais de reforço exemplares. A seção IV discute materiais de polímero exemplares que podem ser utilizados em sistemas de reparo de tubos. Finalmente, a seção V discute técnicas de reparo de tubo empregando uma contenção de reforço (por exemplo, bastidor) sobre um molde flexível. 1.Sistema de reparo de tubos. As presentes técnicas fornecem reparo eficiente de tubos por formar um compósito polimérico reforçado no tubo enquanto evita a manipulação extensa típica dos materiais de reparo associados ao reparo de compásito. Inicialmente, uma seção do tubo a ser reparada é identificada. Para implementar o reparo, um material de reforço (por exemplo, uma estrutura de fibra) pode ser aplicado à superfície da seção de tubo a ser reparada. Em certas modalidades, o material de reforço é envolto em torno do tubo porém pode ser aplicado em outras formas, como um adesivo, O material de reforço é aplicado em um estado seco para evitar problemas associados à manipulação de materiais úmidos (por exemplo, fibra saturada de resina). A resina pode ser então aplicada ao material de reforço no tubo. Por exemplo, a resina pode ser aplicada com uma escova, ou após fixar o material de reforço ao tubo, um componente de contenção externo (por exemplo, uma luva, invólucro, caixa, parede, tubo externo, etc.), pode ser instalado adjacente a ou em torno do material de reforço. No caso mencionado por último um material polimérico, precursor de polímero, e/ou pré-polímero e assim por diante, é colocado entre o componente de contenção e o material de reforço. Deve ser enfatizado que o termo material polimérico, como utilizado aqui, pretende abranger amplamente uma variedade de polímeros pré-polímeros, resinas, endurecedores, plásticos, misturas compostas e assim por diante. Em certas configurações, um material polimérico ou semifluido é derramado dentro do componente de contenção no topo do material de reforço. O material polimérico penetra na estrutura de reforço antes de qualquer aumento significativo em viscosidade do material polimérico. As propriedades dos materiais de reforço e poliméricos podem ser selecionadas de tal modo que o material polimérico penetre ou sature a estrutura de reforço por gravida- de, comportamento capilar, pressão externa, e assim por diante. Por último, o material polimérico pode ser deixado curar ou polimerizar, formando um compósito de polímero reforça- do que repara o tubo e recupera a capacidade de pressão operacional do tubo ou tubulação. AIdentificar anomalia do tubo e aplicar estrutura de fibra seca ao tubo. Voltando para os desenhos, as figuras 1-7 representam uma implementação exemplar de um sistema de reparo de tubo 10 que pode ser utilizado para reparar e/ou reforçar um tubo, aumentar a espessura de parede de um tubo, recuperar ou aumentar a classificação de pressão ou capacidade de pressão de um tubo, reparar um recipiente ou outro equi- pamento e assim por diante. A figura 1 é um diagrama de blocos de um método 1 para repa- rar um tubo, e será mencionado na discussão das técnicas exemplares representadas nas figuras 2-7. Inicialmente, uma anomalia (por exemplo, corrosão, buraco, corrosão de rachadura de tensão, etc.) pode ser detectada na superfície interna ou externa do tubo, e desse modo a porção do tubo a ser reparada identificada, como indicado no bloco 2. Após identifi- cação e análise da anomalia (e antes da aplicação de um material de reforço como uma estrutura de fibra seca), a anomalia pode ser pré-tratada de algum modo, como por limpeza da anomalia, esmerilhamento ou jato de areia na anomalia, colocação de material de enchimento na anomalia, e assim por diante. Com ou sem pré-tratamento da anomalia, a estrutura de fibra seca (por exemplo, fita de fibra seca ou um adesivo) sem resina impregnada po- ie ser aplicada ou envolta em torno da anomalia no tubo (bloco 3). A estrutura de fibra seca ode ser fixada em cada extremidade por adesivos padrão ou fita, por exemplo. Na modalidade ilustrada nas figuras 2 e 3, uma estrutura de fibra seca 12 (por e-exemplo, uma fita de fibra seca, estreita, tecido, etc.) é aplicada em um tubo 14 tendo uma falha ou anomalia 16. O tubo 14 pode fazer parte de uma tubulação 30 (por exemplo, uma tubulação de transmissão de liquido ou gás) e pode ser construído de uma variedade de materiais metálicos e/ou não metálicos, como cimento, plástico, e assim por diante. Metais de tubo exemplares podem incluir aço, aço de carbono, aço inoxidável, cobre, latão e metais mais exóticos como ligas de níquel e outras ligas de metal, e similar. Materiais poliméricos de tubo exemplares incluem polipropileno, polietileno, outros termoplásticos, termorrigidos, polímeros reforçados com enchimento, plástico reforçado com fibra de vidro, e assim por diante. O tubo 14 pode incluir também revestimentos interno e externo (não ilustrados) para deter corrosão, inibir exposição à luz solar, proteger contra ataque químico, e assim por diante. Por último, como indicado, a espessura da parede 26 do tubo 14 pode ser especificada para atender uma classificação de pressão desejada do tubo 14 e o sistema de tubulação (por exemplo, tubulação 30).Nesse exemplo, a estrutura de fibra seca 12 pode ser inicialmente fixada no tubo 14 com um componente adesivo 18, como um adesivo ou fita típica anteriormente mencionada. Por exemplo, após fixar uma extremidade da estrutura de fibra seca 12, uma ou mais camadas da estrutura de fibra seca 12 pode ser envolta em torno do tubo 14 para iniciar o reparo da falha ou anomalia 16 e/ou recuperar um pouco ou toda classificação de pressão ou capacidade de pressão do tubo 14. Em geral, a estrutura de fibra seca 12 cobre a superfície externa 22 de uma porção do tubo 14 a ser reparada. Deve ser enfatizado que a estrutura de fibra seca 12 pode ser aplicada como um adesivo ou outras formas em vez de envolta em torno do tubo. Além disso, a estrutura de fibra seca 12 e o sistema de reparo 10 podem ser aplicados a equipamentos diferentes de tubulação, como recipientes, bocais de recipiente, máquinas, tanques, bombas, reatores e assim por diante. No caso de um tubo 14, o tubo 14 inclui tipicamente uma parede cilíndrica 20 tendo uma superfície externa 22 e uma super- fície interna 24. Variáveis a considerar na seleção da estrutura de fibra seca 12 para recupear ou manter a classificação de pressão desejada do tubo 14 incluem a espessura de pare- de 26, o diâmetro interno 28, os materiais de construção do tubo 14 e outros fatores. Para reforçar ou reparar o tubo 14, as presentes técnicas fornecem um compósito substancialmente de autoformação da estrutura de fibra seca 12 e resina na superfície externa 22 do tubo 14. Como discutido em detalhe abaixo, as propriedades da estrutura de fibra seca 12 e resina podem ser especificadas de tal modo que assentamento úmido ou manual não é necessário porque a resina penetra em torno das fibras na estrutura de fibra seca 12 até a superfície externa do tubo 14. Desse modo, a resina pode ser aplicada no topo da estrutura de fibra sem ter de pré-umedecer as fibras ou camadas da estrutura de fibra. Novamente, a manipulação incômoda de fibra gotejante úmida pode ser vantajosamente evitada. Com referência agora ao método 1 representado na figura 1 e o reparo de tubo re- presentado nas figuras 4-6, as vedações ou extremidades de vedação 32, como tiras de borracha flexíveis, componentes de metal, e outros elementos, podem ser instalados em porções do tubo 14, como à montante e à jusante da estrutura de fibra seca envolta e fixada 12 (bloco 4). Antes ou após as vedações 32 serem instaladas, um componente de contenção 36, como uma luva, invólucro, caixa, recipiente e assim por diante, pode ser posicionado em torno da porção do tubo 14 tendo a estrutura de tecido seca 12. O componente de contenção 36 casa com as vedações 32 para formar uma cavidade substancialmente vedável entre a superfície interna do componente de contenção 36 e a superfície externa do tubo 14 e estrutura de fibra 12 (bloco 5). Além disso, o componente de contenção 36 pode ser fixado no tubo 14, por exemplo, por posicionar um grampo de mangueira simples ou um prendedor mais sofisticado em cada extremidade longitudinal do componente de contenção (bloco 5). Tais dispositivos de fixação no componente de contenção 36 também podem facilitar a compressão das vedações 32 e desse modo avançar a integridade das vedações 32. As modalidades exemplares das figuras 4, 5 e 6 representam vedações 32 dispostas no sistema de reparo de tubo exemplar 10 em direção a cada extremidade do tubo 14 a ser reparada. Nessa modalidade, as vedações exemplares 32 (por exemplo, tiras de borra- ha) são flexíveis de modo que podem ser envoltas em torno do tubo 14 e posicionadas lon- itudinalmente ao longo do tubo 14 fora dos envoltórios de fibra seca 12. Novamente, uma finalidade das vedações 32 é facilitar a formação de uma cavidade substancialmente vedá- vel entre a seção de tubo 14 que inclui a estrutura de fibra seca 12 e a superfície interna de um componente de contenção externo 36. A cavidade pode receber uma resina ou outro material polimérico que penetra através da estrutura de fibra seca 12 até a superfície exter- na 22 do tubo 14, finalmente curando em um reparo compósito do tubo 14. Deve ser enfati- zado que configurações de vedação diferentes das vedações exemplares 32 podem ser empregadas nas presentes técnicas. Por exemplo, um material de espuma pode tampar as extremidades entre o tubo 14 e o componente de contenção 36. Por outro lado, em sistemas de componente de contenção pressurizado 36, por exemplo, vedações mais sofisticadas, como vedações mecânicas, podem ser empregadas e assim por diante. Um componente de contenção exemplar 36 tendo duas metades 36A e 36B é ilustrado na figura 4. As metades 36A e 36B incluem superfícies extremas 34A e 34B que ca- sam para encerrar o segmento de tubo 14 e a estrutura de fibra seca 12. O componente de contenção 36 pode ser construído de metal delgado (por exemplo, metal em folha de 2,03 cm), tubo (por exemplo, tubo de aço de carbono padrão), plástico, tecido e assim por diante. O componente de contenção 36 é instalado em torno da estrutura de fibra seca 12 do tubo 14. Na modalidade ilustrada, as duas metades 36A e 36B do componente de contenção 36 são conectadas em superfícies extremas 34A e 34B do componente de contenção 36. O elemento de fixação 37 que fixa as duas metades de componente de contenção 36A e 36B nas metades de superfícies extremas 34A e 346 pode ser soldado, aparafusado, fixado, grampeado, colado e assim por diante. Além disso, deve ser observado que o componente de contenção 36 pode compre- ender, em vez disso, uma única peça ou mais de duas peças, bem como uma variedade de configurações. Realmente, se for decidido conter a resina 41, o componente de contenção 36 pode ser tecido, fita de metal pré-enrolada, luvas de plástico ou metal, colares cilíndricos, grampos, segmentos ocos e assim por diante. Além disso, como discutido abaixo na seção V, o componente de contenção pode incluir uma contenção de reforço (por exemplo, bastidor, metal em folha, etc.) que pode ser aplicada sobre um molde de tecido, por exemplo. C.Aplicar resina e permitir que a resina penetre na estrutura de fibra seca Com referência agora à figura 1 e figura 6, durante o reparo, a resina 41 pode ser derramada dentro do componente de contenção 36 através das aberturas ou tubos de en- chimento, por exemplo, com a resina 41 inicialmente se apoiando no topo da estrutura de fibra seca 12 disposta no tubo 14 (bloco 6). A viscosidade de resina, vida, e outras propriedades podem ser especificadas de tal modo que a resina penetra dentro e em torno das fibras por gravidade, por ação capilar, ou por aplicação de pressão (bloco 7). Em geral, o rato de simplesmente permitir que a resina impregne nas fibras por gravidade e/ou ação ca- ilar pode fornecer facilidade de instalação em relação a técnicas nas quais o componente le contenção 36 é pressurizado para auxiliar na impregnação de resina da estrutura de fibra eca 12. Entretanto, pressão adicional, como indicado, pode ser aplicada, como com um necanismo de bombeamento externo (não mostrado), ou por empurrar ou comprimir um ,vólucro flexível (por exemplo, tecido, plástico, etc.) contra a resina, e assim por diante. inalmente, a resina cura para formar um compósito ou matriz da resina e fibra para reparar anomalia, avançar a integridade do sistema de tubulação, e/ou recuperar a capacidade de pressão operacional do sistema de tubulação (bloco 8). Para depositar a resina 41 no componente de contenção 36, as aberturas 38 e 40 o componente de contenção 36, como ilustrado na figura 6, podem receber resina e/ou eslocar ar. Por exemplo, um material polimérico ou resina 41 pode ser derramado na aberira 38, enquanto ar na cavidade dentro do componente de contenção 36 escapa através da Dertura 40 à medida que o ar na cavidade é deslocado pela resina que entra 41. Alternatiimente, uma única abertura no componente de contenção 36 em vez de duas aberturas, mais de duas aberturas no componente de contenção 36, pode ser utilizada para adicionar resina 41. Além disso, aberturas vedáveis em outras porções do sistema de reparo 10, >mo nas vedações 32, podem ser utilizadas para adicionar resina 41 dentro do componente de contenção 36 As aberturas 38 e 40 podem compreender conexões 42 e 44 ou outros conectores configurados para receber tubos 46 e 48 que facilitam o enchimento de resina 41 e/ou o eslocamento do ar. Na modalidade ilustrada da figura 6, a resina 41 é derramada na aber- ura 38 através do tubo de enchimento 46, como representado pela seta de referência 60. Ar deslocado do interior do componente de contenção 36 para fora da abertura 40 através do ubo 48, como representado pela seta de referência 62. Deve ser entendido que o uso do elemento de contenção 36 é meramente um e- emplo de como a resina 41 pode ser aplicada na estrutura de fibra seca 12 no tubo 14. Ou- ras alternativas incluem aplicar a resina na estrutura de fibra seca 12 utilizando uma esco- a, por exemplo, após a estrutura de fibra seca ter sido colocada no tubo 12. Embora essa lternativa forneça contenção da resina, provê um reparo mais barato porque o elemento de ontenção 36 não é utilizado. D. Camadas exemplares de reparo de tubo As camadas exemplares do sistema de reparo de tubo 10 são representadas na figura 7, uma vista em seção transversal do sistema de reparo de tubo 10 tomada ao longo da linha em seção 7-7 na figura 6. No centro da seção transversal está o tubo 14 tendo uma superfície interna 24. Após término do sistema de reparo de tubo 10, a estrutura de fibra inicialmente seca 12 disposta no tubo 14 é substancialmente saturada com a resina agora curada 41. Além disso, a resina curada 41 também assenta no topo da estrutura de fibra seca 12 dentro do componente de contenção 36. Juntas, a resina 41 e estrutura de fibra 12 formam uma matriz ou compósito no tubo 14 e dentro do componente de contenção 36. O componente de contenção 36 pode permanecer instalado ou ser removido, de- pendendo da aplicação específica. Para remover o componente de contenção 36, o compo- nente de contenção 36 pode ser cortado, os elementos de fixação 37 desmontados, e assim por diante. Deve ser observado que se o componente de contenção 36 permanecer, é tipi- camente o componente externo do sistema de reparo 10. Nesse caso, a superfície externa54 do componente de contenção 36 é a superfície externa do sistema de reparo de tubo 10. ovamente, entretanto, o componente de contenção 36 pode ser removido. E. Reparo de joelhos de tubo e curvas de tubo Finalmente, deve ser observado que o sistema de reparo de tubo 10, como repre- entado na figura 8, pode ser vantajosamente aplicado a um joelho 142 de um tubo 144. ovamente, como com o tubo 14 de figuras anteriores, o tubo 144 (e joelho 142) pode com- reender uma porção de uma tubulação 30 e inclui uma superfície externa 148 e uma superfície interna 150. Entretanto, como apreciado por aqueles com conhecimentos comuns na técnica, a alteração na direção do joelho 142 do tubo 144 apresenta desafios adicionais de reparo. Não obstante, as presentes técnicas aplicam-se a reparar os joelhos de tubo 142, b utras curvas de tubo, e outros objetos de formato irregular que necessitam de reparo. O componente de contenção 146 representado nessa modalidade alternativa pode incluir aberturas 152 e 154 para derramar resina dentro do componente de contenção 146, bem como deslocar ar de dentro do componente de contenção 146. Além disso, como ante- riormente discutido, o componente de contenção 36 pode incluir conexões 156 e 158 nas aberturas 142 e 154, bem como tubos de enchimento e/ou tubos de ar 160 e 162. Finalmente, embora não ilustrado, o sistema de reparo de tubo 10 representado na figura 8 incluirá genericamente a estrutura de fibra 12 e resina 41 que forma um compásito sobre uma ano- malia no joelho de tubo 142, por exemplo, sob o componente de contenção 146. F. configurações decomponente de contenção e prendedores As figuras 9 e 10 ilustram exemplos de como o componente de contenção 36 pode ser fixado no sistema de reparo de tubo 10. Na figura 9, o componente de contenção 36 pode ser um material delgado, como metal em folha ou plástico, e assim por diante, tendo flanges 80 que casam para unir as duas metades 36A e 36B juntas. Os flanges 80 têm furos 82 configurados para receber parafusos 84 que casam com porcas 86. Opcionalmente, um material de gaxeta 88 tendo furos 90 pode ser utilizado para melhorar a vedação entre as duas metades 36A e 366 do componente de contenção 36. Deve ser enfatizado que o componente de contenção 36 pode não compreender duas metades separadas, porém em vez disso compreender uma única estrutura tendo uma articulação em um lado, por exemplo, e encerrada com um flange no outro lado. Como representado na figura 10, o componente de contenção 36 pode ser uma única peça ou tira larga de material. O componente de contenção 36 pode ser um material flexível ou semiflexível, como metal em folha, folha de plástico, rolo de tecido e assim por diante. Para encerrar a porção do tubo 14 a ser reparada, a tira de componente de contenção flexível 36 é envolta em torno do tubo 14. Uma extremidade 100 da tira de componente de contenção 36 sobrepõe a outra extremidade do componente de contenção 36. Para ilustrar melhor o detalhe da vedação de sobreposição da tira de componente de contenção 36, figura lOA representa uma vista detalhada do sistema de reparo de tubo 10 que mostra a extremidade de tira 100 do componente de contenção 36. Para concluir a instalação do componente de contenção 36, um grampo de mangueira 68 ou outro componente pode fixar a tira de componente de contenção 36 envolta em torno da porção do tubo 14 tendo a estrutura de fibra seca 12. Opcionalmente, um material de vedação 102 ou resina 41 pode adi- cionalmente fixar e vedar a extremidade de tira 100 do componente de contenção 36 no sistema de reparo de tubo 10. Com referência às figuras 11 e 12, uma seção transversal tomada ao longo da linha de seção A-A em uma extremidade do sistema de reparo de tubo 10 na figura 10 representa alternativas de estabilização exemplares do componente de contenção 36. Na figura 11, porb axemplo, um grampo de mangueira 68 envolve em torno de uma extremidade do componente de contenção 36 para fixar o componente de contenção 36 no sistema 10. O grampo 68 pode compreender também ainda as vedações 32 para reduzir o potencial para escapamento de resina 41 a partir do componente de contenção 36. Na modalidade ilustrada da figura 11, o grampo de mangueira 68 tem um parafuso típico 70 para apertar o grampo 68 em torno do componente de contenção 36. Além disso, uma superfície opcional 72 na vedação 32 pode facilitar a vedação da cavidade de resina 41. Similarmente, a figura 12 representa o sistema de reparo de tubo 10 tendo características, similares àquela da figura 11, entretanto, com uma virola 112 formada na extremidade do componente de contenção flexível 36. Uma tal virola 112, por exemplo, pode facilitar a instalação e posicionamento do componente de contenção 36, bem como avançar a integridade da vedação 32, substancialmente evitando escapamento de resina 41 a partir do sistema de reparo de tubo 10. Além disso, a formação de uma tal virola 112 com um com- ponente de contenção delgado 36 (por exemplo, metal em folha) pode ser relativamente direta. Um prendedor exemplar alternativo 120 para fixar o componente de contenção 36 em torno do tubo 14 é representado na figura 13. O prendedor exemplar 120 pode ser utilizado com tipos diferentes de componentes de contenção 36. Por exemplo, o prendedor 120 pode ser utilizado no lugar do grampo de mangueira 68 para fixar um componente de contenção flexível 36. Por outro lado, o prendedor 120 pode ser utilizado para fixar um compo- ente de contenção do tipo de tubo mais rígido e/ou espesso 36 no sistema de reparo 10. lém disso, o elemento de fixação 120 pode ser integrado a ou parte do componente de ntenção 36, e não um componente independente. Os componentes do prendedor 120 podem incluir duas peças, por exemplo, tendo ma superfície externa 122. Um furo 124 e receptáculo 126 pode ser fornecido em uma das eças de prendedor 120 para receber um parafuso ou cavilha 132. Nessa modalidade, o parafuso 132 pode entrar no receptáculo 126 através de um tubo interior 128 através do furo 124 e com a porção rosqueada da cavilha 132 recebida pela cavilha rosqueada fêmea 130 na outra peça do prendedor 120. Deve ser enfatizado que uma variedade de elementos de fixação, como grampo de mangueira 68, elemento de fixação 120, elementos soldados, cola, adesivos, grampos, flanges, cavilhas, parafusos, e outros componentes, podem ser utilizados para fixar o componente de contenção 36 no sistema de reparo de tubo 10. Tais componentes de fixação e alementos também podem fornecer força compressiva do componente de contenção 36 contra as vedações 32 (por exemplo, extremidades de vedação) para fornecer vedação eficaz da resina dentro da cavidade formada entre a superfície interna do componente de con- enção 36 e superfície externa 22 do tubo 14. G.Modalidades de fibra/resina do sistema de reparo de tubo Em certas modalidades do sistema de reparo de tubo 10, o material de reforço é uma estrutura de fibra seca e o material polimérico é uma resina (Por exemplo, um sistema de epóxi). Fibras secas apropriadamente especificadas e resinas líquidas fornecem um compósito de autodesenvolvimento formado no tubo 14. Em construção, uma ou mais camadas de uma estrutura de fibra seca 12 são aplicadas ou envoltas em torno do tubo 14. A resina 41 é disposta, aplicada ou derramada no topo da estrutura de fibra 12 (isto é, dentro de um invólucro externo, por exemplo). Significativamente, nenhum pré-umedecimento de camadas de estrutura de fibra seca 12 com resina 21 é necessário. Desse modo, a manipulação e assentamento úmido incômodos de uma fibra úmida saturada com resina podem ser vantajosamente evitados. Novamente, as propriedades da resina 41 e estrutura de fibra seca 12, como discutido, podem ser designadas de modo que a resina 41 penetre através das camadas da estrutura de fibra seca 12 até a superfície do tubo 14 sem o assentamento manual desordenado de fibra úmida saturada ou impregnada com resina. Finalmente, deve ser novamente enfatizado que além do reparo ou reforço de tubulação, as presentes técnicas se aplicam ao reparo ou reforço de recipientes, bocais de recipiente, outros equipamentos e assim por diante. A figura 14 é um gráfico 170 de viscosidade de resina 172 em centipoises (cP), por exemplo, versus tempo 174 em minutos, por exemplo. O gráfico 170 pode ser representativo da vida de pote da resina específica 41 (ou resina 320 discutida abaixo). A vida de pote de uma resina pode ser uma medição do ponto no qual a viscosidade da resina aumentada até onde a resina não mais pode ser prontamente manipulada, moldada e aplicada em uma es- trutura de fibra seca, e assim por diante. Em certas modalidades, os valores de viscosidade inicial exemplares da resina antes do término da vida de pote de resina podem estar nas faixas de 1100 a 1200 cP, 1200 a 1500 cP, 1100 a 1500 cP, 1000 a 1600 cP, e 1 a 20.000 cP (por exemplo, 1 cP, 5 cP, 20 cP, 50 cP, 100 cP, 300 cP, 500 cP, 1000 cP, 1100 cP, 1150 cP, 1200 cP, 1300 cP, 1350 cP, 1400 cP, 1450 cP, 1500 cP, 2000 cP, 3000 cP, 4000 cP, 5000 cP, 7000 cP, 9000 cP, 10.000 cP, 12.000 cP, 15.000 cP, 18.000 cP). À medida que a exotermia progride (resultando em um aumento de temperatura da resina 41), a viscosidade pode cair (por exemplo, de um 2000 cP inicial para 100 cP) durante um período inicial. Uma tal queda em viscosidade da resina (devido a exotermia e aumento de temperatura associado) pode ser vantajoso na promoção de umedecimento da estrutura de fibra seca 12 com a resina 41 ou 320. Na modalidade ilustrada, o gráfico 170 mostra duas curvas 176 e 178. A curva 176 é uma representação de uma resina típica empregada em reparo compósito de tubulação. A resina típica tende a aumentar em viscosidade (após uma diminuição inicial) relativamente rapidamente (e exponencialmente) com uma vida de pote curta. Ao contrário, a curva 178 representa um material polimérico ou resina que pode ser mais apropriado para as técnicas