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BR0209227B1 - Corda compósita não torcida - Google Patents

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BR0209227B1
BR0209227B1 BRPI0209227-1A BR0209227A BR0209227B1 BR 0209227 B1 BR0209227 B1 BR 0209227B1 BR 0209227 A BR0209227 A BR 0209227A BR 0209227 B1 BR0209227 B1 BR 0209227B1
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composite
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Mamdouh M Salama
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Description

“CORDA COMPÓSITA NÃO TORCIDA” CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a uma nova corda compósita não torcida, para suportar ou ancorar uma estrutura, tal como uma plataforma ou vaso flutuante e, em particular, para uso na ancoragem de uma plataforma de pernas tracionadoras (TLP) ao fundo do oceano em águas profundas, e aos métodos para manufaturar, transportar e instalar tal corda. A nova corda compósita objeto da presente invenção, compreende: uma pluralidade de cordões, sendo caracterizada pelo fato de que: os cordões são não torcidos uns em relação aos outros; os cordões são individualmente não torcidos; cada cordão compreende uma pluralidade de tirantes compósitos; os tirantes compósitos dentro de cada um dos cordões são não torcidos uns em relação aos outros; cada tirante é individualmente não torcido; e, pelo menos uma parte dos tirantes compósitos compreendem uma pluralidade de fibras de carbono entranhadas em uma matriz polimérica.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
As cordas compósitas (também referidas como cabos, tendões, linhas de suporte, linhas de amarração e similares) são úteis para prender estruturas flutuantes, tais como TLPs, em águas profundas. Particularmente em profundidades acima de cerca de 1219 m, as cordas compósitas oferecem vantagens econômicas e técnicas significativas e confiabilidade em relação aos cabos de aço. Os compósitos, tais como fibras de carbono, embutidos em um material de matriz polimérica, são leves e têm elevadas resistência e dureza específicas e excelente resistência à corrosão e fadiga, o que os toma atrativos para componentes sensíveis a profundidade d’água, tais como cordas e elevadores ou umbilicais, que transportam hidrocarbonetos de uma cabeça de poço no fundo do oceano. Além disso, os compósitos são facilmente equipados com instmmentação, tais como ótica de fibra integrada dentro do compósito para monitoramento de carga e integridade.
As cordas TLP compósitas convencionais compreendem conectores terminais de fundo, para conexão à TLP, e uma fundação no fundo do oceano, respectivamente, e um corpo de corda tendo uma pluralidade de cordões torcidos paralelos. Os cordões torcidos aqui referidos são formados de uma montagem torcida de pequenos tirantes paralelos, tendo um diâmetro de cerca de 3 - 6 mm e, tipicamente, consistem de cerca de 50 a 200 tirantes por cordão, em que a montagem dos tirantes é submetida a uma torção helicoidal, tipicamente de cerca de 2 a 3o, nos tirantes externos. A pluralidade de cordões torcidos paralelos, em que cada cordão é tipicamente de cerca de 50 a 75 mm de diâmetro, são também torcidos ligeiramente para completar uma espiral na corda convencional, também referida aqui como uma corda torcida. O tamanho da corda convencional é determinado pelo número de cordões torcidos, o que é ditado pelas exigências de resistência e dureza axial para um dado serviço da corda (p. ex., tamanho da TLP, profundidade d’água, correntes oceânicas, história de tempestades etc.). O número de cordões torcidos por corda convencional é tipicamente de cerca de 8 a 30 cordões torcidos por corda convencional montada. As cordas convencionais são torcidas como descrito anteriormente, de modo que elas possam ser enroladas sobre carretéis de corda, tipicamente tendo um diâmetro maior do que cerca de 4,0 metros e, preferivelmente, de cerca de 4 a 8 metros. A fim de as cordas compósitas convencionais serem enroladas em carretei, são necessários tirantes de pequeno diâmetro, tendo um diâmetro não maior do que cerca de 6 mm, caso contrário o tamanho do carretei necessário toma-se impraticável, como descrito abaixo. As cordas enroladas em carretei são transportadas sobre navios ou barcaças de carretei, para instalação e ancoragem da TLP ao fundo do oceano. O processo de manufatura de uma corda compósita enrolável em carretei convencional inclui as seguintes etapas: fabricação de tirantes compósitos de pequeno diâmetro, montagem dos tirantes em cordões torcidos, montagem da corda torcida dos múltiplos cordões torcidos (incluindo adição de carga e material de perfil, como necessário) e terminação dos cordões torcidos nos conectores extremos de topo e base da corda. A manufatura de cordas compósitas convencionais, enroláveis em carretei, é descrita no seguinte documento de conferência, que é incorporado aqui por referência em sua totalidade: Composite Carbon Fiber Tether for Deepwater TLP
Applications, apresentado na Deep Offshore Technology Conference realizada em Stavanger, Nomega, em 19-21 de outubro de 1999.
Os materiais compósitos para manufatura de tirantes consistem de fibras de pequeno diâmetro (de cerca de 6 a cerca de 10 micros) de elevadas resistência e módulo, preferivelmente fibras de carbono, embutidas em um material de matriz polimérica, p. ex., resinas ou colas. Matrizes poliméricas termocuráveis ou termoplásticas, comumente conhecidas, podem ser usadas. Os materiais de matriz preferidos incluem vinilésteres e epóxis. Os materiais resinosos têm interfaces unidas, que capturam as desejáveis características tanto das fibras de carbono como da matriz. As fibras de carbono carregam a carga principal do material compósito, enquanto a matriz mantém as fibras na orientação preferida. A matriz também atua para transferir carga para dentro das fibras de carbono e protege as fibras do ambiente circundante. As fibras de carbono incorporadas na matriz podem ser fiadas em longos comprimentos contínuos; entretanto, fibras descontínuas curtas (de cerca de 25 a cerca de 100 mm) podem também ser usadas.
Os tirantes compósitos são tipicamente manufaturados pultrusando-se o material compósito compreendendo as fibras de carbono e o material de matriz polimérica. A pultrusão é o puxamento das fibras umedecidas de resina através de uma fieira em vez de empurrá-las através da fieira, como nos processos de extrusão usados para manufaturar metais. O tamanho e formato da fieira controlam o tamanho final e formato do produto compósito pultrusado. Há diversos pultrusadores comerciais, tais como Glasformes, Inc., DFI Pultruded Composites Inc., Exel Oyj, Strongwell Corp., Spencer Composites Corp. e outros que são capazes de produzir os tirantes compósitos. Os tirantes usados em cordas enroláveis em carretei convencionais são tipicamente de seção transversal redonda. Os tirantes compósitos produzidos tipicamente têm um peso que é de aproximadamente 1/6 daquele requerido para um tirante de aço equivalente. Como discutido anteriormente, os tirantes para uso em cordas compósitas convencionais tipicamente são de cerca de 3 a cerca de 6 mm de diâmetro e são, com freqüência, enrolados em carretéis, por exemplo, um carretei para tirantes de 1,8 ou 2,2 mm de diâmetro, para transporte para uma instalação de manufatura de cordões e/ou cordas.
Em geral, é desejável aumentar-se a dureza dos tirantes usados em uma corda, e a dureza de um tirante pode ser calculado de acordo com a seguinte equação: onde E = dureza axial de um tirante (Pa); A = área da seção transversal de 1 corda (m2); L = profundidade d’água (m); n = número de cordas; T = períodos naturais de ondulação (s), tipicamente de cerca de 5 a cerca de 5,5 segundos; massa vertical = massa da plataforma (kg); e massa adicionada = massa da água que move-se quando a plataforma move-se (kg).
Tipicamente, um tirante mais duro não pode ser dobrado tanto quanto um tirante menos duro. Dado que os tirantes tipicamente devem ser enrolados em um carretei de tirante para transporte, a dureza de dobragem da tirante é proporcional ao diâmetro do tirante (d) elevado à quarta potência (isto é, d4).
Assim, é necessário utilizar-se tirante compósito de pequeno diâmetro (isto é, de cerca de 3 a cerca de 6 mm), a fim de que o diâmetro resultante do carretei de tirante seja um tamanho prático para manuseio e transporte e a força necessária para enrolar o tirante e mantê-lo sobre o carretei seja prática. Mais especificamente, no dimensionamento do carretei de tirante, o esforço do tirante enrolado em carretei é igual ao diâmetro do tirante compósito, dividido pelo diâmetro do carretei de tirante. Em um carretei apropriadamente dimensionado, o esforço do tirante é menor do que 50% do esforço final para falha do tirante. Assim, se o tirante compósito tiver 1% de esforço para a falha, então o diâmetro do carretei de tirante precisa ser maior do que 200 vezes o diâmetro do tirante para ser capaz de enrolar o tirante sobre o carretei de tirante sem danificar o tirante. Se o tirante compósito tiver Vi % de esforço para a falha, então o diâmetro do carretei de tirante tem que ser maior do que 400 vezes o diâmetro do tirante. O diâmetro de um carretei refere-se ao cubo ou núcleo (isto é, tambor) do carretei. Em resumo, onde o próprio tirante tiver que ser enrolado em carretei (ou um cordão ou corda incorporando o tirante tiver que ser enrolado em carretei, como discutido acima), o diâmetro e/ou a dureza do tirante deve(m) ser construído(s) correspondentemente.
Em uma corda compósita, enrolável em carretei, convencional, os tirantes são montados em feixes, para formar cordões torcidos. Os cordões torcidos podem ser manufaturados usando-se métodos de torcimento de corda de arame típicos. Especificamente, os tirantes são desenrolados dos carretéis de tirante e puxados através de uma placa guia para enfeixamento. Quando o número requerido de tirantes por cordão é disposto, as placas guia são giradas para dar uma ligeira torção helicoidal, tipicamente 2 a 3o, nos tirantes externos. A torção do cordão provê suficiente coerência ao cordão para manuseio, enrolamento e transporte, sem afetar significativamente a resistência e dureza axiais. Os tirantes dos cordões torcidos são fixados em uma posição para encerramento com fita ou outro dispositivo de fixação, cortados no comprimento e enrolados sobre os carretéis de cordão para uso na montagem do corpo de corda. Geralmente, os carretéis de cordões torcidos incluem carretéis de 1,8 ou 2,2 m de diâmetro, tais como aqueles usados para carretéis de tirante.
Os cordões torcidos são montados para formar uma corda compósita enrolável em carretei convencional [5] (isto é, uma corda torcida), como mostrado na Fig. 1. A corda enrolável em carretei convencional [5] é composta de múltiplos cordões torcidos [15], os cordões torcidos sendo mais torcidos entre si para formar a corda torcida [5]. Pode ser visto que há um grande número de tirantes compósitos [10], que são enfeixados juntos para formar cordões torcidos individuais [15]. Nesta figura particular, há quinze cordões torcidos [15] compondo a corda torcida [5] e uma corda convencional típica pode incluir de cerca de 8 a cerca de 30 cordões torcidos. Os cordões torcidos [15] são mantidos em posição por um membro perfilado [20], que enche os vazios entre os cordões torcidos [15] e também provê um meio para dar uma torção helicoidal à pluralidade de cordões torcidos [15] (desse modo formando a corda torcida [5]). O membro perfilado [20] é preferivelmente feito de um plástico, tal como polivinilcloreto (PVC) ou polipropileno, e pode ser dividido em segmentos, tais como perfil central [25], perfil intermediário [30] e perfil externo [35]. O membro perfilado [20] pode também conter espaços vazios [40]. Um material de carga pode ser colocado no espaço vazio entre os cordões torcidos [15]. Carga preferida de acordo com a presente invenção é espuma, que é usada para dar à corda flutuabilidade, como descrito abaixo.
Os cordões torcidos [15] são livres para moverem-se individualmente na direção do comprimento, permitindo ajuste individual e, em conseqüência, uma melhor distribuição das cargas axiais. Os tirantes compósitos [10] e cordões torcidos [15] são livres para atuarem ou moverem- se independentemente dentro da corda torcida [5]. Em outras palavras, há um movimento axial relativo entre os tirantes compósitos adjacentes [10] dentro de um cordão torcido [15] e entre cordões torcidos compósitos adjacentes [15] dentro de uma corda torcida [15]. Caso contrário, o inteiro diâmetro da corda enrolável em carretei convencional [5] deve ser considerado no cálculo do diâmetro do carretei de corda, uma vez que o esforço relaciona-se com o diâmetro do corpo que está sendo enrolado, dividido pelo diâmetro do carretei, como descrito anteriormente. Dando-se uma torção nos tirantes compósitos [10] (via cordões torcidos [15] e corda torcida [5]) e mantendo-os separados e independentes, o diâmetro dos tirantes compósitos individuais [10] pode grosseiramente ser usado para calcular o diâmetro do carretei de corda, em vez de o inteiro diâmetro da corda torcida [5]. Tipicamente, entretanto, o carretei de corda é feito um tanto maior para responder pela fricção entre os tirantes compósitos adjacentes [10], quando a corda convencional é enrolada sobre o carretei de corda.
Como mostrado na Fig. 2, cordões torcidos de diferentes tamanhos [16] e [17] podem ser usados para melhor ajustar todos os cordões torcidos [16] e [17] dentro de uma camisa ou envoltório externo [45].
Preferivelmente, a área dentro do envoltório [45] é enchida por cordões torcidos [16] e [17] e os espaços vazios são minimizados. Os cordões torcidos [16] e [17] são tipicamente de pelo menos 30% da área da corda enrolável em carretei convencional [5] e, mais tipicamente, 50% da área da corda [5].
Tipicamente, o membro perfilado [20] e qualquer material de carga não acrescentam quaisquer características de desempenho à corda torcida [5] e, assim, é desejável minimizar tais componentes tanto quanto possível, para evitar peso adicional indesejado e tamanho aumentado. A montagem da corda enrolável em carretei convencional [5] é realizada usando-se uma máquina de fechamento umbilical convencional. Os carretéis contendo os cordões torcidos [15] e os membros perfilados [20] são levantados na máquina de fechamento. Os cordões torcidos [15] e os membros perfilados [20] são então puxados através das placas de fechamento.
Durante este processo, a máquina gira para dar uma torção helicoidal nos cordões torcidos [15], para formar a corda torcida [5]. Um fio ou outro dispositivo de fixação é então aplicado para reter o conjunto junto, antes da extrusão da camisa externa protetora [45], tal como polietileno de alta densidade (HDPE), náilon ou similar, sobre os cordões torcidos, para manter os cordões torcidos em posição e proteger a corda durante o manuseio. As cordas enroláveis em carretei podem ser manufaturadas como um único corpo contínuo que é enrolado em um carretei. Altemativamente, o corpo de corda pode ser manufaturado como uma pluralidade de extrações ou segmentos de corpo, que são enrolados em um carretei. Os segmentos são conectados com conectores (p. ex., acoplamentos ou braçadeiras), para criar uma corda contínua. A segmentação de corda é útil na acomodação da produção de tirantes, cordões e cordas, na limitação do tamanho do carretei e no reajuste do comprimento de corda para reinstalações. A etapa final de manufaturação de uma corda compósita convencional, enrolável em carretei, é o processo de terminação, que inclui conectar a corda torcida nos conectores extremos de topo e base. A terminação usando-se cones emergidos em resina tem sido extensivamente usada na indústria de cabo de aço. As terminações resinosas têm provado ser bem sucedidas para terminar cordões torcidos compósitos também. Os cordões compósitos são fixados a um conector extremo de aço, usando-se uma técnica de cone envasado, similar aquela usada para terminação de cordões de aço. Os cordões torcidos são dispersos com um ângulo específico dentro dos cones de aço e o cone é então enchido com resina epóxi. Um método de injeção de vácuo é usado neste processo, para evitar vãos de ar e para assegurar moldagem consistente. O uso de um cone flexível e conector metálico cilíndrico com espaçadores pode minimizar o efeito de dobra da terminação e prover melhor distribuição de tirante dentro do conector extremo. Altemativamente, os cordões torcidos podem ser individualmente terminados e, em seguida, montados em uma corda. Após terminação, a corda é enrolada sobre um carretei de corda convencional, apropriadamente dimensionado, tendo um diâmetro de tambor de cerca de 4 a 8 m e uma largura de cerca de 5 m, para transporte e instalação em alto mar. Um carretei de corda apropriadamente dimensionado deve ser selecionado com base nas características dos tirantes compostos, como descrito anteriormente.
Quando cordas convencionais são enroladas em carretei, os tirantes internos, compreendendo os cordões torcidos (e os cordões torcidos internos compreendendo a corda torcida), são enrolados em carretei em um diâmetro menor do que os tirantes externos compreendendo os cordões torcidos (e os cordões torcidos externos compreendendo a corda torcida), desse modo afetando o posicionamento dos tirantes (e cordões torcidos) dentro da corda convencional e as forças de compressão e esforço atuando sobre eles. O torcimento de cordões individuais (isto é, cordões torcidos) e da própria corda convencional (isto é, corda torcida) submete os tirantes, compreendendo os cordões torcidos e os cordões torcidos compreendendo a corda torcida, a um “diâmetro médio” efetivo, significando que nenhum tirante individual ou cordão torcido está sempre no lado de dentro ou no lado de fora do carretei. Assim, todos os tirantes, compreendendo os cordões torcidos e os cordões torcidos compreendendo a corda torcida, mantêm posição relativa entre si e experimentam aproximadamente as mesmas forças, enquanto no carretei.
Numerosos problemas existem com as cordas compósitas enroláveis em carretei. Tentativas para maximizar a dureza da corda são limitados pela exigência de que o diâmetro e/ou dureza dos tirantes seja(m) produzidos de modo que os tirantes (bem como os cordões torcidos e corda torcida resultantes) possam ser enrolados em carretei sem avaria para os tirantes. Cordas enroláveis em carretei, incorporando um grande número de tirantes, são de manufatura e manuseio mais difíceis e resultam em cordas de diâmetros maiores, que são susceptíveis a efeitos adversos pela ação das ondas, tais como fadiga e possível falha durante o tempo. Os cordões de tirante tipicamente resultam em espaço vazio mais desejável dentro do cabo, uma vez que os cordões com freqüência não podem ser estreitamente espaçados, requerendo ainda mais material de carga e/ou membros perfilados que acrescentam indesejáveis peso e tamanho aumentado. A torção requerida nos cordões torcidos e na corda torcida, para facilitar o enrolamento em carretei, também aumenta a dificuldade e custo de manufatura e reduz a rigidez axial da corda enrolável em carretei, assim requerendo um número maior de tirantes para compensar a perda de rigidez. Embarques de carretei caros são necessários para transporte e instalação das cordas enrolável em carretei em TLPs. A nova corda composta da presente invenção resolve estes vários problemas.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção inclui uma corda composta não torcida, um método para manufaturar a corda compósita não torcida, um método para instalar uma corda compósita em uma TLP, e métodos para transportar uma corda compósita e preparar para tal. A corda compósita não torcida compreende um ou mais tirantes compósitos encerrados dentro de uma camisa. Uma parte dos tirantes pode ser enfeixada dentro de um ou mais cordões, desde que, entretanto, os tirantes compreendendo os cordões não sejam torcidos em cordões torcidos na corda não torcida montada. Tais cordões dentro da corda não torcida, se existirem, são não torcidos e tais cordões não torcidos adicionalmente não são torcidos em relação entre si. Em uma versão, os tirantes para uso em cordas não torcidas compreendem fibras de carbono de módulo médio (de cerca de 5 a cerca de 5,42 mcm2) e têm uma seção transversal com um diâmetro maior do que cerca de 5 mm, preferivelmente cerca de 9 a cerca de 25 mm e, mais preferivelmente, cerca de 12 mm. Em outra versão, os tirantes para uso em cordas não torcidas compreendem fibras de carbono de elevado módulo (de cerca de 8,52 a cerca de 12,40 mcm2) e têm uma seção transversal circular com um diâmetro menor do que cerca de 10 mm, preferivelmente de cerca de 3 a cerca de 9 mm e, mais preferivelmente, cerca de 5 mm. As cordas não torcidas tipicamente compreendem de cerca de 20 a cerca de 1000 tirantes totais, preferivelmente de cerca de 30 a cerca de 200 tirantes totais e, mais preferivelmente, de cerca de 30 a 80 tirantes totais. Versões adicionais incluem cordas não torcidas em que o número total de tirantes é menor do que cerca de 30; em que o número total de tirantes é menor do que cerca de 10; e em que a corda compreende um único tirante. A corda não torcida pode ainda compreender material de flutuação adicionado temporária ou permanentemente dentro e/ou fora da camisa, para aumentar a flutuabilidade da corda não torcida (preferivelmente, de modo que a corda não torcida seja neutra ou positivamente flutuante). As cordas não torcidas podem compreender ainda conectores extremos para conectar à TLP e a uma fundação de ancoragem no fundo do oceano, e as cordas não torcidas podem ser dimensionadas em um comprimento predeterminado e segmentadas em segmentos conectáveis para mais facilidade de manuseio e transporte. O método para manufaturar a corda compósita não torcida compreende suprir um ou mais tirantes compósitos, dispor os tirantes axialmente e encerrar os tirantes dentro de uma camisa, de modo que a corda resultante seja não torcida. Os tirantes podem ser supridos em um carretei ou pultrusados diretamente em um local de manufatura, preferivelmente localizado na frente de água. Os tirantes podem ser supridos como cordões temporariamente torcidos em carretéis, desde que os cordões sejam permitidos destorcer antes da montagem final dentro do corda não torcida. O material flutuante pode ser adicionado temporária ou permanentemente dentro e/ou fora da camisa, para aumentar a flutuabilidade da corda não torcida (preferivelmente de modo que a corda não torcida seja neutra ou positivamente flutuante). Conectores extremos, para conexão a uma TLP e a uma fundação de ancoragem no fundo do oceano, podem ser adicionados e as cordas não torcidas podem ser dimensionadas a um comprimento predeterminado e segmentadas em segmentos conectáveis, para mais facilidade de manuseio e transporte. O método para instalar uma corda compósita em uma plataforma flutuante compreende lançar a corda compósita, rebocar a corda compósita para um local de instalação em alto mar, colocar em pé a corda compósita e conectar um conector extremo de fundo da corda em uma fundação de ancoragem no leito do mar, e conectar o conector extremo de topo da corda na plataforma flutuante. Em uma versão, o processo de instalação compreende ainda aumentar o calado da plataforma flutuante antes de conectar nela o conector extremo de topo e, subseqüentemente, diminuir o calado após o conector extremo de topo ser conectado nela, de modo que a corda compósita seja colocada sob tração pela flutuabilidade da plataforma flutuante. Preferivelmente, a plataforma flutuante é uma plataforma de pernas tracionadoras (TLP). A corda pode ser rebocada na superfície ou abaixo da superfície para o local de instalação e pode ser ancorada em alto mar para armazenagem, antes ou após rebocamento. O método para transportar uma corda compósita sobre um corpo de água compreende lançar a corda dentro do corpo de água e rebocar a corda para um local de instalação em alto mar. A corda pode ser rebocado na ou abaixo da superfície da água e, preferivelmente, é uma corda não torcida. O método para preparar uma corda compósita para transporte compreende adicionar material flutuante à corda compósita e lançar a corda compósita flutuante dentro de um corpo de água. O material flutuante pode ser adicionado durante a manufatura da corda, após a manufatura, ou ambas. A corda, preferivelmente uma corda não torcida, pode ser ancorada em alto mar para armazenagem antes ou após reboque.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 é uma vista em seção transversal de uma corda compósita enrolável em carretei, tendo os mesmos cordões de tirantes dimensionados. A Figura 2 é uma vista seção transversal de uma corda compósita enrolável em carretei convencional, tendo cordões de tirante diferentemente dimensionados.
As Figuras 3A-G são vistas em seção transversal de cordas não torcidas de acordo com a presente invenção.
As Figuras 4A-D representam a manufatura de uma corda não torcida de acordo com a presente invenção.
As Figuras 5 e 6 são vistas em seção transversal das terminações de corda.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
As novas cordas compósitas de acordo com a presente invenção são não torcidas, em comparação com as cordas compósitas torcidas. A corda compósita não torcida compreende um ou mais tirantes compósitos encerrados em uma camisa e, tipicamente, compreende uma pluralidade de tirantes compósitos encerrados dentro da camisa. Dentro da corda não torcida, os tirantes são dispostos em paralelo, alinhamento axial e não são submetidas a torção individualmente ou em relação entre si. Mais especificamente, os tirantes podem ser colocados em feixes ou cordões dentro da corda não torcida. Além disso, os feixes ou cordões dentro da corda não torcida não são submetidos a torção relativa entre si (isto é, não são torcidos em uma corda torcida, como descrito anteriormente). Tipicamente, as cordas compósitas não torcidas da presente invenção, na montagem, não são capazes de serem enroladas em carretéis, como descrito anteriormente para as cordas convencionais.
Os tirantes para uso em cordas não torcidas podem ser feitos dos mesmos materiais ou similares (p. ex., fibras de carbono em uma matriz polimérica) e pelos mesmos métodos ou similares (p. ex., pultrusão) que para os tirantes para uso em cordas enroláveis em carretei convencionais, como descrito anteriormente. Os tirantes para uso em cordas não torcidas preferivelmente (mas não necessariamente) têm um diâmetro relativamente maior, em comparação com os tirantes enroláveis em carretei de 3 a 6 mm, descritos anteriormente em uma corda enrolável em carretei convencional. A área de seção transversal dos tirantes individuais, para uso em cordas não torcidas, é preferivelmente maior do que cerca de 28 mm2. Os tirantes para uso em cordas não torcidas tipicamente (mas não necessariamente) não são capazes de serem enrolados em carretéis, como descrito anteriormente para tirantes enroláveis em carretei usados em cordas enroláveis em carretei convencionais. Desde que os tirantes sejam enroláveis em carretei, eles podem ser enrolados em carretéis de tirante para transporte para o local de manufatura da corda não torcida compósita. Se os tirantes não forem enroláveis em carretei (devido ao tamanho, rigidez, formato da seção transversal, composição compósita ou combinações deles), então os tirantes maiores são preferivelmente manufaturados no local de manufatura de cordas não torcidas, que idealmente é localizado próximo de uma frente de água, como discutido abaixo. Uma parte dos tirantes pode ser enfeixada em um ou mais cordões, desde que, entretanto, os tirantes compreendendo os cordões não sejam torcidos em cordões torcidos da corda não torcida montada. Em suma, os cordões dentro da corda não torcida, se existirem, não são torcidos e tais cordões não torcidos adicionalmente não são torcidos em relação entre si.
Os tirantes para uso em cordas não torcidas preferivelmente (mas não necessariamente) compreendem fibras de carbono de médio ou alto módulo. Fibras de carbono de módulo médio de baixo custo preferidas (de cerca de 5 mcm2 a cerca de 5,42 mcm2 e, preferivelmente, cerca de 5,115 mcm2) são fibras de carbono de poliacrilonitrila (PAN), tais como aquelas disponíveis na Grafil Inc., Toray Industries, Inc., Akzo Nobel, e ZOLTEK, entre outras. Fibras de carbono de elevado módulo e baixo custo preferidas (de cerca de 8,52 mcm2 a 12,40 mcm2 e, preferivelmente, 10,85 mcm2) são aquelas disponíveis na Conoco Inc. e Mitsubishi Corp.
Em uma versão, os tirantes para uso em cordas não torcidas compreendem fibras de carbono de módulo médio e têm uma seção transversal circular com um diâmetro maior do que cerca de 5 mm, preferivelmente cerca de 9 a cerca de 25 mm e, mais preferivelmente, cerca de 12 mm. Em outra versão, os tirantes para uso em cordas não torcidas compreendem fibras de carbono de elevado módulo e têm uma seção transversal circular com um diâmetro menor do que cerca de 10 mm, preferivelmente cerca de 3 a cerca de 9 mm e, mais preferivelmente, cerca de 5 mm.
Tipicamente, as cordas não torcidas da presente invenção compreendem um número total de tirantes que é menor do que o número total de tirantes de uma corda enrolável em carretei convencional, o número total de tirantes sendo baseado na rigidez requerida da corda, como descrito anteriormente. As cordas não torcidas tipicamente compreendem de cerca de 20 a cerca de 1000 tirantes totais, preferivelmente de cerca de 30 a cerca de 200 tirantes totais e, mais preferivelmente, de cerca de 30 a 80 tirantes totais.
Versões adicionais incluem cordas não torcidas, em que o número total de tirantes é menor do que 30; em que o número total de tirantes é menor do que 10; em que a corda compreende um único tirante. A seção transversal dos tirantes pode ter qualquer formato adequado, incluindo irregular. Formatos de seção transversal preferidos incluem aqueles que permitem que os tirantes adjacentes ajustem-se estreitamente entre si, tais como redondo e poligonal (p. ex., hexagonal, octagonal, quadrado, triangular e retangular), desse modo minimizando o espaço vazio entre os tirantes. Igualmente, a própria corda não torcida, bem como quaisquer cordões nela, pode ter uma larga variedade de formatos de seção transversal, em comparação com as cordas enroláveis em carretei que são quase exclusivamente circulares. Os tirantes de ajuste apertado provêem uma corda muito mais compacta, que é menos susceptível à ação da onda e elimina ou minimiza o material de carga e os membros perfilados, desse modo reduzindo o peso da corda. Os tirantes podem ser sólidos ou ocos, isto é, ter pelo menos uma seção transversal com um furo ou abertura nela. Os tirantes ocos são preferivelmente abertos em cada extremidade e ocos através de seu inteiro comprimento, como um tubo ou cano. Para ser responsável pela pressão da água, os tirantes ocos preferivelmente têm um enrolamento em arco ou seus furos são enchidos com um material de suporte, tal como espuma.
Exemplos de seções transversais para cordas não torcidas da presente invenção são mostrados nas Figs. 3A-G, tais exemplos sendo uma pequena amostra das muito possíveis combinações e não são interpretados como limitadores das combinações disponíveis. As configurações preferidas são mostradas nas Figs. 3A e 3D. Em uma versão empregando fibras de carbono descontínuas, de elevado módulo, uma configuração preferida é mostrada na Fig. 3B. Com referência à Fig. 3A, uma corda não torcida [125] compreende uma pluralidade de tirantes hexagonais sólidos [127], dispostos em uma relação de estreito ajuste, contactante, e protegidos dentro de uma camisa [128]. Um material de carga [129] (e/ou um membro perfilado, como descrito anteriormente) enche o espaço entre as superfícies externas dos tirantes [127] e a superfície interna da camisa [128]. Com referência à Fig. 3Β, uma corda não torcida [130] tem uma seção transversal quadrada e compreende uma pluralidade de tirantes sólidos empilhados e retangulares [132], protegidos dentro de uma camisa [134]. Dada a relação de estreito ajuste entre os tirantes retangulares [132] e a camisa [134], nenhum material de carga ou membro perfilado é requerido na corda não torcida [130]. Com referência à Fig. 3C, uma corda não torcida [135] compreende uma pluralidade de tirantes circulares sólidos [142], que não são enfeixados em cordões. A corda não torcida [135] é protegida dentro de uma camisa [146] e um material de carga [144] (e/ou um membro perfilado) enche o espaço entre a superfície externa dos tirantes [142] e a superfície interna da camisa [146].
Com referência à Fig. 3D, uma corda não torcida [140] compreende uma pluralidade de tirantes circulares sólidos [132] enfeixados em cordões [134], que não são torcidos. Os cordões [134] são protegidos dentro de uma camisa [136] e um material de carga [138] (e/ou um membro perfilado) enche o espaço entre a superfície externa dos cordões [134] e a superfície interna da camisa [136]. Com referência à Fig. 3E, uma corda não torcida [150] compreende uma pluralidade de tirantes quadrados sólidos [152], dispostos em uma relação contactante de estreito ajuste (mostrada em enchimento parcial para clareza) e protegidos dentro de uma camisa [153]. Um material de carga [154] (e/ou um membro perfilado) enche o espaço entre as superfícies externas dos tirantes [152] e a superfície interna da camisa [153].
Com referência à Fig. 3F, uma corda não torcida [155] compreende uma pluralidade de tirantes retangulares sólidos [156], dispostos em relação contactante de estreito ajuste (mostrados em enchimento parcial para clareza) e protegidos dentro de uma camisa [157]. Um material de carga [158] (e/ou um membro perfilado) enche o espaço entre as superfícies externas dos tirantes [156] e a superfície interna da camisa [157]. Com referência à Fig. 3G, uma corda não torcida [160] compreende uma pluralidade de pequenos tirantes circulares sólidos [162] (mostrados em enchimento parcial para clareza) enfeixados em cordões [164], que não são torcidos. Os cordões [164] circunda um tirante centralmente posicionado, grande, irregularmente conformado [165], tendo um furo [166], indicando que o tirante hexagonal é oco. A corda não torcida [160] compreende ainda uma pluralidade de tirantes circulares médios [168], posicionados ao longo da circunferência interna da corda. A corda não torcida [160] é protegida por uma camisa [167] e o espaço vazio dentro da corda é enchido com um material de carga [169] (e/ou um membro perfilado).
Como descrito em detalhes abaixo, as cordas não torcidas da presente invenção e, em particular, aquelas projetadas e configuradas para serviço em ancoragem de uma TLP ao fundo do oceano, podem ainda compreender material flutuante adicionado temporária ou permanentemente para aumentar a flutuabilidade da corda não torcida (preferivelmente de modo que a corda não torcida seja neutra ou positivamente flutuante). As cordas não torcidas podem ainda compreender conectores extremos para conexão à TLP e uma fundação de ancoragem no fundo do oceano, e as cordas podem ser segmentadas em segmentos conectáveis para facilitar mais o manuseio e transporte.
Com referência às Figs. 4A-D, na produção da corda não torcida [50] da presente invenção, uma pluralidade de tirantes [55] é suprida, por exemplo, dos carretéis de tirante [60]. Altemativamente, os tirantes [55] e, em particular, os tirantes que não são enroláveis em carretei devido ao tamanho, rigidez, formato da seção transversal, composição do compósito ou suas combinações, podem ser produzidos no local com equipamento de protrusão (não mostrado) instalado no local de manufatura de corda. Os tirantes individuais [55] são enfeixados juntos para formar um feixe de tirantes [67], o que pode ser facilitado passando-os através de um gabarito [65] tendo furos para guiar cada um dos tirantes [55] juntos. Ao contrário da manufatura de uma corda enrolável em carretei convencional, o gabarito [65] não é girado para dar uma torção helicoidal na corda (isto é, uma corda torcida). Uma vista de seção transversal, tomada ao longo da linha A - A do feixe de tirantes [67], é indicada pelo numeral de referência [75].
Altemativamente, os tirantes podem ser colocados dentro de cordões não torcidos, como descrito anteriormente. Tais cordões podem ser montados em um local remoto e transportados para o local de manufatura em carretéis, em cujo caso os cordões podem ser temporariamente torcidos formando cordão torcido para enrolamento em carretei e transporte, porém permitidos destorcerem-se antes da integração na corda não torcida. Os tirantes individuais [55] podem ser colocados sobre suportes ou rolos macios [70] afastados, para impedir deflexões e abrasão inaceitáveis dos tirantes. Os tirantes [55] podem ser adicionados ao feixe [67] individual ou simultaneamente e mantidos em posição empregando-se meios temporários, tais como fita ou fio. Uma camisa protetora [80], por exemplo, polietileno, náilon ou similar, é extrusada sobre o feixe de tirantes [67] usando-se uma máquina de encamisar [85], para formar a corda não torcida [85]. A corda não torcida [85] é terminada cortando-se a corda longitudinalmente e adicionando-se conectores extremos [90] e [95]. A terminação usada para a adição de conectores extremos [90] e [95] na corda não torcida [85] é similar àquela usada para a corda de aço (p. ex., uma terminação envasada). Com referência à Fig. 5, um cone metálico [120] recebe as terminações [122] dos tirantes compostos [124] e o cone é enchido com um sistema de resina, como, por exemplo, um sistema epóxi.
Altemativamente, como mostrado na Fig. 6, com tirantes compósitos de diâmetro maior (ou cordões de tirantes) usados na corda, cada um dos tirantes individuais (ou cordões de tirantes) [124] pode ser terminado separadamente, o que deve produzir uma conexão mais forte. Uma luva metálica [123] é unida à (com sistema epóxi ou de outra resina) e projeta-se da extremidade de cada um dos tirantes compósitos de diâmetro maior individuais (ou cordões de tirantes) [124] e as extremidades destas luvas metálicas [123] então são fixadas juntas, tal como colocando-se as extremidades das luvas metálicas [123] dentro de um conector extremo [126]. A corda não torcida [85] pode ser ainda segmentada em dois ou mais segmentos conectáveis (não mostrados) para facilidade de manuseio, os segmentos tendo meios conectores de modo que os segmentos sejam capazes de serem reconectados antes da instalação. Material flutuante pode ser temporária e/ou permanentemente adicionado à corda não torcida [85].
Material flutuante permanentemente fixado [105], por exemplo, espuma, pode ser colocado dentro da camisa [80], por exemplo, sobre o feixe de tirantes [67] e/ou dentro do espaço vazio entre eles. Outro método para permanentemente adicionar material flutuante é enrolar um material flutuante, tal como espuma, em tomo da primeira camisa e, então, colocar uma segunda camisa sobre a espuma. Material flutuante permanente é preferivelmente adicionado durante a manufatura da corda não torcida. Qualquer tipo adequado de material flutuante pode ser usado, como sabido daqueles hábeis na técnica, por exemplo, espuma sintética ou polipropileno espumado.
Material flutuante temporariamente fixado [105] pode ser fixado ao lado externo da corda não torcida [85] e removido durante ou após a instalação da corda. Módulos de flutuabilidade temporários (TBM) (107) externos adicionais podem ser requeridos, por exemplo, após prender uma corda de TLP não torcida à fundação e antes da chegada da TLP no local de instalação. A corda não torcida pode incluir uma braçadeira especial (não mostrada) para suportar os TBM ou os TBM podem ser suportados contra o conector extremo de topo, como mostrado na Fig. 4D. Os TBM podem ser instalados após colocar em pé a corda, ou TBM rebocáveis podem ser instalados no corpo de corda antes do lançamento. Por exemplo, recipientes de ar de metal ou compósitos rebocáveis podem ser pré-instalados no local de fabricação, para eliminar a necessidade de guindaste em alto mar para manipular e fixar os TBM.
Preferivelmente, cordas não torcidas de acordo com a presente invenção e, em particular, cordas de TLP, são manufaturadas no litoral, frente de água ou lado de água em que elas podem ser lançadas e rebocadas para um local de instalação afastado da costa. Os termos litoral, frente de água e lado de água são sinônimos e significam em estreita proximidade com uma passagem de água contínua do local de manufatura para o local onde a corda é para ser instalada afastado da costa, por exemplo, uma extração de frente de praia ou uma instalação de manufatura localizada em uma doca, pier ou porto.
Preferivelmente, o local de manufatura no litoral terá acesso direto relativamente não restringido para alto mar (ao contrário de uma rota requerendo voltas ou curvas durante a navegação), para minimizar o imposição de elevadas curvaturas nas cordas não torcidas durante a rebocamento. A corda não torcida pode ser colocada paralela, perpendicular ou em ângulo com o litoral e pode ser suavemente voltada para trás e para frente (por exemplo, em uma configuração do número oito) ao longo de uma superfície substancialmente horizontal, se necessário para economizar espaço, desde que os limites de projeto da corda não torcida não sejam excedidos pela dobra dos laços. A corda não torcida pode ser lançada, por exemplo, utilizando-se guindastes onde a corda não torcida for posicionada paralela ao litoral ou utilizando-se um guincho e roletes onde a corda não torcida for posicionada perpendicular ou em ângulo com o litoral. A corda não torcida pode ser ancorada longe da costa para armazenagem antes ou após reboque.
Rebocadores adequados para rebocar a corda lançada são mais comumente disponíveis e mais baratos do que os navios de carretei especializados, relativamente raros, que são usados na instalação de cordas enroladas em carretei convencionais. A flutuabilidade pode ser adicionada ou removida da corda como necessário para transporte e/ou serviço de pós-instalação. Tipicamente, uma corda não torcida pode ou não requerer flutuabilidade temporária adicional para rebocar a corda para a plataforma em alto mar e/ou para instalação nela. A flutuabilidade durante o reboque evita arqueamento e trações associadas na corda e facilita o reboque. A corda pode ficar na superfície ou abaixo da superfície para o reboque e a flutuabilidade ajustada como necessário para o reboque desejado. A flutuabilidade durante a instalação evita a colocação de uma carga excessiva na corda. Flutuabilidade permanente pode ser usada durante o serviço de pós-instalação, para minimizar o peso sobre a plataforma flutuante. Preferivelmente, as cordas compósitas são de flutuação quase neutra na instalação, daí o deslocamento da TLP é constante e não precisa ser aumentado para ser responsável pelo peso adicional de uma corda negativamente flutuante. Assim, uma corda flutuante pode ser usada em profundidades extremamente grandes, sem adicionar apreciavelmente peso adicional à plataforma flutuante.
Tipicamente, a corda é equipada para reboque antes de ser colocada na água, por exemplo, com elementos de flutuabilidade, para suportar os conectores extremos de topo e fundo; elementos de flutuabilidade temporários removíveis, afastados intermitentemente ao longo do comprimento da corda, se a corda não for neutralmente flutuante; bóias tipo marcadoras temporárias e removíveis, se a corda for neutralmente flutuante; luzes de navegação e refletores de radar; e cabos de amarração para rebocamento na frente e na popa. As cordas equipadas podem ser armazenadas na terra e lançadas pouco antes do início do rebocamento ou, altemativamente, podem ser lançadas e amarradas em um local abrigado para armazenagem antes ou após o reboque. Tipicamente, as cordas são rebocadas uma de cada vez, para minimizar o risco de perda e três embarcações são usadas para rebocar o cabo; um rebocador líder, um rebocador traseiro e uma embarcação escolta para reduzir o risco de outro tráfego transportado por água chocar-se ou atropelar a corda, enquanto sendo rebocada. As velocidades de rebocadura tipicamente variam entre cerca de 6 a cerca de 8 nós, dependendo, em parte, da distância de rebocadura e condições de tempo.
Na instalação de flutuabilidade permanente e/ou temporária adequada e lançamento da corda não torcida completa, como descrito anteriormente, a corda é rebocada por uma embarcação de rebocadura espalhada no local em alto mar, onde a plataforma flutuante (p. ex., TLP) é para ser presa pela corda ao fundo do oceano. Fundações de ancoragem, por exemplo, uma fundação de concreto ou âncora de sucção, são pré-colocadas no leito de mar no local da instalação. Ao alcançar o local da instalação, a corda não torcida é desconectada dos veículos de rebocar, colocada em pé e o conector extremo de fundo conectado â âncora pré-colocada. Mais especificamente, uma embarcação de apoio, tendo um guindaste adequado, espalhamento ROV e TBMs, é estacionada no local da instalação. Na chegada das embarcações rebocando a corda, o rebocador líder transfere para a frente a parte final de topo da corda para o guindaste da embarcação de apoio. O reboque traseiro permanece preso, via um cabo de guincho de ancoragem, à parte final de fundo traseira da corda. Os elementos de flutuabilidade são removidos da parte final de fundo da corda, que é subseqüentemente suportada pelo cabo de guincho. Para colocar em pé a corda, o rebocador traseiro põe em movimento o cabo de guincho para baixar a parte final de fundo da corda em direção ao fundo do oceano e a parte final de topo da corda é mantida em posição pelo guindaste. Durante a colocação em pé, outros elementos removíveis, tais como bóias marcadoras e elementos de flutuabilidade são removidos, por exemplo, por linhas de puxamento, acionadores de liberação acusticamente ativados ou mecanismos de liberação sensíveis a profundidade, automaticamente ativados. Quando a corda alcança uma posição substancialmente vertical, a linha de guincho é desconectada da parte final de fundo da corda, via um ROV da embarcação de apoio. Um TBM é fixado à parte final de topo da corda e a embarcação de apoio manobra a parte final de fundo da corda sobre o apropriado receptáculo de fundação de corda, localizado no fundo do oceano, conforme monitorado por um ROV. O conector extremo de fundo da corda é enfiado dentro da fundação e preso em posição, em cuja ocasião a flutuabilidade do TBM é ajustada via uma mangueira de descarga, que desloca água do mar do TBM com ar de um compressor da embarcação de apoio. Uma vez os reboques tenham transferido a corda para a embarcação de apoio, a embarcação de rebocadura pode retomar para a base para rebocar a corda seguinte. As operações de colocação da corda em pé continua até que todas as cordas estejam colocadas em pé e com posicionamento livre. Tipicamente, a embarcação de suporte permanece no local durante o tempo entre o término da colocação em pé e a instalação final da TLP, para monitorar as cordas e ajustar a flutuabilidade do TBM, como necessário.
Antes de conectar o conector extremo de topo da corda à TLP, um guincho de tração constante é conectado à corda e é ativado em combinação com a adição de lastro para fazer com que a TLP afunde mais na água (isto é, aumenta o calado da TLP). O conector extremo de topo da corda é conectado à TLP e o calado é reduzido através de deslastreamento, até serem mantidos o calado e a tração corretos das cordas. Tipicamente, uma pluralidade de cordas é instalada para segurar a plataforma flutuante com segurança em posição. A instalação da corda compósita, via reboque e colocação em pé, é similar ao reboque e colocação em pé de cordas de aço, como discutido nos seguintes artigos, cada um dos quais sendo incorporado por referência aqui em sua totalidade: Drilling and Production Risers Can be Effectively Installed at a Much Lower Cost Using the Pipelines Towing Techniques, apresentado na Deep Offshore Technology 12* International Conference, realizada em New Orleans, Louisiana, em 7 - 9 de novembro de 2000; OTC 8100: The Heidrun Field - Heidrun TLP Tether System, apresentado na Offshore Technology Conference realizada em Houston, Texas em 6 - 9 de maio de 1996 (p. 677 - 688); OTC 8101: The Heidrun Field - Marine Operations, apresentado na Offshore Technology Conference realizada em Houston, Texas em 6 —9 de maio de 1996 (p. 689 - 717); OTC 6361: Materials, Welding and Fabrication for the Jolliet Project, apresentado na Offshore Technology Conference realizada em Houston, Texas em 7-10 de maio de 1990 (p. 159 - 166); e OTC 6362: Installation of the Jolliet Field TLWP, apresentado na Offshore Technology Conference realizada em Houston, Texas, em 7 - 10 de maio de 1990 (p. 167 - 180).
Embora prefira-se que os métodos de preparação, transporte e instalação descritos aqui sejam usados para instalar cordas não torcidas da espécie aqui descrita, tais métodos podem também ser usados para instalar cordas compósitas convencionais. Por exemplo, o carretei contendo uma corda convencional pode ser colocado próximo do lado de água e a corda rebocada para fora dali e instalada como descrito anteriormente.
Exemplo O seguinte exemplo é uma comparação das dimensões de uma corda compósita enrolável em carretei, convencional, identificada como corda redonda A, com duas cordas não torcidas, cada uma das quais é produzida de acordo com esta invenção, identificadas como corda quadrada NS-1, tendo uma pluralidade de tirantes retangulares sólidos e corda redonda NS-2, tendo uma pluralidade de tirantes circulares sólidos.
Dois importantes parâmetros para dimensionar uma corda, em resposta a uma dada carga e para prover a rigidez necessária, são a área de seção transversal total dos tirantes compósitos da corda e o módulo elástico dos tirantes. Em geral, se o módulo elástico do tirante compósito for aumentado (assim aumentando a rigidez do compósito), a área de seção transversal requerida do compósito que está carregando a carga é reduzido. A área de seção transversal total dos tirantes que está suportando a carga é igual à área de seção transversal de cada tirante vezes o número de tirantes. Dito alternativamente, o número de tirantes requeridos pode ser determinado dividindo-se a área de seção transversal dos tirantes, requerida para suportar uma dada carga e obter uma rigidez específica, pela área de seção transversal de cada tirante. Por esta relação, pode ser visto que, para uma dada área de seção transversal total, o uso de tirantes maiores, como é preferido de acordo com a presente invenção, resulta em um número menor de tirantes que devem ser produzidos, manipulados e incorporados dentro da corda. A seguinte tabela compara as dimensões das três cordas, onde o módulo elástico do compósito e a área de seção transversal do compósito que está suportando a carga são mantidos constantes: Como pode ser visto pela tabela, as cordas não torcidas NS-1 e NS-2 da presente invenção têm significativamente menos tirantes totais e são significativamente menores no tamanho total, em comparação com a corda compósita enrolável em carretei convencional A.
Embora versões preferidas da invenção tenham sido mostradas e descritas, modificações delas podem ser feitas por uma pessoa hábil na técnica, sem desvio do espírito e ensinamentos da invenção. As versões aqui descritas são apenas exemplificativas e não se destinam a ser limitantes.
Muitas variações, combinações e modificações da invenção aqui descritas são possíveis e estão dentro do escopo da invenção. Portanto, o escopo de proteção não é limitado pela descrição dada acima, porém é definida pelas reivindicações que seguem, esse escopo incluindo todos os equivalentes do assunto das reivindicações.

Claims (15)

1. Corda compósita não torcida, compreendendo: uma pluralidade de cordões caracterizada pelo fato de que: os cordões são não torcidos uns cm relação aos outros; os cordões são individualmente não torcidos; cada cordão compreende uma pluralidade de tirantes compósitos; os tirantes compósitos dentro de cada um dos cordões são não torcidos uns em relação aos outros; cada tirante é individualmente não torcido; e, pelo menos uma parte dos tirantes compósitos compreendem uma pluralidade de fibras de carbono entranhadas em uma matriz polimérica.
2. Corda compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menos dois segmentos conectáveis, onde a corda compósita compreende duas extremidades, estando cada um dos segmentos conectáveis conectado a uma extremidade da corda compósita.
3. Corda compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o número total de tirantes fica na faixa de 20 a 1000.
4. Corda compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os tirantes compreendem fibras de carbono de módulo médio, são circulares e têm um diâmetro maior do que 5 mm.
5. Corda compósita de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que as fibras de carbono de módulo médio têm um módulo de elasticidade na faixa de 5 mem2 a 5,42 mcm2.
6. Corda compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os tirantes compreendem fibras de carbono de módulo elevado, são circulares e têm um diâmetro menor do que 10 mm.
7. Corda compósita de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que as fibras de carbono de módulo elevado têm um módulo de elasticidade na faixa de 8,52 mcm2 a 12,40 mcm2.
8. Corda compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a seção transversal de pelo menos um tirante, de pelo menos uma corda ou de ambos, é selecionada dentre: retangular; quadrada; hexagonal; octagonal; ou, irregular.
9. Corda compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos um tirante é ôco.
10. Corda compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda um material flutuante.
11. Corda compósita de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que é neutramente flutuante.
12. Corda compósita de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que é positivamente flutuante.
13. Corda compósita de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma parte do material flutuante fica temporariamente fixado à corda.
14. Corda compósita de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma parte do material flutuante fica permanentemente fixado à corda.
15. Corda compósita de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de pelo menos uma parte do material flutuante fica encerrado dentro de uma camisa.
BRPI0209227-1A 2001-04-27 2002-04-24 Corda compósita não torcida BR0209227B1 (pt)

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